HA/AA-UREA缓释保水剂的制备

以腐殖酸(HA)、中和度75%的丙烯酸(AA)、尿素(UREA)为原料,过硫酸钾为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用水溶液聚合法制备具有互穿网络结构的功能性缓释保水材料。并采用FTIR、SEM、DSC和压力势法等对产物的结构和性能进行表征和测试,探讨了单体配比、尿素用量、反应温度、引发剂用量及交联剂用量对产品吸水性能及缓释性能的影响。结果表明:在聚合温度为80℃、引发剂用量为1%(即其质量占单体AA质量的百分数,下同)、交联剂用量为0.2%、HA用量为14.3%、UREA用量为50%的条件下,制得的高吸水性树脂吸自来水能力最高可达310 g/g,且具有良好的保水性能,可利用水分占总吸水量的93.81%,氮元素28 d累积释放率71.50%。     

具有吸水保水功能的缓释尿素的制备及其性能

以丙烯酸、丙烯酰胺、氨水,尿素、磷酸镁铵和腐殖酸钠等为主要原料,制备了一种既具有缓释性又可吸水保水的双层包膜尿素.对其制备条件进行了优化,得产品含氮量为26.3%,常压下吸自来水95倍;研究了产品在土壤中的吸水保水性和缓释性,推测了其释放过程机理;并通过扫描电镜检测了包膜尿素和膜层的形貌特征.结果表明:试验土壤中加入1%本产品,最大持水率提高14.3%,水分蒸发率明显降低,土壤具有很好的吸水保水性能,养分释放率在一个月内不超过80%.     

腐植酸钾/丙烯酸型保水剂的合成及性能研究

以腐植酸钾(KHA)与丙烯酸(AA)为原料,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过K2SO4为引发剂,进行水溶液聚合,制备得到腐植酸钾/丙烯酸高吸水性保水树脂。研究了反应物比例、反应温度、交联剂、引发剂用量、中和度等因素对产物性能的影响。考察了产物的热稳定性、保水性能、耐电解质和重复使用性能。结果表明,树脂最大吸水率为609g.g-1,耐盐性良好,50℃环境温度下9h保水树脂仍有94.2%的保水率。     

Pickering乳液构筑缓释黄腐酸复合保水剂及性能研究

以油页岩半焦(SC)和阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)共同稳定水包二甲基硅油(DMS,含黄腐酸FA)Pickering乳液,结合自由基聚合反应制备了聚丙烯酸/二甲基硅油/黄腐酸/半焦(PAA/DMS/FA/SC)缓释型复合保水剂.研究结果表明,PAA/DMS/FA/SC在蒸馏水和0.9 wt％NaCl溶...     

磺化腐植酸有机保水剂的制备及应用

以磺化腐植酸(SHA)、丙烯酸(AA)、聚乙烯醇(PVA)为原料,制备了SHA/AA/PVA有机保水剂。采用响应曲面法对SHA/AA/PVA的合成工艺进行优化,并研究了其表面形貌、吸水性能及保水应用性能。结果表明,0. 5 g PVA、1 g SHA、5. 08 g 70%中和度AA、0. 06 g MBA、0. 48 g KPS、反应温度75℃为SHA/AA/PVA有机保水剂的最优制备工艺,其吸水率为483. 29 g/g。保水剂具有明显的网状结构,有利于水的进入和养分的保存。保水剂吸水12 h后趋近于饱和,且在吸收一定量水分后可以对干燥环境进行缓慢释放,从而保持沙土湿润,为植物生长提供所需水分。     

KHA/SA缓释保水材料的制备及性能

以腐植酸钾(KHA)、海藻酸钠(SA)、丙烯酸(AA)为原料,过硫酸钾(KPS)为引发剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰(MBA)为交联剂,采用水溶液聚合法合成了KHA/SA缓释保水材料。探究了KHA、SA、KPS、MBA量(以AA计)对自来水、0.9%的盐水吸液率的影响,对产物的结构和形貌进行表征,考察了其对氮素释放率、土壤持水率的影响。结果表明,AA、KHA、SA、KPS、MBA用量分别为:10 g、10%,12%,1.0%,0.12%,聚合温度60℃,AA中和度为60%,对自来水、0.9%的盐水吸液率分别达426.7,98.6 g/g,30 d内氮的释放速率最高为35.6%,土壤最大持水率为70%。     

KHA/SA缓释保水材料的制备及性能

以腐植酸钾(KHA)、海藻酸钠(SA)、丙烯酸(AA)为原料,过硫酸钾(KPS)为引发剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰(MBA)为交联剂,采用水溶液聚合法合成了KHA/SA缓释保水材料。探究了KHA、SA、KPS、MBA量(以AA计)对自来水、0.9%的盐水吸液率的影响,对产物的结构和形貌进行表征,考察了其对氮素释放率、土壤持水率的影响。结果表明,AA、KHA、SA、KPS、MBA用量分别为:10 g、10%,12%,1.0%,0.12%,聚合温度60℃,AA中和度为60%,对自来水、0.9%的盐水吸液率分别达426.7,98.6 g/g,30 d内氮的释放速率最高为35.6%,土壤最大持水率为70%。     

