一种可降解的纤维素-聚丙烯酰胺复合保水剂和制备方法技术

本发明专利技术涉及保水剂技术领域，且公开了一种可降解的纤维素‑聚丙烯酰胺复合保水剂，以溴代纳米纤维素作为ATRP大分子引发剂，溴异丁酯基团作为引发位点，通过ATRP原子转移自由基聚合法，引发丙烯酰胺在纤维素分子链上原位聚合，聚丙烯酰胺和纳米纤维素通过化学键交联，形成复杂的三维空间网络，具有更强的稳定结构，有利于增强保水剂基体的结构稳定性和保水性，同时复合保水剂含有丰富的亲水性羟基、羧基和氨基，以及复杂的孔隙结构，表现出优异的吸水性，当复合保水剂废弃在户外中，纳米纤维素组分被生物降解时，会使纤维素‑聚丙烯酰胺的化学交联网络受到破坏和分子链断裂，实现生物降解的特殊功能。

【技术实现步骤摘要】
一种可降解的纤维素-聚丙烯酰胺复合保水剂和制备方法
本专利技术涉及保水剂
，具体为一种可降解的纤维素-聚丙烯酰胺复合保水剂和制备方法。
技术介绍
保水剂具有良好的吸水性和保水性，在干旱地区抗旱具有重要的作用，可以改性土壤对水分的吸收和释放，改良土壤的性质，有利于减少农作物对水的灌溉需求和避免土壤的养分流失，传统的保水剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸等保水剂，但是传统聚丙烯酰胺保水剂的吸收和保水性能有限，并且聚丙烯酰属于石油基高分子聚合物，大量使用并丢弃在户外土壤中，容易造成环境污染和土壤污染等问题。目前对纤维素、淀粉等可生物降解的保水剂研究和应用越来越广泛，尤其是纤维素作为自然界含量最丰富的天然高分子，含有丰富的亲水性，改性方法简单多样，并且纤维素的力学性能良好，在生物质基保水剂中具有独特的优点，因此可以采取将纤维素和聚丙烯酰胺等有机结合的策略，得到高吸水、高保水的可生物降解的复合保水剂。(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种可降解的纤维素-聚丙烯酰胺复合保水剂和制备方法，吸水性和保水性优越，同时具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可降解的纤维素-聚丙烯酰胺复合保水剂，其特征在于：所述一种可降解的纤维素-聚丙烯酰胺复合保水剂的制备方法包括以下步骤：/n(1)向丙酮溶剂中加入纳米纤维素，超声处理1-3h，再加入过氧化二苯甲酰和顺丁烯二酸酐，加热至40-60℃，匀速搅拌直至溶剂蒸发，进行固相反应，冷却，使用乙醇和丙酮洗涤并干燥，制得羧基化纤维素；/n(2)向N,N-二甲基甲酰胺溶剂中加入羧基化纤维素，搅拌均匀后，在-5至5℃下加入2-溴异丁酰溴和催化剂，然后进行酯化反应，加入饱和氯化钠溶液，直至析出大量沉淀析出，抽滤除去溶剂，乙醇和丙酮洗涤并干燥，制得溴代纳米纤维素；/n(3)向烧瓶中加入四氢呋喃溶剂、溴代纳米纤维素...

【技术特征摘要】
1.一种可降解的纤维素-聚丙烯酰胺复合保水剂，其特征在于：所述一种可降解的纤维素-聚丙烯酰胺复合保水剂的制备方法包括以下步骤：
(1)向丙酮溶剂中加入纳米纤维素，超声处理1-3h，再加入过氧化二苯甲酰和顺丁烯二酸酐，加热至40-60℃，匀速搅拌直至溶剂蒸发，进行固相反应，冷却，使用乙醇和丙酮洗涤并干燥，制得羧基化纤维素；
(2)向N,N-二甲基甲酰胺溶剂中加入羧基化纤维素，搅拌均匀后，在-5至5℃下加入2-溴异丁酰溴和催化剂，然后进行酯化反应，加入饱和氯化钠溶液，直至析出大量沉淀析出，抽滤除去溶剂，乙醇和丙酮洗涤并干燥，制得溴代纳米纤维素；
(3)向烧瓶中加入四氢呋喃溶剂、溴代纳米纤维素、丙烯酰胺、配体和引发剂，搅拌均匀后通过冷冻、真空和氮气循环处理，在氮气氛围中加入催化剂，进行原子转移自由基聚合反应，冷却后加入甲醇析出沉淀，抽滤除去溶剂，乙醇和丙酮洗涤并干燥，蒸馏水透析提纯，制得可降解的纤维素-聚丙烯酰胺复合保水剂。


2.根据权利要求1所述的一种可降解的纤维素-聚丙烯酰胺复合保水剂，其特征在于：所述步骤(1)中的纳米纤维素、过氧化二苯甲酰和顺丁烯二酸酐的质量比为100:120-250:2-5。

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【专利技术属性】
技术研发人员：李宇凡，
申请(专利权)人：杭州所予科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33