CN104629769A - 一种新型环保保水抗蒸发复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型环保保水抗蒸发复合材料，是由以下重量份的原料组成的：蒙脱土/琼脂糖复合材料20～40份，改性活性炭10～30份，腐植酸40～60份。是通过以下方法制备得到的：(1)蒙脱土的有机化改性处理；(2)将琼脂糖和改性蒙脱土进行插层复合形成蒙脱土/琼脂糖复合材料；(3)活性炭的改性处理；(4)将上述制备的蒙脱土/琼脂糖复合材料、改性活性炭、腐植酸混合，混匀，即得。本发明的复合材料，遇水后能形成保水薄膜，该保水薄膜在阻断土壤中水分渗透的同时，能允许植物的根系穿过，具有良好的保水阻水功效，可以作为保水阻水剂进行应用，阻水保水时间在280天以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有保水阻水功能的新型环保保水抗蒸发复合材料，及其制备方法，以及在沙漠化治理中作为保水阻水剂的应用。
背景技术
全世界陆地面积为1.62亿平方千米，其中沙漠面积已占陆地总面积的20％，还有43％的土地正面临着沙漠化的威胁。在我国，沙漠化地区的面积占全国陆地总面积的17％。沙漠化严重破坏土地资源，使可供农牧的土地面积减少，土地滋生能力退化，植物量减少，土地载畜力下降，作物的单位面积产量降低。沙漠化已给许多国家和地区的农业、牧业和人民生活财产造成严重损失。沙漠化地区的环境恶劣，昼夜温差大、太阳辐射强，土壤严重缺水，且保水能力差，导致植物无法正常的生存。因此，研究出一种具有保水阻水功效的产品为沙漠或沙化的土地中的植物提供充足的水分和养料维持植物的生存，对沙漠化的治理具有非常重要的意义。
现有技术中虽然有保水阻水剂(丙烯酰胺系列产品)，但存在以下几点不足：
1.由石油及其衍生品提炼而成，对土壤造成污染，在土壤中分解时间长。
2.保水剂、吸水树脂等产品的反应原液为剧毒物质，具有攻击神经的毒素，虽然经过反应后毒性降低，但对土壤微生物及植物都有抑制生长等负面作用。
3.市面上所有的保水剂等化学保水产品，经过过年的沙漠实地试验，及众多专家论证，在土壤的湿度高于保水剂等化学吸水物质本身时，就会反吸水分，使其本身周围的水分迅速吸入，导致植物加速死亡。
发明内容
针对上述现有技术，针对当前沙漠治理过程中的保水阻水剂的有效性较差，以及传统的保水剂的化学成分能够对生态环境造成日益严重的污染等问题，本发明设计研发了一种具有保水阻水功能的新型环保保水抗蒸发复合材料，为高性能保水材料。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种新型环保保水抗蒸发复合材料，是由以下重量份的原料组成的：蒙脱土/琼脂糖复合材料20～40份，改性活性炭10～30份，腐植酸40～60份；其中，蒙脱土/琼脂糖复合材料是以蒙脱土与琼脂糖为原料制成的，蒙脱土与琼脂糖的质量比为1:12。
所述新型环保保水抗蒸发复合材料是通过以下方法制备得到的：
(1)蒙脱土的有机化改性处理：将钠基蒙脱土与水混合，搅拌使蒙脱土在水中均匀分散，得分散液，调节分散液的pH至5，加入甲基丙烯酸二甲胺基乙酯和溴十二烷，70℃(可采取水浴加热的方式加热)反应1小时；反应后，反应液冷却至室温，减压抽滤得固体，干燥，研磨得改性蒙脱土，为白色粉末；所述钠基蒙脱土、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯和溴十二烷三者的质量比为:20：1:0.7～1.2；
优选的，所述水为去离子水；
优选的，所述钠基蒙脱土与水的质量比为1:1.2～2.5，最优选1:2；
优选的，搅拌使蒙脱土在水中均匀分散的具体方式为：用机械搅拌器以200r/min以上的转速搅拌1～1.5小时；
优选的，用氢氧化钠溶液或盐酸调节pH，为常规方法；
