一种兼具抗菌和促进植物生长的双重功效的高吸水树脂的制备方法

文档序号:28330202发布日期:2022-01-05 03:10阅读:570来源:国知局
一种兼具抗菌和促进植物生长的双重功效的高吸水树脂的制备方法

1.本发明涉及用于农业、林业和花卉扦插行业等领域的高吸水树脂的制备方法。具体涉及一种兼具抗菌和促进植物生长的双重功效的高吸水树脂的制备方法,以富含黄连素的黄柏为原料,以丙烯酸和丙烯酰胺为共聚单体,氢氧化钾为中和剂,n,n

亚甲基上丙烯酰胺为交联剂、过硫酸铵和亚硫酸氢钠为氧化还原引发剂,吲哚丁酸钾和新福钠为植物生长促进剂和抗逆剂,山梨酸钾、纳米氧化锌、咪鲜胺为复合抗菌剂,采用一锅法制备可以广谱抗菌的促进植物生长的高吸水树脂,其吸水率为830

1455g/g。


背景技术:

2.高吸水树脂是一种含有大量

oh、

cooh、

coona、

conh2等强亲水基团,经适度交联具有三维网状结构的新型功能高分子材料,它是一种白色到黄色透明、具有吸湿性的高分子化合物。高吸水树脂干燥时的形状(不规则颗粒、纤维状、膜状等)在水中溶胀前后不发生变化,并且其溶胀后具有较高的凝胶强度,从而防止高吸水树脂在水中出现溶解、转变为粘稠液等现象,这是高吸水树脂与一般亲水性凝胶的主要区别。它不溶于水也不溶于有机溶剂,与水作用可以吸收其自身重量几百倍乃至数千倍的水,即使在加压的条件下也不容易脱去,并且对光、热、酸及碱的稳定性好,同时还具有良好的生物降解性能。高吸水树脂不但吸水性、保水性极为优良,而且它在土壤中形成团粒结构,使土壤白天和晚上的温差缩小,同时还能吸收肥料、农药,防止肥料、农药以及水土流失,并使肥料、农药、水缓慢放出,增强肥料、农药效果,以及大大增强抗旱效果。
3.吲哚丁酸钾是一种促生根类植物生长调节剂。诱导作物形成不定根,经由叶面喷洒,蘸根等方式,由叶片种子等部位传到进入植物体,并集中在生长点部位,促进细胞分裂,诱导形成不定根,表现为根多,根直,根粗,根毛多。易溶于水,活性比吲哚乙酸高,在强光下会缓慢分解,在遮光条件下储存,分子结构稳定。吲哚丁酸钾可作用于植株全身各生长旺盛部位,如根,嫩芽,果实,对专一处理部位强烈表现为细胞分裂,促进生长。吲哚丁酸钾具有长效性与专一性的特点。吲哚丁酸钾可以促进新根生长,诱导根源体形成,促进插条不定根形成。吲哚丁酸钾稳定性好,使用安全,是不错的生根促长剂。吲哚丁酸钾主要作用于黄瓜,西红柿,茄子,辣椒。树木,花卉的扦插生根,苹果,桃,梨,柑橘,葡萄,猕猴桃,草莓,一品红,石竹,菊花,月季,木兰,茶树,杨树,杜鹃等的快速生根发芽。
4.新福钠是一种新型复合型植物生长调节剂,增强作物抗病、抗劣变、抗寒、抗旱、抗盐、抗倒伏等抗逆能力。具有促进细胞原生质流动、提高细胞活力、加速植株生长发育、促根壮苗、保花保果、提高产量、增强抗逆能力等的作用。经植物吸收后,可心调节植物体内c/n比,提高植物产生抗病能力,使植物健壮,增强植物抵抗力。
5.黄柏是芸香科植物黄皮树的干燥树皮,富含黄连素(小檗碱),抗菌谱广,对溶血性链球菌,金黄色葡萄球菌,淋球菌和弗氏、志贺氏痢疾杆菌等均有抗菌作用。山梨酸钾是是山梨酸的钾盐,除了溶解度之外有着山梨酸的所有基本性能,山梨酸钾杀菌机理是与微生
物酶系统的巯基结合,从而破坏许多酶系统的作用,山梨酸钾可以有效抑制霉菌、好氧性细菌以及酵母菌活性,还可以防止葡萄球菌、肉毒杆菌以及沙门氏菌等微生物的繁殖。咪鲜胺属于咪唑类杀菌剂,对多种作物由子囊菌和半知菌引起的病害具有明显的防效,也可以与大多数杀菌剂、杀虫剂、除草剂混用,均有较好的防治效果。对大田作物、水果蔬菜、草皮及观赏植物上的多种病害具有治疗和铲除作用。纳米氧化锌具有良好的紫外线屏蔽性和优越的抗菌、抑菌性能,加入到高吸水树脂中能有效的抑制病菌的繁殖和抵抗紫外线防止高吸水树脂老化。通过将上述几种组分合理搭配,可以显著提高其抗菌性能,具有广谱抗菌性能。
6.关于促进植物生长的高吸水树脂文献和专利比较少,公开号为cn201010501272.1的专利中公开了一种含有复合植物生长调节剂和脱水ms培养基高吸水树脂的制备方法,其主要步骤如下:在冰水浴冷却及搅拌下,用氢氧化钠溶液中和除去阻聚剂的丙烯酸,得到丙烯酸及其钠盐溶液,然后向反应器内加入脱水ms培养基、丙烯酰胺溶液、黄腐酸钠和邻硝基苯酚钠或对硝基苯酚钠溶液、交联剂n,n'

