CN106280186A - 一种以油菜秸秆为原料制备农林复合营养保水剂的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种以油菜秸秆为原料制备农林复合营养保水剂的方法，本发明利用天然废弃稻秆，接枝聚合合成纤维素系高吸水树脂，作为土壤保水剂的基础物质，改进其吸水率、耐盐性，提高在土壤中的降解率，不仅可以有效利用废弃资源，减少环境污染，还可以降低制备成本，提高吸水树脂性能。

Description

一种以油菜秸秆为原料制备农林复合营养保水剂的方法
技术领域
本发明涉及保水剂技术领域，尤其涉及一种以油菜秸秆为原料制备农林复合营养保水剂的方法。
背景技术
近年來，随着新原料的选用，高分子材料的复合化，高吸水树脂呈现多元化趋势，现研究主要的复合类型有，高吸水树脂与无机物的复合、高吸水树脂与有机物的复合、高吸水树脂与高吸水树脂的共混型复合。其中，高吸水树脂与高吸水树脂的复合物主要包括不同高吸水树脂的互穿网络聚合和不同亲水性聚合物的交联以及不同高吸水树脂之间的共混等；
高吸水性树脂具有高效的吸水、保水性能，因此在农业的应用上，逐渐被作为缓释肥料的载体。我国农业化肥的有效利用率低，所施用的肥料大部分通过不同途径损失，不能被农作物吸收，且造成了严重的环境的污染。以高吸水树脂作为缓释肥料的载体，利用高吸水树脂的吸水保水性能，对肥料进行吸附与缓慢释放，作为载体材料，即可有效提高肥料的利用率，又减少环境的污染，充分发挥了保水保肥作用。但现有的化学合成高吸水树脂，在土壤中不能生物降解，这造成了土壤环境污染。因此，可降解的高吸水树脂成为现该领域的研究热点，成为缓释肥料的载体，现有的缓释肥料研究功能比较单一，单纯的添加尿素或者磷肥，不能充分发挥高吸水树脂的优势。因此，功能化的改进成为现研究亟待解决的问题；
随着人们环保意识的增强，利用天然高分子材料制备高吸水树脂，正逐步取代传统的化学聚合合成，天然淀粉、纤维素都是资源丰富的可再生能源，具有价格低廉、可再生等优点，但淀粉系高吸水树脂的传统合成方法复杂且过程不易控制，产物的耐盐性差，而合成树脂系高吸水树脂吸水倍率较高，但耐盐性差，降解率低，对环境产生污染。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种以油菜秸秆为原料制备农林复合营养保水剂的方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种以油菜秸秆为原料制备农林复合营养保水剂的方法，包括以下步骤：
（1）先将油菜秸秆粉碎，加入到浓度为10-14%的氢氧化钠中，在70-80℃下蒸煮50-60分钟，过滤出料，再加入到1.8-2mol/l的硝酸中，在87-90℃下保温搅拌40-50分钟，过滤出料，水洗3-4次，常温干燥，得预处理秸秆粉；
（2）取质量比为1.8-2：1的10-15的氢氧化钠、20-23%的尿素混合，搅拌均匀，得碱溶液；
（3）取过氧化二异丙苯，加入到其重量20-30倍的甘油中，搅拌均匀，得引发剂醇液；
（4）取饱和十八碳酰胺，加入到其重量10-17倍的去离子水中，搅拌均匀，加入丙酸钙，升高温度为67-70℃，保温搅拌3-10分钟，与上述引发剂醇液混合，搅拌至常温，得引发剂分散液；
（5）取聚丙烯酸钠，加入到其重量40-50倍的去离子水中，搅拌均匀，加入马来酸酐，升高温度为60-65℃，保温搅拌7-10分钟，加入二乙烯基苯，升高温度为75-80℃，保温搅拌40-50分钟，得马来酸酐接枝聚丙烯酸钠；
（6）取丙烯酸，在搅拌条件下滴加上述碱溶液，调节pH为7-8，依次加入丙烯酰胺与上述预处理秸秆粉，升高温度为50-60℃，加入引发剂分散液、腐殖酸，保温搅拌20-30分钟，加入上述马来酸酐接枝聚丙烯酸钠，100-200转/分搅拌10-20分钟，过滤，将沉淀在100-105℃下干燥1-2小时，即得。
一种以油菜秸秆为原料制备农林复合营养保水剂的方法，所述的预处理秸秆粉、过氧化二异丙苯、饱和十八碳酰胺、丙酸钙、聚丙烯酸钠、马来酸酐、二乙烯基苯、丙烯酸、丙烯酰胺、腐殖酸的重量比为170-200:0.3-1:2-3:0.7-1:6-7:3-4:0.03-0.05:18-20:10-12:0.8-1。
本发明的优点是：
本发明利用天然废弃稻秆，接枝聚合合成纤维素系高吸水树脂，作为土壤保水剂的基础物质，改进其吸水率、耐盐性，提高在土壤中的降解率，不仅可以有效利用废弃资源，减少环境污染，还可以降低制备成本，提高吸水树脂性能。
具体实施方式
一种以油菜秸秆为原料制备农林复合营养保水剂的方法，包括以下步骤：
（1）先将油菜秸秆粉碎，加入到浓度为14%的氢氧化钠中，在80℃下蒸煮50分钟，过滤出料，再加入到1.8mol/l的硝酸中，在90℃下保温搅拌40分钟，过滤出料，水洗4次，常温干燥，得预处理秸秆粉；
（2）取质量比为1.8：1的15的氢氧化钠、23%的尿素混合，搅拌均匀，得碱溶液；
（3）取过氧化二异丙苯，加入到其重量20倍的甘油中，搅拌均匀，得引发剂醇液；
（4）取饱和十八碳酰胺，加入到其重量17倍的去离子水中，搅拌均匀，加入丙酸钙，升高温度为70℃，保温搅拌10分钟，与上述引发剂醇液混合，搅拌至常温，得引发剂分散液；
（5）取聚丙烯酸钠，加入到其重量50倍的去离子水中，搅拌均匀，加入马来酸酐，升高温度65℃，保温搅拌10分钟，加入二乙烯基苯，升高温度为80℃，保温搅拌50分钟，得马来酸酐接枝聚丙烯酸钠；
（6）取丙烯酸，在搅拌条件下滴加上述碱溶液，调节pH为8，依次加入丙烯酰胺与上述预处理秸秆粉，升高温度为60℃，加入引发剂分散液、腐殖酸，保温搅拌30分钟，加入上述马来酸酐接枝聚丙烯酸钠， 200转/分搅拌20分钟，过滤，将沉淀在105℃下干燥1小时，即得。
一种以油菜秸秆为原料制备农林复合营养保水剂的方法，所述的预处理秸秆粉、过氧化二异丙苯、饱和十八碳酰胺、丙酸钙、聚丙烯酸钠、马来酸酐、二乙烯基苯、丙烯酸、丙烯酰胺、腐殖酸的重量比为170:0.3:2:0.7:6:4: 0.05:20:12:0.8。
性能测试：
0.9 wt%NaCl溶液中的吸水率达到67g/g。

