本發(fā)明涉及一種農(nóng)業(yè)節(jié)水領(lǐng)域，且特別涉及一種可降解型保水劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

人類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)土壤沙化的產(chǎn)生和防止有很大影響。由于不合理的放牧和開(kāi)墾，嚴(yán)重破壞了原有沙地的自然植被，可導(dǎo)致土壤沙化趨于嚴(yán)重，加速沙化過(guò)程。大量研究表明，土壤中加入一定濃度的高吸水樹(shù)脂能加強(qiáng)土壤對(duì)水的吸收能力并能抑制土壤水分的蒸發(fā)而且可以保持土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。高吸水樹(shù)脂的種類(lèi)很多，如聚丙烯酸樹(shù)脂、聚丙烯酸鹽-乙烯醇樹(shù)脂等。上述樹(shù)脂具有一定的土壤改良能力，但是成本高、吸水保水能力不足且難于生物降解。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種可降解型保水劑的制備方法，其制備方法簡(jiǎn)單，能制備得到質(zhì)量好的可降解型保水劑。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種可降解型保水劑，其能夠迅速吸收并保住水，可降低水的滲漏或者揮發(fā)；其含有微量氮磷等營(yíng)養(yǎng)組分，可用于土地荒漠化治理或耕種、農(nóng)作物種植、園林綠化等領(lǐng)域。且因其可生物降解，對(duì)環(huán)境不會(huì)造成污染。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

一種可降解型保水劑的制備方法，其包括以下步驟：

混料步驟：將原料和水?dāng)嚢杈鶆?；按重量份?shù)計(jì)，原料包括：秸稈5-32份、聚丙烯酰胺20-50份、丙烯醇10-30份和添加劑0.001-0.01份，添加劑為質(zhì)量比為5-10:1的交聯(lián)劑和引發(fā)劑的混合物。

反應(yīng)步驟：進(jìn)行微波加熱3-40min，微波加熱功率為1800-3000W。

一種可降解型保水劑，其由要求上述的可降解型保水劑的制備方法制備得到。

本發(fā)明實(shí)施例的一種可降解型保水劑及其制備方法的有益效果是：上述比例的丙烯醇、聚丙烯酰胺在上述比例的交聯(lián)劑和引發(fā)劑與水混合，在微波加熱功率為1800-3000W的作用下發(fā)生接枝共聚反應(yīng)形成分子交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，微波加熱時(shí)間為3-40min，保證了接枝共聚反應(yīng)能充分地進(jìn)行，同時(shí)能達(dá)到合適的交聯(lián)度。當(dāng)水分子與聚合物網(wǎng)狀鏈相接觸時(shí)，其分子含有的羧基、羥基和酰胺基等強(qiáng)親水性官能團(tuán)通過(guò)三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)及分子內(nèi)外側(cè)電解質(zhì)離子濃度差產(chǎn)生的滲透壓，對(duì)水分子產(chǎn)生締合存儲(chǔ)作用。秸稈一方面具有較強(qiáng)親水性和吸附性，能夠增加產(chǎn)品的吸水保水性能，另一方面其能夠?yàn)檗r(nóng)作物提供豐富的氮、磷、鉀、鈣等養(yǎng)分。且聚丙烯酰胺和丙烯醇的共聚物為可降解的，最終降解產(chǎn)物為氨、二氧化碳、水和鉀離子，對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染，這些緩慢釋放出來(lái)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)還能為植物提供營(yíng)養(yǎng)，具有促進(jìn)植物生長(zhǎng)和增產(chǎn)的作用。用微波進(jìn)行加熱，可以為接枝共聚反應(yīng)提供足夠的能量，能夠制備得到的抗旱保水增產(chǎn)劑質(zhì)量更好，且微波加熱方式操作簡(jiǎn)單，成本低。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。實(shí)施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過(guò)市售購(gòu)買(mǎi)獲得的常規(guī)產(chǎn)品。

下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的可降解型保水劑及其制備方法進(jìn)行具體說(shuō)明。

一種可降解型保水劑的制備方法，其包括以下步驟：

混料步驟：將原料和水?dāng)嚢杈鶆?。按重量份?shù)計(jì)，原料包括：秸稈5-32份、聚丙烯酰胺20-50份、丙烯醇10-30份和添加劑0.001-0.01份，添加劑為質(zhì)量比為5-10:1的交聯(lián)劑和引發(fā)劑的混合物。