(2)将琼脂糖和改性蒙脱土进行插层复合形成蒙脱土/琼脂糖复合材料：将琼脂糖溶于温度在85℃以上的水中，然后加入上述制备的改性蒙脱土，保持温度在85℃以上超声分散2小时，在超声分散过程中发生插层复合反应；反应后，将反应液蒸发干燥，将所得固形物研磨为粉末，过200目筛，得蒙脱土/琼脂糖复合材料；
优选的，所述水为去离子水；
优选的，所述琼脂糖与水的质量比为20～50:7～10，最优选24:10；
(3)活性炭的改性处理：将木质纤维素浸泡在温度85℃以上、质量分数为75％～85％的H3PO4溶液中，静置反应4小时；取出木质纤维素，在450℃的环境下炭化5小时，得活性炭；用水清洗活性炭(目的是去除活性炭中残留的H3PO4)，然后用二氧化碳在850℃的环境下部分气化，得改性活性炭，为比表面积达3700m/g、总孔容达2mL/g的超级活性炭；
(4)将上述制备的蒙脱土/琼脂糖复合材料、改性活性炭、腐植酸按质量比20～40：10～30：40～60的比例混合，混匀，即得具有保水阻水功能的新型环保保水抗蒸发复合材料。
所述新型环保保水抗蒸发复合材料的制备方法，同上。
本发明的具有保水阻水功能的新型环保保水抗蒸发复合材料，具有良好的保水阻水功效，能有效的阻住水分的渗透，可以作为保水阻水剂进行应用，具体应用方式为：将本发明的新型环保保水抗蒸发复合材料施加至植物根系周围，阻水保水时间在280天以上。
本发明的具有保水阻水功能的新型环保保水抗蒸发复合材料，具有以下有益效果：
(1)本发明的具有保水阻水功能的新型环保保水抗蒸发复合材料能有效解决在沙漠化治理中遇到的保水阻水方面的难题，能有效的阻住水分的渗透，将沙化土壤阻水保水时间保持在280天以上。
(2)本发明的具有保水阻水功能的新型环保保水抗蒸发复合材料克服了现有技术中保水阻水制品的不足，能均匀分布在植物根系土壤周围，当该材料与水接触时能够吸收水分形成保水阻水膜将水分锁在植物根系周围，并允许植物的根茎通过隔膜，保证植物的生长，并且还能达到改良土壤的作用。
(3)本发明的具有保水阻水功能的新型环保保水抗蒸发复合材料，以蒙脱土/琼脂糖复合材料、改性活性炭、腐植酸等具有强吸水功能的生物原料成分为主要组成部分，蒙脱土具有独特的层状二维纳米结构特性，层间具有可设计的反应性超大的比面积，能与高分子物质发生复合反应，获得性能更加优异的复合材料。改性活性炭的比表面积达3700m/g、总孔容达2mL/g，具有极强的吸附功能，在沙漠治理的过程中能根据要求吸收水分达到保水的效果。腐植酸是自然界普遍存在的大分子物质，在农业、工业生产等方面得到广泛的应用，能够作为载体与其他的保水阻水成分混合，达到吸水保水的效果。
(4)本发明的具有保水阻水功能的新型环保保水抗蒸发复合材料，以蒙脱土/琼脂糖复合材料为主要组成部分，当蒙脱土/琼脂糖复合材料与土壤中的水分相遇时能与水分子结合形成阻水膜，由于蒙脱土/琼脂糖复合材料为纳米级，其形成的薄膜的表面的通道也为纳米级，该通道能有效的阻住水分的渗透，将阻水时间保持在280天以上，并且由于原料的纳米特性，该复合材料能与穿透该膜的植物根系的表面一起形成阻水薄膜，该薄膜允许植物根系通过以保证植物的存活。
(5)本发明的具有保水阻水功能的新型环保保水抗蒸发复合材料，在土壤中可分解，不会造成环境污染。
本发明的具有保水阻水功能的新型环保保水抗蒸发复合材料，遇水后能形成保水薄膜，由于该保水薄膜为有机成分遇水形成的胶状物，区别于传统的阻水隔膜，该保水薄膜在阻断土壤中水分渗透的同时，能允许植物的根系穿过，并且在植物根系穿过的同时，该保水薄膜能及时地与根系表面的分子一起形成新的阻水薄膜，继续进行阻水，防止土壤中的水分渗透。因此，本发明的具有保水阻水功能的可分解材料能克服传统的保水剂不允许植物根系通过从而导致植物死亡的缺点，在允许植物根系通过的前提下还能防止水分的渗透，起到保水阻水的效果。
本发明的具有保水阻水功能的新型环保保水抗蒸发复合材料，与传统的保水剂和阻水制品的区别主要为：
(1)与石油衍生品制成的保水剂相比，本发明的复合材料由可降解的生物材料制成，能在土壤中进行完全的分解降解，且分解时间不长，不会造成不可降解的有机物残留，有利于环保。