亚甲基双丙烯酰胺、引发剂过硫酸铵,在室温下搅拌1.0

1.5h,使其混合均匀,其中,丙烯酸与丙烯酰胺、脱水ms培养基、氢氧化钠、邻硝基苯酚钠或对硝基苯酚钠、黄腐酸钠、n,n'

亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵的质量比是1∶0

0.5∶0.2

3.2∶0.15

0.62∶0.0002

0.0599∶0.0002

0.0599∶0.0002

0.0045∶0.0016

0.0089,之后通入氮气并在水浴中缓慢加热,使其在65

85℃下反应1h,继续升温,再在沸水浴加热的条件下保温1.5h,停止通氮气,冷却至室温,将产品取出,烘干、粉碎、过筛,即得含有复合植物生长调节剂和脱水ms培养基的高吸水树脂,产品的吸水倍数为290

590倍。该专利高吸水树脂制备过程中添加了邻/对硝基苯酚钠,起到植物生长调节剂作用,是复硝酚钠原粉三种组分之二(缺乏5

硝基愈创木酚钠),复硝酚钠是三种单体按一定的比例配伍,互为依存,平衡调节植物生长,缺一不可。因此该专利文献制备的高吸水树脂虽然能够调节植物生长但配伍不够完善,而本发明中使用的新福钠是一种新型复合型植物生长调节剂,具有使用量少,比复硝酚钠性能更好,且添加的吲哚丁酸钾水溶性好,对植物生根具有广谱适用性,因此本发明的技术方案相对该专利文献而言,针对性更强,主要研发目的是保水的同时能够促进作物生根发芽和增强作物抵抗力,配伍更合理、广谱、高效、改善作物品质、成本低、无毒、无残留,具有使用剂量小,效果好,调节植物体内源激素的功效。
7.关于抗菌高吸水树脂的文献和专利非常少,公开号为cn 201811369584.4的专利公开了一种环境友好型高抗菌高吸水性树脂及其制备方法,所述环境友好型高抗菌高吸水性树脂包括以下重量份的组分:丙烯酸100份;碱性化合物33.3~50份;丙烯酰胺10~30份;改性木质素磺酸盐5~30份;内交联剂0.1~0.1份;引发剂0.5~2.0份;外交联剂0.05~0.4份。根据权利要求5所述的环境友好型高抗菌高吸水性树脂的制备方法,其特征在于,所述改性木质素磺酸盐的制备方法包括以下步骤:(a)将木质素磺酸盐溶于去离子水中,配置10~25wt%的木质素磺酸盐溶液,在搅拌条件下升温至70~85℃,保温;(b)将环氧季铵盐溶解在少量去离子水中,逐滴加入到木质素磺酸盐溶液中,在70~85℃温度下搅拌反应8~12h,得反应液;所述环氧季铵盐为环氧丙基三甲基氯化铵;(c)减压浓缩反应液至粘稠浆状,加入无水乙醇,得絮状沉淀;将沉淀过滤,洗涤,冷冻干燥,即得改性木质素磺酸盐。由专利内容可知其抗菌物质为改性木质素磺酸盐,由木质素磺酸盐和环氧季铵盐组成,虽然这两种组分确实有抗菌作用,但加入大量的无机盐严重改变高吸水树脂的结构,导致吸水时