聚丙烯酰胺，英文名為Poly acrylamide，英文簡(jiǎn)稱(chēng)為PAM。聚丙烯酰胺是由丙烯酰胺單體經(jīng)自由基引發(fā)聚合而成的水溶性線性高分子聚合物，具有良好的絮凝性，可以降低液體之間的摩擦阻力。在一定的低濃度下，聚丙烯酰胺溶液可視為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，鏈間機(jī)械的纏結(jié)和氫鍵共同形成網(wǎng)狀節(jié)點(diǎn)。濃度較高時(shí)，由于溶液含有許多鏈一鏈接觸點(diǎn)，使得PAM溶液呈凝膠狀。PAM水溶液與許多能和水互溶的有機(jī)物有很好的相容性，對(duì)電解質(zhì)有很好的相容性。

丙烯醇，英文名為Allyl alcohol，CAS號(hào)為107-18-6，為具有刺激性芥子氣味的無(wú)色液體。

秸稈，是成熟農(nóng)作物莖葉(穗)部分的總稱(chēng)。本發(fā)明的實(shí)施例中，秸稈可以是大豆秸稈、玉米秸稈、小麥秸稈或是稻草秸稈等。農(nóng)作物光合作用的產(chǎn)物有一半以上存在于秸稈中，秸稈富含氮、磷、鉀、鈣、鎂和有機(jī)質(zhì)，作為保水劑的原料，其能夠?yàn)檗r(nóng)作物提供豐富的養(yǎng)分，促進(jìn)植物生長(zhǎng)。且秸稈中含有豐富的木質(zhì)素、纖維素，纖維素分子內(nèi)含有大量的親水性羥基，且多孔，比表面積大，故具有較強(qiáng)親水性和吸附性，同時(shí)若通過(guò)化學(xué)改性還可以得到親水性更強(qiáng)的衍生物。其衍生物在水中可以溶脹并形成粘稠的溶脹液，該溶脹液可以實(shí)現(xiàn)對(duì)其他原料助懸，可以使其均勻穩(wěn)定地分散在水溶液中。同時(shí)由于其衍生物固有的吸附作用，可以將其他原料包裹于其中，形成吸附能力強(qiáng)的微包膜或微環(huán)境，從而保證了營(yíng)養(yǎng)不易被流失，緩慢向土壤中釋放營(yíng)養(yǎng)元素的目的。且合適粒度的秸稈能夠促進(jìn)接枝共聚反應(yīng)，使得共聚物的網(wǎng)狀交聯(lián)度處于一個(gè)合適的范圍，既能保持較高的吸水率又能提高其保水的能力。另一方面，秸稈過(guò)細(xì)會(huì)增加成本。因此優(yōu)選地，秸稈的粒度為40-200目。

交聯(lián)劑，是一種能在線型分子間起架橋作用，從而使多個(gè)線性分子相互鍵合交聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，促進(jìn)或者調(diào)解聚合物分子鏈間共價(jià)鍵或離子鍵形成的物質(zhì)。

進(jìn)一步地，交聯(lián)劑為N-N亞甲基雙丙烯酰胺。

N-N亞甲基雙丙烯酰胺，英文名為Methylene-Bis-Acrylamide，CAS號(hào)為110-26-9。

引發(fā)劑，指容易受熱分解成自由基(即初級(jí)自由基)的化合物，可用于引發(fā)烯類(lèi)、雙烯類(lèi)單體的自由基聚合和共聚合反應(yīng)，也可用于不飽和聚酯的交聯(lián)固化和高分子交聯(lián)反應(yīng)。

進(jìn)一步地，引發(fā)劑為十二烷基磺酸銨、過(guò)硫酸銨或硝酸鈰銨。

十二烷基磺酸銨，英文名為Sodium Dodecyl Sulfonate，CAS號(hào)為2386-53-0。且十二烷基磺酸銨能夠提高水在土壤中的滲透能力。

過(guò)硫酸銨，英文名為Ammonium persulphate，英文簡(jiǎn)稱(chēng)為APS，CAS號(hào)為7727-54-0，為白色結(jié)晶或粉末。

