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高吸水树脂是一种新型高分子材料,具有高吸水性。吸水膨胀后成为水凝胶,即使加压也很难将水分离,广泛应用于工农业生产、土木建筑以及卫生用品等方面。近年来,随着科学技术的高速发展,保水性好,吸水倍率高的新型复合高吸水树脂的开发在我国引起广泛关注。腐植酸具有良好的化学活性和生物活性,可作为合成农业用高吸水树脂的原料来制备农用保水剂。这样不仅能提高土壤保水、保肥的能力,还可以发挥腐殖酸刺激植物生长、增加作物抗逆性、改善植物营养的功效。因此研发含腐殖酸的高吸水树脂具有相当重要的意义。
本文合成腐殖酸基高吸水树脂的合成进行了探讨。以腐植酸钠、丙烯酸和丙烯酰胺为单体,过硫酸钾为引发剂,N,N’—亚甲基双丙烯酰胺为交联剂通过微波辐射法和水浴传导法合成复合型高吸水性树脂,并通过红外光谱分析了该高吸水树脂的结构。系统研究了各种反应条件对合成的两类腐植酸基高吸水树脂的吸水性能的影响,得出适宜的反应条件:
腐殖酸-丙烯酸高吸水树脂:丙烯酸中和度为55[%],腐植酸钠与丙烯酸质量比为10:8,引发剂与丙烯酸摩尔比为0.08,交联剂与丙烯酸摩尔比为0.004-0.0045,微波辐射时间3min,产物为黑色微孔状固体。样品的吸蒸馏水倍率达到385g·g-1,吸1[%]NaCl最高倍率为82g·g-1;
腐殖酸-丙烯酸-丙烯酰胺高吸水树脂:丙烯酸中和度为60[%],丙烯酸与丙烯酰胺摩尔比为1:1,引发剂与丙烯酸摩尔比为0.08,交联剂与丙烯酸摩尔比为0.005,微波辐射时间3min,产物为黑色微孔状固体。样品的吸蒸馏水倍率达到452g·g-1,吸1[%]NaCl最高倍率为120g·g-1;
对该腐植酸型高吸水树脂进行了植物生长和节水效应的实验,结果表明,该吸水树脂具有良好的保水性,并且对植物生长有促进作用。