吸水树脂结构内外的渗透压差减小,所以其吸水量非常低,不如本发明使用的纳米氧化锌、咪鲜胺、山梨酸钾和黄连素组合,其特点为用量低、成本低、对吸水率影响小、广谱抗菌。
8.公开号为cn201910671149.5的专利公开了一种抗菌性高吸水树脂的制备方法,其制备方法为:将黄柏粉碎后提取,得到黄柏提取液,在冰浴环境下将丙烯酸单体、氢氧化钠溶液和n,n
’‑
亚甲基双丙烯酰胺溶液混合,得到混合液;在氮气氛下,将羧甲基纤维素粉末加入蒸馏水中,再加入硝酸银溶液,再加入过硫酸铵引发,滴入混合液,最后加入黄柏提取液反应,经洗涤、干燥,得到抗菌性高吸水树脂。其黄柏提取液的制备方法为将黄柏粉末和蒸馏水加入到容器中浸泡,然后加热至95~100℃下回流搅拌提取3~4h;降温后,离心分离,取上层清液,即为黄柏提取液。整个工艺靠水溶液回流制得,工艺繁琐,且提取量有限,不如全量利用黄柏效果好。由其硝酸银溶液的浓度为9~11g/l可知硝酸银浓度太高,成本太高,不如本发明提供的山梨酸钾、纳米氧化锌、咪鲜胺为复合抗菌剂使用量低、成本低、效果好。且本发明制备的高吸水树脂同时具有抗菌和促进植物生长的双重功效,远好于上述对比专利文件。


技术实现要素:

9.针对现有技术的不足,本发明要解决的技术问题是提供一种兼具抗菌和促进植物生长的双重功效的高吸水树脂的制备方法。
10.为解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:
11.本发明提供了一种兼具抗菌和促进植物生长的双重功效的高吸水树脂的制备方法,包括以下步骤:
12.s1、将粉碎后的黄柏粉末加入低浓度的碱溶液中浸泡,然后加入高浓度的碱溶液进行碱化反应,再加入氯乙酸钠进行醚化反应,得黄柏羧甲基纤维素;
13.s2、将丙烯酸单体和中和剂混合,然后加入丙烯酰胺单体、黄柏羧甲基纤维素、抗菌剂、植物生长促进剂、植物生长抗逆剂、交联剂、氧化剂和还原剂,进行搅拌反应;反应结束后升温至90

100℃保温,即得所述高吸水树脂。
14.优选地,步骤s1中,所述低浓度的碱溶液为质量浓度为1.5%

3.5%的氢氧化钾溶液,所述浸泡时间为5

8h;
15.所述黄柏粉末与低浓度的碱溶液的质量体积比为20:250

350(g/ml)。
16.优选地,步骤s1中,所述高浓度的碱溶液为质量浓度为12

15%的氢氧化钾溶液,碱化反应的温度为30

40℃、反应时间为1.5

2.5h;
17.所述黄柏粉末和高浓度的碱溶液的质量体积比为20:60

100(g/ml)。
18.优选地,步骤s1中,所述黄柏粉末与氯乙酸钠的质量比为20:27.5

31.1;所述醚化反应的温度为70

80℃、反应时间1.5

3h;
19.制备的所述黄芩羧甲基纤维素的取代度为0.26

0.38。
20.优选地,步骤s2中,所述丙烯酸单体、中和剂、丙烯酰胺单体、黄柏羧甲基纤维素、抗菌剂、植物生长促进剂、植物生长抗逆剂、交联剂、氧化剂和还原剂的质量比是25:5.36

