CN113316606A - 用于制备超吸收性聚合物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于制备具有高流体吸收性的超吸收性聚合物的方法。本发明还涉及包含所述超吸收性聚合物颗粒的组合物以及它们在例如农业工业中用于吸收含水流体的用途。

Description

用于制备超吸收性聚合物的方法
技术领域
本发明涉及用于制备具有高流体吸收性的超吸收性聚合物(superabsorbentpolymer)的方法。本发明还涉及包含所述超吸收性聚合物颗粒的组合物以及它们在例如农业工业中用于吸收含水流体的用途。
背景技术
超吸收性聚合物吸收数倍于其重量的水或流体。超吸收性聚合物(SAP)改善土壤中水的供应并因此用于农业中。
各种超吸收性聚合物是本领域已知的。此类超吸收性聚合物可由聚丙烯酰胺共聚物、交联羧甲基纤维素、聚乙烯醇共聚物、交联聚环氧乙烷、聚丙烯腈的淀粉接枝共聚物等制成。已知大多数超吸收性聚合物的吸水率在盐的存在下显著降低。已知，由于土壤或肥料中存在盐，掺入土壤的超吸收性聚合物或与肥料混合的那些超吸收性聚合物遭受降低的吸收容量。已经进行了研究以研究此类盐的作用，诸如由Daniel C.Bowman、Richard Y.Evans和J.L.Paul.、J.Amer.Soc.Hort.Sci.May 1990 115:382-386，Fertilizer Salts ReduceHydration of Polyacrylamide Gels and Affect Physical Properties of Gel-amended Container Media，进行的那些。该论文讨论了当与盐混合时聚合物吸收容量的降低。据观察，可溶性盐显著影响亲水性聚丙烯酰胺凝胶的吸收。
农业需要使用许多化合物来确保良好的产量和健康的作物。加入土壤中的大部分肥料和营养物质是在某种程度上有助于作物改善的盐。盐也天然存在于土壤中，这也有助于增加土壤的盐度。在易于干旱的区域和需要水管理的区域中，土壤中的盐度较高，因为洗去这些盐所需的水稀少。在其中水稀少或其中需要水管理或甚至其中将标准盐加入到污垢中的此类污垢中，超吸收性聚合物的加入可能不会导致所期望的效果，即增加的水利用率。超吸收性聚合物周围环境中的盐影响聚合物的性能容量。
具体地讲，当与土壤混合用于农业用途时，预计超吸收性聚合物通过吸收许多倍于聚合物重量的水而表现极好。当引入其它组分如肥料等时，超吸收性聚合物的吸水容量显著降低，土壤中天然存在的盐也可有助于降低吸收容量。
此类超吸收性聚合物的已知制备方法包括通过反相悬浮聚合的方法和通过水溶液聚合的方法。
WO2014032189公开了一种通过放热聚合反应形成聚合物材料，特别是多孔水凝胶的方法，该方法包括：在反应容器中提供具有乙烯基官能团的单体、交联剂、有机溶剂、包含聚丙烯酸的第一聚合物材料和包含除聚乙二醇之外的聚乙二醇的第二聚合物材料；以及混合混合物。然后通过使用研磨机切割由此形成的块状水凝胶产物，然后干燥。在本体聚合期间，形成具有高粘度的超吸收性聚合物的厚粘稠面团，这非常难以在制粒期间进一步管理、切割和加工高粘度材料。此外，其具有以下问题：随着混合物的粘度过高，反应位点增加，粒度增加，超吸收性聚合物的聚合物网络的强度降低，这最终影响聚合物的吸收特性。
因此，本领域需要制备粒状形式的超吸收性聚合物的简单且工业可行的方法。因此，本发明通过克服SAP制备期间面临的问题，提供了制备超吸收性聚合物的可行且经济的途径。令人惊讶的是，已发现本发明提供了具有所需特性的超吸收性聚合物，具体地讲，超吸收性聚合物的颗粒对含水流体具有高吸收容量和保留特性。
发明内容
在一个方面，本发明提供了一种用于制备超吸收性聚合物的方法。
在另一方面，本发明提供了一种用于制备超吸收性聚合物的方法，该方法包括在适宜溶剂的存在下对聚合物进行皂化。
在另一方面，本发明提供了一种用于制备超吸收性聚合物的方法，该方法包括在适宜表面活性剂的存在下对聚合物进行皂化。
在另一方面，本发明提供了一种用于制备超吸收性聚合物的方法，该方法包括在适宜溶剂和表面活性剂的存在下对聚合物进行皂化。
在另一方面，本发明提供了一种用于制备超吸收性聚合物的方法，该方法包括：
a)在引发剂的存在下使单体在多糖表面上接枝聚合以形成聚合物，以及
b)在适宜溶剂的存在下对聚合物进行皂化，以获得颗粒化超吸收性聚合物。
在另一方面，本发明提供了一种用于制备多糖-g-聚(2-丙烯酰胺-共-2-丙烯酸)或其盐的方法。
在另一方面，本发明提供了一种用于制备淀粉-g-聚(2-丙烯酰胺-共-2-丙烯酸)或其盐的方法。
在一个方面，本发明提供了一种具有在0.1目至150目范围内的粒度的超吸收性聚合物。
在一个方面，本发明提供了具有在200g/g至2000g/g范围内的吸水容量的超吸收性聚合物。
在一个方面，本发明提供了一种包含至少一种由本发明制得的超吸收性聚合物的组合物。
在一个方面，本发明提供了一种包含至少一种本发明的超吸收性聚合物和可选地至少一种植物有利的添加剂的组合物。
在一个方面，本发明提供了一种多包装农产品，该多包装农产品包括：
i)包含至少一种本发明的超吸收性聚合物和可选地至少一种植物有利的添加剂的容器。
ii)指导用户将内容物施用到场所的说明书。
在一个方面，本发明提供了一种增加超吸收性聚合物的吸水容量的方法，该方法包括将由本发明制得的超吸收性聚合物与一块土壤接触。
附图说明
图1表示比较例与实施例-3之间的吸水容量的比较曲线图表。
具体实施方式
在本说明书的上下文中，下面的每个术语或短语将包括以下一个或多个含义：
出于以下详细描述的目的，应当理解，除非明确相反地指明，否则本发明可采取各种替代变型和步骤顺序。此外，除了在任何操作示例中或另外指示之外，表示例如在说明书中使用的材料/成分的量的所有数字在所有情况下均应理解为由术语“约”来修饰。
