一种农林保水剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种农林保水剂及其制备方法，该农林保水剂包括以下按重量份计的原料：丙烯酸单体70份～90份、碱15份～55份、交联剂0.1份～5份、引发剂0.1份～5份、磷酸氢二钠15份～35份、水50份～100份；所述碱包括5份～25份氢氧化钙；所述农林保水剂由氢氧化钙分散到交联型丙烯酸共聚物的聚合体系中，再加入磷酸氢二钠引发钙磷反应得到磷酸钙纳米颗粒，后将磷酸钙通过交联连接到丙烯酸树脂上得到所述农林保水剂。本发明专利技术的农林保水剂在起到吸水与释水作用的同时，具有良好的光散射能力，为其使用环境提供了物理紫外屏蔽作用，提高其抗液化性能，进而延长其使用有效期。进而延长其使用有效期。

【技术实现步骤摘要】
一种农林保水剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及农作物种植
，具体涉及一种农林保水剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]高吸水性树脂是一种新型的功能高分子材料，它能吸收并保持自身质量的数百倍甚至上千倍的纯水或数十倍的生理盐水，，通常又将其称为高吸水性聚合物、吸水性高分子材料或超强吸水树脂等，在农业上通常俗称为保水剂。
[0003]农林保水剂又称保水剂、土壤保水剂、抗旱保水剂、保墒剂、抗蒸腾剂、贮肥蓄药剂或微型水库等，是一种具有三维网状结构的功能性高分子聚合物，具有明显的吸水、贮水、保水性能。由于分子间为独特的三维网状结构，含有强亲水性基团，通过其分子内外侧电解质离子浓度所产生的渗透压，对水有强烈的缔合作用，通常能迅速吸住300～500倍的纯水，从而把以往蒸发、渗透和流失掉的雨水或浇灌水吸收贮存起来，形成“固体水”。在植物根部土壤中形成“小水库”，有利于植物持续不断的吸收和生长，“湿吸旱放”，循环往复，形成向植物长期供水的良性机制，节水率高达50％以上。此外，保水剂本身还具有吸收、储存肥料、农药的功效，可以延长肥料和农药的肥期，使土壤疏松透气，改善土壤中的有益微生物群等作用，可以显著提高农作物的成活率以及产量，近年日益受到世界各国的重视，市场开拓方面已经取得良好的进展。
[0004]目前农林保水剂的主流方法是水溶液聚合法，将丙烯酸中和后，加入引发剂，引发含有丙烯酸钾
‑
丙烯酸的水溶液体系进行聚合反应，然后进行破碎、造粒、干燥、粉碎、后加工、筛分等工序，从而制得农林保水剂。其优点是成本低、不使用有机溶剂从而不需要回收，生产过程安全，无三废产生。其缺点是产品耐光照降解性能差，从而导致其有效使用期大大缩短，很难达到各个厂家标称的3～5年的使用有效期。