(2)本发明的复合材料没有毒性，不会对植物和土壤微生物产生任何负面作用。
(3)传统的保水阻水剂形成的隔膜不允许植物根系穿过，根系不能透出，从而严重影响植物的生长，最终导致植物死亡。而本发明的复合材料与水形成的膜在保水阻水的同时能够允许植物的根系穿过该膜，并与植物的根系表面一起组成新的隔膜，保持水分。防止水分渗透。保证植物的生长。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
下述实施例中所涉及的物质、方法，若无特别说明，均为现有技术中已有的常规物质、方法。
实施例1 制备具有保水阻水功能的新型环保保水抗蒸发复合材料
步骤如下：
(1)蒙脱土的有机化改性处理：将100克钠基蒙脱土与200ml去离子水混合，高速搅拌(3000～5000rpm，下同)1.5小时使蒙脱土在水中均匀分散，得分散液，调节分散液的pH至5，加入5克甲基丙烯酸二甲胺基乙酯和5克溴十二烷，水浴加热控制温度在70℃，反应1小时；反应后，反应液冷却至室温，减压抽滤得固体，干燥，研磨得改性蒙脱土，为白色粉末；
(2)将琼脂糖和改性蒙脱土进行插层复合形成蒙脱土/琼脂糖复合材料：将1200克琼脂糖溶于500ml温度为85℃的去离子水中，然后加入上述制备的改性蒙脱土，保持温度在85℃以上超声分散2小时，在超声分散过程中发生插层复合反应；反应后，将反应液蒸发干燥，将所得固形物研磨为粉末，过200目筛，得蒙脱土/琼脂糖复合材料；
(3)活性炭的改性处理：将木质纤维素浸泡在温度85℃、质量分数为80％的H3PO4溶液中，静置反应4小时；取出木质纤维素，在450℃的环境下炭化5小时，得活性炭；用蒸馏水清洗活性炭(目的是去除活性炭中残留的H3PO4)，然后用二氧化碳在850℃的环境下部分气化，得改性活性炭，为比表面积达3700m/g、总孔容达2mL/g的超级活性炭；
(4)取1.0千克蒙脱土/琼脂糖复合材料、0.5千克改性活性炭以及2.0千克腐植酸，混合，粉碎，过60目筛，充分混匀，即得具有保水阻水功能的复合材料。
实施例2 制备具有保水阻水功能的新型环保保水抗蒸发复合材料
步骤如下：
(1)蒙脱土的有机化改性处理：将100克钠基蒙脱土与200ml去离子水混合，高速搅拌1.5小时使蒙脱土在水中均匀分散，得分散液，调节分散液的pH至5，加入5克甲基丙烯酸二甲胺基乙酯和5克溴十二烷，水浴加热控制温度在70℃，反应1小时；反应后，反应液冷却至室温，减压抽滤得固体，干燥，研磨得改性蒙脱土，为白色粉末；
(2)将琼脂糖和改性蒙脱土进行插层复合形成蒙脱土/琼脂糖复合材料：将1200克琼脂糖溶于500ml温度为85℃的去离子水中，然后加入上述制备的改性蒙脱土，保持温度在85℃以上超声分散2小时，在超声分散过程中发生插层复合反应；反应后，将反应液蒸发干燥，将所得固形物研磨为粉末，过200目筛，得蒙脱土/琼脂糖复合材料；
(3)活性炭的改性处理：将木质纤维素浸泡在温度85℃、质量分数为80％的H3PO4溶液中，静置反应4小时；取出木质纤维素，在450℃的环境下炭化5小时，得活性炭；用蒸馏水清洗活性炭(目的是去除活性炭中残留的H3PO4)，然后用二氧化碳在850℃的环境下部分气化，得改性活性炭，为比表面积达3700m/g、总孔容达2mL/g的超级活性炭；
(4)取1.2千克蒙脱土/琼脂糖复合材料、0.5千克改性活性炭以及2.0千克腐植酸，混合，粉碎，过60目筛，充分混匀，即得具有保水阻水功能的复合材料。
实施例3 制备具有保水阻水功能的新型环保保水抗蒸发复合材料
步骤如下：
(1)蒙脱土的有机化改性处理：将200克钠基蒙脱土与400ml去离子水混合，高速搅拌1.5小时使蒙脱土在水中均匀分散，得分散液，调节分散液的pH至5，加入10克甲基丙烯酸二甲胺基乙酯和8克溴十二烷，水浴加热控制温度在70℃，反应1小时；反应后，反应液冷却至室温，减压抽滤得固体，干燥，研磨得改性蒙脱土，为白色粉末；
