[发明专利]一种高分子吸水树脂（复合）保水肥的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高分子吸水树脂（复合）保水肥的制备方法，具体是属于高分子吸水树脂（SAP）的生产工艺。

背景技术

SAP保水肥，是以农林秸秆、化肥和有机单体（丙烯酸、丙烯酰胺）等为原料聚合形成的SAP保水肥新材料。SAP保水肥主要用于农林作物的栽培，种植生产，土壤保水肥自身含大量的氮、磷、钾等多种微量元素。同时具有吸水、保水、保肥、保温和抗旱、抗沙漠化、激活草木植物生长等功能。它能吸收自身重量100-700倍的水分，可将雨水和浇灌的水肥、快速吸收储存起来，根据植物生长需求均匀的供给营养，确保植物生长抗御干旱能力。SAP保水肥产品的开发与应用，代表着将来发展的方向。具有特殊抗旱、节水、保水和肥料功效的保水肥、抗旱剂等化学、物理和生物技术产品的开发与应用，是近30年来国际上研究改善土壤水肥状况和提高植物用水肥效率的重点内容之一。 国内外对SAP保水肥的研究还未见报道。SAP保水肥是一种新型的控释肥，用高分子吸水树脂生产工艺与化肥聚合而成的保水肥新材料，集吸水、保水、肥料养分供应、控释于一体，提高水肥利用率。对促进高效节水、节肥农业具有重要的作用。我国是一个农业大国，农作物的养分缺乏和水分不足是限制我国粮食生产的重要因素。尤其是在干旱、半干旱地区，水分条件是粮食生产的底线，提高降水的利用率是增产的关键，而且水分从多方面限制了作物对肥料的有效利用，所以干旱、半干旱地区的农业发展“关键在水、出路在肥”。目前，保水肥的研究越来越受到农业领域的重视，研究重心也开始从如何提高保水肥的性能向其在农林业的实际应用转移。现国内外研发生产的农林SAP，一是成本高，二是只有吸水功能未有肥料功能，因此未来SAP产品的发展趋势为：（1）该项目通过技术研发创新，在国内外首次采用化肥与秸秆、丙烯酸和丙烯酰胺聚合的保水肥，可制备出性能优良、成本低廉、实用性强的SAP保水肥新材料，具有保水、肥料的双重功能，称能吸水保水的化肥。以往由于长期大量地直接使用化肥特别是大量施用铵肥，铵离子进入土壤后在其硝化作用的过程中释放出氢离子，使土壤逐渐酸化。铵离子能够置换出土壤胶体微粒上起联结作用的钙离子，造成土壤颗粒分散，从而破坏了土壤团粒结构，使土壤的物理化学特性发生了变化，导致土壤板结，肥力下降。同时，大量施用氮肥，给土壤引入了大量非主要营养成分或有毒物质，如硫铵中的硫酸根离子和氯铵中氯离子，它们对土壤微生物的正常活动有抑制或毒害作用。土壤酸化不仅破坏土壤性质，而且会促进土壤中一些有毒有害污染物的释放迁移或使之毒性增强，使生物和蚯蚓等土壤生物减少，还加速了土壤一些营养元素的流失。现在农民普遍感到土壤板结了，庄稼难种了；人们普遍感到果不香、瓜不甜、菜无味。农作物品质严重下降，什么原因呢？农业生产中的秸秆的功能有机物质被焚烧，农业生态系统的物质循环被人为中断，农业生产的载体——土壤中的有机质含量极小，过量的化肥导致农业生产生态要素品质下降，这就是症结所在。SAP保水肥的出现可以改变以上化肥对土壤的不利现象，由于SAP保水肥具有吸水、保水、保肥、控释肥性能，大大的减轻化肥对土壤的危害。能够起到改良土壤、使土壤成团粒结构，防止土壤板结和盐碱化，使土壤的水肥不易流失，提高土壤水肥的利用率。SAP保水肥在土壤内反复的吸收水分、形成凝胶收缩膨胀，给土壤造成大量微型空隙，提高土壤的透气性，改良根系环境促使根系微生物的生长，防止土壤的板结和盐渍化。（2）化肥与秸秆、丙烯酸和丙烯酰胺聚合的保水肥，自身含有植物生长所许的大量N、P、K等微量元素，可以替代传统化肥、满足促进植物生长的需求，可广泛的应用于农林作物的种植和栽培育苗等，大大提高水肥的利用率可达85%以上。（3）化肥聚合而成的高吸水性树脂：在吸水保水功能上，具有特异的强吸水基团，在树脂内部可产生高渗透缔合作用并通过其网孔结构吸水。它的最大吸水力高大每平方厘米13公斤- 14公斤，可吸收自身重量的数百倍至上千倍的纯水，并且这些被吸收的水分不能用一般的物理方法排挤出来，所以它又具有很强的保水性。由于树木根系的吸水力大多为每平方厘米17公斤- 18公斤，一般情况下不会出现根系水分的倒流，而林木根系却能直接吸收贮存的保水肥中的水分，这一特性决定了保水肥在农林业抗旱节水、节肥中的广泛应用。