一种具有抑菌灭活作用的保水剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了复合材料技术领域的一种具有抑菌灭活作用的保水剂及其制备方法。其制备方法包括如下步骤：凹凸棒土酸化和解束后，将丙烯酸和丙烯酰胺缔合到凹凸棒土表面，然后与草木灰、腐殖质、蛭石进行物理混合，得到具有抑菌灭活作用的保水剂。该制备工艺简单、成本低。解束后的凹凸棒土晶束具有强灭菌、去毒、杀虫能力，缔合丙烯酸和丙烯酰胺后产生的双电层具有抗盐碱作用，因此制备的保水剂保水性能良好且对植物根系部位有害微生物具有抑菌灭活作用，还具有较高的抗盐碱能力和促进植物生长作用，可应用于高盐碱干旱区农林种植业。

Water retaining agent with bacteriostasis and inactivation and preparation method thereof

The invention discloses a water retaining agent with bacteriostasis and inactivation and a preparation method thereof in the technical field of composite materials. The preparation method comprises the following steps: after the attapulgite is acidified and unbounded, the acrylic acid and acrylamide are associated to the surface of the attapulgite, and then physically mixed with the vegetable ash, humus and vermiculite to obtain a water-retaining agent with antibacterial and inactivating effect. The preparation process is simple and the cost is low. Attapulgite bundles after debonding have strong sterilization, detoxification and insecticidal ability, and the electric double layer formed after associating acrylic acid and acrylamide has anti-saline-alkali effect. Therefore, the prepared water-retaining agent has good water-retaining performance and has anti-bacterial and inactivation effect on harmful microorganisms in plant roots, and has high anti-saline-alkali ability and promotion. Plant growth can be applied to agriculture and forestry industry in high saline alkali arid areas.

