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1、(10)授权公告号 CN 102181294 B (45)授权公告日 2014.01.22 CN 102181294 B (21)申请号 201110081670.7 (22)申请日 2011.04.01 C09K 17/40(2006.01) C09K 101/00(2006.01) (73)专利权人 甘肃源岗农林开发有限公司 地址 730030 甘肃省兰州市庆阳路 426 号阳 光大厦 1201 室 (72)发明人 窦永位 秦伟志 郝军元 (74)专利代理机构 兰州振华专利代理有限责任 公司 62102 代理人 张真 CN 1244565 A,2000.02.16, 梁瑞婷等 .凹凸棒 /。
2、 膨润土 / 聚丙烯酸钠 复合吸水树脂的合成及其吸水速率 .化工新型 材料 .2008, 第 36 卷 ( 第 3 期 ), (54) 发明名称 用于沙漠绿化的保水剂材料及其制备方法 (57) 摘要 本发明涉及生态环境保和化工生产领域， 尤 其涉及一种适合农、 林行业在沙漠中种植使用的 保水剂及其制造方法。一种用于沙漠绿化的保 水剂材料， 其特征在于所述的保水剂材料是由以 下重量份数的原材料和辅助原材料生产 ： 丙烯 酸、 中和剂、 水溶性催化剂、 工业纯净水、 交联剂、 稳定剂、 超细脱水改性凹凸棒粉、 分散剂、 目数为 800900目超细改性膨润土粉组成 ； 本发明还提 供所述的保水剂的制。
3、备方法包括物料的混合， 中 和， 搅拌， 聚合， 接枝， 干燥等步骤。本发明生产的 沙漠专用保水剂寿命长， 保水效果好， 无毒性， 不 污染环境， 性能稳定， 生产成本低。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 许庆蕾 权利要求书 1 页 说明书 6 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书1页 说明书6页 附图1页 (10)授权公告号 CN 102181294 B CN 102181294 B 1/1 页 2 1. 一种用于沙漠绿化的保水剂材料， 其特征在于所述的保水剂材料是由以下重量份数 的原材料和辅助原材料生产 ： 丙烯酸 20% 。
4、60% ； 中和剂 10% 30% ； 水溶性催化剂 0.02 5% ； 工业纯净水 5% 20% ； 交联剂 0.3% 3% ； 稳定剂 0.5 8% ； 超细脱水改性凹凸棒粉 10% 30% ； 分散剂 0.6% 1.8% ； 目数为 800 900 目超细改性膨润土粉 5% 20% ； 所述的稳定剂是指工业级聚乙二醇或聚氧化乙烯壬苯醚 ； 所述超细脱水改性凹凸棒粉是指经 220 230高温烘干， 目数为 1000 1200 目的 超细凹凸棒粉 ； 所述的分散剂是指工业级山梨糖醇甘油三硬脂酸酯。 2. 如权利要求 1 所述的用于沙漠绿化的保水剂材料， 其特征在于所述的丙烯酸为含量 大于 9。
5、9% 的工业级丙烯酸。 3. 如权利要求 1 所述的用于沙漠绿化的保水剂材料， 其特征在于所述的中和剂是指含 量大于 99% 的工业离子膜法粒碱。 4. 如权利要求 1 所述的用于沙漠绿化的保水剂材料， 其特征在于所述的水溶性催化剂 是指工业级过硫酸钾或过氧化氢或过氧硫酸铵。 5. 如权利要求 1 所述的用于沙漠绿化的保水剂材料， 其特征在于所述的工业纯净水是 指不含有钙镁离子的工业纯净水。 6. 如权利要求 1 所述的用于沙漠绿化的保水剂材料， 其特征在于所述的交联剂是指工 业级丙三醇或环氧氯丙烷。 7. 如权利要求 1 至 6 任一所述的用于沙漠绿化的保水剂材料的制备方法， 包括如下步骤 。
