CN101993517A - 一种腐植酸基复合高吸水树脂的紫外光引发制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种紫外光引发制备腐植酸基复合高吸水树脂的方法，属于高分子复合材料技术领域。具体工艺为：取一定量的可溶性淀粉加适量的水，在室温下湖化30分钟左右，然后依次加腐植酸，过硫酸铵和用氢氧化钠(钾)已中和好的丙烯酸，溶液充分混合均匀以后，在室温下放在紫外线高压汞灯下辐照一定时间，取出产物后烘干。其优点在于：工艺过程简单，合成时间短，无三废污染，设备简单，无需保氮和后处理，易工业化，成本较低，制备的材料结构均匀，纯度高，耐盐性好，吸水率高等。采用本聚合方法制备的复合高吸水性树脂，其吸去离子水率为1120～1280g/g，吸生理盐水(0.9％NaCl水溶液)率为120～148g/g。
Description
技术领域
本发明涉及一种吸水性树脂，属高耐盐性农用吸水树脂。
背景技术
我国当前农业发展面临着非常严峻的现实，水资源十分贫乏，水土流失严重，同时也带来了严重的生态环境问题；另一方面，我国水资源利用率不高，浪费现象较为严重。因此，合理高效利用有限的水资源、实现节水型农业将是我国农业发展的一个必然趋势。在众多的节水保水技术措施中，近年来迅速发展的化学节水技术即高吸水性树脂(SAR)的应用正越来越被人们重视。SAR作为一种新型高分子材料，可在农业、林业、水利、沙漠改良等领域发挥抗旱保苗、增产增收、改良土壤、防风固沙、水土保持等多种功能，因而被国际上普遍认为是继化肥、农药、地膜之后第四个最有希望被农民接受的农用化学制品。
1961年美国农业部北方研究中心C.R.Russell等人从淀粉接枝丙烯腈首先开始研究，其后G.F.Fanta等人在前人研究的基础上继续进行了淀粉接枝丙烯腈的研究，并于1966年首先发表了淀粉改性物质具有优越的吸水能力的论文。吸水剂有三大类：合成系列、淀粉系列和纤维素系列，其中淀粉系列由于原料来源广泛、可生物降解、不会带来二次污染、产量大、价格低、安全性高而成为近年来研究的一个热点，备受人们的关注。目前聚合丙烯酸钠的方法有很多，其传统的聚合方法有反相乳液聚合法，反相悬浮聚合，水溶液化学聚合法和接枝聚合法等方法。这些方法合成高吸水性聚丙烯酸钠通常需要引发剂、有机溶剂、交联剂、通氮气等，且存在有以下缺点：反应时间较长，产品纯度不高，后处理较复杂及有机分散相的处理不可避免地会带来的废液排放及产品污染，其产品耐盐性较差。
研究内容
本发明的目的是研制一种环保、节能、工艺条件简单的，具有耐盐性腐植酸基复合吸水性树脂的合成方法。该聚合法具有工艺过程简单，成本低，产品纯度高，耐盐性好，吸水率高，合成时间短，无三废污染，设备简单，无需保氮和后处理，易工业化等特点。
本发明的技术方案：以丙烯酸、淀粉、腐植酸和氢氧化钠(钾)为聚合单体，过硫酸铵为引发剂，采用波长为365nm、功率为1000W的直管型紫外线高压汞灯为聚合光源，在敞开环境下，无氮气保护，聚合制得耐盐性聚丙烯酸盐类复合高吸水树脂。
聚合操作步骤：取一定量的可溶性淀粉加适量的水，在室温下湖化30分钟左右，然后依次加腐植酸，过硫酸铵和用氢氧化钠(钾)已中和好的丙烯酸，溶液充分混合均匀以后，在室温下放在紫外线高压汞灯25～35cm的距离，辐照30～50min时间，得橡胶状弹性薄片，剪碎后放在鼓风式干燥箱(90℃)烘干，干燥后用球磨机粉碎(60目～80目)。
采用本聚合方法制备的复合高吸水性树脂，其吸去离子水率为1120～1280g/g，吸生理盐水(0.9％NaCl水溶液)率为120～148g/g。
Claims (6)
1.一种紫外光引发制备腐植酸基复合高吸水树脂的方法，其特征在于：操作步骤为，取一定量的可溶性淀粉加适量的水，在室温下湖化30分钟左右，然后依次加腐植酸，过硫酸铵和用氢氧化钠(钾)已中和好的丙烯酸，溶液充分混合均匀以后，在室温下放在紫外线高压汞灯25～35cm的距离，辐照30～50min时间，取出后烘干、粉碎(60目～80目)。
2.按权利要求书1所述的腐植酸基复合高吸水树脂的制备方法，其特征在于：不加任何光引发剂和交联剂等化学物质，无需氮气保护。
3.按权利要求书1所述的腐植酸基复合高吸水树脂的制备方法，其特征在于：所用的紫外灯为波长365nm，功率1000W直管型高压汞灯。
4.按权利要求书1所述的腐植酸基复合高吸水树脂的制备方法，其特征在于：合成本吸水剂的配方中含有：
淀粉与丙烯酸的重量比为0.10∶1～0.35∶1；
腐植酸与丙烯酸的重量比为0.05∶1～0.20∶1；
过硫酸铵与丙烯酸的重量比为0.0005∶1～0.0035∶1；
氢氧化钠(钾)与丙烯酸的摩尔比为0.60∶1～0.85∶1。
5.按权利要求书1所述的腐植酸基复合高吸水树脂的制备方法，其特征在于：
5.1所述淀粉需在常温下糊化制成淀粉含量为10％～25％的淀粉水凝胶；
5.2所述丙烯酸用15％～25％的氢氧化钠溶液中和至中和度为75％～85％。
6.按权利要求书1所述的腐植酸基复合高吸水树脂的制备方法，其特征在于：其吸去离子水率为1120～1280g/g，吸生理盐水(0.9％NaCl水溶液)率为120～148g/g。
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| CN103408701A (zh) * | 2013-07-09 | 2013-11-27 | 上海东升新材料有限公司 | 紫外光引发聚合制备干强剂的方法 |
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| CN105482048A (zh) * | 2016-01-05 | 2016-04-13 | 深圳前海水木科技有限公司 | 一种超高腐植酸含量的接枝型农林用保水剂及其制备方法 |
| CN105754050A (zh) * | 2016-05-10 | 2016-07-13 | 新疆大学 | 腐植酸基复合吸水树脂及其制备方法 |
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2009
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Application publication date: 20110330 |