14.56:2.5

10:2.5

12.5:0.025

0.1:0.008

0.04:0.008

0.04:0.15

0.35:0.2

0.45:0.16

0.36。
21.优选地,所述丙烯酸单体、中和剂、丙烯酰胺单体、黄柏羧甲基纤维素、抗菌剂、植
物生长促进剂、植物生长抗逆剂、交联剂、氧化剂和还原剂的质量比是25:8.04

10.19:5

8:5

10:0.05

0.88:0.015

0.035:0.015

0.035:0.2

0.3:0.3

0.4:0.2

0.32。
22.优选地,步骤s2中,所述中和剂为氢氧化钾,加入中和剂后丙烯酸的中和度为30

80%;
23.所述抗菌剂为山梨酸钾、纳米氧化锌和咪鲜胺;
24.所述植物生长促进剂为吲哚丁酸钾;
25.所述植物生长抗逆剂为新福钠;
26.所述氧化剂为过硫酸铵,还原剂为亚硫酸氢钠,交联剂为n,n

亚甲基双丙烯酰胺。
27.优选地,所述山梨酸钾、纳米氧化锌和咪鲜胺的质量比为0.01

0.04:0.01

0.04:0.005

0.02。
28.更优选地,所述山梨酸钾、纳米氧化锌和咪鲜胺的质量比为0.02

0.035:0.02

0.035:0.01

0.018。
29.优选地,所述氧化剂和还原剂的质量比为1:0.8。
30.优选地,步骤s2中,所述搅拌反应的温度为45℃。
31.本发明还提供了一种兼具抗菌和促进植物生长的双重功效的高吸水树脂,包括以下质量比的各组分:丙烯酸单体、中和剂、丙烯酰胺单体、黄柏羧甲基纤维素、抗菌剂、植物生长促进剂、植物生长抗逆剂、交联剂、氧化剂和还原剂的质量比是25:5.36

14.56:2.5

10:2.5

12.5:0.025

0.1:0.008

0.04:0.008

0.04:0.15

0.35:0.2

0.45:0.16

0.36。
32.优选地,所述丙烯酸单体、中和剂、丙烯酰胺单体、黄柏羧甲基纤维素、抗菌剂、植物生长促进剂、植物生长抗逆剂、交联剂、氧化剂和还原剂的质量比是25:8.04

10.19:5

8:5

10:0.05

0.88:0.015

0.035:0.015

0.035:0.2

0.3:0.3

0.4:0.2

0.32。
33.优选地,所述黄柏羧甲基纤维素的制备方法包括以下步骤:
34.将粉碎后的黄柏粉末加入低浓度的碱溶液中浸泡,然后加入高浓度的碱溶液进行碱化反应,再加入氯乙酸钠进行醚化反应,得黄柏羧甲基纤维素。
35.优选地,所述低浓度的碱溶液为质量浓度为1%

3%的氢氧化钾溶液,所述浸泡时间为5

8h;
36.所述黄柏粉末与低浓度的碱溶液的质量体积比为20:250

350。
37.优选地,所述高浓度的碱溶液为质量浓度为12

15%的氢氧化钾溶液,碱化反应的温度为30

40℃、反应时间为1.5

2.5h;
38.所述黄柏粉末和高浓度的碱溶液的质量体积比为20:60

100。
39.优选地,所述黄柏粉末与氯乙酸钠的质量比为20:27.5

31.1;所述醚化反应的温度为70

80℃、反应时间1.5

3h;
40.制备的所述黄芩羧甲基纤维素的取代度为0.26

0.38。
41.优选地,所述中和剂为氢氧化钾;
42.所述抗菌剂为山梨酸钾、纳米氧化锌和咪鲜胺;
43.所述植物生长促进剂为吲哚丁酸钾;
44.所述植物生长抗逆剂为新福钠;
45.所述氧化剂为过硫酸铵,还原剂为亚硫酸氢钠,交联剂为n,n