硝酸鈰銨，英文名為Ceric ammonium nitrate，CAS號(hào)為16774-21-3，為桔紅色顆粒狀結(jié)晶。

上述比例的聚丙烯酰胺、丙烯醇和上述比例的交聯(lián)劑、引發(fā)劑與水混合在一定條件可發(fā)生接枝共聚反應(yīng)形成分子交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因其具有較高的交聯(lián)度，當(dāng)水分子與聚合物網(wǎng)狀鏈相接觸時(shí)，其分子含有的羧基、羥基和酰胺基等強(qiáng)親水性官能團(tuán)通過(guò)三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)及分子內(nèi)外側(cè)電解質(zhì)離子濃度差產(chǎn)生的滲透壓，對(duì)水分子產(chǎn)生締合存儲(chǔ)作用。由于分子交聯(lián)結(jié)構(gòu)，分子網(wǎng)絡(luò)所吸水分是不能用一般的物理方法擠出的，從而起到保水的作用。在土壤中能將雨水或澆灌水迅速吸收并保住，避免了水分蒸發(fā)或者滲入地下而造成植物缺水，同時(shí)能改善土壤的板結(jié)與貧瘠。且接枝共聚的的聚合物為可降解的，最終降解產(chǎn)物為氨、二氧化碳、水和鉀離子，對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染，這些緩慢釋放出來(lái)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)還能為植物提供營(yíng)養(yǎng)，具有促進(jìn)植物生長(zhǎng)和增產(chǎn)的作用。

優(yōu)選地，按重量份數(shù)計(jì)，原料包括：秸稈8-30份、聚丙烯酰胺23-45份、丙烯醇12-25份和添加劑0.002-0.008份。

進(jìn)一步地，水與聚丙烯酰胺的質(zhì)量比為2-6:1。

加水的多少會(huì)影響原料的濃度，進(jìn)而影響接枝共聚反應(yīng)的反應(yīng)速率。因此，優(yōu)選地，水與聚丙烯酰胺的質(zhì)量比為2-6:1。

進(jìn)一步地，按重量份數(shù)計(jì)，原料還包括膨潤(rùn)土5-30份、沸石5-20份和二氧化鈦0.01-1份。

膨潤(rùn)土，也叫斑脫巖、皂土或膨土巖，是以蒙脫石為主要礦物成分的非金屬礦產(chǎn)。其主要化學(xué)成分是二氧化硅、三氧化二鋁和水，還含有鐵、鎂、鈣、鈉、鉀等元素。膨潤(rùn)土具有強(qiáng)的吸濕性和膨脹性，在水介質(zhì)中能分散成膠凝狀和懸浮狀，這種介質(zhì)溶液具有一定的黏滯性、觸變性和潤(rùn)滑性；有較強(qiáng)的陽(yáng)離子交換能力；對(duì)各種氣體、液體、有機(jī)物質(zhì)有一定的吸附能力。

沸石，較常見(jiàn)的有方沸石、菱沸石、鈣沸石、片沸石、鈉沸石、絲光沸石、輝沸石等，都以含鈣、鈉為主。沸石的晶體結(jié)構(gòu)是由硅(鋁)氧四面體連成三維的格架，格架中有各種大小不同的空穴和通道，具有很大的開(kāi)放性。晶格中存在的大小不同空腔，可以吸取或過(guò)濾大小不同的其他物質(zhì)的分子，因而具有吸水和保水的作用。沸石也能提高植物的耐鹽性，且其價(jià)格便宜，節(jié)約了成本。而另一方面，沸石的粒度過(guò)粗，會(huì)影響接枝共聚的反應(yīng)過(guò)程而導(dǎo)致可降解型保水劑網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度下降，而過(guò)細(xì)則會(huì)增加成本。因此，優(yōu)選地，沸石的粒度為50-150目。

二氧化鈦，又稱(chēng)鈦白粉、鈦糖或鈦白，其英文名為T(mén)itanium Dioxide，CAS號(hào)為13463-67-7，為白色固體或粉末狀的兩性氧化物。二氧化鈦具有一定的親水性，能夠吸收水分。且其粘附能力強(qiáng)，能形成包覆層，從而保證了膨潤(rùn)土、沸石的營(yíng)養(yǎng)不易被流失，緩慢向土壤中釋放營(yíng)養(yǎng)元素的目的，二氧化鈦也能提高植物的耐鹽性。另一方面，二氧化鈦粒度過(guò)粗，會(huì)影響接枝共聚的反應(yīng)過(guò)程而導(dǎo)致可降解型保水劑網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度下降，而過(guò)細(xì)則會(huì)增加成本。因此，優(yōu)選地，二氧化鈦的粒度為300-500目。

