辐照法合成新型农用保水剂中试

摘要

NK抗旱保水新材料是一种新型农用保水剂，它以2-丙烯酰胺基-2（中基丙烷）酸(AMPS)和丙烯酰胺(AM)为共聚单体，三羟甲基丙烷二烯丙基醚(TMPDE)为交联剂，K2CO3为中和剂，采用水溶液辐照法合成，具有较高的凝胶强度，良好的耐盐性和生物相容性。本文旨在实现NK抗旱保水新材料的规模化生产，以小试试验为基础，在同类材料生产线上进行中试试验。为满足NK抗旱保水新材料的中试试验要求，调整优化了卫生用高吸水性树脂生产线;进行了配方调节试验，确定了中试的单体质量分数、交联剂质量分数、中和度及静态辐照剂量;试验了动态条件下辐照剂量、破胶粒径、分散剂和干燥条件对NK抗旱保水新材料产品性能的影响;对产品进行了质量检测及毒理试验，并进行了田间应用试验。
　　 论文主要内容概述如下:
　　 1.工艺对比与生产线调整优化
　　 比较了NK抗旱保水新材料和卫生用高吸水性树脂的合成工艺，介绍了卫生用高吸水性树脂生产线的主要设备，对生产线进行调整优化如下:由于选用K2CO3作为中和剂，很好的解决了中和反应中出现的剧烈放热的问题，因此在反应釜外可以不采用强制冷却措施控温;控制悬挂链系统的传送速度，调节辐照剂量;取消40％乙醇混合灭菌步骤;优化了破胶造粒机、振动流化床、粉碎机的运行参数。
　　 2.合成配方调节试验
　　 研究了单体质量分数、交联剂质量分数、中和度及静态辐照剂量对产品性能的影响，对合成配方进行调节，确定合成NK抗旱保水新材料的最佳条件为:单体质量分数40％～42％，交联剂质量分数1.4‰～1.6‰，中和度60％～70％，聚合段辐射剂量600Gy～700Gy，交联段辐射剂量1500Gy～2000Gy。
　　 3.生产性中试试验
　　 研究了动态辐照剂量、破胶粒径、分散剂和干燥条件对产品性能的影响，试验结果表明，动态条件下控制辐照剂量0.8～2.0kGy，造粒机选择5mm的孔板，聚合后凝胶用斯潘-20酒精溶液作分散剂，振动流化床的温度设为130℃，保水剂产品性能最佳，是最优的生产条件。中试试验也表明辐照法合成NK抗旱保水新材料的生产工艺宽容度较大，操作条件易控制，产品质量稳定性较好。
　　 4.产品质量检测及田间应用试验
　　 对产品进行了质量检测和毒理测试，结果表明，NK抗旱保水新材料属无刺激性、微毒类产品，其吸水、保水性能满足国家农用保水剂的质量标准。在蒙城、舒城、萧县、颍上、肥东、长丰等县不同土壤类型、不同作物上进行田间应用试验，结果显示，NK抗旱保水新材料具有良好的吸水保水性能，能起到节水节肥效果，显著增加作物产量，提高经济效益。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 保水剂概述

1．2．1 保水剂的发展

1．2．2 保水剂的分类

1．2．3 保水剂的合成

1．2．4 保水剂的生产与市场

1．3 保水剂在农业生产中的应用及存在的问题

1．3．1 保水剂用于植物抗旱保水

1．3．2 保水剂用于土壤改良

1．3．3 保水剂用于农药化肥的缓释载体

1．3．4 保水剂用于制作种衣剂

1．3．5 保水剂在农业应用中存在的问题

1．4 NK抗旱保水新材料

1．5 本论文研究思路和主要工作

参考文献

第二章 工艺对比及生产线调整优化

2．1 引言

2．2 NK抗旱保水新材料生产工艺

2．3 卫生用高吸水性树脂生产线

2．3．1 生产工艺

2．3．2 主要设备

2．4 生产线调整优化

2．4．1 工艺差异

2．4．2 调整优化措施

2．5 本章小结

参考文献

第三章 合成配方调节试验

3．1 试验原料与设备

3．2 试验设计

3．2．1 配方调节试验

3．2．2 静态辐照试验试验

3．2．3 保水剂性能测试

3．3 结果与讨论

3．3．1 单体浓度对产品性能的影响

3．3．2 交联剂质量分数对产品性能的影响

3．3．3 中和度对保水剂产品性能的影响

3．3．4 聚合段辐照剂量对产品性能的影响

3．3．5 交联段辐照剂量对产品性能的影响

3．4 本章小结

参考文献

第四章 生产性中试试验

4．1 试验原料与设备

4．2 试验设计

4．2．1 生产性中试试验

4．2．2 保水剂性能测试

4．3 试验结果与讨论

4．3．1 动态辐照剂量对产品性能的影响

4．3．2 破胶粒径对产品性能的影响

4．3．3 分散剂对破胶、造粒的影响

4．3．4 干燥条件对产品质量的影响

4．4 本章小结

参考文献

第五章 产品质量检测及田间应用试验

5．1 产品质量检测

5．2 产品毒理试验

5．2．1 大鼠急性经口毒性试验

5．2．2 家兔急性皮肤刺激试验

5．3 产品田间应用试验

5．3．1 试验设计及方法

5．3．2 应用效果

5．4 本章小结

参考文献

第六章 全文总结

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文