磷石膏包裹制备缓释尿素的工艺研究

磷肥生产每年产生大量磷石膏,目前采用的露天堆存磷石膏方式存在着很大的环境安全隐患,磷石膏的治理是个世界难题。研究利用磷石膏包裹制备缓释尿素,在有效提高尿素N利用率的同时,既可为植物提供硫元素,又可消耗利用部分磷石膏。     

合成聚丙烯酸/凹凸棒复合保水剂的中试放大实验

在100 L的中试设备上,用水溶液聚合法,以丙烯酸和凹凸棒黏土为主要原料,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,V-50和过硫酸钾复配作为引发体系,进行了聚丙烯酸/凹凸棒复合保水剂的中试放大实验。考察了各种制备条件对产品性能的影响,得到的最佳工艺条件为:引发温度22℃;丙烯酸的中和度为60%;w(凹凸棒)=30%~45%;w(丙烯酸)=30%~35%;w(N,N-亚甲基双丙烯酰胺)=0.2%;w(复合引发剂)=0.5%;m(V-50)∶m(过硫酸钾)=2∶3;w(十二烷基硫酸钠)<0.2%。最佳制备条件下中试产品在蒸馏水及w(NaC l)=0.9%的水溶液中的吸水倍数分别为550~700和55~75。中试实验表明,该工艺生产的产品性能稳定,为工业化生产提供了参考。     

CMC-g-PAA/APT/HA复合高吸水性树脂的制备与溶胀性能

以羧甲基纤维素(CMC)为基质,丙烯酸(AA)为单体,凹凸棒黏土(APT)和腐植酸(HA)为复合组分,采用水溶液聚合法制备了羧甲基纤维素接枝聚丙烯酸/凹凸棒黏土/腐植酸(CMC-g-PAA/APT/HA)环境友好复合高吸水性树脂,用红外光谱(FTIR)进行了结构表征。考查了APT和HA含量对树脂吸水倍率和吸水速率的影响,研究了树脂在不同pH溶液中的溶胀行为以及反复吸水性能。试验结果表明,APT和HA通过其表面的活性基团参与了接枝共聚反应,在体系中引入HA和APT能够显著提高复合高吸水性树脂的吸水能力。在HA含量为5%(质量分数),APT含量为30%(质量分数)时,树脂可达到最优吸蒸馏水倍率为582g/g。该复合高吸水性树脂在pH值在4～11范围内时具有较高的吸水性能,表现出优异的pH稳定性。经过5次反复溶胀后,该复合吸水树脂仍能达到424g/g的吸水倍率,较不含APT和HA样品提高了近44%。     

玉米秸秆制取高吸水树脂及性能研究

将玉米秸秆进行提纯改性,采用过硫酸钾(KSB)为引发剂、N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAM)为交联剂,使其与丙烯酸接枝共聚合成农用高吸水树脂,通过试验对比最终确定最佳条件为改性玉米秸秆与丙烯酸的质量比为1∶6、丙烯酸中和度为70%、反应时间为4h、烘干温度为60°C;对最佳条件下制备的树脂进行了吸水倍率的测试;对秸秆预处理前后及接枝产物进行了红外谱图分析。结果表明,该树脂具有良好的吸水率,吸收去离子水达843倍,丙烯酸成功接枝在秸秆纤维素的主链上。     

高粱秸秆-g-聚丙烯基化合物/坡缕石黏土高吸水树脂的制备

以天然高粱秸秆(SS,颗粒直径>180目)作为纤维素源,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸钾(KSB)为引发剂,复配坡缕石(PGS)黏土,通过与丙烯酰胺(AM)及部分中和的丙烯酸(AA)接枝共聚制备低成本高吸水树脂SS-g-P(AA/AM)/PGS。运用扫描电镜(SEM)和红外光谱(FTIR)对高吸水树脂的形貌及结构进行了表征,并测试了其吸水性能及热稳定性。结果表明,在坡缕石黏土和高粱秸秆的添加量占反应体系总质量的19.51%时,SS-g-P(AA/AM)/PGS对蒸馏水、自来水、黄河水的最大吸收量分别为273.0、66.7、60.4 g/g,且热稳定性较好。通过研究树脂的吸水溶胀过程确定了材料的吸水动力学行为,结果表明,SS-g-P(AA/AM)/PGS吸自来水和蒸馏水的过程分别符合Fickon扩散模型和non-Fickon扩散模型。     

