CN107022164A - 一种凹凸棒土增强的抗盐型高吸水树脂膜及其制备方法 - Google Patents

一种凹凸棒土增强的抗盐型高吸水树脂膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种凹凸棒土增强的抗盐型高吸水树脂膜，及其制备工艺，其特征在于，以丙烯酸、丙烯酰胺、聚乙烯醇、过二硫酸钾、戊二醛溶液、凹凸棒土、衣康酸、膨润土、腐殖酸、沸石、芽孢杆菌等为原料。本发明以过二硫酸钾为引发剂，以戊二醛溶液为交联剂，衣康酸与丙烯酰胺接枝共聚制备了一种复合高吸水树脂，具有良好的保水能力，凹凸棒土的加入改善了高吸水树脂的抗盐性。膨润土能改善土壤结构，提高土壤的保水抗旱、保肥增肥能力；同时膨润土的加入提高了高吸水树脂的吸水率、保水性能及热稳定性；与腐殖酸、沸石、芽孢杆菌复合制备了土壤改良剂，可用于调节土壤酸碱度、缓冲土壤值，进而提高作物产量。

Description

一种凹凸棒土增强的抗盐型高吸水树脂膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及高吸水树脂膜领域，具体涉及一种凹凸棒土增强的抗盐型高吸水树脂膜，及其制备工艺。
背景技术
高吸水树脂是一种低交联密度的含有强吸水性基团的高分子聚合物，通过水合作用迅速地吸收大量的水而呈凝胶状，具有良好的吸水性能、保水性能，并且吸水容量大、吸水速率快、保水能力强。近年来在农林、卫生、建筑等多领域得到广泛的应用。
汪满意在其硕士学位论文《聚丙烯酸类高吸水树脂及电纺纤维膜的制备》一文中，采用丙烯酸（AA）与丙烯酰胺（AM）单体共聚并与聚乙烯醇（PVA）共混得到聚（丙烯酸-丙烯酰胺）/聚乙烯醇溶液（即P(AA-AM)/PVA溶液），以过二硫酸钾为引发剂，以戊二醛为交联剂，经涂膜或静电纺丝得到高吸水树脂膜或微纳米纤维膜，研究其吸水和吸湿性能。
本发明以过二硫酸钾为引发剂，以戊二醛溶液为交联剂，衣康酸与丙烯酰胺接枝共聚制备了一种复合高吸水树脂，具有良好的保水能力，凹凸棒土的加入改善了高吸水树脂的抗盐性。膨润土能改善土壤的结构，提高土壤的保水抗旱、保肥增肥能力；同时，膨润土的加入也提高了高吸水树脂的吸水率、保水性能及热稳定性；将其与腐殖酸、沸石、芽孢杆菌复合制备得到一种土壤改良剂，可用于调节土壤酸碱度、缓冲土壤值，进而提高作物产量。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种凹凸棒土增强的抗盐型高吸水树脂膜及其制备工艺，依照该工艺制备的树脂具有良好的抗盐性能、高吸水性、高保水性。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
丙烯酸15-25，丙烯酰胺10-20，聚乙烯醇20-30，过二硫酸钾4-7，戊二醛溶液3-6，凹凸棒土5-9，衣康酸6-9，膨润土6-8，腐殖酸4-6，沸石3-5，芽孢杆菌2-4，NaOH溶液、蒸馏水适量。
一种凹凸棒土增强的抗盐型高吸水树脂膜的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：
a. 向衣康酸中1:3-5:15-20加入NaOH溶液、蒸馏水，搅拌均匀，加入丙烯酰胺，搅拌1-2h后，得A液；将丙烯酸置于冰浴中，1:5-10加NaOH溶液部分中和后，与A液混合均匀，待用；
b. 将聚乙烯醇1:10-15溶于蒸馏水，加入a中所得物料，在40-50℃下机械搅拌1-2h混合均匀，加入过二硫酸钾、凹凸棒土，在氮气气氛下，升温至70-80℃反应2-3h，降温至50-60℃后加入戊二醛溶液，持续搅拌，混合均匀，待用；
c. 将膨润土与腐殖酸混合，1:10-15加入蒸馏水，搅拌均匀，调pH为8-9，加入沸石、芽孢杆菌，在30-40℃下超声振荡2-4h，冷冻干燥，研磨粉碎，过100-200目筛，待用；
d. 将a、b、c中所得物料混合，超声1-2h分散均匀，涂覆在玻璃片上，室温下放置10-20h，失水干燥成膜后揭下，得到未交联的高吸水树脂，将其放置在真空烘箱中于120-130℃热处理交联20-30min，制得高吸水树脂膜。
步骤a中所述NaOH溶液质量浓度为15-20%；步骤b中所述凹凸棒土，在60-70℃盐酸溶液中浸泡处理1-2h，用蒸馏水洗涤至pH=6-7，100-110℃干燥备用；步骤b中所述戊二醛溶液浓度为20-25%。
本发明的反应机理如下：
（1）本发明以过二硫酸钾为引发剂，以戊二醛溶液为交联剂，衣康酸与丙烯酰胺接枝共聚制备了一种复合高吸水树脂，具有良好的保水能力，凹凸棒土的加入改善了高吸水树脂的抗盐性。
（2）膨润土能改善土壤的结构，提高土壤的保水抗旱、保肥增肥能力；同时，膨润土的加入也提高了高吸水树脂的吸水率、保水性能及热稳定性；将其与腐殖酸、沸石、芽孢杆菌复合制备得到一种土壤改良剂，可用于调节土壤酸碱度、缓冲土壤值，进而提高作物产量。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例
一种凹凸棒土增强的抗盐型高吸水树脂膜，由下述重量份(g)的原料制得：
丙烯酸25，丙烯酰胺20，聚乙烯醇30，过二硫酸钾7，戊二醛溶液6，凹凸棒土9，衣康酸9，膨润土8，腐殖酸6，沸石5，芽孢杆菌4，NaOH溶液、蒸馏水适量。
一种凹凸棒土增强的抗盐型高吸水树脂膜的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：
a.向衣康酸中1:5:15加入NaOH溶液、蒸馏水，搅拌均匀，加入丙烯酰胺，搅拌1h后，得A液；将丙烯酸置于冰浴中，1:10加NaOH溶液部分中和后，与A液混合均匀，待用；
b. 将聚乙烯醇1:15溶于蒸馏水，加入a中所得物料，在40-50℃下机械搅拌1h混合均匀，加入过二硫酸钾、凹凸棒土，在氮气气氛下，升温至70-80℃反应2h，降温至50-60℃后加入戊二醛溶液，持续搅拌，混合均匀，待用；
c. 将膨润土与腐殖酸混合，1:10加入蒸馏水，搅拌均匀，调pH为8-9，加入沸石、芽孢杆菌，在30-40℃下超声振荡2h，冷冻干燥，研磨粉碎，过100-200目筛，待用；
d. 将a、b、c中所得物料混合，超声1h分散均匀，涂覆在玻璃片上，室温下放置15h，失水干燥成膜后揭下，得到未交联的高吸水树脂，将其放置在真空烘箱中于120-130℃热处理交联30min，制得高吸水树脂膜。