【技术实现步骤摘要】
一种具有抑菌灭活作用的保水剂及其制备方法
本专利技术属于复合材料
，具体涉及一种具有抑菌灭活作用的保水剂及其制备方法。
技术介绍
水作为生命存在的三要素之一，在干旱区域进行农作物种植和绿化植被，首先需要的是将水保住，作用于根系和供给植物生长。保水剂就是为了减缓水分的蒸发和流失应用而生的一种复合材料。早期以天然吸水物作为保水剂，随着研究工作的进一步开展和为了满足更多的应用要求，美国、法国、日本、德国相继成功开发出了高吸水性树脂，近年来保水材料朝着高吸水性聚合物方向发展，且有着功能化的趋势。但目前商用保水剂主要以石化产品为原料采用化学方法聚合或交联而成，制备过程较复杂、成本较高、功能单一，特别是干旱区土壤、水质一般盐碱度较高，实验室测试效果在实际应用中很难达到，限制了保水剂的推广和应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有抑菌灭活作用的保水剂及其制备方法。具体技术方案如下：一种具有抑菌灭活作用的保水剂的制备方法，包括如下步骤：(1)凹凸棒土的酸化：纯化的凹凸棒土中加入柠檬酸溶液，在40℃～50℃条件下搅拌酸化15～20h，酸化完成后静置，沉淀，用蒸馏水洗涤沉淀物至洗涤水呈中性；(2)凹凸棒土的解束：将酸化后的凹凸棒土分散在蒸馏水中，加入解束剂，在45℃～75℃条件下搅拌5～7h，之后抽滤除去液体，收集固体；(3)缔合：将上述固体加入蒸馏水中，15℃～25℃搅拌条件下，加入引发剂H2O2-Vc、丙烯酸、丙烯酰胺、链转移剂巯基丙酸，缔合完成后抽滤除去液体，滤饼进行干燥、粉碎，得到固体颗粒；(4)复配：将上述固体颗粒与草木灰、腐殖质、蛭石进行物理混合，得到具有抑菌灭活作用的保水剂。所述柠檬酸溶液的质量百分比浓度为7％～10％，其加入量为凹凸棒土质量的2～3倍。所述解束剂为六偏磷酸钠、柠檬酸钠、三聚磷酸钠中的一种或两种，其加入量为凹凸棒土质量的3％～8％。所述凹凸棒土的解束步骤中，蒸馏水刚浸满凹凸棒土。所述H2O2的质量浓度为30％，其加入量为凹凸棒土质量的0.6％～1.0％；Vc的加入量为凹凸棒土质量的0.05％～0.1％；所述巯基丙酸的加入量为凹凸棒土质量的0.25％～0.55％；所述Vc和巯基丙酸以Vc和巯基丙酸的混合溶液形式添加，混合溶液中巯基丙酸的质量百分比为0.5％-1.1％。所述丙烯酸以丙烯酸溶液形式添加，丙烯酸溶液的质量百分比浓度为22％～28％；丙烯酰胺以丙烯酰胺溶液形式添加，丙烯酰胺溶液的质量百分比浓度为14％～20％；缔合步骤，反应体系中固体、丙烯酸、丙烯酰胺、蒸馏水的质量比为(35～45):(3～4):(1.8～2.5):100。所述缔合步骤中，依次加入H2O2、丙烯酸溶液、丙烯酰胺溶液、Vc和巯基丙酸的混合溶液；H2O2加入10min后开始滴加丙烯酸溶液，滴加丙烯酸溶液10min后开始滴加丙烯酰胺溶液，滴加丙烯酰胺溶液10min后开始滴加Vc和巯基丙酸的混合溶液；其中，丙烯酸溶液和丙烯酰胺溶液各自的滴加时间均控制在50～60min，Vc和巯基丙酸的混合溶液滴加时间控制在60～75min，所有溶液滴加完后继续搅拌反应60min。缔合步骤中，所述滤饼进行干燥、粉碎的具体操作为：滤饼在120℃～150℃鼓风干燥箱中干燥12h，然后在粉碎机中粉碎成粒径0.1～1mm的固体颗粒。复配步骤中，所述固体颗粒、草木灰、腐殖质和蛭石的质量比为(55～65):(10～20):(15～25):(7～15)。上述制备方法制备的具有抑菌灭活作用的保水剂。本专利技术的有益效果为：本专利技术以坡缕缟石矿为主要原料，经纯化、酸化、解束后再将丙烯酸和丙烯酰胺缔合到凹凸棒土上，制备成亲水性阴离子表面活性剂，缔合完成后，凹凸棒土干燥、粉碎后与草木灰、腐殖质、蛭石进行复配，得到保水剂。该制备工艺简单、成本低。解束后的凹凸棒土晶束具有强灭菌、去毒、杀虫能力，缔合丙烯酸和丙烯酰胺后产生的双电层具有抗盐碱作用，因此制备的保水剂保水性能良好且对植物根系部位有害微生物具有抑菌灭活作用，还具有较高的抗盐碱能力和促进植物生长作用，可应用于高盐碱干旱区农林种植业。本专利技术解决了保水剂功能单一、抗盐碱性差和成本高的问题，拓宽了保水剂的应用范围。具体实施方式以下实施例便于更好地理解本专利技术。实施例1(1)采用常规方法提纯坡缕缟石矿(凹凸棒土)，称取100g纯化的凹凸棒土置于单口瓶中，加入240g质量百分比浓度为8％的柠檬酸溶液酸化15h，开动搅拌，用水浴加热到40℃，搅拌酸化16h，酸化完成后静置、沉淀、用蒸馏水洗涤沉淀物至洗涤水呈中性。(2)将酸化后的凹凸棒土分散在刚能浸满凹凸棒土的蒸馏水中，加入5g六偏磷酸钠作为解束剂，在50℃条件下搅拌6h进行解束，解束结束后抽滤除去液体，收集固体。(3)将上述所得固体加入四口瓶中，在19℃条件下加入100g蒸馏水，启动搅拌，加入30％的H2O2溶液0.7g，搅拌10min后开始滴加预先将6.25g丙烯酸溶于25g蒸馏水的丙烯酸溶液，滴加10min后开始滴加预先将5g丙烯酰胺溶于25g蒸馏水的丙烯酰胺溶液，滴加10min后滴加预先将0.06gVc和0.45g巯基丙酸溶于50g蒸馏水的混合物溶液。控制滴加速度，从各自开始滴加开始计时，丙烯酸溶液55min滴完，丙烯酰胺溶液57min滴完，Vc和巯基丙酸的混合溶液72min滴完，Vc和巯基丙酸混合溶液滴加完后继续搅拌反应60min。反应完毕后将溶液转移入砂芯漏斗中抽滤，滤饼在130℃鼓风干燥箱中干燥12h，最后在粉碎机中粉碎成粒径0.1～1mm大小的颗粒。(4)将上述固体颗粒与草木灰、腐殖质、蛭石按照质量比12:3:4:2比例混合和拌合均匀，得到具有抑菌灭活作用的保水剂。实施例2(1)采用常规方法提纯坡缕缟石矿(凹凸棒土)，称取100g纯化的凹凸棒土置于单口瓶中，加入270g质量百分比浓度为10％的柠檬酸溶液。开动搅拌，用水浴加热到50℃，搅拌酸化15h，酸化完成后静置、沉淀、用蒸馏水洗涤沉淀物至洗涤水呈中性。(2)将酸化后的凹凸棒土分散在刚能浸满凹凸棒土的蒸馏水中，加入6g三聚磷酸钠作为解束剂，在65℃条件下搅拌5h进行解束，解束结束后抽滤除去液体，收集固体。(3)将上述所得固体加入四口瓶中，在20℃条件下加入100g蒸馏水，启动搅拌，加入30％的H2O2溶液0.9g，搅拌10min后开始滴加预先将7.0g丙烯酸溶于25g蒸馏水的丙烯酸溶液，滴加10min后开始滴加预先将5.5g丙烯酰胺溶于25g蒸馏水的丙烯酰胺溶液，滴加10min后滴加预先将0.06gVc和0.5g巯基丙酸溶于50g蒸馏水的混合物溶液。控制滴加速度，从各自开始滴加开始计时，丙烯酸溶液57min滴完，丙烯酰胺溶液59min滴完，Vc和巯基丙酸的混合溶液70min滴完，Vc和巯基丙酸混合溶液滴加完后继续搅拌反应60min。反应完毕后将溶液转移入砂芯漏斗中抽滤，滤饼在130℃鼓风干燥箱中干燥12h，最后在粉碎机中粉碎成粒径0.1～1mm大小的颗粒。(4)将上述固体颗粒与草木灰、腐殖质、蛭石按照质量比25:5:10:6比例混合和拌合均匀，得到具有抑菌灭活作用的保水剂。实施例3(1)采用常规方法提纯坡缕缟石矿(凹凸棒土)，称取100g纯化的凹凸棒土置于单口瓶中，加入220g质量百分比浓度为8％的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有抑菌灭活作用的保水剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)凹凸棒土的酸化：纯化的凹凸棒土中加入柠檬酸溶液，在40℃～50℃条件下搅拌酸化15～20h，酸化完成后静置，沉淀，用蒸馏水洗涤沉淀物至洗涤水呈中性；(2)凹凸棒土的解束：将酸化后的凹凸棒土分散在蒸馏水中，加入解束剂，在45℃～75℃条件下搅拌5～7h，之后抽滤除去液体，收集固体；(3)缔合：将上述固体加入蒸馏水中，15℃～25℃搅拌条件下，加入引发剂H2O2‑Vc、丙烯酸、丙烯酰胺、链转移剂巯基丙酸，缔合完成后抽滤除去液体，滤饼进行干燥、粉碎，得到固体颗粒；(4)复配：将上述固体颗粒与草木灰、腐殖质、蛭石进行物理混合，得到具有抑菌灭活作用的保水剂。