二氧化鈦分為金紅石型和銳鈦礦型，因金紅石型的二氧化鈦分散性能優(yōu)于銳鈦礦型，因此，二氧化鈦優(yōu)選為金紅石型。

混料步驟過(guò)后進(jìn)行反應(yīng)步驟，反應(yīng)步驟：進(jìn)行微波加熱3-40min，微波加熱功率為1800-3000W。

用微波進(jìn)行加熱，一方面可以為接枝共聚反應(yīng)提供足夠的能量，另一方面，在微波功率為1800-3000W的作用下發(fā)生接枝共聚反應(yīng)，微波加熱時(shí)間為3-40min，保證了接枝共聚反應(yīng)能充分地進(jìn)行，同時(shí)能達(dá)到合適的交聯(lián)度。且微波加熱方式操作簡(jiǎn)單，成本低。

微波加熱功率過(guò)低，不能為接枝共聚反應(yīng)提供充足的能量；微波加熱功率過(guò)高，一方面使得反應(yīng)速率過(guò)快，存在一定的安全問(wèn)題，另一方面，加熱功率過(guò)高會(huì)使得交聯(lián)點(diǎn)過(guò)多，產(chǎn)品最終可能會(huì)變成膠狀，則制品的吸水、保水性能都會(huì)變差。微波加熱時(shí)間過(guò)短，接枝共聚反應(yīng)不充分；時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，同樣會(huì)使得交聯(lián)點(diǎn)過(guò)多，制品的吸水、保水性能都會(huì)變差。因此，優(yōu)選地，微波加熱功率為2000-2800W，微波加熱時(shí)間為10min-40min。

微波加熱的同時(shí)反應(yīng)裝置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)時(shí)能起到攪拌的作用，能夠使得各原料之間充分接觸，分散更均勻，制備得到的抗旱保水增產(chǎn)劑質(zhì)量更好。優(yōu)選地，微波加熱的同時(shí)進(jìn)行反應(yīng)裝置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)或?qū)υ线M(jìn)行攪拌。

以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的特征和性能作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

實(shí)施例1

一種可降解型保水劑的制備方法，其包括以下步驟：將粒度為100目的玉米秸稈12kg、聚丙烯酰胺40kg、丙烯醇15kg、膨潤(rùn)土15kg、粒度為100目的沸石17.9kg、粒度為400目的金紅石型二氧化鈦0.1kg和添加劑0.002kg(N-N亞甲基雙丙烯酰胺和十二烷基磺酸銨的質(zhì)量比為7:1)與90kg的水混合攪拌均勻，然后進(jìn)行微波加熱20min，微波加熱功率為1800W，最后取出烘干得可降解型保水劑。

一種可降解型保水劑，其由上述的制備方法得到。

實(shí)施例2

一種可降解型保水劑的制備方法，其包括以下步驟：將粒度為120目的小麥秸稈28kg、聚丙烯酰胺30kg、丙烯醇12kg、膨潤(rùn)土13kg、粒度為100目的沸石16.8kg、粒度為300目的金紅石型二氧化鈦0.2kg和添加劑0.003kg(N-N亞甲基雙丙烯酰胺和過(guò)硫酸銨的質(zhì)量比為5:1)與70kg的水混合攪拌均勻，然后進(jìn)行微波加熱15min，微波加熱功率為2200W，最后取出烘干得可降解型保水劑。

一種可降解型保水劑，其由上述的制備方法得到。

實(shí)施例3

一種可降解型保水劑的制備方法，其包括以下步驟：將粒度為200目的大豆秸稈30kg、聚丙烯酰胺35kg、丙烯醇20kg、膨潤(rùn)土5kg、粒度為100目的沸石9.9kg、粒度為500目的銳鈦礦型二氧化鈦0.1kg和添加劑0.004kg(N-N亞甲基雙丙烯酰胺和硝酸鈰銨的質(zhì)量比為8:1)與80kg的水混合攪拌均勻，然后進(jìn)行微波加熱3min，微波加熱功率為3000W，最后取出烘干得可降解型保水劑。