因此，在详细描述本发明之前，应当理解，本发明不限于当然可变化的特定举例说明的系统或工艺参数。还应当理解，本文所用的术语仅出于描述本发明的特定实施方案的目的，而无意以任何方式限制本发明的范围。在本说明书中任何地方使用的示例(包括本文讨论的任何术语的示例)仅是例示性的，绝不限制本发明或任何举例说明的术语的范围和含义。同样，本发明不限于本说明书中给出的各种实施方案。除非另有定义，否则本文所用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解相同的含义。如发生矛盾，以本文件(包括定义)为准。
必须注意，如本说明书中所用，单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数指代物，除非内容中另有明确规定。术语“优选的”和“优选地”是指在某些情况下可提供某些益处的本发明的实施方案。
如本文所用，术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”、“涉及”等应理解为开放式的，即意指包括但不限于。
如本文所用，术语“场所”应表示其中期望杂草防治(通常为选择性杂草防治)的期望作物附近。场所包括期望的作物植物附近，其中杂草侵扰已经出现或尚未出现。术语作物应包括大量期望的作物植物或在某个场所处生长的单独作物植物。
在下文所述的任何方面或实施方案中，短语“包括”可替换为短语“由…组成”或“实质上由…组成”或“基本上由…组成”或“包含”。在这些方面或实施方案中，所述组合或组合物包括其中列举的具体组分或其中未具体列举的辅剂或赋形剂或者包含其中列举的具体组分或其中未具体列举的辅剂或赋形剂或者由其中列举的具体组分或其中未具体列举的辅剂或赋形剂组成或者实质上由其中列举的具体组分或其中未具体列举的辅剂或赋形剂组成或者基本上由其中列举的具体组分或其中未具体列举的辅剂或赋形剂组成。
术语“超吸收性聚合物”或“SAP”或“聚合物凝胶”是指可在水溶液中吸收许多倍于其重量的水的可溶胀聚合物。不受理论的束缚，术语超吸收性聚合物也适用于吸收水以及解吸所吸收的水的聚合物。超吸收性聚合物可选自但不限于水可溶胀的或吸水的或保水的聚合物，诸如交联聚合物，其在水的存在下溶胀而不溶解，并且可吸收至少10倍、100倍、1000倍或更多倍于其重量的水。
在一个方面，本发明提供了一种用于制备超吸收性聚合物的方法。
在一个方面，本发明提供了一种用于制备超吸收性聚合物的方法，该方法包括在适宜溶剂的存在下对聚合物进行皂化。
在一个方面，本发明提供了一种用于制备超吸收性聚合物的方法，该方法包括在适宜溶剂的存在下对多糖接枝聚合物水凝胶进行皂化。
在一个方面，本发明提供了一种用于制备超吸收性聚合物的方法，该方法包括在适宜表面活性剂的存在下对多糖接枝聚合物水凝胶进行皂化。
在一个方面，本发明提供了一种用于制备超吸收性聚合物的方法，该方法包括在适宜溶剂和适宜表面活性剂的存在下对多糖接枝聚合物水凝胶进行皂化。
在一个方面，本发明提供了一种用于制备超吸收性聚合物的方法，该方法包括在与水不混溶的溶剂的存在下对聚合物进行皂化。
在一个方面，本发明的用于皂化的聚合物通过在引发剂的存在下使多糖和包含至少一种能够形成超吸收性聚合物的单体的单体接枝聚合而获得。
在另一方面，一种用于制备超吸收性聚合物的方法包括：
a)在引发剂的存在下使多糖和包含至少一种能够形成超吸收性聚合物的单体的单体接枝聚合以形成接枝聚合物，以及
b)在适宜溶剂的存在下对接枝聚合物进行皂化，以获得颗粒化超吸收性聚合物。
在一个实施方案中，皂化还包含表面活性剂。
在另一方面，一种用于制备超吸收性聚合物的方法包括：
a)在引发剂的存在下使多糖和包含至少一种能够形成超吸收性聚合物的单体的单体接枝聚合以形成聚合物，以及
b)在适宜溶剂和表面活性剂的存在下对聚合物进行皂化，以获得颗粒化超吸收性聚合物。
在另一方面，一种用于制备超吸收性聚合物的方法包括：
a)在引发剂的存在下使多糖和包含至少一种能够形成超吸收性聚合物的单体的单体接枝聚合以形成淀粉聚合物，以及
b)在适宜表面活性剂的存在下对聚合物进行皂化，以获得颗粒化超吸收性聚合物。
在一个实施方案中，单体包括：具有羧酸取代基或羧酸取代基的前体的烯基单体，例如α,β-不饱和羧酸或其酸酐，典型地为丙烯酸，或丙烯腈或(甲基)丙烯酰胺；或具有胺取代基或胺取代基的前体的烯基单体，例如N-乙烯基乙酰胺。
在一个实施方案中，单体为丙烯腈。
在一个实施方案中，单体可选自丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、α-氯丙烯酸、α-氰基丙烯酸、β-甲基丙烯酸、α-苯基丙烯酸、β-丙烯酰氧基丙酸、山梨酸、α-氯山梨酸、当归酸、肉桂酸、对氯肉桂酸、β-硬脂基丙烯酸、衣康酸、柠康酸、中康酸、戊烯二酸、乌头酸、马来酸、富马酸、三羧基乙烯、马来酸酐、乙烯基磺酸、烯丙基磺酸、乙烯基甲苯磺酸、苯乙烯磺酸、丙烯酸磺乙酯、甲基丙烯酸磺乙酯、丙烯酸磺丙酯、甲基丙烯酸磺丙酯、丙烯酸磺丙酯、甲基丙烯酸磺丙酯、2-羟基-3-甲基丙烯酰氧基丙基磺酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸、甲基丙烯酰氧基乙基磷酸酯或它们的混合物。
在一个实施方案中，多糖选自包括以下的组：纤维素化合物；淀粉；琼脂糖；藻酸；海藻糖醛酸；α-葡聚糖；直链淀粉、支链淀粉；阿拉伯聚糖；β-葡聚糖；胼胝；荚膜菌聚糖(capsulan)；角叉菜胶；纤维糊精；细胞素(cellulin)；甲壳质；脱乙酰壳多糖；金藻昆布多糖；凝胶多糖；环糊精；DEAE-琼脂糖凝胶；葡聚糖；糊精；α-环糊精；菲科尔；果聚糖；岩藻多糖；半乳葡甘露聚糖；半乳甘露聚糖；结冷胶；葡聚糖；葡甘露聚糖；多糖包被；糖原；半纤维素；羟丙基甲基纤维素；艾考糊精；开菲尔多糖；昆布多糖；香菇多糖；果聚糖；地衣多糖；麦芽糖糊精；混合键合葡聚糖；粘液质；天然树胶；氧化纤维素；裸藻多糖；果胶酸；果胶；五淀粉；平菇多糖；聚葡萄糖；多糖肽；卟啉；普鲁兰；裂褶菌多糖；琼脂糖凝胶；海葱糖(sinistrin)；西佐糖；舒更葡糖；文莱胶；黄原胶；木聚糖；木葡聚糖；酵母聚糖；糖胺聚糖、软骨素、硫酸软骨素、硫酸皮肤素、硫酸乙酰肝素、肝素、类肝素、透明质烷、硫酸角质素、restyane、透明质酸钠、舒洛地特或它们的混合物。
