保水型高分子缓释氮钾肥的制备及性能研究

摘要

本论文以尿素、亲水性物质丙烯酸和（或）丙烯酰胺、氢氧化钾为原料，过硫酸钾为引发剂，N，N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，采用溶液聚合方法制备出两种含氮和钾的保水型高分子缓释肥PSRNKF-1和PSRNKF-2。研制的保水缓释氮钾肥满足“吸水”、“保水”、“多元”、“缓释”等世界肥料未来的发展方向。
　　以尿素、丙烯酸与氢氧化钾为原料，N，N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，过硫酸钾为引发剂，制备了保水型高分子缓释氮钾肥PSRNKF-1，其吸水倍率为910g.g-1～925g.g-1，氮和钾的含量分别为21.32％、11％。通过正交实验和优化实验，确定了PSRNKF-1的最佳制备工艺。采用傅里叶红外吸收光谱(FITR)对PSRNKF-1的结构进行了表征分析，并推测了可能的反应机理。通过测定PSRNKF-1在去离子水中及0.9％NaCl盐溶液中的吸水倍率随时间的变化规律研究了PSRNKF-1的吸水速率，结果表明:PSRNKF-1在去离子水中和0.9％NaCl盐溶液中分别在4.5h、7.5h达到吸水饱和状态。通过测定PSRNKF-1在不同盐溶液中的吸水倍率研究了溶液中不同的阴、阳离子、pH对PSRNKF-1吸水性能的影响，结果表明:PSRNKF-1在不同价态阳离子溶液中的吸水倍率大小为:一价阳离子＞三价阳离子＞二价阳离子;PSRNKF-1在不同阴离子盐溶液中的吸水倍率大小为:Cl-＞CO32-＞SO42-＞H2PO4-; PSRNKF-1适用于pH为6-8的土壤环境中;研究了PSRNKF-1的重复吸水能力，结果表明:PSRNKF-1在吸水-烘干六次之后仍具有较好的吸水能力。通过水分渗漏实验研究了PSRNKF-1的保水性能，结果表明:PSRNKF-1大大减少了土壤中的水分渗漏，具有较好的水分保持能力。通过水中溶出率法对PSRNKF-1在水中的养分释放性能进行了研究，结果表明:PSRNKF-1具有较好的缓释性能，其水中养分释放曲线呈倒“L”型。
　　以尿素、丙烯酸、丙烯酰胺及氢氧化钾为原料，以过硫酸钾为引发剂，N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，制备了保水型高分子缓释氮钾肥PSRNKF-2，其吸水倍率为1398g.g-1～1425g.g-1，氮和钾的含量分别为14.14％、8.95％。通过正交实验和优化实验，确定了PSRNKF-2的最佳制备工艺。通过红外吸收光谱(FITR)对PSRNKF-2的结构进行了表征分析。通过测定PSRNKF-2在去离子水中/0.9％NaCl盐溶液中的吸水倍率随时间的变化规律研究了PSRNKF-2的吸水速率，结果表明:PSRNKF-2在去离子水中/0.9％NaCl盐溶液中分别在6.5h、5.5h达到吸水饱和状态。通过测定PSRNKF-2在不同盐溶液中的吸水倍率研究了溶液中不同的阴阳离子、pH对PSRNKF-2吸水性能的影响及PSRNKF-2的重复吸水能力，结果表明:PSRNKF-2在不同价态阳离子溶液中的吸水倍率大小为:一价阳离子＞三价阳离子＞二价阳离子;PSRNKF-2在不同阴离子盐溶液中的吸水倍率大小为:Cl-＞H2PO4-＞CO32-＞SO42-; PSRNKF-2适用于pH为6-8的土壤环境;PSRNKF-2在吸水-烘干六次之后依旧具有很好的吸水性能。通过水分渗漏实验研究了PSRNKF-2的保水性能，结果表明:PSRNKF-2大大减少了土壤中的水分渗漏，具有较好的水分保持能力。通过水中溶出率法对PSRNKF-2在水中的养分释放性能进行了研究，结果表明:PSRNKF-2具有较好的缓释性能，其水中养分释放曲线呈倒“L”型。

目录

声明

摘要

1．1 研究背景与意义

1．2 保水缓释肥的概念、制备方法及研究现状

1．2．1 保水缓释肥的概念

1．2．2 保水缓释肥的制备方法及研究现状

1．3 保水缓释肥的性能评价方法

1．3．1 吸水保水性能的测试方法

1．3．2 缓释性能的测试方法

1．4 保水缓释肥存在的问题及发展前景

1．4．1 使用吸水保水缓释肥的优点

1．4．2 保水缓释肥存在的问题

1．4．3 保水缓释肥的发展前景

1．5 本论文的研究内容

2 保水高分子缓释氮钾肥的制备工艺研究

2．1 实验部分

2．1．1 主要原材料及实验设备

2．1．2 制备原理

2．1．3 制备工艺

2．1．4 测试内容与表征方法

2．2 结果与讨论

2．2．1 正交实验结果分析

2．2．2 优化实验结果分析

2．2．3 结构表征

2．2．4 养分含量测定

2．3 本章小结

3 保水高分子缓释氮钾肥的性能研究

3．1 材料与方法

3．1．1 主要原料和仪器设备

3．1．2 试验材料

3．1．3 性能测试

3．1．4 数据处理

3．2 结果与讨论

3．2．1 PSRNKF-1的吸水性能

3．2．2 PSRNKF-1的保水性能

3．2．3 PSRNKF-1在水中的养分释放性能

3．2．4 PSRNKF-2的吸水性能

3．2．5 PSRNKF-2的保水性能

3．2．6 PSRNKF-2在水中的养分释放性能

3．3 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果

致谢