一種可降解型保水劑，其由上述的制備方法得到。

實(shí)施例4

一種可降解型保水劑的制備方法，其包括以下步驟：將粒度為150目的大豆秸稈20kg、聚丙烯酰胺50kg、丙烯醇10kg、膨潤(rùn)土12kg、粒度為100目的沸石7.7kg、粒度為325目的金紅石型二氧化鈦0.3kg和添加劑0.002kg(N-N亞甲基雙丙烯酰胺和硝酸鈰銨的質(zhì)量比為10:1)與105kg的水混合攪拌均勻，然后進(jìn)行微波加熱6min，微波加熱功率為2600W，最后取出烘干得可降解型保水劑。

一種可降解型保水劑，其由上述的制備方法得到。

實(shí)施例5

一種可降解型保水劑的制備方法，其包括以下步驟：將粒度為180目的稻草秸稈5kg、聚丙烯酰胺20kg、丙烯醇15kg、膨潤(rùn)土8kg、粒度為50目的沸石18kg、粒度為425目的銳鈦礦型二氧化鈦0.01kg和添加劑0.001kg(N-N亞甲基雙丙烯酰胺和十二烷基磺酸銨的質(zhì)量比為6:1)與60kg的水混合攪拌均勻，然后進(jìn)行微波加熱10min，微波加熱功率為2000W，最后取出烘干得可降解型保水劑。

一種可降解型保水劑，其由上述的制備方法得到。

實(shí)施例6

一種可降解型保水劑的制備方法，其包括以下步驟：將粒度為40目的小麥秸稈8kg、聚丙烯酰胺23kg、丙烯醇18kg、膨潤(rùn)土26kg、粒度為80目的沸石5kg、粒度為400目的金紅石型二氧化鈦1kg和添加劑0.005kg(N-N亞甲基雙丙烯酰胺和硝酸鈰銨的質(zhì)量比為9:1)與92kg的水混合攪拌均勻，然后進(jìn)行微波加熱25min，微波加熱功率為2400W，最后取出烘干得可降解型保水劑。

一種可降解型保水劑，其由上述的制備方法得到。

實(shí)施例7

一種可降解型保水劑的制備方法，其包括以下步驟：將粒度為80目的玉米秸稈32kg、聚丙烯酰胺45kg、丙烯醇30kg、膨潤(rùn)土20kg、粒度為150目的沸石10kg、粒度為300目的銳鈦礦型二氧化鈦0.02kg和添加劑0.008kg(N-N亞甲基雙丙烯酰胺和十二烷基磺酸銨的質(zhì)量比為7:1)與90kg的水混合攪拌均勻，然后進(jìn)行微波加熱40min，微波加熱功率為2500W，最后取出烘干得可降解型保水劑。

一種可降解型保水劑，其由上述的制備方法得到。

實(shí)施例8

一種可降解型保水劑的制備方法，其包括以下步驟：將粒度為50目的稻草秸稈15kg、聚丙烯酰胺28kg、丙烯醇25kg、膨潤(rùn)土30kg、粒度為120目的沸石8kg、粒度為400目的金紅石型二氧化鈦0.5kg和添加劑0.01kg(N-N亞甲基雙丙烯酰胺和過(guò)硫酸銨的質(zhì)量比為10:1)與168kg的水混合攪拌均勻，然后進(jìn)行微波加熱30min，微波加熱功率為2800W，最后取出烘干得可降解型保水劑。

一種可降解型保水劑，其由上述的制備方法得到。

實(shí)施例9

一種可降解型保水劑的制備方法，其包括以下步驟：將粒度為140目的小麥秸稈25kg、聚丙烯酰胺38kg、丙烯醇28kg、膨潤(rùn)土25kg、粒度為140目的沸石20kg、粒度為500目的金紅石型二氧化鈦0.8kg和添加劑0.006kg(N-N亞甲基雙丙烯酰胺和十二烷基磺酸銨的質(zhì)量比為5:1)與190kg的水混合攪拌均勻，然后進(jìn)行微波加熱35min，微波加熱功率為2600W，最后取出烘干得可降解型保水劑。

一種可降解型保水劑，其由上述的制備方法得到。

實(shí)施例10

一種可降解型保水劑的制備方法，其包括以下步驟：將粒度為140目的玉米秸稈20kg、聚丙烯酰胺32kg、丙烯醇22kg和添加劑0.007kg(N-N亞甲基雙丙烯酰胺和十二烷基磺酸銨的質(zhì)量比為6:1)與110kg的水混合攪拌均勻，然后進(jìn)行微波加熱18min，微波加熱功率為2500W，最后取出烘干得可降解型保水劑。

