一種凹凸棒土增強的抗鹽型高吸水樹脂膜及其製備方法與流程

2023-11-11 06:41:37 5

本發明涉及高吸水樹脂膜領域，具體涉及一種凹凸棒土增強的抗鹽型高吸水樹脂膜，及其製備工藝。

背景技術：

高吸水樹脂是一種低交聯密度的含有強吸水性基團的高分子聚合物，通過水合作用迅速地吸收大量的水而呈凝膠狀，具有良好的吸水性能、保水性能，並且吸水容量大、吸水速率快、保水能力強。近年來在農林、衛生、建築等多領域得到廣泛的應用。

汪滿意在其碩士學位論文《聚丙烯酸類高吸水樹脂及電紡纖維膜的製備》一文中，採用丙烯酸（aa）與丙烯醯胺（am）單體共聚並與聚乙烯醇（pva）共混得到聚（丙烯酸-丙烯醯胺）/聚乙烯醇溶液（即p(aa-am)/pva溶液），以過二硫酸鉀為引發劑，以戊二醛為交聯劑，經塗膜或靜電紡絲得到高吸水樹脂膜或微納米纖維膜，研究其吸水和吸溼性能。

本發明以過二硫酸鉀為引發劑，以戊二醛溶液為交聯劑，衣康酸與丙烯醯胺接枝共聚製備了一種複合高吸水樹脂，具有良好的保水能力，凹凸棒土的加入改善了高吸水樹脂的抗鹽性。膨潤土能改善土壤的結構，提高土壤的保水抗旱、保肥增肥能力；同時，膨潤土的加入也提高了高吸水樹脂的吸水率、保水性能及熱穩定性；將其與腐殖酸、沸石、芽孢桿菌複合製備得到一種土壤改良劑，可用於調節土壤酸鹼度、緩衝土壤值，進而提高作物產量。

技術實現要素：

本發明主要解決的技術問題是提供一種凹凸棒土增強的抗鹽型高吸水樹脂膜及其製備工藝，依照該工藝製備的樹脂具有良好的抗鹽性能、高吸水性、高保水性。

本發明所要解決的技術問題採用以下的技術方案來實現：

丙烯酸15-25，丙烯醯胺10-20，聚乙烯醇20-30，過二硫酸鉀4-7，戊二醛溶液3-6，凹凸棒土5-9，衣康酸6-9，膨潤土6-8，腐殖酸4-6，沸石3-5，芽孢桿菌2-4，naoh溶液、蒸餾水適量。

一種凹凸棒土增強的抗鹽型高吸水樹脂膜的製備方法，其特徵在於，按以下步驟進行：

a.向衣康酸中1:3-5:15-20加入naoh溶液、蒸餾水，攪拌均勻，加入丙烯醯胺，攪拌1-2h後，得a液；將丙烯酸置於冰浴中，1:5-10加naoh溶液部分中和後，與a液混合均勻，待用；

b.將聚乙烯醇1:10-15溶於蒸餾水，加入a中所得物料，在40-50℃下機械攪拌1-2h混合均勻，加入過二硫酸鉀、凹凸棒土，在氮氣氣氛下，升溫至70-80℃反應2-3h，降溫至50-60℃後加入戊二醛溶液，持續攪拌，混合均勻，待用；

c.將膨潤土與腐殖酸混合，1:10-15加入蒸餾水，攪拌均勻，調ph為8-9，加入沸石、芽孢桿菌，在30-40℃下超聲振蕩2-4h，冷凍乾燥，研磨粉碎，過100-200目篩，待用；

d.將a、b、c中所得物料混合，超聲1-2h分散均勻，塗覆在玻璃片上，室溫下放置10-20h，失水乾燥成膜後揭下，得到未交聯的高吸水樹脂，將其放置在真空烘箱中於120-130℃熱處理交聯20-30min，製得高吸水樹脂膜。

步驟a中所述naoh溶液質量濃度為15-20%；步驟b中所述凹凸棒土，在60-70℃鹽酸溶液中浸泡處理1-2h，用蒸餾水洗滌至ph=6-7，100-110℃乾燥備用；步驟b中所述戊二醛溶液濃度為20-25%。

本發明的反應機理如下：

（1）本發明以過二硫酸鉀為引發劑，以戊二醛溶液為交聯劑，衣康酸與丙烯醯胺接枝共聚製備了一種複合高吸水樹脂，具有良好的保水能力，凹凸棒土的加入改善了高吸水樹脂的抗鹽性。

（2）膨潤土能改善土壤的結構，提高土壤的保水抗旱、保肥增肥能力；同時，膨潤土的加入也提高了高吸水樹脂的吸水率、保水性能及熱穩定性；將其與腐殖酸、沸石、芽孢桿菌複合製備得到一種土壤改良劑，可用於調節土壤酸鹼度、緩衝土壤值，進而提高作物產量。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。

實施例

一種凹凸棒土增強的抗鹽型高吸水樹脂膜，由下述重量份(g)的原料製得：

丙烯酸25，丙烯醯胺20，聚乙烯醇30，過二硫酸鉀7，戊二醛溶液6，凹凸棒土9，衣康酸9，膨潤土8，腐殖酸6，沸石5，芽孢桿菌4，naoh溶液、蒸餾水適量。

一種凹凸棒土增強的抗鹽型高吸水樹脂膜的製備方法，其特徵在於，按以下步驟進行：

a.向衣康酸中1:5:15加入naoh溶液、蒸餾水，攪拌均勻，加入丙烯醯胺，攪拌1h後，得a液；將丙烯酸置於冰浴中，1:10加naoh溶液部分中和後，與a液混合均勻，待用；

b.將聚乙烯醇1:15溶於蒸餾水，加入a中所得物料，在40-50℃下機械攪拌1h混合均勻，加入過二硫酸鉀、凹凸棒土，在氮氣氣氛下，升溫至70-80℃反應2h，降溫至50-60℃後加入戊二醛溶液，持續攪拌，混合均勻，待用；

c.將膨潤土與腐殖酸混合，1:10加入蒸餾水，攪拌均勻，調ph為8-9，加入沸石、芽孢桿菌，在30-40℃下超聲振蕩2h，冷凍乾燥，研磨粉碎，過100-200目篩，待用；

d.將a、b、c中所得物料混合，超聲1h分散均勻，塗覆在玻璃片上，室溫下放置15h，失水乾燥成膜後揭下，得到未交聯的高吸水樹脂，將其放置在真空烘箱中於120-130℃熱處理交聯30min，製得高吸水樹脂膜。