6、： 1） 先将丙烯酸加入中和混合器， 同时加入纯净水混合配制成浓度5070%的丙烯酸溶液 ； 2） 将制得的丙烯酸溶液加入中和反应器内搅拌， 随即将工业离子膜法粒碱加入到中和 反应器内， 对丙烯酸进行中和 ； 此时， 控制反应温度小于 60， 中和反应器的夹套内通冷却 水冷却， 中和度达到 80% 90%， PH 值达到 7 9 时， 得到丙烯酸钠溶液 ： 反应式为 ： CH2=CHCOOH+NaOHCH2=CHCOONa+H2O ； 3） 控制温度 35以下， 在得到的丙烯酸钠溶液中加入已溶解好的过硫酸钾或过氧化氢 或过氧硫酸铵， 搅拌均匀 ； 4） 控制温度 35以下， 将搅拌均匀的丙烯酸。
7、钠溶液放入混合器中， 依次加入交联剂、 稳 定剂、 超细脱水改性凹凸棒粉、 超细改性膨润土粉、 分散剂， 并用工业纯净水调制成液固比 为 1:1 的混合料浆， 搅拌均匀 ； 5） 将搅拌均匀的混合料浆放置在滚筒式高温聚合干燥切片两用机上， 进行聚合、 接枝、 干燥切片， 控制聚合、 接枝温度 80 120 ； 6） 将步骤 5） 中得到的物料， 再次放入滚筒式干燥机中， 温度控制 120 130进行进 一步的干燥脱水 ； 7） 将步骤 6） 中得到的物料用粉碎机粉碎成 60 目 80 目粉末即得到所述的沙漠绿化 保水剂材料。 权 利 要 求 书 CN 102181294 B 2 1/6 页 3。
8、 用于沙漠绿化的保水剂材料及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及生态环境保和化工生产领域， 尤其涉及一种适合农、 林行业在沙漠中 种植使用的保水剂的制造和使用方法。 背景技术 0002 目前市场上销售的保水剂种类很多， 这些保水剂广泛利用在工业、 农业生产中， 在使用的这些保水剂是用纯高分子材料和树脂型材料制作， 价格高， 施入自然界中一是对 环境有污染， 二是使用寿命短 ； 三是并非是根据沙漠的气候， 地理、 环境条件下制备的专用 保水剂， 目前专用于沙漠绿化的保水剂生产制备仍然是个空白。 发明内容 0003 本发明的目的在于避免现有技术的不足提供一种用于沙漠绿化的保水剂材料以 及制备。
9、方法和使用方法， 制备得到的保水剂性能好， 是由化学高分子化合物与非金属矿物 质制成的高分子物质和无机物复合而成， 能够适用于沙漠绿化， 绿化效果好， 寿命长。 0004 为实现上述目的， 本发明采取的技术方案为 ： 一种用于沙漠绿化的保水剂材料， 所 述的保水剂材料是由以下重量份数的原材料和辅助原材料生产 ： 0005 丙烯酸 20% 60% ； 中和剂 10% 30% ； 0006 水溶性催化剂 0.02 5% ； 工业纯净水 5% 20% ； 0007 交联剂 0.3% 3% ； 稳定剂 0.5 8% ； 0008 超细脱水改性凹凸棒粉 10% 30% ； 分散剂 0.6% 1.8% ；。
10、 0009 目数为 800 900 目超细改性膨润土粉 5% 20%。 0010 进一步， 所述的丙烯酸为含量大于 99% 的工业级丙烯酸。 0011 进一步， 所述的中和剂是指含量大于 99% 的工业离子膜法粒碱。 0012 进一步， 所述的水溶性催化剂是指工业级过硫酸钾或过氧化氢或过氧硫酸铵。 0013 进一步， 所述的工业纯净水是指不含有钙镁离子的工业纯净水。 0014 进一步， 交联剂是指工业级丙三醇或环氧氯丙烷。 0015 进一步， 所述的稳定剂是指工业级聚乙二醇或聚氧化乙烯壬苯醚。 0016 进一步， 所述超细脱水改性凹凸棒粉是指经 220 230高温烘干， 目数为 1000 12。