一種可降解型保水劑，其由上述的制備方法得到。

對(duì)比例1

保水劑的制備方法包括以下步驟：將50份丙烯酰胺、100份丙烯酸置于混料器中，加入300份去離子水?dāng)嚢枞芙?，用氫氧化鉀調(diào)節(jié)體系PH值，使體系PH值在7.0左右，加入脲20份、磷酸氫二銨20份、攪拌均勻后通氮?dú)?0分鐘，加入引發(fā)劑、氧化劑過(guò)氧化氫0.3份，還原劑抗壞血酸0.3份，反應(yīng)促進(jìn)劑三乙醇胺0.5份，交聯(lián)劑N-N亞甲基雙丙烯酰胺0.3份等聚合水溶液移入聚合反應(yīng)器，在聚合溫度為50℃時(shí)聚合，聚合時(shí)間為4小時(shí)，得到保水劑。

對(duì)比例2

保水劑的原料為硅藻土30份、滑石15份、丙烯酰胺100份、丙烯酸15份、淀粉50份、引發(fā)劑4份、交聯(lián)劑0.7份、壬基酚聚氧乙烯醚7份和石油醚7份。

保水劑的制備方法包括以下步驟：首先將淀粉加入到兩倍重量的蒸餾水中，然后在90℃條件下糊化1小時(shí)，得到糊化淀粉。將丙烯酰胺、丙烯酸、壬基酚聚氧乙烯醚和石油醚混合在一起，得到第一混合物。將硅藻土、作為交聯(lián)劑的N-羥甲基丙烯酰胺和作為引發(fā)劑的過(guò)硫酸銨以及滑石混合，得到第二混合物。將第一混合物加入到糊化淀粉中并攪拌均勻，得到第三混合物。將第二混合物加入到第三混合物中，在60℃條件下以300RPM(轉(zhuǎn)/分鐘)速率攪拌2小時(shí)，從而使混合漿料接枝共聚形成共聚產(chǎn)物。將共聚產(chǎn)物倒入四氟乙烯板中，將盛有共聚產(chǎn)物的四氟乙烯板在80℃條件下干燥6小時(shí)，獲得保水劑。

試驗(yàn)例1

吸水率測(cè)定：取實(shí)施例1-10和對(duì)比例1、2中制備的樣品各1g置于紗布帶中，置于自來(lái)水溶液中，使樣品與去離子水充分接觸，室溫放置24小時(shí)，吸水過(guò)濾至30s無(wú)水滴下為準(zhǔn)。過(guò)濾后，稱(chēng)樣品吸水后的重量。以上過(guò)程重復(fù)3次，最后求其平均值。

測(cè)定公式：Q＝[(W₁-W₀)/W₀]*100％

其中Q為吸水率，W₁為樣品吸水后的質(zhì)量，W₀為樣品吸水前的質(zhì)量。將實(shí)施例1-10和對(duì)比例1-2的吸水率記錄在表1中。

試驗(yàn)例2

保水性能：稱(chēng)取50g充分烘干的土12份，分別與實(shí)施例1-10和對(duì)比例1、2的樣品1g混合均勻，再分別加入30mL的蒸餾水；然后將土放置室內(nèi)讓其自然蒸發(fā)，72h后稱(chēng)其重量。

測(cè)定公式：G＝m₁-m₂

其中，G為水的蒸發(fā)量，m₁為土吸收蒸餾水后的重量，m₂為最后進(jìn)行的自然蒸發(fā)72h后的土的重量。將實(shí)施例1-10和對(duì)比例1-2的水的蒸發(fā)量記錄在表1中。

試驗(yàn)例3

實(shí)驗(yàn)品種：玉米

實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：甘肅省張掖市民樂(lè)縣永固鎮(zhèn)

試驗(yàn)情況：在將供試土壤分成13個(gè)種植區(qū)，每個(gè)種植區(qū)的土壤情況均一致。在每個(gè)區(qū)種植玉米，密度為0.8×0.5m。在編號(hào)為1-9的種植區(qū)內(nèi)分別使用實(shí)施例1-10制備得到的可降解型保水劑，在編號(hào)為11和12的種植區(qū)內(nèi)分別使用對(duì)比例1和對(duì)比例2的保水劑，其用量均相同。在編號(hào)為13的種植區(qū)不使用任何保水劑。編號(hào)1-13的種植區(qū)其他的田間管理均一樣。將玉米的生長(zhǎng)情況記錄于表2中。