在一个实施方案中，多糖，尤其是淀粉用于本发明中。
在一个实施方案中，合适的溶剂为与水不混溶的溶剂。
与水不混溶的溶剂的示例为但不限于氯化烃，诸如四氯化碳、氯仿、1,2-二氯乙烷、二氯甲烷、单氯苯、二氯苯；脂族烃，诸如戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十二烷等、环己烷、环戊烷等；芳族烃，诸如甲苯、二甲苯及其异构体、三甲基苯、1-甲基-4-丙-2-基苯(对甲基异丙基苯)；醚，诸如二乙醚、二异丙醚、二苯醚和叔丁基甲基醚或它们的混合物。
在一个实施方案中，与水不混溶的溶剂选自氯化烃、脂族烃、芳族烃或它们的混合物。
在一个实施方案中，与水不混溶的溶剂选自甲苯、EDC、庚烷和环己烷。
在一个实施方案中，与水不混溶的溶剂为甲苯。
在一个实施方案中，表面活性剂选自非离子表面活性剂或离子表面活性剂。
在一个实施方案中，非离子表面活性剂选自包括以下的组：脂肪醇乙氧基化物、脂肪酸乙氧基化物、脂肪酸乙氧基化物、多羟基化合物的脂肪酸酯、烷基多糖苷、氧化胺或它们的混合物。
脂肪醇乙氧基化物可选自八甘醇单十二烷基醚和五甘醇单十二烷基醚。
脂肪酸乙氧基化物可选自N-(2-羟乙基)十二酰胺(椰油酰胺单乙醇胺)和N,N-双(羟乙基)十二酰胺(椰油酰胺二乙醇胺)。
脂肪酸乙氧基化物可选自2-[4-(2,4,4-三甲基戊-2-基)苯氧基]乙醇(Triton X-100)和2-[2-[4-(2,4,4-三甲基戊-2-基)苯氧基]乙氧基]乙醇(nonidet P 40)。
多羟基化合物的脂肪酸酯可选自2,3-二羟基丙基十八酸酯(甘油单硬脂酸酯)、2,3-二羟基丙基十二酸酯(甘油单月桂酸酯)、2-[(2～{R},3～{R},4～{S})-3,4-二羟基氧杂环戊-2-基]-2-羟基乙基]十二酸酯(脱水山梨糖醇单月桂酸酯)、[2-[(2～{R},3～{S},4～{R})-3,4-二羟基氧杂环戊-2-基]-2-羟基乙基]十八酸酯(脱水山梨糖醇单硬脂酸酯、脱水山梨糖醇三硬脂酸酯[(2～{R})-2-[(2～{R},3～{R},4～{S})-4-羟基-3-十八酰氧基氧杂环戊-2-基]-2-十八酰氧基乙基]十八酸酯、2-[2-[3,4-双(2-羟基乙氧基)氧杂环戊-2-基]-2-(2-羟基乙氧基)乙氧基]乙基十二酸酯(聚山梨酸酯20或Tween 20)、2-[2-[3,4-双(2-甲氧基乙氧基)氧杂环戊-2-基]-2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙基十六酸酯(Tween40，2-[2-[3,4-双(2-甲氧基乙氧基)氧杂环戊-2-基]-2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基j乙基十八酸酯(Tween 60)、聚氧乙烯脱水山梨糖醇单硬脂酸酯、单十八酸酯和聚(氧代-1,2-乙二基)，羟基乙氧基)氧杂环戊-2-基]-2-(2-羟基乙氧基)乙氧基]乙基(～{E})-十八碳-9-酸酯(Tween 80)。
在一个实施方案中，多羟基化合物的脂肪酸酯选自2-[2-[3,4-双(2-羟基乙氧基)氧杂环戊-2-基]-2-(2-羟基乙氧基)乙氧基]乙基十二酸酯(聚山梨酸酯20或Tween 20)、2-[2-[3,4-双(2-甲氧基乙氧基)氧杂环戊-2-基]-2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙基十六酸酯(Tween 40)、2-[2-[3,4-双(2-甲氧基乙氧基)氧杂环戊-2-基]-2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基j乙基十八酸酯(Tween 60)、聚氧乙烯脱水山梨糖醇单硬脂酸酯、单十八酸酯和聚(氧代-1,2-乙二基)，(羟基乙氧基)氧杂环戊-2-基]-2-(2-羟基乙氧基)乙氧基]乙基(～{E})-十八碳-9-酸酯(Tween 80)。
在一个实施方案中，所用的表面活性剂为2-[2-[3,4-双(2-羟基乙氧基)氧杂环戊-2-基]-2-(2-羟基乙氧基)乙氧基]乙基十二酸酯(聚山梨酸酯20或Tween 20)、或2-[2-[3,4-双(2-甲氧基乙氧基)氧杂环戊-2-基]-2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙基十六酸酯(Tween 40)、或2-[2-[3,4-双(2-甲氧基乙氧基)氧杂环戊-2-基]-2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基j乙基十八酸酯(Tween 60)、或聚氧乙烯脱水山梨糖醇单硬脂酸酯、单十八酸酯或聚(氧代-1,2-乙二基)，(羟基乙氧基)氧杂环戊-2-基]-2-(2-羟基乙氧基)乙氧基]乙基(～{E})-十八碳-9-酸酯(Tween 80)。
烷基多糖苷例如3～{R},4～{S},5～{S},6～{R})-2-脱氧-6-(羟甲基)氧杂环己烷-3,4,5-三醇(癸基葡糖苷)、(3～{R),4～{S},5～{S},6～(R})-2-十二烷氧基-6-(羟甲基)氧杂环己烷-3,4,5-三醇(月桂基葡糖苷)和(3～{R),4～{S},5～{S},6～{R})-2-十二烷氧基-6-(羟甲基)氧杂环己烷-3,4,5-三醇(辛基葡糖苷)。
