CN101503492A - 聚丙烯酰胺栽培基质生产方法 - Google Patents

Abstract

一种聚丙烯酰胺栽培基质生产方法包括下列步骤：一是五种必备原料的筹备，二是30％浓度的母液配制，用29重量份的Acr、1重量份的Bis和100重量份的水混合而成，三是10％浓度的过硫酸铵(AP)的配制，即用10重量份的AP溶解于100重量份的水中拌匀即成，四是将1000重量份的水、100－200重量份的30％浓度母液、10％浓度的AP液和市售的TEMED液混匀，在常温常压下静置聚合反应30－60min制成无色透明的凝胶状栽培基质，本方法生产的基质应用于花卉无土栽培、插花、观赏园艺的栽培基质，具有生产工艺简单，常温常压下快速完成，功效高，节能效果好，产品强度高、韧性好、保水性和干燥后再吸胀能力强等优点。

Description

聚丙烯酰胺栽培基质生产方法

【技术领域】

本发明涉及一种有机化学中的高分子吸水材料：是作盆栽、插花用的聚丙烯酰胺栽培基质及其生产方法。

【背景技术】

美化环境已成为当今人们生活的一大要素。无土栽培既可解决城市土源缺乏问题，又有利于控水、控肥、控温、控气，且不产生尘土飞扬，在盆栽与插花中应用日趋普及。其中，在花卉界被称为高分子吸水材料-水晶泥，是一种常用的插花、养花的无土栽培基质。在现有技术中，水晶泥采用两种方法生产：一是海藻酸钠法生产，如专利号为CN200410058349.7公开的技术，用一定浓度的海藻酸钠溶液与氯化钙溶液混合，经加工处理后制成水晶泥。该方法制作的水晶泥存在所制备的水晶泥强度与韧性较差，失水后吸涨能力差等缺点，渐处边缘化。二是丙烯酸法生产，如专利号为CN200410052184、CN92108081、USP4525527专利技术，主要原理是利用丙烯酸单体通过聚合反应生成聚丙烯酸，然后用NaOH中和形成聚丙烯酸钠，成为一种高吸水性树脂。该法中使用的丙烯酸有较强刺激性气味，劣化了操作环境，生产需要经过中和、氧化、还原反应，工序较繁，影响工效。有的用丙烯酸、NaOH、过氧化物水溶液进行聚合，需将反应液加热到50-90℃才能聚合；有的反应时间则长达4小时，耗能大、工效低。

【发明内容】

针对现有技术的上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种以丙烯酰胺单体为主要原料的聚丙烯酰胺栽培基质生产方法。

发明采用的技术方案是：本聚丙烯酰胺栽培基质生产方法包括下列步骤：

(1)原料的筹备：必备原料有五种，一是粉状的丙烯酰胺单体(Acr)，二是粉状的N，N′-双甲叉丙烯酰胺(Bis)，三是作为引发剂的粉状过硫酸铵(AP)，四是作为加速剂的液态的N，N，N′，N′-四甲基乙二胺(TEMED)，五是工业用水，四种化工原料均从市售获得，选用工业级原料；

(2)30％浓度的母液配制：用29重量份的Acr、1重量份的Bis和100重量份的水混合拌匀即成；

(3)10％浓度的过硫酸铵溶液的配制：将10重量份的AP溶解在100重量份的水中拌匀；

(4)聚丙烯酰胺栽培基质的配制：在混合缸中先用1000重量份的水，再加入用步骤(2)配制获得的母液100-200重量份、用步骤(3)配制获得的过硫酸铵溶液8-10重量份和用液态的TEMED0.5-1.0重量份进行混合，轻轻搅拌均匀，室温下聚合反应30-60min，即得无色透明的凝胶状产品。

本发明的有益效果是生产工艺简单，聚合反应无需高温，在常温静置一小时内即可完成，节能效果好，反应快、工效高，产出的水晶泥强度高、韧性好，保水性和干燥后再吸胀能力强，更适宜作花卉无土栽培、插花、观赏园艺的栽培基质。

【具体实施方式】

本发明下面结合实施例作进一步详述：选用的四种原料是丙烯酰胺单体(Acrylamide简称Acr)、N，N′，-双甲叉丙烯酰胺(N，N′，-methylene bisacrylamide简称Bis)、过硫酸铵(简称AP)、四甲基乙二胺(简称TEMED)。先按照步骤(2)、(3)的原料及其重量份配制成30％浓度的母液和10％浓度的AP溶液，再与TEMED溶液和水，各按其重量份复配聚合成无色透明的凝胶状产品。现将复配成产品的七项实施例的原料及其配比值列于下表：

实施例1(对照上表中实施例1中复配原料及重量份值)：先按照步骤(2)配置成30％浓度的母液备用，然后将1000重量份工业用水置于混合缸中，再加入100重量份30％浓度的母液、8重量份的10％浓度的AP溶液和0.5重量份的TEMED液，轻轻搅拌均匀，室温条件下静置聚合30-60min即制成无色透明的凝胶状栽培基质。

其余实施例2-7均对照上表相应的原料及其重量份，与实施例1相同方法制得无色透明的凝胶状栽培基质。

需说明的是：本发明制得的栽培基质是一种基础栽培基质，在该基础上还可按需添加许多植物需要的、美化环境需要的辅料，如添加色素、矿物质元素、生长调节剂、促进剂、芳香剂等等。这只需在本方法的步骤(4)中适量混合添加或单独添加即可，一般情况下，可按3-10重量份的比例加入。加入辅料后，往往改变了原有无色透明的性状。

还需说明的是本方法制得的无论添加或未添加辅料的栽培基质均呈凝胶状，不利于运输与包装，可继续进行切块、制粒、烘干等后处理工序，制成无色透明的水晶泥、彩色透明的水晶泥、杂色不透明的颗粒状栽培基质。本栽培基质干燥后运输与包装方便，并且干燥后的吸水能力为自重的20-100倍，是一种优良的贮水剂。

本方法的聚合反应可在常温下完成，提高反应温度，有利于缩短反应时间，作为加速剂的TEMED的加入有利加速反应，作为引发剂的AP有利于促进聚合反应的实现，母液的加入量的大小，对凝胶的强度和韧性起决定作用。本发明所列出的各原料重量份区域值的选用，只是产品反应快慢、产品强度和韧性之别，对栽培基质的基本要求无影响。

Claims (1)

1、一种聚丙烯酰胺栽培基质生产方法，其特征是包括下列步骤：

(1)原料的筹备：必备原料有五种，一是粉状的丙烯酰胺单体(Acr)，二是粉状的N，N′-双甲叉丙烯酰胺(Bis)，三是作为引发剂的粉状过硫酸铵(AP)，四是作为加速剂的液态的N，N，N′，N′-四甲基乙二胺(TEMED)，五是工业用水，四种化工原料均从市售获得，选用工业级原料；

(2)30％浓度的母液配制：用29重量份的Acr、1重量份的Bis和100重量份的水混合拌匀即成；

(3)10％浓度的过硫酸铵溶液的配制：将10重量份的AP溶解在100重量份的水中拌匀；

(4)聚丙烯酰胺栽培基质的配制：在混合缸中先用1000重量份的水，再加入用步骤(2)配制获得的母液100-200重量份、用步骤(3)配制获得的过硫酸铵溶液8-10重量份和用液态的TEMED0.5-1.0重量份进行混合，轻轻搅拌均匀，室温下聚合反应30-60min，即得无色透明的凝胶状产品。