(2)将琼脂糖和改性蒙脱土进行插层复合形成蒙脱土/琼脂糖复合材料：将2400克琼脂糖溶于500ml温度为85℃的去离子水中，然后加入上述制备的改性蒙脱土，保持温度在85℃以上超声分散2小时，在超声分散过程中发生插层复合反应；反应后，将反应液蒸发干燥，将所得固形物研磨为粉末，过200目筛，得蒙脱土/琼脂糖复合材料；
(3)活性炭的改性处理：将木质纤维素浸泡在温度85℃、质量分数为75％的H3PO4溶液中，静置反应4小时；取出木质纤维素，在450℃的环境下炭化5小时，得活性炭；用蒸馏水清洗活性炭(目的是去除活性炭中残留的H3PO4)，然后用二氧化碳在850℃的环境下部分气化，得改性活性炭；
(4)取2.0千克蒙脱土/琼脂糖复合材料、1.5千克改性活性炭以及2.5千克腐植酸，混合，粉碎，过60目筛，充分混匀，即得具有保水阻水功能的复合材料。
实施例4 制备具有保水阻水功能的新型环保保水抗蒸发复合材料
步骤如下：
(1)蒙脱土的有机化改性处理：将200克钠基蒙脱土与400ml去离子水混合，高速搅拌1.5小时使蒙脱土在水中均匀分散，得分散液，调节分散液的pH至5，加入10克甲基丙烯酸二甲胺基乙酯和8克溴十二烷，水浴加热控制温度在70℃，反应1小时；反应后，反应液冷却至室温，减压抽滤得固体，干燥，研磨得改性蒙脱土，为白色粉末；
(2)将琼脂糖和改性蒙脱土进行插层复合形成蒙脱土/琼脂糖复合材料：将2400克琼脂糖溶于500ml温度为85℃的去离子水中，然后加入上述制备的改性蒙脱土，保持温度在85℃以上超声分散2小时，在超声分散过程中发生插层复合反应；反应后，将反应液蒸发干燥，将所得固形物研磨为粉末，过200目筛，得蒙脱土/琼脂糖复合材料；
(3)活性炭的改性处理：将木质纤维素浸泡在温度85℃、质量分数为85％的H3PO4溶液中，静置反应4小时；取出木质纤维素，在450℃的环境下炭化5小时，得活性炭；用蒸馏水清洗活性炭(目的是去除活性炭中残留的H3PO4)，然后用二氧化碳在850℃的环境下部分气化，得改性活性炭；
(4)取2.5千克蒙脱土/琼脂糖复合材料、1.8千克改性活性炭以及4.5千克腐植酸，混合，粉碎，过60目筛，充分混匀，即得具有保水阻水功能的复合材料。
实施例5 制备具有保水阻水功能的新型环保保水抗蒸发复合材料
步骤如下：
(1)蒙脱土的有机化改性处理：将400克钠基蒙脱土与500ml去离子水混合，高速搅拌1.5小时使蒙脱土在水中均匀分散，得分散液，调节分散液的pH至5，加入20克甲基丙烯酸二甲胺基乙酯和15克溴十二烷，水浴加热控制温度在70℃，反应1小时；反应后，反应液冷却至室温，减压抽滤得固体，干燥，研磨得改性蒙脱土，为白色粉末；
(2)将琼脂糖和改性蒙脱土进行插层复合形成蒙脱土/琼脂糖复合材料：将4800克琼脂糖溶于700ml温度为85℃的去离子水中，然后加入上述制备的改性蒙脱土，保持温度在85℃以上超声分散2小时，在超声分散过程中发生插层复合反应；反应后，将反应液蒸发干燥，将所得固形物研磨为粉末，过200目筛，得蒙脱土/琼脂糖复合材料；
(3)活性炭的改性处理：将木质纤维素浸泡在温度85℃、质量分数为80％的H3PO4溶液中，静置反应4小时；取出木质纤维素，在450℃的环境下炭化5小时，得活性炭；用蒸馏水清洗活性炭(目的是去除活性炭中残留的H3PO4)，然后用二氧化碳在850℃的环境下部分气化，得改性活性炭；
(4)取4.0千克蒙脱土/琼脂糖复合材料、2.5千克改性活性炭以及6.0千克腐植酸，混合，粉碎，过60目筛，充分混匀，即得具有保水阻水功能的复合材料。
实施例6 制备具有保水阻水功能的新型环保保水抗蒸发复合材料
步骤如下：
(1)蒙脱土的有机化改性处理：将400克钠基蒙脱土与500ml去离子水混合，高速搅拌1.5小时使蒙脱土在水中均匀分散，得分散液，调节分散液的pH至5，加入20克甲基丙烯酸二甲胺基乙酯和15克溴十二烷，水浴加热控制温度在70℃，反应1小时；反应后，反应液冷却至室温，减压抽滤得固体，干燥，研磨得改性蒙脱土，为白色粉末；