氧化胺可为(N},～{N}-二甲基十二-l-氧化胺(月桂基二甲基氧化胺)。
离子表面活性剂可选自包括以下的组：四丁基溴化铵、四辛基溴化铵、苄基三乙基氯化铵、苄基三丙基氯化铵、四丁基氯化鏻)；四丁基溴化鏻、四辛基溴化鏻、四苯基溴化鏻、十六烷基三己基溴化铵；三辛基乙基溴化铵；十三烷基甲基氯化铵；双十二烷基二甲基氯化铵；四庚基碘化铵；双十八烷基二甲基氯化铵；十三烷基苄基氯化铵；二(二十三烷基)甲基氯化铵(ditricosylmethylammonium chloride)；三丁基癸基碘化鏻；三苯基癸基碘化鏻、三丁基十六烷基碘化鏻；三辛基甲基氯化铵、三正丁基甲基氯化铵)；(四丁基铵盐和苄基烷基铵盐)；(硅冠醚)(三辛基甲基氯化铵)三辛基十二烷基对甲苯磺酸铵；三苄基癸基氯化砷；氢氧化四壬基铵；三(十三烷基)苯基氯化锑；三(三十一烷基)甲基氯化铋(triahentriacontylmethylbismuth chloride)；N,N,N',N'-四甲基-N,N'-双十四烷基-对-二甲苯-α,α'-二氯化二铵；1-甲基-1-(N-十八酰基-2-氨基乙基)2-十七烷基-4,5-二氢-1,3-二唑甲酯硫酸盐；N,N,N',N'-四甲基-N,N'-双十八烷基-x-十二烷基-y-二甲苯a,a'-二氯化二铵；N,N-双十八烷基-N-甲基-N-(钠基羧甲基)-氯化铵；N,N,N',N'-四甲基-N,N'-双十八烷基-对-二甲苯-α,α'-二氯化二铵；N,N,N',N'-四甲基乙基-N,N'双十八烷基-1,2-乙基-二溴化二铵；N,N'-二甲基-N,N,N',N'-四十七烷基-2-丁烯-1,4-二氯化铵。
在一个实施方案中，引发剂选自硝酸铈铵、各种铈盐、锰盐、包括过氧化氢、叔丁基过氧化物的过氧化物、诸如过硫酸铵和碱金属过硫酸盐的过硫酸盐、诸如2,2'-偶氮二(-2脒基丙烷)-二盐酸盐的偶氮化合物、氧化还原催化剂体系、与过氧化氢偶联的过硫酸铵、铁盐、乙醇酸亚硫酸氢盐。
在一个实施方案中，皂化在碱的存在下进行，碱选自氢氧化锂(LiOH)、氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钾(KOH)、氢氧化铷(RbOH)、氢氧化铯(CsOH)、氢氧化镁(Mg(OH)2)、氢氧化钙(Ca(OH)2)、氢氧化锶(Sr(OH)2)、氢氧化钡(Ba(OH)2)等。
在一个实施方案中，聚合物的皂化在25℃至100℃范围内的温度下进行。
根据本发明获得的超吸收性聚合物为粒状形式。
在另一方面，本发明提供了一种用于制备多糖g-聚(2-丙烯酰胺-共-2-丙烯酸)的方法，该方法包括：在多糖和引发剂的存在下使单体接枝聚合以获得接枝聚合物；以及在与水不混溶的溶剂和表面活性剂的存在下对淀粉接枝聚合物进行皂化，以获得超吸收性聚合物颗粒料。
在一个实施方案中，接枝聚合在30℃至50℃范围内的温度下进行。
在一个实施方案中，用于制备超吸收性聚合物的方法包括：
a)使至少一种能够形成超吸收性聚合物的单体、含水多糖混合物和引发剂接枝聚合以获得多糖接枝聚合物，以及
b)在与水不混溶的溶剂的存在下对该聚合物进行皂化，以获得颗粒化超吸收性聚合物。
在一个实施方案中，用于制备超吸收性聚合物的方法包括：
a)使至少一种能够形成超吸收性聚合物的单体、含水多糖混合物和引发剂接枝聚合以获得多糖接枝聚合物，以及
b)在与水不混溶的溶剂和表面活性剂的存在下对聚合物进行皂化，以获得颗粒化超吸收性聚合物。
在一个实施方案中，用于制备淀粉-g-聚(2-丙烯酰胺-共-2-丙烯酸)或其盐的方法包括：
a)使至少一种能够形成超吸收性聚合物的单体、含水多糖混合物和引发剂接枝聚合以获得多糖接枝聚合物，以及
b)在甲苯的存在下对淀粉接枝聚合物水凝胶进行皂化，以获得颗粒化超吸收性聚合物。
在一个实施方案中，用于制备淀粉-g-聚(2-丙烯酰胺-共-2-丙烯酸)或其盐的方法包括：
a)使丙烯腈、含水淀粉混合物和引发剂接枝聚合以获得接枝淀粉聚合物，以及
b)在50℃至100℃的温度下，在甲苯和聚山梨酸酯的存在下对淀粉接枝聚合物水凝胶进行皂化，以获得颗粒化超吸收性聚合物。
根据本发明方法获得的超吸收性聚合物为粒状形式，使得至少50％的颗粒具有小于8目尺寸。
粒度可根据合作国际杀虫剂分析委员会(CIPAC MT 58)方法测量。
根据本发明方法获得的粒状超吸收性聚合物具有优选地在400g/g至1000g/g，更优选地在400g/g至800g/g范围内的高吸水容量的速率。
在一个实施方案中，用于制备淀粉-g-聚(2-丙烯酰胺-共-2-丙烯酸)的钾盐的方法包括：
a)使至少一种能够形成超吸收性聚合物的单体、含水多糖混合物和引发剂接枝聚合以获得多糖接枝聚合物，以及
b)在甲苯的存在下对淀粉接枝聚合物水凝胶进行皂化，以获得颗粒化超吸收性聚合物。
根据本发明，用于制备超吸收性聚合物的方法包括：
a)形成含水多糖混合物；
b)将单体接枝聚合到多糖表面上以获得多糖接枝聚合物，该多糖表面包含含水多糖混合物、引发剂和至少一种能够形成超吸收性聚合物的单体；
c)在合适的表面活性剂的存在下使用合适的溶剂对多糖接枝聚合物水凝胶进行皂化，以获得所需的超吸收性聚合物；
d)将超吸收性聚合物颗粒分离为颗粒料，以及
e)可选地使用合适的溶剂纯化该超吸收性聚合物。
使用溶剂例如醇溶剂，优选地甲醇，通过本领域技术人员已知的方法纯化所获得的粒状超吸收性聚合物。
在一个优选的实施方案中，超吸收性聚合物可为淀粉-g-聚(2-丙烯酰胺-共-2-丙烯酸)或其盐。
在一个方面，本发明提供了一种用于制备超吸收性聚合物的方法，该方法包括在适宜溶剂的存在下对淀粉接枝聚合物水凝胶进行皂化。
在一个方面，本发明提供了一种用于制备超吸收性聚合物的方法，该方法包括在适宜表面活性剂的存在下对淀粉接枝聚合物水凝胶进行皂化。
在一个具体实施方案中，皂化包括在约50℃至100℃范围内的温度下加热淀粉接枝聚合物、碱、溶剂和表面活性剂的混合物。在其他实施方案中，将混合物加热例如至少1小时、至少2小时或至少3小时。
