一种高性能、高吸水性树脂的制备方法,至少包含以下流程:1)使中合率60-80mo1e%的精亚克力和氢氧化钠溶液与聚合交联剂和引发剂混和在管道中产生粘稠液体;2)粘稠液体进到持续带式反应釜,水凝胶进到粉碎机,开展粉碎和制粒流程;3)温度为120-180℃热风干燥、破碎和挑选;4)持续表层交联剂镀层和加温表层处理;5)按要求添加其他添加物并包装.通过上述连续工艺制取的高吸水性树脂可溶性小,残余单体低,适用于日用品.单套产能大,三废能实现零排放.
高吸水性树脂是一种具备高吸水特性的新式功能性聚合物材料。因其特殊的三维空间网络架构和大量亲水性基团,具有较好的吸水性和保水性。它又被称为超吸水剂或高保水剂。高吸水性树脂具备吸水性高、保水性好、重量轻、压力后不易脱干等优点,应用空间宽阔。高吸水性树脂能吸收数百倍甚至数千倍的水分,在充压加温环境下具有高锁水能力,可反复吸湿、释水、再吸湿、高安全无毒[1]。目前,高
吸水树脂广泛应用于诊疗、工业、农业等方面,尤其是在农业节水灌溉、提升植物肥料维护能力、提升作物出苗率等方面具有较好的应用前景。
1高吸水树脂的制备方法
1.1反相飘浮聚合
反向飘浮要以油相物质为分散介质,将增稠剂和助分散剂融解在油相中,在氮气保护下加温至反映温度,随后滴进待聚合的单体液,借助飘浮增稠剂的功效分散在油相中。单体溶液在强力拌和剪切力的作用下,单体液层中的大液体分散成小液滴,产生油包水的混液。在一定的拌和强度和表面张力下,达到一定的均值粒度。水看中应用溶液引发剂发生聚合反映。当聚合反映达到一定程度时,溶液变得非常粘稠。当2个液体撞击时,他们常常粘在一起,结果很快粘接成块状。这是粘接阶段。当转换率达到60%~70%以上时,液体变为固态颗粒,无粘结成块的风险。混液经过分离、过虑、清洗、干躁等工序后,获得高吸水性材料[2]。
1.2溶液聚合
溶液聚合法是一种反应性单体和添加物溶于适度溶剂,在光、热、辐射和引发剂的作用下产生聚合物的方式。聚合反映通常是溶液聚合,容易控制温度,引发剂、催化剂、交联剂等添加物容易匀称分散,提升引发剂和交联剂的效率,商品分子量分布相对较窄,含量相对匀称。但由于溶剂的存在,单体浓度低,速度慢,有时溶剂包含在聚合物中,影响产品品质[3]。
1.3反相乳液聚合
将溶液单体配制成溶液,依靠油溶性破乳剂混和,将非极性有机物质分散成小液滴,产生油包水(W/O)这类乳液的分散相和物质与水包油恰好相同(O/W)乳液的有机分散相与水分散介质相反,因而被称作反相乳液。反相单体乳液根据水溶性或油溶性造成剂聚合产生反相聚合物乳胶,称为反相乳液聚合[4]。
1.光引起的聚合
光本身就是一种具有一定能量的电磁波。在光的刺激下,一些单体的双键能打开产生自由基,造成聚合。
1.5辐射聚合
运用高能辐射线开启烯单体的双键并造成聚合。常见的辐射线包含γ射线,Χ射线,β射线。在较低的温度下,温度对聚合速度的影响较小,聚合环节中没有或少量残余物,商品纯度极高。
2高吸水树脂在农业生产中的运用
2.1运用方式
2.1.1混合法
混合法的具体步骤也可分成多种:吸水材料与土壤、化肥混和,添加适量种籽制成混合物,在耕地上栽种;吸水材料还可以吸收少量水或化肥溶液,再将吸水材料的土壤和其它添加物混合均匀,最后将种籽匀称布在混合物中。
2.1.2片状法
片状法是将吸水性水凝胶和不溶性基材制成复合体,再加工成植物栽培片状,铺设在土壤上。使用中,将种子播放在复合体上,施加充足的水分,使水凝胶膨胀,随后覆盖土壤。
2.1.3镀层法
镀层法师是指在种籽上擦抹吸水材料。粉末吸水材料能与黏合剂混和,添加一定量的化肥,随后涂在种籽上;或将吸水材料制成水凝胶,添加一定量的化肥和肥料,混合均匀,混合物涂在种籽上。
2.1.4重点铺设混合法
重点铺设混合法是将高吸水性树脂埋在植物根部周边。下雨或浇灌时,吸收重力逃生的水份。吸水性树脂吸收的水分在土中迟缓挪动,有利于植物生长发育[2]。
2.1.5农用薄膜
普通农业薄膜,因为空气中水蒸汽凝固,会产生表层霜降,或下雨,撒水时在农业薄膜上产生水珠,降低照明效率,影响作物的生长。选用高吸水材料做为农业薄膜防雾剂,因为高吸水材料对水、雾等水亲水性强,可有效降低农业薄膜界面张力,使表层露珠自动流下,达到防雾效果,确保农业薄膜的正常透光度[3]。
2.1.6无土栽培
将高吸水性材料和培养液按一定浓度配制成水凝胶,适合于繁育、盆栽花卉、蔬菜、小苗等。
2.2高吸水树脂在农业生产中的优点
2.2.1耐旱锁水
根据与高吸水材料混和,提升土壤持水能力,降低水分蒸发和深层渗漏,提升水份拥有量。在缺水地区,高吸水材料在降雨和浇灌环节中吸收大量水份,在旱灾阶段迟缓释放水份,增加浇灌周期,提升植物的耐旱能力。