(2)将琼脂糖和改性蒙脱土进行插层复合形成蒙脱土/琼脂糖复合材料：将4800克琼脂糖溶于700ml温度为85℃的去离子水中，然后加入上述制备的改性蒙脱土，保持温度在85℃以上超声分散2小时，在超声分散过程中发生插层复合反应；反应后，将反应液蒸发干燥，将所得固形物研磨为粉末，过200目筛，得蒙脱土/琼脂糖复合材料；
(3)活性炭的改性处理：将木质纤维素浸泡在温度85℃、质量分数为80％的H3PO4溶液中，静置反应4小时；取出木质纤维素，在450℃的环境下炭化5小时，得活性炭；用蒸馏水清洗活性炭(目的是去除活性炭中残留的H3PO4)，然后用二氧化碳在850℃的环境下部分气化，得改性活性炭；
(4)取5.0千克蒙脱土/琼脂糖复合材料、2.0千克改性活性炭以及8.0千克腐植酸，混合，粉碎，过60目筛，充分混匀，即得具有保水阻水功能的复合材料。
实施例7
取40Kg土壤湿度为0％的沙土，均匀分为两组，分别均匀铺撒在两个容积为1立方米的正方体容器中，分别标注为A和B，在A、B两组容器中分别挖半径为0.2米碗型的坑，将2Kg实施例1制备的具有保水阻水功能的新型环保保水抗蒸发复合材料均匀的铺撒在A组的碗型坑的沙土的表面，并确保将沙土完全覆盖，作为对照的B组铺撒2Kg实验用的沙土。然后将挖出的土的一半进行回填，再将1L纯净水缓慢的倒入坑中。在常温、绝对干燥的密闭环境下放置2天，观察坑表面的沙土的湿度的情况。
结果：A组的坑表面以下的沙土的湿度几乎没有变化，而B组的坑表面以下的沙土的湿度缺明显增加，部分土壤的湿度达到5％。
结论：本发明的复合材料能起到保水阻水的作用，该材料能充分吸收土壤表面的降水，将降水充分保持在保水吸水材料中，防止水分渗漏。
实施例8
取40Kg土壤湿度为0％的沙土，均匀分为两组，分别均匀铺撒在两个容积为1立方米的正方体容器中，分别标注为A和B，在A、B两组容器中分别挖半径为0.2米碗型的坑，分别将2Kg实施例1制备的具有保水阻水功能的新型环保保水抗蒸发复合材料均匀的铺撒在A组、B组的碗型坑的沙土的表面，并确保将沙土完全覆盖；将挖出的土的一半进行回填。然后，将1L纯净水缓慢的倒入坑中。再将一株植物的主根系(根长80cm)缓慢的穿过A组的复合材料，作为对照的B组不做任何处理。在常温、绝对干燥的密闭环境下放置2天，观察坑表面的沙土的湿度的情况。
结果：A、B两组的坑表面以下的沙土的湿度都几乎没有变化。
结论：本发明的复合材料在遇水时形成的薄膜能允许植物的根系通过，并且能与植物根系的表面形成新的纳米薄膜阻止水分的渗透。
实施例9
取1Kg实施例1制备的复合材料，与1Kg干燥土壤混合均匀，另单独取1Kg相同的干燥土壤，将它们分别放置于两个培养皿中，并分别加入300g纯净水，则二者的初始含水率均为23％。然后将它们在40℃下放置72小时，计算二者的含水率。
结果：含实施例1所制备的复合材料的土壤的含水率为21％，不含实施例1所制备的复合材料的土壤的含水率为13％。
结论：实验结果表明，本发明的复合材料具有优良的保水性能。
实施例10 应用实例
试验地点：内蒙古鄂尔多斯恩格贝沙漠，室外，分别挖10个半径为0.5米、间隔为2.5米的碗型的树坑，并将实验沙坑按1～10进行编号。取100Kg实施例1制备的复合材料，按每个树坑10Kg的量均匀铺撒在坑中内表面，并将沙柳幼苗植入坑中，并将原土回填。
向每个坑中缓慢的倒入15Kg水，从此时起，每隔10天测量坑中土壤(标记为A)、坑外表面土壤(标记为B)、坑下2厘米的土壤(标记为C)的土壤湿度，并记录。
实验从2月份进行到11月份，持续300天，每间隔100天浇灌一次。并统计实验阶段的降水量。将各实验标点的土壤的湿度和降水量统计并记录。
结果：实验观察到，当植物的根系透过本发明的复合材料所形成的膜时，该材料的保水性能保持良好，并且植物生长旺盛。统计结果如表1所示，由表1可知，本发明的复合材料能有效的阻住水分的渗透，阻水保水时间保持在280天以上；同时能让植物的根系透过保水层，保护植物的生长。