在一个实施方案中，碱为氢氧化钾，溶剂为与水不混溶的溶剂。在一些实施方案中，溶剂为芳族溶剂。在另一个实施方案中，溶剂为甲苯。
在一些实施方案中，表面活性剂为选自以下的聚山梨醇酯：2-[2-[3,4-双(2-羟基乙氧基)氧杂环戊-2-基]-2-(2-羟基乙氧基)乙氧基]乙基十二酸酯(聚山梨酸酯20或Tween20)、2-[2-[3,4-双(2-甲氧基乙氧基)氧杂环戊-2-基]-2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙基十六酸酯(Tween 40)、2-[2-[3,4-双(2-甲氧基乙氧基)氧杂环戊-2-基]-2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙基十八酸酯(Tween 60)、聚氧乙烯脱水山梨糖醇单硬脂酸酯、单十八酸酯和聚(氧代-1,2-乙二基)，(羟基乙氧基)氧杂环戊-2-基]-2-(2-羟基乙氧基)乙氧基]乙基(～{E})-十八碳-9-酸酯(Tween 80)或它们的混合物。
在一些实施方案中，表面活性剂为聚山梨酸酯。
在一个实施方案中，淀粉-g-聚(2-丙烯酰胺-共-2-丙烯酸)的盐选自钾盐或铵盐。
在一个实施方案中，本发明提供了用于制备淀粉-g-聚(2-丙烯酰胺-共-2-丙烯酸)的钾盐的方法。
根据本发明的一个实施方案，多糖接枝聚合物可由本领域技术人员已知的任何方法制得，并且此类接枝聚合物可在与水不混溶的溶剂例如甲苯和表面活性剂例如根据本发明的聚山梨酸酯的存在下，通过碱水解进行皂化。
在一个实施方案中，本发明提供了用于制备淀粉-g-聚(2-丙烯酰胺-共-2-丙烯酸)的钾盐的方法。
在一个实施方案中，本发明提供了用于制备淀粉-g-聚(2-丙烯酰胺-共-2-丙烯酸)的钾盐的方法，该方法包括在25℃至35℃的温度范围内使预胶凝化淀粉与水水合，以及将引发剂例如硝酸铈铵加入水合淀粉溶液中；用活化的水合混合物处理丙烯腈，并且将所得混合物在搅拌下保持在30℃至45℃以获得接枝淀粉聚合物；在50℃至100℃的温度下，使用表面活性剂和碱使接枝聚合物在与水不混溶的溶剂例如甲苯中进行皂化；将由此形成的面团均匀分散在溶剂中，使得所得的聚合物能够容易地搅拌和加工以获得干燥的颗粒化产品。
典型地，根据本发明制备的所得超吸收性聚合物可管理到在正常反应器中处理，并且使聚合物的可进一步加工性更加容易。另外，由此获得的聚合物颗粒料具有高吸水容量，特别是在200g/g至2000g/g的范围内。在优选的实施方案中，根据本发明获得的聚合物颗粒料具有高吸水容量，特别是在400g/g至1000g/g的范围内，优选地在400g/g至800g/g的范围内。
本发明的包括对根据如上所述的工序对淀粉接枝聚合物进行皂化的用于制备超吸收性聚合物(SAP)的方法的优点可为易于在简单的玻璃反应器中实施。因此，该方法简单、经济并且在工业规模上可行。
本发明人发现，在正常本体聚合期间，形成淀粉接枝共聚物的厚粘稠面团(粘度为1000000Cp)，其极其难以在工业规模上管理，并且需要特定的反应器来处理面团并在制粒期间加工高粘度材料。本发明的发明人发明了一种方法，该方法控制高度粘稠的淀粉接枝共聚物的形成、提供所需的颗粒化产品并允许所得面团的顺应性和可控质量，使得其可在简单的商业反应器中进行处理。
在一个实施方案中，本发明的方法提供能够吸收含水流体的超吸收性聚合物颗粒。
本发明方法的重要优点是，它提供具有高吸水能量的超吸收性聚合物，并且从图1可看出，随着SAP的累积时间在0.15小时至8小时内增加时，它表明较大的吸水率。因此，根据本发明，SAP的吸水容量的速率高。
在一个实施方案中，根据本文所述的方法制备的SAP可期望具有适于各种用途和应用(诸如农业、医学、生物工程和化学应用或目的中的至少一种)的材料特性，诸如粘度、硬度、堆密度、吸水能力和拉伸强度。
在一个方面，本发明提供了包含至少一种根据本发明方法制备的超吸收性聚合物和至少一种植物有利的添加剂的组合物。
在一个实施方案中，植物有利的添加剂选自肥料、菌根、微量营养素、杀螨剂、灭藻剂、拒食剂、杀鸟剂、杀菌剂、驱鸟剂、化学不育剂、杀真菌剂、除草剂安全剂、除草剂、昆虫引诱剂、驱虫剂、杀昆虫剂、哺乳动物驱避剂、交配干扰物、杀软体动物剂、杀线虫剂、植物活化剂、植物生长调节剂、杀鼠剂、增效剂、杀病毒剂、它们的衍生物、生物控制剂、以及它们的混合物。
在下文所述的任何方面或实施方案中，术语“组合物”应旨在包括在预期应用时或紧接预期应用之前形成的组合物或预配制的组合物。
在一个方面，该组合物还可包含菌根、微量营养素，包括但不限于氨基酸以及它们的其他农学上有利的植物添加剂。
可将另外的添加剂诸如惰性填料、粘结剂、表面活性剂、分散剂等添加到本发明的组合物中。
在一个实施方案中，惰性填料和/或粘结剂可选自但不限于高岭土、蔗糖、乳糖、矿物土和粘土诸如膨润土、珍珠岩、滑石、高岭土、硅酸铝、硅藻土、绿坡缕石、粘土、硫酸钡、云母、沸石、碳酸钙、熔融钠、钾、沉淀二氧化硅、沉淀硅酸盐、硅酸铝、柠檬酸钠、柠檬酸钾和柠檬酸镁。
本发明的组合物可以粒状形式、或以粉末形式、或以液体形式、或以任何组分农用化学上可接受的递送形式施用。
在优选的实施方案中，本发明的改善的组合物为颗粒料形式。
在优选的实施方案中，可通过多种方法将本发明的组合物施用到植物、根、种子或幼苗上，包括但不限于将植物、根、种子或幼苗浸入到超吸收性聚合物组合物、超吸收性聚合物组合物的浆液、或包含本发明超吸收性聚合物组合物的糊剂中；将另一种植物生长培养基与超吸收性聚合物组合物混合，随后将植物、根、种子或幼苗种植到包含本发明的超吸收性聚合物组合物的植物生长培养基中；或形成超吸收性聚合物组合物的浆液，浆液被直接施用到生长的基底上。
