中国化学会第32届学术年会
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基于天然橡胶的半互穿网络超吸水树脂的制备及其在保水型缓释肥中的应用
崔彦君*

分会

第五十三分会:农业化学与农产品

摘要

提高肥料利用率和农业灌溉用水效率是我国农业生产中急需解决的问题。而开发具有保水功能的新型缓释肥料是解决上述问题、发展可持续农业的有效途径之一。天然橡胶是聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物,利用化学手段对天然橡胶分子进行改性,使其不但保留天然橡胶强度好、易于降解等优点,又具有高吸水树脂的吸水保水特性,将这种改性天然橡胶应用于肥料制备,获得保水型缓释肥料的研究报道仍然鲜见。本研究将天然橡胶(NR)胶乳加水稀释并进一步乳化后,加入部分中和的丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM),以N,N-亚甲基双丙烯酰胺(NNMBA)为交联剂,加入一定量的聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDADMAC),过硫酸钾(KPS)引发聚合,合成了NR-g-P(AA-co-AM)/PDADMAC半互穿网络超吸水树脂。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)和热失重分析(TG)对树脂的结构、形貌、热性能进行了表征。测试了超吸水树脂的吸水率和保水量,探究了树脂对NH4+吸附动力学和热力学;通过超吸水树脂对NH4+的吸附,制备出具有吸水保水功能的缓释氮肥,并测定了肥料的缓释性能。结果表明,以天然胶乳胶束为模板,成功合成了具有规则多孔网络结构的超吸水树脂。经测定,树脂吸水率可达112.04±6.55g/g;100g 土壤中添加1.5g 超吸水树脂时,保水量达到72.72±1.18;对NH4+吸附量可达10.96±0.12 mmol/g。制得的缓释肥料在土壤中缓释30d后,肥料中氮元素的剩余量为初始氮含量的34.95±0.16%,具有较好的缓释性能。

关键词

保水型缓释肥料

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