新型抗旱保水剂RSAP的研制

Abstract

为了解决高吸水性树脂因生产工艺复杂、成本高而不能在农业上大面积推广的问题，本论文以高吸水性树脂和抗逆性植物生长调节剂RAD为原料，设计了一种新型的抗旱保水剂RSAP，使它同时具有高吸水性树脂优越的保水、缓释作用和RAD对植物自身抗旱能力的促进作用，并对制备工艺和产品性能进行了如下研究工作：对聚丙烯酸（盐佩丙烯酞胺高吸水性树脂水溶液聚合工艺进行了改进，通过实验筛选出了新的引发体系和反应条件，通过正交实验确定了最佳制备工艺，分析了丙烯酸蒸馏、通氮气、单体浓度、丙烯酸中和度和干燥工艺参数等对产品吸水率的影响，最后确定的高吸水性树脂最优制备工艺参数为：过硫酸按为单体总量的0.6010，助引发剂为过硫酸钱的0.5（摩尔比），交联剂加入量为单体量的0.1%（重量比），丙烯酞胺／丙烯酸=1:5（重量比），丙烯酸中和度为s00i0，单体浓度30%,反应温度313K（40℃），保温温度333－343K（60－70），反应前丙烯酸不蒸馏、反应中不通氮。此工艺能耗低、操作简单，制备的产品吸水速率高，吸水率达481 glg吸0.9%NaCl率达66g/g.使用聚合后的含水树脂直接与RAD配制成为RSAP（凝胶），该制备过程工艺简单，取消了干燥操作，降低了能耗和成本，所得RSAP机械强度高，化学稳定性好。为了考察高吸水性树脂的性能及其对土壤物理性能的改变，本论文对高吸水性树脂本身的吸水性、再生效果、施用后土壤的保水作用和土壤容重进行了测定。结果表明，在用量适当的情况下，自制高吸水性树脂吸水速率高，可反复使用，其水凝胶可降低土壤水分蒸发20.2%，使土壤容重降低1.0010土壤不板结。用RSAP进行了小麦、油松和侧柏的室内发芽实验，结果表明RSAP水凝胶能明显促进植物的生长、提高植物抗旱能力，优于高吸水性树脂及RAD的单独作用效果