在一个实施方案中，超吸收性聚合物可以按组合物的重量计至少0.1克每100g至最多100克每100g的范围存在于本发明的组合物中。在优选的实施方案中，超吸收性聚合物的量可在按组合物的重量计至少0.1克每100g至50克每100g的范围内。在一个优选的实施方案中，超吸收性聚合物的量可在按组合物的重量计至少0.1克每100g至10克每100g的范围内。
在另一方面，本发明提供了改善植物和/或土壤质量的方法，该方法包括使土壤与包含超吸收性聚合物的组合物接触。
在一个实施方案中，该方法包括将本发明的超吸收性聚合物组合物施用到植物的根区域中。
在一个实施方案中，本发明提供了通过将本发明的超吸收性聚合物组合物施用于植物繁殖材料来改善作物产量的方法，植物繁殖材料选自但不限于种子、植物繁殖体如吸着物、球茎、鳞茎、果实、块茎、谷粒、插条和切苗。
在一个实施方案中，本发明提供了一种通过将本发明的超吸收性聚合物组合物施用于植物的根来改善作物产量的方法。
在另一个实施方案中，本发明提供了一种通过将本发明的超吸收性聚合物组合物施用于植物的叶部分来提高作物产量的方法。
在上文所述的任何方面或实施方案中，术语“本发明的超吸收性聚合物组合物”应理解为包括包含根据本发明制备的超吸收性聚合物的组合物。
在一个方面，超吸收性聚合物和可选地植物有利的添加剂可包装为部件套盒，这有利于在施用时加入超吸收性聚合物和可选地植物有利的添加剂。
因此，在该方面，本发明提供了一种多包装农产品，该多包装农产品包含：至少一种超吸收性聚合物；任选地包含至少一种植物有利的添加剂的第三容器；以及指导使用者将混合物施用到场所的说明书。
本发明所提供的优点将从下文阐述的实施例中更加明显。这些实施例仅作为对本发明的说明而提供，并不旨在被解释为对本发明的限制。
实施例
实施例1
在玻璃反应器中，将淀粉(预先胶凝化的，84g)与水(900g)在30℃下水合1小时。将硝酸铈铵(2.6g)溶解于水(55g)中并加入到水合淀粉溶液中进行活化。将丙烯腈(91g)加入到活化混合物中，并且将所得混合物在搅拌下保持在30℃至45℃下3小时，以获得接枝淀粉聚合物。然后将接枝聚合物转移到皂化室中，并且将甲苯(600g)加入到混合物中，然后加入2.5g聚山梨酸酯，并且用KOH溶液(45％溶液)处理。将反应混合物加热至95℃，并且在该温度下保持2小时。在皂化期间施加真空以加速将释放的氨擦洗成预定浓度的硫酸。将由此形成的面团(1.3kg)均匀分散在甲苯溶剂中，使得所得聚合物易于搅拌和加工。将混合物冷却至25℃，并向混合物中加入甲醇(1.4kg)。将混合物搅拌、过滤并用甲醇洗涤两次以获得湿饼。将获得的湿饼(660g)干燥以得到245g干燥的颗粒化产物。
产率：93％
吸水容量：550g/g
实施例2
将根据实施例1制得的接枝淀粉聚合物(1130g)和甲苯(600g)加入到反应器中，并且用KOH(147g，45％)溶液处理。将反应混合物加热至95℃，并且在该温度下保持2小时。将由此形成的面团(1.3kg)均匀分散在甲苯溶剂中，使得所得聚合物易于搅拌和加工。将反应冷却至25℃，并且向混合物中加入甲醇(1.4kg)并搅拌。然后将反应混合物过滤并用甲醇洗涤两次并过滤。将获得的湿饼(660g)干燥以得到干燥的颗粒化产物(238g)。
产率：91％；吸水容量：430g/g
比较例：
将蒸馏水(1400ml)置于3升树脂釜中并用搅拌器持续搅拌。将淀粉粉或粗粉(110g)缓慢加入釜中，并将所得混合物搅拌大约五分钟。将缓慢的氮气流加入到混合物中，同时加热该混合物，直至其达到约95℃的温度。达到该温度后，将混合物保持在该温度下并搅拌大约45分钟以确保淀粉胶凝化。然后移除加热套，并将树脂釜置于冷水桶浴中。在氮气下持续搅拌混合物，直至温度达到25℃。加入丙烯腈(115g)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(23g)。将所得的混合物在氮气下连续搅拌大约10分钟。将包含溶解于0.1M硝酸溶液(50ml)中的硝酸铈铵(5.5g)的催化剂溶液加入混合物中同时冷却该混合物。在氮气下连续搅拌混合物，同时将树脂釜在冷水桶中保持大约60分钟。60分钟结束时混合物的温度为大约40℃。将所得混合物转移到配备水平带状刀片的带状桨叶反应器中，以搅拌该混合物。在搅拌和借助蒸汽加热期间，将包含溶解于水(200g)中的氢氧化钾薄片(90g)的溶液加入到混合物中。将混合物搅拌并加热至达到95℃的温度，之后将混合物再搅拌60分钟。所得的面团聚合物水凝胶团块难以在普通反应器中搅拌，因此需要水平带状刀片来切割面团并将面团与用于将其中和至7.5的pH的10％盐酸溶液充分混合。然后将所得面团冷却至约40℃的温度。将粘性面团浸入甲醇中以沉淀最终的聚合物产物。获得90％的产率，所得聚合物的WAC为约400g/g至450g/g。
表1：吸水(WA)容量的比较表。
Figure BDA0003170684380000221
实施例3
在玻璃反应器中，将淀粉(预先胶凝化的，84g)与水(900g)在30℃下水合1小时。将硝酸铈铵(2.6g)溶解于水(55g)中并加入到水合淀粉溶液中进行活化。将丙烯腈(91g)加入到活化混合物中，并且将所得混合物在缓慢搅拌下保持在30℃至45℃下3小时，以获得接枝淀粉聚合物。然后将接枝聚合物转移到皂化室中，并且将甲苯(600g)加入到混合物中，然后加入聚山梨酸酯(2.5g)，并且用KOH溶液(45％溶液)处理。将反应混合物加热至95℃，并且在该温度下保持5小时。在皂化期间施加真空以加速将释放的氨擦洗成预定浓度的硫酸。将由此形成的面团(1.3kg)均匀分散在甲苯溶剂中，使得所得聚合物易于搅拌和加工。将混合物冷却至25℃，并向混合物中加入甲醇(1.4kg)。将混合物搅拌15分钟，滗析溶剂层并用甲醇洗涤两次以获得湿饼。将获得的湿饼(660g)干燥以获得干燥的颗粒化产物(245g)，并且至少58％的颗粒具有小于8的目尺寸。
产率：93％