11、00 目的超细凹凸棒粉。 0017 进一步， 分散剂是指工业级山梨糖醇甘油三硬脂酸脂。 0018 所述的保水剂材料中， 所述丙烯酸是生产保水剂的重要原料， 它是有机酸。 所述中 和剂离子膜法粒碱起中和作用。所述水溶性催化剂过硫酸钾或过氧化氢、 过硫酸铵在丙烯 酸钠聚合过程中起催化作用。所述工业纯净水在系统中起溶剂作用。所述交联剂丙三醇或 环氧氯丙烷起交联作用。 所述稳定剂起稳定高分子粒子作用， 防止高分子间局部过快反应， 生产的产品分子量大小不均匀。所述超细脱水改性凹凸棒粉与聚丙烯酸钠起接枝作用。超 细改性膨润土粉聚丙烯酸钠起接枝作用。 所述分散剂山梨糖醇甘油三硬酸脂起分散离子作 说 明 书 。
12、CN 102181294 B 3 2/6 页 4 用， 另一个作用是起到防粘结作用。 0019 本发明还提供一种用于沙漠绿化的保水剂材料的制备方法， 包括如下步骤 ： 0020 1)先将丙烯酸加入中和混合器， 同时加入纯净水混合配制成浓度5070%的丙烯 酸溶液 ； 0021 2) 将制得的丙烯酸溶液加入中和反应器内搅拌， 随即将工业离子膜法粒碱加入到 中和反应器内， 对丙烯酸进行中和 ； 此时， 控制反应温度小于 60， 中和反应器的夹套内通 冷却水冷却， 中和度达到 80% 90%， PH 值达到 7 9 时， 得到丙烯酸钠溶液。 0022 反应式为 ： CH2=CHC+NaOHCH2=O。
13、ONa+H2O ； 0023 3) 控制温度 35以下， 在得到的丙烯酸钠溶液中加入已溶解好的过硫酸钾或过 氧化氢或过氧硫酸铵， 搅拌均匀 ； 0024 4) 控制温度 35以下， 将搅拌均匀的丙烯酸钠溶液放入混合器中， 依次加入交联 剂、 稳定剂、 超细脱水改性凹凸棒粉、 超细改性膨润土粉、 分散剂， 并用工业纯净水调制成液 固比为 1:1 的混合料浆， 搅拌均匀 ； 0025 5) 将搅拌均匀的混合料浆放置在滚筒式高温聚合干燥切片两用机上， 进行聚合、 接枝、 干燥切片， 控制聚合、 接枝温度 80 120 ； 0026 6) 将步骤 5） 中得到的物料， 再次放入滚筒式干燥机中， 温度控。
14、制 120 130进 行进一步的干燥脱水 ； 0027 7) 将步骤 6） 中得到的物料用粉碎机粉碎成 60 目 80 目粉末即得到所述的沙漠 绿化保水剂材料。 0028 本发明的有益效果是 ： 0029 1、 生产的沙漠专用保水剂寿命长， 保水效果好 ； 0030 2、 无毒性， 不污染环境， 不污染植物， 不污染地下水 ； 0031 3、 性能稳定， 由于高分子的聚丙烯酸钠和超细脱水改性凹凸棒粉， 超细改性膨润 土粉接枝后化学性能稳定， 不易分解， 即使分解后， 聚丙烯酸钠、 超细脱水改性凹凸棒粉、 超 细改性膨润土粉它们各自仍有保水性能， 所以很适合在沙漠中使用。 0032 4、 使用这。
