本文關(guān)鍵詞： 保水劑 緩釋尿素 磷酸酯雙淀粉 丙烯酸 紫外引發(fā)　出處：《吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：水和肥是制約農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要因素。我國(guó)是水資源十分短缺的國(guó)家,同時(shí)也是肥料消費(fèi)大國(guó),化肥施用不當(dāng)和應(yīng)用技術(shù)研究滯后造成的肥料利用率低、環(huán)境污染等問(wèn)題不容忽視。保水劑是一種三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的親水性聚合物,可以吸收相當(dāng)于自身重量百倍甚至上千倍的水,是一種典型的功能高分子材料,并且所吸收的水分在高溫高壓下也不易失去,具有良好的保水性能。保水劑的結(jié)構(gòu)特征是具有大量的親水基團(tuán)和適度的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。保水劑由于其良好的吸水保水性能和特殊的物理結(jié)構(gòu),使其在農(nóng)田保水、保肥增效、改善土壤等方面的應(yīng)用前景十分廣闊。為了提高水資源和肥料的利用率,將保水劑與肥料復(fù)合制備既有吸水保水功能,同時(shí)又具有營(yíng)養(yǎng)成分緩釋性能的肥料,對(duì)我國(guó)發(fā)展高產(chǎn)、高效農(nóng)業(yè),同時(shí)降低對(duì)環(huán)境的污染具有重要意義。采用磷酸酯雙淀粉(DSP)為原料,添加適量KOH中和的丙烯酸(AA)單體、交聯(lián)劑N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺(MBA)、熱引發(fā)劑過(guò)硫酸銨(APS)、光引發(fā)劑安息香雙甲醚(BDK)后在紫外輻照條件下引發(fā),制備出一種含有植物生長(zhǎng)元素磷和鉀的磷酸酯雙淀粉/聚丙烯酸(DSP/PAA)復(fù)合保水劑。通過(guò)單因素試驗(yàn)對(duì)合成條件進(jìn)行優(yōu)化,優(yōu)化條件為:交聯(lián)劑MBA、熱引發(fā)劑APS、光引發(fā)劑BDK及DSP占單體AA的質(zhì)量百分比為1.00%,1.50%,1.25%和50%,單體AA的中和度為80%。在優(yōu)化合成條件下,磷酸酯雙淀粉/聚丙烯酸的最大吸水倍率在蒸餾水中為1185.4 g/g,在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%NaCl溶液中為110.2 g/g。同時(shí)采用紅外光譜、熱重分析、掃描電鏡和能譜分析等手段對(duì)磷酸酯雙淀粉/聚丙烯酸復(fù)合保水劑進(jìn)行表征。紅外光譜分析表明,磷酸酯雙淀粉與丙烯酸發(fā)生了共聚反應(yīng),熱重分析表明合成的復(fù)合保水劑具有良好的熱穩(wěn)定性能,掃描電鏡得到復(fù)合保水劑呈現(xiàn)出一種光滑、多孔的表面形貌,能譜分析進(jìn)一步表明合成保水劑中含有植物生長(zhǎng)元素磷和鉀。通過(guò)一階和二階動(dòng)力學(xué)模型探討磷酸酯雙淀粉/聚丙烯酸復(fù)合保水劑在蒸餾水和生理鹽水中的溶脹動(dòng)力學(xué),結(jié)果得出其在以上兩種液體中的溶脹過(guò)程均符合二階溶脹動(dòng)力學(xué)。同時(shí)對(duì)復(fù)合保水劑吸水凝膠的保水性能進(jìn)行研究,自然條件下,在經(jīng)過(guò)15 d后,其保水率仍有50%;離心機(jī)轉(zhuǎn)速為6000 rpm時(shí),離心1 h后的失水量為10.4%;水凝膠在60,80,100℃恒溫水浴6 h后其保水率分別為67.1%,60.1%和48.1%。由此可知,復(fù)合保水劑吸水凝膠的保水性能較好。本文以5%聚乙烯醇為粘合劑,采用尿素與磷酸酯雙淀粉/聚丙烯酸復(fù)合保水劑共混重新造粒,制備出一種具有吸水保水功能的緩釋尿素。水中溶出率試驗(yàn)結(jié)果表明隨著保水劑用量的增加,尿素態(tài)氮在水中的7 d累積釋放率降低,但從緩釋效果與成本兩方面結(jié)合起來(lái)考慮,復(fù)合保水劑的用量選定為尿素質(zhì)量的5%。淋溶實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明制備的緩釋尿素的緩釋效果較好,第1 d氮的釋放率為14.8%,15 d后氮的累積釋放率為71.0%。土壤中施加緩釋尿素,一周后有35%的水分蒸發(fā),經(jīng)過(guò)20 d,水分蒸發(fā)率為62%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于沒(méi)有施加緩釋尿素的土壤,具有較好的土壤保水能力。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ449.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1490637