吸水保水緩釋肥料的制備及其性能研究.pdf

1、本學(xué)位論文以丙烯酸、丙烯酰胺為主要原料，以廉價(jià)的、來源豐富的天然礦物資源如凹凸棒土、高嶺土和腐殖酸鈉為添加材料，以常用的氮磷鉀肥如尿素、磷酸二氫鉀等為肥源，制備了幾種既具有吸水保水功能，又具有緩釋功能的多功能肥料；系統(tǒng)地研究了反應(yīng)條件，如單體用量、交聯(lián)劑和引發(fā)劑用量、丙烯酸中和度等對(duì)產(chǎn)品吸自來水率的影響，優(yōu)化了制備條件；用紅外光譜和掃描電鏡等方法對(duì)樣品進(jìn)行了表征；還考察了樣品在土壤中的緩釋性及施入樣品后土壤的最大持水率和保水性，并推測(cè)了

2、樣品在土壤中的緩釋機(jī)理和保水機(jī)理；探討了尿素在水凝膠中的擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)。得到的主要結(jié)果如下： (1)以丙烯酸、氨水、聚苯乙烯、尿素等為主要原料，制備了一種含氮33.6％，常壓下吸自來水76倍的吸水保水緩釋尿素肥料。該產(chǎn)品具有三層結(jié)構(gòu)：內(nèi)核是尿素，中間層是聚苯乙烯，外層是含有尿素的聚丙烯酸。樣品的緩釋性可以通過中間層的厚度來調(diào)節(jié)，并推測(cè)了養(yǎng)分緩釋機(jī)理。為實(shí)現(xiàn)養(yǎng)分從緩釋到控釋打下了理論基礎(chǔ)。 (2)以丙烯酸、氨水、尿素、脲甲醛和

3、凹凸棒土等為主要原料，制備了一種含氮28.3％，常壓下吸自來水80倍的吸水保水緩釋尿素肥料。該產(chǎn)品具有三層結(jié)構(gòu)：內(nèi)核是尿素，中間層是脲甲醛，外層是聚丙烯酸/凹凸棒土復(fù)合吸水劑。凹凸棒土的引入降低了成本，改善了吸水性能。樣品的緩釋性可以通過脲甲醛的分子量和脲甲醛層的厚度來調(diào)節(jié)。 (3)以丙烯酸、丙烯酰胺、氨水、尿素、磷酸鎂銨和腐殖酸鈉等為主要原料，制備了一種含氮量為26.3％，常壓下吸自來水95倍的吸水保水緩釋氮肥。該產(chǎn)品具有三層

4、結(jié)構(gòu)：內(nèi)核是尿素，中間層是磷酸鎂銨，外層是聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)/腐殖酸鈉復(fù)合吸水材料。腐殖酸鈉的引入降低了成本，改善了吸水性能，同時(shí)也使吸水劑層具有了營(yíng)養(yǎng)功能。樣品的緩釋性可以通過磷酸鎂銨層的厚度來調(diào)節(jié)。 (4)以丙烯酸、氨水、丙烯酰胺、脲甲醛、聚磷酸鉀、海藻酸鈉和高嶺土等為主要原料，制備了一種含氮量為11.3％，含磷(以P<,2>O<,5>表示)量為21.1％，含鉀(以K<,2>O表示)量為8.6％，常壓下吸自來水率為

5、91倍的吸水保水緩釋氮磷鉀復(fù)合肥。該產(chǎn)品具有核殼結(jié)構(gòu)：其核是氮磷鉀復(fù)合肥，其殼是聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)/高嶺土復(fù)合吸水材料。溫度對(duì)N、P、K養(yǎng)分的釋放速率具有明顯的控制作用。 (5)以丙烯酸、氨水、丙烯酰胺和高嶺土為主要原料通過水溶液聚合制得了一系列作為尿素肥料緩釋載體的聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)/高嶺土復(fù)合吸水材料。然后將該吸水材料在尿素溶液中溶脹后烘干。對(duì)尿素進(jìn)行負(fù)載后，考察了尿素在水凝膠中釋放的動(dòng)力學(xué)行為。