15、种沙漠保水剂不影响植物根系。 0033 5、 使用在沙漠中会改善沙漠透气率， 由于沙子空隙率太高， 不适合植物生长， 使用 沙漠专用保水剂后， 可以降低沙漠透气率。 0034 6、 生产成本低， 由于使用了超细脱水改性凹凸棒粉， 超细改性膨润土粉， 大大降低 了丙烯酸钠的使用量， 使得沙漠专用保水剂的生产成本大幅度降低。 附图说明 0035 图 1 为本发明的方法的步骤示意图。 具体实施方式 0036 以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述， 所举实例只用于解释本发明， 并 非用于限定本发明的范围。 0037 实施例 1 ： 如图 1 所示， 一种用于沙漠绿化的保水剂材料， 所述的保水剂材料。
16、是由 以下重量份数的原材料和辅助原材料生产 ： 说 明 书 CN 102181294 B 4 3/6 页 5 0038 含量 99% 工业级丙烯酸 20% 60% 0039 含量 99% 工业级离子膜法粒碱 10% 30% 0040 水溶性催化剂 ： 过硫酸钾 0.02 5% 0041 工业纯净水 5% 20% 0042 交联剂 ： 丙三醇 0.3% 3% 0043 稳定剂 ： 聚乙二醇 0.5 8% 0044 超细脱水改性凹凸棒粉 10% 30% 0045 超细改性膨润土粉 5% 20% 0046 工业级山梨糖醇甘油三硬质酸脂 0.6% 1.8% 0047 所述的工业纯净水是指不含有钙镁离子。
17、的工业纯净水。 所述超细脱水改性凹凸棒 粉是指经 220 230高温烘干， 目数为 1000 1200 目的超细凹凸棒粉。 0048 实例 2 ： 与实施例 1 相同， 不同的是 ： 所述的用于沙漠绿化的保水剂材料是由以下 重量份数的原材料和辅助原材料生产 ： 0049 含量 99% 工业级丙烯酸 20% 55% 0050 含量 99% 工业级离子膜法粒碱 10% 25% 0051 水溶性催化剂 ： 过氧化氢 0.02 5% 0052 工业纯净水 5% 15% 0053 交联剂 ： 丙三醇 0.3% 3% 0054 稳定剂 ： 聚乙二醇 10% 25% 0055 超细改性膨润土粉 5% 20%。
18、 0056 工业级山梨糖醇甘油三硬质酸脂 0.6% 1.8% 0057 实例 3 ： 与实施例 1 相同， 不同的是 ： 所述的用于沙漠绿化的保水剂材料是由以下 重量份数的原材料和辅助原材料生产 ： 0058 含量 99% 工业级丙烯酸 25% 60% 0059 含量 99% 工业级离子膜法粒碱 10% 30% 0060 水溶性催化剂 ： 过硫酸铵 0.02% 5% 0061 工业纯净水 5% 25% 0062 交联剂 ： 丙三醇 0.3% 3% 0063 稳定剂 ： 聚乙二醇 0.5% 8% 0064 超细脱水改性凹凸棒粉 10% 25% 0065 超细改性膨润土粉 5% 20% 0066 。
19、工业级山梨糖醇甘油三硬质酸脂 0.6% 1.8% 0067 实例 4 ： 与实施例 1 相同， 不同的是 ： 所述的用于沙漠绿化的保水剂材料是由以下 重量份数的原材料和辅助原材料生产 ： 0068 含量 99% 工业级丙烯酸 25% 55% 0069 含量 99% 工业级离子膜法粒碱 15% 25% 0070 水溶性催化剂 ： 过硫酸钾 0.02 5% 0071 工业纯净水 5% 20% 0072 交联剂 ： 环氧氯丙烷 0.3% 3% 说 明 书 CN 102181294 B 5 4/6 页 6 0073 稳定剂 ： 聚氧化乙烯壬苯醚 0.5 8% 0074 超细脱水改性凹凸棒粉 15% 2。