表1 统计记录
实施例11 应用实例
实验地点：乌兰察布市凉城县试验基地。样地为公路两边沙土含石质土壤，对照地为附近耕地。种植树木为2.5米高裸根油松40棵。每树坑施实施例1制备的复合材料2公斤，在坑底形成约2公分厚阻水层，上盖草帘防回填土冲击，对照组不做处理将原土回填。每七天测一次土壤含水量并在实验过程中记录降水量，在生长中期和生长末期调查成活率。并统计样地及对照地土壤情况和苗木长势情况，完成检测报告。
结果：试验土壤水含量测试数据记录如表2所示。
表2
试验苗木生长及成活状况观测记录如表3所示：
表3
实验结果表明：
本试验试用了立地条件很差的土质与立地条件较好的耕地进行栽植对比。从观测结果看，样地土壤水份含量明显优于对照地，成活率、长势也显见优于对照地。说明了在立地条件较差的情况下，施用新型环保保水抗蒸发复合材料，能有效的延缓了水的渗透速度，对植树成活、长势是有很大积极作用，同时有较保护和利用了水资源，并且为今后在更多立地条件差的地域植树造林积累了数据与经验。
Claims (10)
1.一种新型环保保水抗蒸发复合材料，其特征在于：是由以下重量份的原料组成的：蒙脱土/琼脂糖复合材料20～40份，改性活性炭10～30份，腐植酸40～60份；其中，蒙脱土/琼脂糖复合材料是以蒙脱土与琼脂糖为原料制成的，蒙脱土与琼脂糖的质量比为1:12；
是通过以下方法制备得到的：
(1)蒙脱土的有机化改性处理：将钠基蒙脱土与水混合，搅拌使蒙脱土在水中均匀分散，得分散液，调节分散液的pH至5，加入甲基丙烯酸二甲胺基乙酯和溴十二烷，70℃反应1小时；反应后，反应液冷却至室温，减压抽滤得固体，干燥，研磨得改性蒙脱土；所述钠基蒙脱土、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯和溴十二烷三者的质量比为:20：1:0.7～1.2；
(2)将琼脂糖和改性蒙脱土进行插层复合形成蒙脱土/琼脂糖复合材料：将琼脂糖溶于温度在85℃以上的水中，然后加入上述制备的改性蒙脱土，保持温度在85℃以上超声分散2小时；反应后，将反应液蒸发干燥，将所得固形物研磨为粉末，过200目筛，得蒙脱土/琼脂糖复合材料；
(3)活性炭的改性处理：将木质纤维素浸泡在温度85℃以上、质量分数为75％～85％的H3PO4溶液中，静置反应4小时；取出木质纤维素，在450℃的环境下炭化5小时，得活性炭；用水清洗活性炭，然后用二氧化碳在850℃的环境下部分气化，得改性活性炭；
(4)将上述制备的蒙脱土/琼脂糖复合材料、改性活性炭、腐植酸按质量比20～40：10～30：40～60的比例混合，混匀，即得。
2.根据权利要求1所述的新型环保保水抗蒸发复合材料，其特征在于：所述步骤(1)中，钠基蒙脱土与水的质量比为1:1.2～2.5。
3.根据权利要求1所述的新型环保保水抗蒸发复合材料，其特征在于：所述步骤(1)中，搅拌使蒙脱土在水中均匀分散的具体方式为：用机械搅拌器以200r/min以上的转速搅拌1～1.5小时。
4.根据权利要求1所述的新型环保保水抗蒸发复合材料，其特征在于：所述步骤(2)中，琼脂糖与水的质量比为20～50:7～10。
5.权利要求1～4中任一项所述的新型环保保水抗蒸发复合材料的制备方法，其特征在于：步骤如下：
(1)蒙脱土的有机化改性处理：将钠基蒙脱土与水混合，搅拌使蒙脱土在水中均匀分散，得分散液，调节分散液的pH至5，加入甲基丙烯酸二甲胺基乙酯和溴十二烷，70℃反应1小时；反应后，反应液冷却至室温，减压抽滤得固体，干燥，研磨得改性蒙脱土；所述钠基蒙脱土、甲基丙烯酸二甲胺基乙酯和溴十二烷三者的质量比为:20：1:0.7～1.2；
(2)将琼脂糖和改性蒙脱土进行插层复合形成蒙脱土/琼脂糖复合材料：将琼脂糖溶于温度在85℃以上的水中，然后加入上述制备的改性蒙脱土，保持温度在85℃以上超声分散2小时；反应后，将反应液蒸发干燥，将所得固形物研磨为粉末，过200目筛，得蒙脱土/琼脂糖复合材料；