吸水容量：590g/g
表2：-比较例与实施例-III之间的吸水容量的比较表
Figure BDA0003170684380000231
比较例与实施例-3之间的吸水容量的比较曲线图表在图1中示出。
实施例4
在玻璃反应器中，将淀粉(预先胶凝化的，84g)与水(900g)在30℃下水合1小时。将硝酸铈铵(2.6g)溶解于水(55g)中并加入到水合淀粉溶液中保持20分钟进行活化。将丙烯腈(91g)加入到活化混合物中，并且将所得混合物在缓慢搅拌下保持在30℃至45℃下3小时，以获得接枝淀粉聚合物。然后将接枝聚合物转移到皂化室中，并且将甲苯(600g)加入到混合物中，然后加入聚山梨酸酯(3.5g)，并且用KOH溶液(45％溶液)处理。将反应混合物加热至95℃，并且在该温度下保持5小时。在皂化期间施加轻微的真空以加速将释放的氨擦洗成预定浓度的硫酸。将由此形成的面团(1.3kg)均匀分散在甲苯中，使得所得聚合物易于搅拌和加工。将混合物冷却至25℃，并向混合物中缓慢加入甲醇(1.4kg)。将混合物搅拌15分钟，滗析溶剂层并用甲醇洗涤两次以获得湿饼。将获得的湿饼(660g)干燥以得到242.4g干燥的颗粒化产物。
产率：92％
吸水容量：610g/g
实施例5
在玻璃反应器中，将淀粉(预先胶凝化的，84g)与水(900g)在30℃下水合1小时。将硝酸铈铵(2.6g)溶解于水(55g)中并加入到水合淀粉溶液中保持20分钟进行活化。将丙烯腈(91g)加入到活化混合物中，并且将所得混合物在缓慢搅拌下保持在30℃至45℃下3小时，以获得接枝淀粉聚合物。然后将接枝聚合物转移到皂化室中，并且将庚烷(474g)加入到混合物中，然后加入2.5g聚山梨酸酯，并且用KOH溶液(45％溶液)处理。将反应混合物加热至85℃，并且在该温度下保持8小时。在皂化期间施加轻微的真空以加速将释放的氨擦洗成预定浓度的硫酸。将由此形成的面团(1.3kg)均匀分散在庚烷溶剂中，使得所得聚合物易于搅拌和加工。将混合物冷却至25℃，并向混合物中缓慢加入甲醇(1.4kg)。将混合物搅拌15分钟，滗析溶剂层并用甲醇洗涤两次以获得湿饼。将获得的湿饼(660g)干燥以得到245g干燥的颗粒化产物。
产率：93％
吸水容量：530g/g
实施例6
在玻璃反应器中，将淀粉(预先胶凝化的，84g)与水(900g)在30℃下水合1小时。将硝酸铈铵(2.6g)溶解于水(55g)中并加入到水合淀粉溶液中保持20分钟进行活化。将丙烯腈(91g)加入到活化混合物中，并且将所得混合物在缓慢搅拌下保持在30℃至45℃下3小时，以获得接枝淀粉聚合物。然后将接枝聚合物转移到皂化室中，并且将甲苯(600g)加入到混合物中，然后加入2.5g聚山梨酸酯，并且用KOH溶液(45％溶液)处理。将反应混合物加热至95℃，并且在该温度下保持5小时。在皂化期间施加轻微的真空以加速将释放的氨擦洗成预定浓度的硫酸。将由此形成的生面团(1.3kg)均匀分散在甲苯溶剂中，使得所得聚合物易于搅拌而得到245g干燥的颗粒化产品。
产率：93％
吸水容量：568g/g
实施例7
将根据实施例3制得的接枝淀粉聚合物(1130g)、环己烷(540g)和2.5g聚山梨酸酯加入反应器中，并用KOH(147g，45％)溶液处理。将反应混合物加热至78℃，并且在该温度下保持12小时。将由此形成的面团(1.3kg)均匀分散在环己烷溶剂中，使得所得的聚合物易于操纵和加工。将反应冷却至25℃，并且向混合物中加入甲醇(1.4kg)并搅拌。然后将反应混合物过滤并用甲醇洗涤两次并过滤。将获得的湿饼(652g)干燥以得到243.7g干燥的颗粒化产物。
产率：92.5％
吸水容量：515g/g
实施例8
将接枝淀粉聚合物(1130g)、邻二甲苯(600g)和2.5g聚山梨酸酯加入反应器中，并用KOH(147g，45％)溶液处理。将反应混合物加热至95℃，并且在该温度下保持6小时。将由此形成的面团(1.3kg)均匀分散在邻二甲苯溶剂中，使得所得的聚合物易于操纵和加工。将反应冷却至25℃，并且向混合物中加入甲醇(1.4kg)并搅拌。然后将反应混合物过滤并用甲醇洗涤两次并过滤。将获得的湿饼(645g)干燥以得到245g干燥的颗粒化产物。
产率：93％
吸水容量：545g/g
实施例9
将接枝淀粉聚合物(1130g)、二氯化乙烯(865g)和2.5g聚山梨酸酯加入反应器中，并用KOH(147g，45％)溶液处理。将反应混合物加热至81℃，并且在该温度下保持6小时。将由此形成的面团(1.3kg)均匀分散在二氯化乙烯溶剂中，使得所得的聚合物易于操纵和加工。将反应冷却至25℃，并且向混合物中加入甲醇(1.4kg)并搅拌。然后将反应混合物过滤并用甲醇洗涤两次并过滤。将获得的湿饼(322g)干燥以得到247g干燥的颗粒化产物。
产率：94％
吸水容量：405g/g。

Claims (24)

1.一种用于制备超吸收性聚合物的方法，所述方法包括在与水不混溶的溶剂的存在下对所述聚合物进行皂化。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述溶剂选自氯化烃、脂族烃、芳族烃或它们的混合物。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述氯化烃选自四氯化碳、氯仿、1,2-二氯乙烷、二氯甲烷、单氯苯或二氯苯；所述脂族烃选自戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十二烷、环己烷或环戊烷；所述芳族烃选自甲苯、二甲苯、三甲基苯、l-甲基-4-丙-2-基苯；醚，所述醚选自二乙醚、二异丙醚、二苯醚和叔丁基甲基醚或它们的混合物。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述聚合物通过在引发剂的存在下使多糖和至少一种能够形成超吸收性聚合物的单体接枝聚合而形成。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述皂化在25℃至100℃范围内的温度下进行。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述其中所述超吸收性聚合物为粒状形式。