20、5% 0075 超细改性膨润土粉 10% 15% 0076 工业级山梨糖醇甘油三硬质酸脂 0.6% 1.8% 0077 实例 5 ： 与实施例 1 相同， 不同的是 ： 所述的用于沙漠绿化的保水剂材料是由以下 重量份数的原材料和辅助原材料生产 ： 0078 含量 99% 工业级丙烯酸 35% 50% 0079 含量 99% 工业级离子膜法粒碱 15% 30% 0080 水溶性催化剂 ： 过氧化氢 0.02 5% 0081 工业纯净水 10% 20% 0082 交联剂 ： 环氧氯丙烷 0.3% 3% 0083 稳定剂 ： 聚氧化乙烯壬苯醚 0.5% 8% 0084 超细脱水改性凹凸棒粉 10% 。
21、30% 0085 超细改性膨润土粉 5% 15% 0086 工业级山梨糖醇甘油三硬质酸脂 0.6% 1.8% 0087 实例 6 ： 与实施例 1 相同， 不同的是 ： 所述的用于沙漠绿化的保水剂材料是由以下 重量份数的原材料和辅助原材料生产 ： 0088 含量 99% 工业级丙烯酸 30% 50% 0089 含量 99% 工业级离子膜法粒碱 15% 25% 0090 水溶性催化剂 ： 过硫酸铵 0.02% 5% 0091 工业纯净水 5% 15% 0092 交联剂 ： 环氧氯丙烷 0.3% 3% 0093 稳定剂 ： 聚氧化乙烯壬苯醚 0.5% 8% 0094 超细脱水改性凹凸棒粉 15% 。
22、25% 0095 超细改性膨润土粉 5% 25% 0096 工业级山梨糖醇甘油三硬质酸脂 0.6% 1.8% 0097 实施例 7， 本发明还提供一种用于沙漠绿化的保水剂材料的制备方法， 包括如下步 骤 ： 0098 1)先将丙烯酸加入中和混合器， 同时加入纯净水混合配制成浓度5070%的丙烯 酸溶液 ； 0099 2) 将制得的丙烯酸溶液加入中合反应器内搅拌， 随即将工业离子膜法粒碱加入到 中合反应器内， 对丙烯酸进行中和 ； 此时， 控制反应温度小于 60， 中和反应器的夹套内通 冷却水冷却， 中和度达到 80% 90%， PH 值为 7 9 时， 得到丙烯酸钠溶液， 0100 反应式为 。
23、： CH2=CHC+NaOHCH2=OONa+H2O ； 0101 3) 控制温度 35以下， 在得到的丙烯酸钠溶液中加入已溶解好的过硫酸钾或过 氧化氢或过氧硫酸铵， 搅拌均匀 ； 0102 4) 控制温度 35以下， 将搅拌均匀的丙烯酸钠溶液放入混合器中， 依次加入交联 剂， 稳定剂、 超细脱水改性凹凸棒粉、 超细改性膨润土粉、 分散剂， 并用工业纯净水调制成液 固比为 1:1 的混合料浆， 搅拌均匀 ； 说 明 书 CN 102181294 B 6 5/6 页 7 0103 5) 将搅拌均匀的混合料浆放置在滚筒式高温聚合干燥切片两用机上， 进行聚合、 接枝、 干燥切片， 控制聚合、 接枝温。
24、度 80 120 ； 0104 6)将步骤5） 中得到的物料， 再次放入滚筒式干燥机中， 温度控制120130进 行进一步的干燥脱水 ； 0105 7) 将步骤 6） 中得到的物料用粉碎机粉碎成 60 80 目粉末即得到所述的沙漠绿 化保水剂材料。 0106 所述的丙烯酸为含量大于 99% 的工业级丙烯酸。所述的中和剂是指含量大于 99% 的工业离子膜法粒碱。所述的水溶性催化剂是指工业级过硫酸钾或过氧化氢或过氧硫酸 铵。所述的工业纯净水中不含有钙镁离子。交联剂是指工业级丙二醇或环氧氯丙烷。所述 的稳定剂是指工业级聚乙二醇或聚氧化乙烯壬苯醚。所述超细脱水改性凹凸棒粉是指经 220 230高温烘干。