Claims (5)

1.一种凹凸棒土增强的抗盐型高吸水树脂膜，其特征在于，由下述重量份的原料制得：
丙烯酸15-25，丙烯酰胺10-20，聚乙烯醇20-30，过二硫酸钾4-7，戊二醛溶液3-6，凹凸棒土5-9，衣康酸6-9，膨润土6-8，腐殖酸4-6，沸石3-5，芽孢杆菌2-4，NaOH溶液、蒸馏水适量。
2.根据权利要求1所述的一种凹凸棒土增强的抗盐型高吸水树脂膜的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：
向衣康酸中1:3-5:15-20加入NaOH溶液、蒸馏水，搅拌均匀，加入丙烯酰胺，搅拌1-2h后，得A液；将丙烯酸置于冰浴中，1:5-10加NaOH溶液部分中和后，与A液混合均匀，待用；
b. 将聚乙烯醇1:10-15溶于蒸馏水，加入a中所得物料，在40-50℃下机械搅拌1-2h混合均匀，加入过二硫酸钾、凹凸棒土，在氮气气氛下，升温至70-80℃反应2-3h，降温至50-60℃后加入戊二醛溶液，持续搅拌，混合均匀，待用；
c. 将膨润土与腐殖酸混合，1:10-15加入蒸馏水，搅拌均匀，调pH为8-9，加入沸石、芽孢杆菌，在30-40℃下超声振荡2-4h，冷冻干燥，研磨粉碎，过100-200目筛，待用；
d. 将a、b、c中所得物料混合，超声1-2h分散均匀，涂覆在玻璃片上，室温下放置10-20h，失水干燥成膜后揭下，得到未交联的高吸水树脂，将其放置在真空烘箱中于120-130℃热处理交联20-30min，制得高吸水树脂膜。
3.根据权利要求2所述的一种凹凸棒土增强的抗盐型高吸水树脂膜的制备方法，其特征在于，步骤a中所述NaOH溶液质量浓度为15-20%。
4.根据权利要求2所述的一种凹凸棒土增强的抗盐型高吸水树脂膜的制备方法，其特征在于，步骤b中所述凹凸棒土，在60-70℃盐酸溶液中浸泡处理1-2h，用蒸馏水洗涤至pH=6-7，100-110℃干燥备用。
5.根据权利要求2所述的一种凹凸棒土增强的抗盐型高吸水树脂膜的制备方法，其特征在于，步骤b中所述戊二醛溶液浓度为20-25%。
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