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<高吸水性材料适用于农林保水剂>
  

    近年来,向高分子材料中引入植酸类物质,制备复合型高吸水性树脂的研究较多,其中以含腐植酸保水剂为主。FA作为腐植酸的主要成分,其结构相近,也具有腐植酸一般特征。合成了含腐植酸类的农林保水剂,结果显示,适量腐植酸的引入可提高保水剂的吸水倍率和重复吸释水性能。利用过硫酸胺引发合成P(AA-co-AM)/SH保水剂,与空白对照相比,含保水剂的沙土水分蒸发速度较慢,说明保水剂的添加可明显改善土壤保水性能,本研究也得到了相一致的结论,但不同的是本研究采用Co-γ辐照引发法合成含植酸类保水剂,γ射线取代化学引发剂,避免了引发剂残留,工艺更加绿色环保,为含植酸类保水剂合成工艺提供了新的思路。本研究表明,自制的保水剂的溶胀率随辐照剂量增加呈先上升后下降。指出辐照剂量的增加促进反应体系中自由基的生成,CH2=CH-R受激发形成的自由基浓度提高,从而有利于单体发生聚合反应,接枝率随之增加,有利于三维网络结构的形成;但过高的辐照剂量会导致水辐解产生H·、OH·和eaq的量急剧增加,这些水辐解产物可能作为自由聚合的链转移剂,也可能使活性链端通过双基终止而失活,直接引起反应接枝率降低,影响网络结构而使凝胶吸水倍率下降。本试验合成的保水剂是以P(AA-co-AM)为基体,引入FA,当辐照剂量为6kGy时,吸去离子水均在330倍以上。利用相同工艺条件和基料配比合成P(AA-co-AM)吸水树脂,其吸水倍率小于300倍,自制保水剂相比溶胀性能有明显提高,FA添加提高了保水剂的溶胀率。FA添加对保水剂溶胀率影响呈现先上升后下降趋势,这是由于FA分子结构中含有丰富的-OH、-COOH等亲水官能团,其分子链上亲水官能团的引入有利于提高凝胶的吸水倍率,当FA添加量过多,会使反应体系黏度增大,指出体系黏度增大时,会降低反应物分子之间发生碰撞的几率,导致接枝率下降,影响其吸水性能;研究表明,官能团浓度过高,可能导致活性自由基发生双基终止等反应,失活几率增大,接枝率下降,影响网络结构形成,不利于凝胶溶胀。添加15 wt%FA的自制保水剂溶胀率、重复吸水性能均优于0wt%FA保水剂,这是由于一方面亲水基团提高了保水剂的亲水性能,另一方FA表面的活性官能团能充当交联点,利于链之间的缠连形成更加稳定的网络结构。本研究自制的保水剂与法国爱森保水剂相比,吸水保水能力均得到提高,两者的施用均提高了土壤含水量并利于玉米的生长,但前者优于后者,这主要是因为自制保水剂溶胀率提高,为玉米出苗提供了充足的水分;FA是活性小分子有机化合物,随着水分一起释放,为玉米的生长提供了一定养分。FA天然小分子物质,有利于微生物附着,能提高材料的降解性能,同时为植物提供营养,因此比较适合制作多功能环保农林保水剂。Co-γ射线引发合成P(AA-co-AM)/FA农用保水剂,当辐照剂量为6kGy,单体配比mAA∶mAM=1∶1,FA添加量为15 wt%时,吸水吸盐倍率最高;反复吸水10次后,溶胀倍率下降54%。FA的加入有效改善了高吸水性材料的吸水保水性能和重复吸水性能,施用自制保水剂提高了土壤含水量,为玉米生长提供了充足水分。本研究合成的高吸水性材料适用于农林保水剂、缓控释肥料方面,对农资开发具有积极作用。www.xinglongchem.net

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