表1實(shí)施例1-10和對(duì)比例1-2的樣品吸水率和保水率

由表1可以看出，實(shí)施例1-10的可降解型保水劑的吸水率和水的蒸發(fā)量均優(yōu)于對(duì)比例1和對(duì)比例2的方案，說(shuō)明了實(shí)施例1-9的樣品的吸水性能和保水性能均比對(duì)比例1、2的樣品好。進(jìn)一步說(shuō)明該可降解型保水劑能夠在土壤中將雨水或澆灌水迅速吸收并保住，以供給適當(dāng)充足利用。實(shí)施例1-9的可降解型保水劑的吸水率和水的蒸發(fā)量均優(yōu)于實(shí)施例10的方案，說(shuō)明了添加了膨潤(rùn)土、沸石和二氧化鈦能增加產(chǎn)品的保水、吸水性能。且實(shí)施例1-10的可降解型保水劑的吸水率都在300-500倍之間，其保水性能較好，且不會(huì)和植物搶水，可降解型保水劑效果好，質(zhì)量?jī)?yōu)。

表2編號(hào)1-13的種植地中的玉米生長(zhǎng)情況

由表2可以看出，編號(hào)1-10的種植地的玉米存活率均高于編號(hào)11-12的種植地的玉米存活率，編號(hào)1-10的種植地的30天玉米平均生長(zhǎng)株高也都優(yōu)于編號(hào)11-12種植地的玉米。從而說(shuō)明了實(shí)施例1-10的可降解型保水劑對(duì)植物生長(zhǎng)所提供的營(yíng)養(yǎng)均比對(duì)比例1、2的保水劑所提供的營(yíng)養(yǎng)豐富，更適于玉米的生長(zhǎng)。通過(guò)對(duì)比編號(hào)1-9和編號(hào)10種植地的玉米存活率和生長(zhǎng)均高，可以看出，編號(hào)1-9種植地的玉米生長(zhǎng)情況均好于編號(hào)10種植地的玉米，說(shuō)明了實(shí)施例1-9中添加了膨潤(rùn)土、沸石和二氧化鈦的方案能夠?yàn)橹参锾峁└嗟臓I(yíng)養(yǎng)，更有利于玉米的生長(zhǎng)。通過(guò)對(duì)比編號(hào)1-10和編號(hào)12的種植地中的玉米生長(zhǎng)情況，編號(hào)為1-10的種植地中的玉米存活率和30天平均生長(zhǎng)株高均優(yōu)于編號(hào)為13的種植地玉米，這說(shuō)明了實(shí)施例1-10的可降解型保水劑為玉米的生長(zhǎng)提供了充足的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)成分，有利于玉米的生長(zhǎng)。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例的可降解型保水劑及其制備方法：上述比例的丙烯醇、聚丙烯酰胺在上述比例的交聯(lián)劑和引發(fā)劑與水混合在微波加熱功率為1800-3000W的作用下發(fā)生接枝共聚反應(yīng)形成分子交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，微波加熱時(shí)間為3-40min，保證了接枝共聚反應(yīng)能充分地進(jìn)行，同時(shí)能達(dá)到合適的交聯(lián)度。當(dāng)水分子與聚合物網(wǎng)狀鏈相接觸時(shí)，其分子含有的羧基、羥基和酰胺基等強(qiáng)親水性官能團(tuán)通過(guò)三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)及分子內(nèi)外側(cè)電解質(zhì)離子濃度差產(chǎn)生的滲透壓，對(duì)水分子產(chǎn)生締合存儲(chǔ)作用。秸稈一方面具有較強(qiáng)親水性和吸附性，能夠增加產(chǎn)品的吸水保水性能，另一方面其能夠?yàn)檗r(nóng)作物提供豐富的氮、磷、鉀、鈣等養(yǎng)分。且聚丙烯酰胺和丙烯醇的共聚物為可降解的，最終降解產(chǎn)物為氨、二氧化碳、水和鉀離子，對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染，這些緩慢釋放出來(lái)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)還能為植物提供營(yíng)養(yǎng)，具有促進(jìn)植物生長(zhǎng)和增產(chǎn)的作用。用微波進(jìn)行加熱，可以為接枝共聚反應(yīng)提供足夠的能量，能夠制備得到的抗旱保水增產(chǎn)劑質(zhì)量更好，且微波加熱方式操作簡(jiǎn)單，成本低。

以上所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。