【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于土壤保水剂，具体地涉及一种海藻多糖接枝改性丙烯酸保水剂的制备方法。
技术介绍
1、干旱不仅困扰着国家和地区的经济发展，也使得人们的日常生活受到限制。据统计我国大部分地区年均降水量不足400mm，而在降水量充足的其他地方，也存在不同季节的降水量差异太大，雨量充足时但利用效率低下从而造成严重浪费的情况；此外，如何充分利用有限的降水资源，实现这些地区的可持续发展，也成为国内关注和研究的热点问题。然而，这些问题的本质在于这些地区水分不足或有限的降水并未被充分利用。
2、保水剂是保证干旱地区农业发展的有效措施之一。保水剂材料具有吸水快、释放慢的特性，使水积聚在保水剂表面以及内部，减少土壤中水分蒸发。保水剂及时储存植物不能及时利用的其他水分，有效增加基质的储水量，提高水分利用效率。但传统保水剂材料，生产成本高，环境相容性较差，使其应用范围受限，尤其是在农林保水应用方面推广缓慢，因此，当前研发人员致力于新型吸水保水材料的开发。
3、新型节水保水材料保水剂的出现为解决这一难题提供了新的有效途径。其中，高分子保水剂与海绵、脱脂棉、纸浆等传统吸水材料的物理吸水机理不同，其分子结构中含有大量的亲水基团，特殊的三维空间网状结构使得水分子可以自由进入保水剂分子内部，既有通过物理吸附作用吸收的水分子，其具有较高的自由度，属于被储存自由水，也有通过化学吸附作用吸收的水分子属于结合水。正是因为高分子保水剂分子的结构特点决定了其具有较高的水分吸持能力。但是，在盐碱地区对保水剂的保水能力要求更高，并且也需要保水剂能够具有一定的
4、因此，目前亟需开发保水能力更好且具有一定耐盐能力的保水剂。
技术实现思路
1、本专利技术旨在提供一种可用于盐碱地区的保水材料，具体地涉及海藻多糖改性丙烯酸保水剂及其制备方法和应用。
2、在本专利技术的第一方面，提供了一种保水剂，所述保水剂为海藻多糖接枝改性丙烯酸。
3、在另一优选例中，所述海藻多糖包括糖醛酸的多糖、酸性多糖或其组合。
4、在另一优选例中，所述改性丙烯酸是丙烯酸单体经碱中和改性得到。
5、在本专利技术的第二方面，提供了一种保水剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
6、i)提供海藻多糖、水、碱的混合物；所述碱选自：氢氧化钠、碳酸钠；
7、ii)将第一丙烯酸单体加入混合物，使其在t1温度下进行中和反应；
8、iii)t2温度下，向中和后的混合物中加入交联剂和第二丙烯酸单体，在引发剂作用下引发反应得到海藻多糖改性丙烯酸，即所述保水剂。
9、在另一优选例中，所述反应温度t1为冰水浴，
10、在另一优选例中，所述反应温度t1为为-10～5℃，较佳地为-5～0℃。
11、在另一优选例中，所述反应温度t2为75℃～80℃，搅拌时间为2h～5h。
12、在另一优选例中，第一丙烯酸单体的加入量是丙烯酸单体总质量(第一丙烯酸单体+第二丙烯酸单体)的50wt％-70wt％，较佳地为60wt％-68wt％。
13、在另一优选例中，所述引发剂选自下组：过硫酸铵、亚硫酸氢钠。
14、在另一优选例中，所述引发剂是分批，至少3次加入。
15、在另一优选例中，所述海藻多糖的制备包括步骤：
16、a)新鲜海藻干燥得到海藻样品；
17、b)海藻样品脱脂处理，烘干粉碎，得到脱脂海藻粉；
18、c)向脱脂海藻粉加入复合酶溶液，酸性环境下进行酶解，超声提取，得到酶解产物；
19、d)酶解产物脱蛋白，干燥，得到粉状的海藻多糖。
20、在另一优选例中，所述新鲜海藻为褐藻中的一种或多种，优选地为海带、裙带菜、巨藻。
21、在另一优选例中，所述的脱脂处理是将海藻样品浸泡在乙醇和乙酸乙酯的混合溶液10h～12h来实现。
22、在另一优选例中，所述乙醇和乙酸乙酯的体积比为(0.5～1.5):2，较佳地为 (1.2～1.4):2。
23、在另一优选例中，所述海藻样品与乙醇和乙酸乙酯的混合溶液的体积比为 (0.2～2):3，较佳地为(1.2～1.5):3。
24、在另一优选例中，所述复合酶选自下组的2种或3种：果胶酶、水解酶、纤维素酶。
25、在另一优选例中，酶的活力分别为：果胶酶60000u/g、水解酶200000u/g、纤维素酶ⅱ200000u/g。
26、在另一优选例中，所述复合酶溶液中酶的质量百分比为2‰～3‰。
27、在另一优选例中，所述脱脂海藻粉与复合酶溶液的体积比为(0.5～2):20，较佳地为(0.8～1.5):20。
28、在另一优选例中，通过添加稀盐酸调节ph至6以下获得酸性环境。
29、在另一优选例中，所述酸性环境的ph值小于6，优选地ph值为4.5～5.5。
30、在另一优选例中，所述超声提取的条件是：溶液恒温为50℃～55℃，超声功率为200w～400w。
31、在另一优选例中，所述超声提取的提取时间为2h，提取次数为2次。
32、在另一优选例中，所述海藻多糖粉的提取率17％左右。
33、在另一优选例中，海藻多糖粉与干燥的海藻样品的质量占比为16％～18％。
34、在另一优选例中，海藻多糖粉内含有海藻多糖的质量百分比为98％～99％。
35、在另一优选例中，所述烘干的温度为80℃～90℃，优选地温度为85℃。
36、在另一优选例中，所述酶解产物脱蛋白是通过三氯乙酸溶液来实现。
37、在本专利技术的第三方面，提供了一种第一方面所述的保水剂的用途，所述保水剂用作吸水材料。
38、在另一优选例中，所述保水剂用作吸盐水材料。
39、在另一优选例中，所述保水剂用作土壤保释材料。
40、在另一优选例中，所述土壤为盐碱地土壤。
41、应理解，在本专利技术范围内中，本专利技术的上述各技术特征和在下文(如实施例) 中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
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1.一种保水剂，其特征在于，所述保水剂为海藻多糖接枝改性丙烯酸。
2.如权利要求1所述的保水剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述海藻多糖的制备包括步骤：
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述复合酶选自下组的2种或3种：果胶酶、水解酶、纤维素酶。
5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述酸性环境的pH值小于6。
6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述海藻多糖粉的提取率17％左右。
7.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述酶解产物脱蛋白是通过三氯乙酸溶液来实现。
8.一种权利要求1所述的保水剂的用途，其特征在于，所述保水剂用作吸水材料。
9.一种权利要求1所述的保水剂的用途，其特征在于，所述保水剂用作吸盐水材料。
10.一种权利要求1所述的保水剂的用途，其特征在于，所述保水剂用作土壤保释材料。
【技术特征摘要】
1.一种保水剂，其特征在于，所述保水剂为海藻多糖接枝改性丙烯酸。
2.如权利要求1所述的保水剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述海藻多糖的制备包括步骤：
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述复合酶选自下组的2种或3种：果胶酶、水解酶、纤维素酶。
5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述酸性环境的ph值小于6。
【专利技术属性】
技术研发人员：石称华，钱志红，卢双，
申请(专利权)人：上海永通生态工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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