技术实现思路

[0005]基于此，本专利技术的第一个目的在于提供农林保水剂，该农林保水剂。
[0006]本专利技术的第二个目的在于提供一种上述农林保水剂的制备方法，该制备方法的反应路线便捷，工艺简单，成本低，适合大规模生产。
[0007]实现本专利技术的目的之一通过采取如下技术方案达到：
[0008]一种农林保水剂，包括以下按重量份计的原料：
[0009][0010]所述碱包括5份～25份氢氧化钙；
[0011]所述农林保水剂由氢氧化钙分散到交联型丙烯酸共聚物的聚合体系中，再加入磷酸氢二钠引发钙磷反应得到磷酸钙纳米颗粒，后将磷酸钙通过交联连接到丙烯酸树脂上得到所述农林保水剂。
[0012]优选的，所述碱还包括氢氧化钾、氢氧化钠中的一种或两种的组合物。
[0013]优选的，所述引发剂为偶氮类引发剂；所述交联剂为复合交联剂。
[0014]优选的，所述偶氮类引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二环己基甲氰、偶氮异丁氰基甲酰胺或偶氮二异丁酸二甲酯中的一种或两种以上的组合物。
[0015]优选的，所述复合交联剂为多异氰酸酯化合物、多乙烯基化合物、多环氧化合物中的一种或两种以上的组合物。
[0016]优选的，所述多异氰酸酯化合物为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯或赖氨酸二异氰酸酯。
[0017]优选的，所述多乙烯基化合物为N，N
‑
亚甲基双丙烯酰胺、对二乙烯基苯或三乙烯基苯；所述多环氧化合物为乙二醇二缩水甘油醚、丙三醇二缩水甘油醚或新戊二醇二缩水甘油醚。
[0018]实现本专利技术的目的之二通过采取如下技术方案达到：
[0019]一种农林保水剂的制备方法，包括以下步骤：
[0020]S1、将除氢氧化钙外的碱溶于水，得到碱性溶液；将所述碱性溶液与丙烯酸单体混合进行酸碱中和反应得到第一混合液；
[0021]S2、将氢氧化钙加入到第一混合液中，混合后得到第二混合液；
[0022]S3、将引发剂、磷酸氢二钠、交联剂加入到第二混合液中，进行聚合和交联反应；
[0023]S4、将步骤S3得到的产物经过滤、破碎、烘干、筛分后得到农林保水剂。
[0024]优选的，在所述步骤S1中，所述第一混合液的pH值为6.0～8.0。
[0025]优选的，在所述步骤S4中，所述农林保水剂粒度为20～100目。
[0026]相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：
[0027]1、本专利技术的农林保水剂，其通过丙烯酸单体、氢氧化钙和其他碱在引发剂存在的情况下发生聚合反应，并且氢氧化钙和生成的聚丙烯酸发生酸碱中和反应后，形成稳定的羧基/钙离子络合物，再加入磷酸氢二钠向聚合体系中引入磷酸根引发钙磷反应实现络合物表面矿化，得到高分散小粒径且表面具有羧基的磷酸钙纳米颗粒，进而继续与环氧基团
极性羧化反应，将磷酸钙通过交联连接到丙烯酸树脂上得到所述农林保水剂。本专利技术的农林保水剂在起到吸水与释水作用的同时，具有良好的光散射能力，为其使用环境提供了物理紫外屏蔽作用，提高其抗液化性能，进而延长其使用有效期。
[0028]2、本专利技术的农林保水剂的制备方法，该制备方法的原料来源广，反应路线便捷，工艺简单，成本低，适合大规模生产，能够有效提高农林保水剂在农作物种植领域的应用价值。同时，本专利技术的农林保水剂中的钙和磷能增加土壤肥力。其中，钙形成的氢氧化钙也能够改善酸性土壤，磷能够被作物吸收，不会对土壤造成污染。
具体实施方式
[0029]下面将结合具体实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]一种农林保水剂，包括以下按重量份计的原料：
[0031][0032]所述碱包括5份～25份氢氧化钙；
[0033]所述农林保水剂由氢氧化钙分散到交联型丙烯酸共聚物的聚合体系中，再加入磷酸氢二钠引发钙磷反应得到磷酸钙纳米颗粒，后将磷酸钙通过交联连接到丙烯酸树脂上得到所述农林保水剂。
[0034]其中，通过丙烯酸单体、氢氧化钙和其他碱在引发剂存在的情况下发生聚合反应，并且氢氧化钙和生成的聚丙烯酸发生酸碱中和反应后，形成稳定的羧基/钙离子络合物，再加入磷酸氢二钠向聚合体系中引入磷酸根引发钙磷反应实现络合物表面矿化，得到高分散小粒径且表面具有羧基的磷酸钙纳米颗粒，进而继续与环氧基团极性羧化反应，将磷酸钙通过交联连接到丙烯酸树脂上得到所述农林保水剂。进一步的，交联型丙烯酸共聚物作为功能性高分子吸水材料，其分子中含有大量的亲水基团，能够在短时间内吸收和保持超过自身重量数百倍水分，并且能够缓慢释放、反复吸收，起到很好的保水节水效果；吸水凝胶强度高，反复不断地吸收膨胀和释放缩小，可以疏松土壤，保持土壤的通透性，防止土壤板结，为植物生长创造良好的土壤环境。此外，交联型丙烯酸共聚物还可作为结晶抑制剂，抑制磷酸钙的过快成核，能够抑制粒子的不规则生长，能够实现磷酸钙的表面改性，一方面提供了空间位阻，一方面聚丙烯酸上的聚羧基结构提供了静电斥力，共本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种农林保水剂，其特征在于，包括以下按重量份计的原料：所述碱包括5份～25份氢氧化钙；所述农林保水剂由氢氧化钙分散到交联型丙烯酸共聚物的聚合体系中，再加入磷酸氢二钠引发钙磷反应得到磷酸钙纳米颗粒，后将磷酸钙通过交联连接到丙烯酸树脂上得到所述农林保水剂。2.根据权利要求1所述的一种农林保水剂，其特征在于，所述碱还包括氢氧化钾、氢氧化钠中的一种或两种的组合物。3.根据权利要求1所述的一种农林保水剂，其特征在于，所述引发剂为偶氮类引发剂；所述交联剂为复合交联剂。4.根据权利要求3所述的一种农林保水剂，其特征在于，所述偶氮类引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二环己基甲氰、偶氮异丁氰基甲酰胺或偶氮二异丁酸二甲酯中的一种或两种以上的组合物。5.根据权利要求3所述的一种农林保水剂，其特征在于，所述复合交联剂为多异氰酸酯化合物、多乙烯基化合物、多环氧化合物中的一种或两种以上的组合物。6.根据权利要求5所述的一种农林保水剂，其特征在于，所述多异氰酸酯化合物为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯或赖氨酸二异...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴松锋，
申请(专利权)人：中山市思达聚合物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：