富钾型淀粉/丙烯酸盐包膜缓释肥的制备及其性能研究

以过硫酸铵为引发剂,采用自由基聚合法,使淀粉与丙烯酸钠和丙烯酸钾进行接枝共聚,制备了一类富钾型淀粉接枝丙烯酸盐缓释肥包膜材料及包膜缓释肥。在氢氧化钾与丙烯酸摩尔比大于3∶20,淀粉与丙烯酸的质量比在1∶6～1∶5时,均可满足缓释肥的释放要求,且包膜材料最大吸水倍率可达408 g/g。     

壳聚糖接枝丙烯酸-丙烯酰胺高吸水树脂的制备

以壳聚糖(CTS)、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)为原料,过硫酸钾(KPS)为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,通过溶液聚合后再用乙醇-氢氧化钠溶液浸泡制备了壳聚糖-g-丙烯酸-丙烯酰胺高吸水树脂(CPAAM)。考察了制备过程中各影响因素对CPAAM吸水性能的影响,获得优化制备条件为:单体总浓度mM=8.6%(相对于反应体系总质量,m/m,下同),壳聚糖与总单体比m(M):m(CTS)=6:1(M为AA和AM),引发剂和交联剂浓度分别为mI=2.5%和mC=0.1%(相对于单体AA及AM总单体质量),反应温度60℃,反应时间5h。此条件下合成的CPAAM在蒸馏水、0.9%氯化钠溶液中最大吸液倍率分别为1315g/g、66g/g。     

超细纤维素高吸水材料制备研究

研究了超细纤维素和丙烯酸接枝并聚制备高吸水材料。研究了纤维素颗粒细度、接技配料比和丙烯酸中和度对吸水性能的影响。证实了超细纤维素—丙烯酸接枝吸水材料的吸水倍数也可达千倍以上,和淀粉接枝吸水材料相近,但它抗霉菌降解能力较优。     

Preparation of superabsorbent slow release nitrogen fertilizer by inverse suspension polymerization

A superabsorbent, slow release nitrogen fertilizer (SSRNF) was prepared by inverse suspension polymerization of partially neutralized acrylic acid using N,N′‐methylene bisacrylamide as a crosslinker and ammonium persulfate as an initiator in the presence of urea. The polymer was characterized using infrared spectral analysis, and network structural parameters such as molecular weight between crosslinks (M_c) and crosslink density (q) were calculated. The effects of reaction conditions, such as reaction time, reaction temperature, initiator, crosslinker and the degree of neutralization of acrylic acid, on water absorbency were investigated. The nitrogen content of SSRNF synthesized under optimal conditions was 22.7%, and the water absorbencies were about 965 g g^?1 in distilled water and 185 g g^?1 in tap water. The nitrogen slow release behaviors of the SSRNF in water and water retention capacity of soil with the SSRNF were also investigated. A possible slow release mechanism was proposed and the release rate constant K and the diffusion coefficient D of urea in the hydrogel was calculated. The results showed that the product not only had good slow release properties but also excellent soil moisture preservation capacity, which could effectively improve the utilization of fertilizer and water resources simultaneously. Therefore, the SSRNF is a multifunctional water managing material, which would find application in agriculture and horticulture, especially in drought‐prone areas where the availability of water is limited. Copyright © 2006 Society of Chemical Industry     

微波辐射合成聚丙烯酸钠/膨润土复合高吸水树脂结构及性能研究

以膨润土(BT)和丙烯酸(AA)为原料,在微波辐射下合成PAA Na/BT复合高吸水树脂,采用单因素实验法优化并确定了最高吸水倍率的合成条件,并采用红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对产物结构及表面形貌进行了表征。结果表明,最优合成条件为：AA/BT质量比为8/1,微波辐射功率为720 W,AA中和度为80 %,交联剂N,N′亚甲基双丙烯酰胺含量为0.02 %,引发剂过硫酸钾含量为0.8 %;XRD分析表明BT层间距离增大,AA单体进入BT层间,形成交联结构;SEM分析表明复合高吸水树脂是多孔结构;该复合高吸水树脂的吸蒸馏水最高倍率是1312 g/g,吸生理盐水最高倍率是320 g/g,具有较快的吸水速率,吸水溶胀过程符合一级动力学,并具有良好的热保水性能。     

丙烯酸/马来酸酐高吸水树脂的合成

以丙烯酸(AA)、丙烯酸盐和马来酸酐(MA)为原料,过硫酸铵(APS)为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)和甘油为交联剂,采用水溶液聚合法合成了一种新型的高吸水树脂. 考察了交联剂用量、引发剂用量以及马来酸酐氨化程度对高吸水树脂吸水性能的影响,并通过正交实验优化了条件,使合成的高吸水树脂对去离子水和0.9%的NaCl水溶液的吸收能力分别达到1689 g/g和115 g/g.