7.根据权利要求1所述的方法，其中皂化还包含选自非离子表面活性剂或离子表面活性剂的表面活性剂。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述非离子表面活性剂选自包括以下的组：脂肪醇乙氧基化物、脂肪酸乙氧基化物、脂肪酸乙氧基化物、多羟基化合物的脂肪酸酯、烷基多糖苷、氧化胺或它们的混合物。
9.根据权利要求7所述的方法，其中所述表面活性剂为多羟基化合物的脂肪酸酯。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述多羟基化合物的脂肪酸酯选自包含以下的组：2,3-二羟基丙基十八酸酯、2,3-二羟基丙基十二酸酯、2-[(2～{R},3～{R},4～{S})-3,4-二羟基氧杂环戊-2-基]-2-羟基乙基]十二酸酯、[2-[(2～{R},3～{S},4～{R})-3,4-二羟基氧杂环戊-2-基]-2-羟基乙基]十八酸酯、[(2～{R})-2-[(2～{R},3～{R},4～{S})-4-羟基-3-十八烷酰氧基氧杂环戊-2-基]-2-十八酰氧基乙基]十八酸酯、2-[2-[3,4-双(2-羟基乙氧基)氧杂环戊-2-基]-2-(2-羟基乙氧基)乙氧基]乙基十二酸酯、2-[2-[3,4-双(2-甲氧基乙氧基)氧杂环戊-2-基]-2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙基十六酸酯、2-[2-[3,4-双(2-甲氧基乙氧基)氧杂环戊-2-基]-2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙基十八酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇单硬脂酸酯、单十八酸酯和聚(氧代-1,2-乙二基)或(羟基乙氧基)氧杂环戊-2-基]-2-(2-羟基乙氧基)乙氧基]乙基(～{E})-十八碳-9-酸酯。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述皂化在与水不混溶的溶剂和表面活性剂的存在下进行。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述皂化在碱的存在下进行。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述碱选自氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铷、氢氧化铯、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化锶(Sr(OH)2)或氢氧化钡(Ba(OH)2)。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述超吸收性聚合物为淀粉-g-聚(2-丙烯酰胺-共-2-丙烯酸)或其盐。
15.根据权利要求1所述的方法，其中所述淀粉-g-聚(2-丙烯酰胺-共-2-丙烯酸)盐选自钾盐或铵盐。
16.根据权利要求1所述的方法，其中所述聚合物通过在引发剂的存在下使多糖和包含至少一种能够形成超吸收性聚合物的单体的单体接枝聚合而获得。
17.一种用于制备淀粉-g-聚(2-丙烯酰胺-共-2-丙烯酸)或其盐的方法，所述方法包括在引发剂的存在下使多糖和包含至少一种能够形成超吸收性聚合物的单体的单体接枝聚合以形成聚合物，并且在与水不混溶的溶剂和表面活性剂的存在下使所述聚合物皂化，以获得超吸收性聚合物，其中所述超吸收性聚合物为粒状形式。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述单体包括具有羧酸取代基或羧酸取代基的前体的烯基单体或者具有胺取代基或胺取代基的前体的烯基单体。
19.一种用于制备超吸收性聚合物的方法，所述方法包括：
a)形成含水多糖混合物；
b)将单体接枝聚合到多糖表面上以获得多糖接枝聚合物，所述多糖表面包含含水多糖混合物、引发剂和至少一种能够形成超吸收性聚合物的单体；
c)在表面活性剂的存在下使用与水不混溶的溶剂对所述多糖接枝聚合物水凝胶进行皂化，以获得粒状超吸收性聚合物，以及
d)可选地使用溶剂纯化所述超吸收性聚合物。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述引发剂选自硝酸铈铵、铈盐、锰盐、选自过氧化氢、叔丁基过氧化物的过氧化物、选自过硫酸铵和碱过硫酸盐的过硫酸盐、选自2,2'-偶氮二(-2脒基丙烷)-二盐酸盐的偶氮化合物、氧化还原催化剂体系、与过氧化氢偶联的过硫酸铵、铁盐或乙醇酸亚硫酸氢盐。
21.通过根据权利要求1所述的方法制备的粒状淀粉-g-聚(2-丙烯酰胺-共-2-丙烯酸)或其盐具有400g/g至800g/g范围内的吸水容量。
22.根据权利要求19所述的粒状超吸收性聚合物，其中至少50％的粒状产品颗粒具有小于8目尺寸。
23.一种组合物，所述组合物包含至少一种根据权利要求1所述的方法制备的超吸收性聚合物和可选地至少一种植物有利的添加剂。
24.一种多包装农产品，所述多包装农产品包括：
容器，所述容器包含至少一种根据权利要求1所述的方法制备的超吸收性聚合物和可选地至少一种植物有利的添加剂；
说明书，所述说明书指导用户将内容物施用到场所。
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