(3)活性炭的改性处理：将木质纤维素浸泡在温度85℃以上、质量分数为75％～85％的H3PO4溶液中，静置反应4小时；取出木质纤维素，在450℃的环境下炭化5小时，得活性炭；用水清洗活性炭，然后用二氧化碳在850℃的环境下部分气化，得改性活性炭；
(4)将上述制备的蒙脱土/琼脂糖复合材料、改性活性炭、腐植酸按质量比20～40：10～30：40～60的比例混合，混匀，即得。
6.根据权利要求5所述的新型环保保水抗蒸发复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，钠基蒙脱土与水的质量比为1:1.2～2.5。
7.根据权利要求5所述的新型环保保水抗蒸发复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，搅拌使蒙脱土在水中均匀分散的具体方式为：用机械搅拌器以200r/min以上的转速搅拌1～1.5小时。
8.根据权利要求5所述的新型环保保水抗蒸发复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，琼脂糖与水的质量比为20～50:7～10。
9.权利要求1～4中任一项所述的新型环保保水抗蒸发复合材料作为保水阻水剂的应用。
10.权利要求1～4中任一项所述的新型环保保水抗蒸发复合材料在制备保水阻水剂中的应用。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106751619A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-05-31 | 淮南市润吉生态农业有限公司 | 一种具有杀菌防腐效果的香菇菌棒免割保水膜及其制备方法 |
| CN106751618A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-05-31 | 淮南市润吉生态农业有限公司 | 一种耐高温聚乳酸基香菇菌棒免割保水膜及其制备方法 |
| CN106832828A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-06-13 | 淮南市润吉生态农业有限公司 | 一种含油酸改性高岭土的香菇菌棒免割保水膜及其制备方法 |
| CN107827647A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-03-23 | 浙江海洋大学 | 一种用于沙漠滩涂土壤改良剂 |
| CN107987840A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-05-04 | 浙江海洋大学 | 一种用于农业设施保水剂的制备方法 |
| CN112940734A (zh) * | 2021-04-26 | 2021-06-11 | 辽宁省农业科学院 | 一种保水剂及其制备方法和利用保水剂构建持水型耕层的方法 |
| CN114133295A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-03-04 | 河北科技师范学院 | 一种镁插层蒙脱土改性生物炭复合材料的制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002363562A (ja) * | 2001-06-05 | 2002-12-18 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 土壌改良用粒状保水剤 |
| CN102174329A (zh) * | 2011-02-01 | 2011-09-07 | 甘肃源岗农林开发有限公司 | 用于沙漠种植的胶体材料、材料的制备方法及使用方法 |