Claims (2)

1.一种以油菜秸秆为原料制备农林复合营养保水剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）先将油菜秸秆粉碎，加入到浓度为10-14%的氢氧化钠中，在70-80℃下蒸煮50-60分钟，过滤出料，再加入到1.8-2mol/l的硝酸中，在87-90℃下保温搅拌40-50分钟，过滤出料，水洗3-4次，常温干燥，得预处理秸秆粉；
（2）取质量比为1.8-2：1的10-15的氢氧化钠、20-23%的尿素混合，搅拌均匀，得碱溶液；
（3）取过氧化二异丙苯，加入到其重量20-30倍的甘油中，搅拌均匀，得引发剂醇液；
（4）取饱和十八碳酰胺，加入到其重量10-17倍的去离子水中，搅拌均匀，加入丙酸钙，升高温度为67-70℃，保温搅拌3-10分钟，与上述引发剂醇液混合，搅拌至常温，得引发剂分散液；
（5）取聚丙烯酸钠，加入到其重量40-50倍的去离子水中，搅拌均匀，加入马来酸酐，升高温度为60-65℃，保温搅拌7-10分钟，加入二乙烯基苯，升高温度为75-80℃，保温搅拌40-50分钟，得马来酸酐接枝聚丙烯酸钠；
（6）取丙烯酸，在搅拌条件下滴加上述碱溶液，调节pH为7-8，依次加入丙烯酰胺与上述预处理秸秆粉，升高温度为50-60℃，加入引发剂分散液、腐殖酸，保温搅拌20-30分钟，加入上述马来酸酐接枝聚丙烯酸钠，100-200转/分搅拌10-20分钟，过滤，将沉淀在100-105℃下干燥1-2小时，即得。
2.根据权利要求1所述的一种以油菜秸秆为原料制备农林复合营养保水剂的方法，其特征在于，所述的预处理秸秆粉、过氧化二异丙苯、饱和十八碳酰胺、丙酸钙、聚丙烯酸钠、马来酸酐、二乙烯基苯、丙烯酸、丙烯酰胺、腐殖酸的重量比为170-200:0.3-1:2-3:0.7-1:6-7:3-4:0.03-0.05:18-20:10-12:0.8-1。
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