土壤保水剂在土壤中不仅具有良好的吸水保湿、保肥性能和水释放功能,还可降低土壤容重,改良土壤,调节土壤中空气及热量分布,保墒效果明显,而且对土壤无伤害,增产效果十分明显,其经济效益十分巨大,因此开展本项目的研究有着重要的现实意义。采用天然高分子化合物一玉米淀粉为主要原料,在适当的引发剂体系作用下,与丙烯酸类单体如丙烯酸、丙烯酰胺等原料接枝共聚而形成高分子化合物,经皂化、酸化等处理制备土壤保水剂,通过对土壤保水剂的合成以及应用研究得出如下结论: 以玉米淀粉为基本原料,丙烯酰胺和丙烯酸为极性单体,接枝共聚研制出对蒸馏水的吸水率达630g/g;0.9%生理盐水的吸水率>90g/g;人工尿的吸水率达到35.6g/g;产率>90%的土壤保水剂,并确定了最佳合成工艺条件。研制的土壤保水剂对混合砂土中水份的抑制蒸发率达到28.2%,可明显改善土壤的保湿性能,调节土壤自身的水、气、热等的分布,为农作物的生长提供了有利环境。可提高作物的抗旱能力。研制的土壤保水剂具有较强的再生性能,经5次重复吸水干燥试验,其吸水保持率可达80.2%。4.盆栽植物生长试验表明,研制的土壤保水剂可提高农作物的抗旱能力,可在一定程度上延缓旱情。淀粉作为天然高分子材料,通过各种化学改性方法可以具有新的独特的性能,其中接枝共聚改性是20世纪60年代以来发展较快的一种方法。淀粉接枝共聚物不仅保留了淀粉自身的性质,还具有合成高分子的特性,从而具备更好的使用性能,可作为增稠剂、施胶剂、絮凝剂、超级高分子高吸水性树脂、缓释剂等广泛应用于石油加工、造纸工业、环境工程、精细化工等领域。目前广泛应用的聚丙烯酸类等高分子高吸水性树脂虽吸水倍率很高,但因无法降解会造成环境污染;淀粉基高吸水性材料则具有天然产物的可降解性,且其原料来源丰富、价格低廉,所以淀粉基保水剂是近几年发展很快的一种新型功能高分子材料。目前,淀粉基保水剂的制备多采用水溶液聚合法,往往需要较高的反应温度(60～70℃)和较长的反应时间(1～4h)。微波辐射促进化学反应技术是一种新兴的高分子合成技术,有着传统反应方法无可比拟的优势:可以大大缩短反应时间,提高生产效率;反应过程中无温度梯度,反应均匀;且在合成过程。