| CN102321485A (zh) * | 2011-06-13 | 2012-01-18 | 华南农业大学 | 一种改性磷矿粉复合保水剂及其制备方法 |
-
2014
- 2014-12-04 CN CN201410736322.2A patent/CN104629769B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002363562A (ja) * | 2001-06-05 | 2002-12-18 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 土壌改良用粒状保水剤 |
| CN102174329A (zh) * | 2011-02-01 | 2011-09-07 | 甘肃源岗农林开发有限公司 | 用于沙漠种植的胶体材料、材料的制备方法及使用方法 |
| CN102321485A (zh) * | 2011-06-13 | 2012-01-18 | 华南农业大学 | 一种改性磷矿粉复合保水剂及其制备方法 |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| 张传娟等: "琼脂改性膨润土/聚丙烯酸钠-丙烯酰胺高吸水复合材料的合成及性能", 《高分子材料科学与工程》 * |
| 张林等: "钠基蒙脱土的有机改性及其表征", 《复合材料学报》 * |
| 张秀兰等: "琼脂改性沸石/聚丙烯酸钠-丙烯酰胺高吸水复合材料的制备及性能", 《非金属矿》 * |
| 施学鹏: "新型保水剂", 《浙江化工》 * |
| 郭志娟等: "腐植酸保水剂的现状及发展", 《磷肥与复肥》 * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106751619A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-05-31 | 淮南市润吉生态农业有限公司 | 一种具有杀菌防腐效果的香菇菌棒免割保水膜及其制备方法 |
| CN106751618A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-05-31 | 淮南市润吉生态农业有限公司 | 一种耐高温聚乳酸基香菇菌棒免割保水膜及其制备方法 |
| CN106832828A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-06-13 | 淮南市润吉生态农业有限公司 | 一种含油酸改性高岭土的香菇菌棒免割保水膜及其制备方法 |
| CN107827647A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-03-23 | 浙江海洋大学 | 一种用于沙漠滩涂土壤改良剂 |
| CN107987840A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-05-04 | 浙江海洋大学 | 一种用于农业设施保水剂的制备方法 |
| CN112940734A (zh) * | 2021-04-26 | 2021-06-11 | 辽宁省农业科学院 | 一种保水剂及其制备方法和利用保水剂构建持水型耕层的方法 |
| CN114133295A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-03-04 | 河北科技师范学院 | 一种镁插层蒙脱土改性生物炭复合材料的制备方法 |
| CN114133295B (zh) * | 2021-11-30 | 2022-11-11 | 河北科技师范学院 | 一种镁插层蒙脱土改性生物炭复合材料的制备方法 |
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