【技术特征摘要】
1.一种具有抑菌灭活作用的保水剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)凹凸棒土的酸化：纯化的凹凸棒土中加入柠檬酸溶液，在40℃～50℃条件下搅拌酸化15～20h，酸化完成后静置，沉淀，用蒸馏水洗涤沉淀物至洗涤水呈中性；(2)凹凸棒土的解束：将酸化后的凹凸棒土分散在蒸馏水中，加入解束剂，在45℃～75℃条件下搅拌5～7h，之后抽滤除去液体，收集固体；(3)缔合：将上述固体加入蒸馏水中，15℃～25℃搅拌条件下，加入引发剂H2O2-Vc、丙烯酸、丙烯酰胺、链转移剂巯基丙酸，缔合完成后抽滤除去液体，滤饼进行干燥、粉碎，得到固体颗粒；(4)复配：将上述固体颗粒与草木灰、腐殖质、蛭石进行物理混合，得到具有抑菌灭活作用的保水剂。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述柠檬酸溶液的质量百分比浓度为7％～10％，其加入量为凹凸棒土质量的2～3倍。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述解束剂为六偏磷酸钠、柠檬酸钠、三聚磷酸钠中的一种或两种，其加入量为凹凸棒土质量的3％～8％。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述凹凸棒土的解束步骤中，蒸馏水刚浸满凹凸棒土。5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述H2O2的质量浓度为30％，其加入量为凹凸棒土质量的0.6％～1.0％；Vc的加入量为凹凸棒土质量的0.05％～0.1％；所述巯基丙酸的加入量为凹凸棒土质量的0.25％～0.55％；所述Vc和巯基丙酸以Vc和巯基丙酸的混...

【专利技术属性】
技术研发人员：张三兵，周文峰，李静，鲁润华，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11