25、， 目数为 1000 1200 目的超细凹凸棒粉。分散剂是指工业级山梨 糖醇甘油三硬脂酸脂。 0107 实施例 8， 本发明还提供一种用于沙漠绿化的保水剂材料的制备方法， 包括如下步 骤 ： 0108 1)先将丙烯酸加入中和混合器， 同时加入纯净水混合配制成浓度5070%的丙烯 酸溶液 ； 0109 2) 将制得的丙烯酸溶液加入中合反应器内搅拌， 随即将工业离子膜法粒碱加入到 中合反应器内， 对丙烯酸进行中和 ； 此时， 控制反应温度小于 60， 中和反应器的夹套内通 冷却水冷却， 中和度达到 80% 90%， PH 值为 7 9 时， 得到丙烯酸钠溶液。 0110 反应式为 ： CH2=CH。
26、C+NaOHCH2=OONa+H2O ； 0111 3) 控制温度 35以下， 在得到的丙烯酸钠溶液中加入已溶解好的过硫酸钾或过 氧化氢或过氧硫酸铵， 搅拌均匀 ； 0112 4) 控制温度 35以下， 将搅拌均匀的丙烯酸钠溶液放入混合器中， 依次加入交联 剂、 稳定剂、 超细脱水改性凹凸棒粉、 超细改性膨润土粉、 分散剂， 并用工业纯净水调制成液 固比为 1:1 的混合料浆， 搅拌均匀 ； 0113 5) 将搅拌均匀的混合料浆放置在滚筒式高温聚合干燥切片两用机上， 进行聚合、 接枝、 干燥切片， 控制聚合、 接枝温度 80 120 ； 0114 6) 将步骤 5） 中得到的物料， 再次放入滚。
27、筒式干燥机中， 温度控制 125左右进行 进一步的干燥脱水 ； 0115 7)将步骤6） 中得到的物料用粉碎机粉碎成70目粉末即得到所述的沙漠绿化保水 剂材料。 0116 实施例 9， 本发明还提供一种用于沙漠绿化的保水剂材料的制备方法， 包括如下步 骤 ： 0117 1)先将丙烯酸加入中和混合器， 同时加入纯净水混合配制成浓度5070%的丙烯 酸溶液 ； 0118 2) 将制得的丙烯酸溶液加入中合反应器内搅拌， 随即将工业离子膜法粒碱加入到 中合反应器内， 对丙烯酸进行中和 ； 此时， 控制反应温度小于 60， 中和反应器的夹套内通 冷却水冷却， 中和度达到 80% 90%， PH 值为 7。
28、 9 时， 得到丙烯酸钠溶液。 0119 反应式为 ： CH2=CHC+NaOHCH2=OONa+H2O ； 说 明 书 CN 102181294 B 7 6/6 页 8 0120 3) 控制温度 35以下， 在得到的丙烯酸钠溶液中加入已溶解好的过硫酸钾或过 氧化氢或过氧硫酸铵， 搅拌均匀 ； 0121 4) 控制温度 35以下， 将搅拌均匀的丙烯酸钠溶液放入混合器中， 依次加入交联 剂、 稳定剂、 超细脱水改性凹凸棒粉、 超细改性膨润土粉、 分散剂， 并用工业纯净水调制成液 固比为 1:1 的混合料浆， 搅拌均匀 ； 0122 5) 将搅拌均匀的 0123 6) 混合料浆放置在滚筒式高温聚合。
29、干燥切片两用机上， 进行聚合、 接枝、 干燥切 片， 控制聚合、 接枝温度 80 120 ； 0124 7)将步骤5） 中得到的物料， 再次放入滚筒式干燥机中， 温度控制120130进 行进一步的干燥脱水 ； 0125 8) 将步骤 6） 中得到的物料用粉碎机粉碎成 65 75 目粉末即得到所述的沙漠绿 化保水剂材料。 0126 以上所述仅为本发明的较佳实施例， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的精神和 原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 102181294 B 8 1/1 页 9 图 1 说 明 书 附 图 CN 102181294 B 9 。