一种基于乙二胺聚合瓜尔胶的保水剂制备方法

本发明涉及保水剂降解，具体涉及一种保水剂及其制备方法。

背景技术：

1、保水剂应用广泛，传统保水剂有合成聚合类，天然高分子改性类，有机-无机复合类，但有一些保水剂成本高，不容易降解，而且对生态环境和人体健康有一定的威胁。因此，需要开发出一种易降解的保水剂，吸水性能好的保水剂。

2、近年来，环境友好高吸水性树脂的设计和合成，引起人们的广泛关注。天然高分子具有成本低、可再生和生物可降解性好等合成聚合物无法比拟的优势，将其作为原料合成兼具优良吸水、保水性能和环境友好性的新型高吸水材料表现出了广阔的应用前景。

3、瓜尔胶来源于豆科植物瓜尔豆，我国新疆引进瓜尔豆进行适应性种植，目前有很高的产量，使瓜尔胶的成本降低。瓜尔胶为目前国际上最为廉价的亲水胶体之一，瓜尔胶的主要成分为半乳甘露聚糖，可以更加容易的提取出多糖。然而，由于瓜尔胶类保水剂存在保水性能有限，极不稳定的缺陷。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种以乙二胺，瓜尔胶，丙烯酸，过硫酸铵，氢氧化钠，n-n’一亚甲基双丙烯酰胺来制备保水剂，从而得到一种集保水与降解于一体的新型易降解保水剂，其具有较强的保水性，无毒，生物降解性，等优点。在干旱土地中有较好的市场前景。所以，像这样可集高保水性和易降解性于一体的保水剂能够顺应未来保水剂市场的主要发展趋势。

2、本发明还提出一种上述保水剂的制备方法。

3、本发明还提出一种上述保水剂在环境保护方面的应用。

4、根据本发明的第一方面实施例的一种保水剂，制备原料包括乙二胺，瓜尔胶，丙烯酸，过硫酸铵，氢氧化钠，n-n’一亚甲基双丙烯酰胺。

5、本发明提供了一种保水剂的制备方法，包括如下步骤：

6、s1步骤：将10g瓜尔胶和8g乙二胺加入100ml 1％氢氧化钠溶液中，搅拌30min，然后加入1ml 10％氯化钙溶液，继续搅拌30min，过滤、洗涤后放置室温下干燥，得到乙二胺改性瓜尔胶。

7、s2步骤：将36ml 1％氢氧化钠溶液加入到装有机械搅拌器、回流冷凝管、氮气导管和恒压加料管的四口烧瓶中，向其中加入1.04g乙二胺改性瓜尔胶制得分散溶液。

8、s3步骤：持续搅拌，将此溶液升温至60℃并恒温1h后，向其中滴入含21.6mg引发剂过硫酸铵的水溶液5ml，后将反应物冷却至40℃。

9、s4步骤：将7.2g 50％丙烯酸,8.5ml 30％naoh溶液进行中和，中和度在60％左右，加入到冷却至40℃的混合溶液中，再加入5.4mg交联剂n-n’一亚甲基双丙烯酰胺的混合溶液。

10、s5步骤：反应结束后，将所得的产物置于鼓风干燥箱内，在60℃下干燥至恒重，再将干树脂粉碎，过40目网筛，制得保水剂。

11、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

12、1.瓜尔胶取自农林废弃物，来源广泛，使原材料成本降低，并且瓜尔胶具有良好的溶解性、柔和性和生物相容性，更加容易降解，保护环境。

13、2.经过乙二胺和瓜尔胶接枝共聚，可以制得具有独特性能的产品，它们既有多糖化合物的分子间作用力与反应性，又有合成高分子的机械性与生物作用的稳定性和线形链展开能力，可以使瓜尔胶类保水剂保水性能更加稳定。

14、3.交联剂n-n’一亚甲基双丙烯酰胺浓度对高吸水性树脂溶胀动力学和溶胀能力有较大影响。降低n-n’一亚甲基双丙烯酰胺的浓度可提高树脂的吸水能力，但却使其吸水速率下降；增加n-n’一亚甲基双丙烯酰胺的浓度会降低树脂的吸水能力，但却能够使吸水速率得以提高。

技术特征：

1.一种基于乙二胺聚合瓜尔胶的保水剂制备方法，其特征在于制备原料包括乙二胺、瓜尔胶、丙烯酸、过硫酸铵、n-n’一亚甲基双丙烯酰胺和氢氧化钠。制备包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的保水剂的制备方法，其特征在于，整个实验过程均用氮气或惰性气体保护下进行。

3.根据权利要求1所述的保水剂的制备方法，其特征在于，步骤3中，分散溶液利用水浴加热升温至60℃，在加入引发剂反应后降温至40℃。

4.根据权利要求1所述的保水剂的制备方法，其特征在于，步骤4中，丙烯酸和氢氧化钠溶液中和度在60％-70％左右。

5.根据权利要求1所述的保水剂的制备方法，其特征在于，步骤5中，干燥温度在60℃左右。

6.一种权利要求1中任一所述的制备方法所制得的保水剂。

技术总结
本发明公开了一种保水剂及其制备方法和应用，制备原料包括乙二胺、瓜尔胶、丙烯酸、过硫酸铵、N‑N’一亚甲基双丙烯酰胺和氢氧化钠。本发明的保水剂能够解决材料难降解的问题。乙二胺和瓜尔胶形成一种高分子化合物，然后再接枝共聚丙烯酸形成一种高吸水性树脂。瓜尔胶来源于豆科植物瓜尔豆，降低了保水剂原材料的成本，根据乙二胺和瓜尔胶反应形成高分子化合物的结构，但该结构容易降解，因此可有效降低保水剂的环境风险，在节约成本的同时起到保护环境的作用。

技术研发人员：张海滔,林有成,熊国美,李雄超,彭红波,高雨婷,杜佳豪,许志敏,孟飞,顾红艳,王思瑶,常可鑫,林俊健
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16