亚甲基双丙烯酰胺。
46.优选地,所述山梨酸钾、纳米氧化锌和咪鲜胺的质量比为0.01

0.04:0.01

0.04:
0.005

0.02。
47.更优选地,所述山梨酸钾、纳米氧化锌和咪鲜胺的质量比为0.02

0.035:0.02

0.035:0.01

0.018。
48.优选地,所述氧化剂和还原剂的质量比为1:0.8。
49.本发明所用单体为丙烯酸和丙烯酰胺,制备的高吸水树脂为市场通用的聚丙酸

丙烯酸酰胺共聚型高吸水树脂。
50.本发明采用的聚合方式为水溶液中自由基聚合,且聚合温度低,不容易发生爆聚,吸水率高。
51.本发明的整个合成过程采用一锅法制备,通氮气除氧,聚合温度45℃。
52.本发明制备的高吸水树脂具有提供氮钾元素为植物生长增加肥效,吲哚丁酸钾和新福钠搭配可以显著促进细胞原生质流动、提高细胞活力、加速植株生长发育、促根壮苗、保花保果、提高产量、增强抗逆能力等作用。
53.本发明采用氢氧化钾为其钾肥来源,丙烯酰胺为其氮肥来源,且高效缓释不伤植物根系。
54.本发明方法制备的兼具抗菌和促进植物生长的双重功效的高吸水树脂主要应用于农、林、花卉业,同时还可以用于水土保持、杀菌和促进作物生长,高吸水树脂可以改变土壤的团粒结构,增大土壤的透水性、透气性,在干旱地区土壤的水分保持、沙漠防治方面有很大的作用。
55.与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
56.1、本发明通过将黄柏先制备黄柏羧甲基纤维素,然后将其制备吸水树脂,可明显提高吸水树脂的吸水率;且本发明选用的植物黄柏含有大量的抗菌素黄连素,搭配纳米氧化锌、咪鲜胺、山梨酸钾具有广谱抗菌性,具有用量少、无毒或低毒、广谱抗菌性等优点。
57.2、本发明采用的生长促进剂为吲哚丁酸钾、钾源氢氧化钾和氮源丙烯酰胺,水溶性良好,选用的植物抗逆剂为新福钠,搭配使用能够促进作物生根发芽和增强作物抵抗力,配伍更合理、广谱、高效、改善作物品质,成本低、无毒、无残留,具有使用剂量小,效果好,调节植物体内源激素的功效;
58.3、本发明的制备过程选择氧化还原引发剂过硫酸铵和亚硫酸氢钠,可以降低过硫酸铵分解的自由能,控制聚合温度45℃左右,聚合平稳不易爆聚,且降低能源消耗;
59.4、本发明聚合过程稍稍过量的亚硫酸氢钠可以起到抗氧剂作用,同时不会明显影响吸水率,搭配纳米氧化锌,可以抗氧化、抗紫外线,延长高吸水树脂的存放时间;
60.5、本发明采用钾源、氮源、吲哚丁酸钾和新福钠具有易溶于水的特性,且不会明显改变吸水率,但适用植物种类广,促进植物生长效果显著。
61.6、本发明的整个实验过程采用一锅法制备,不需要后处理,简化实验步骤,且吸水倍率830倍以上,显著高于市场产品。
附图说明
62.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
63.图1是黄柏制备黄柏羧甲基纤维素的制备工艺流程图;
64.图2是黄柏羧甲基纤维素制备兼具抗菌和促进植物生长的双重功效的高吸水树脂的工艺流程图;
65.图3是母体黄柏羧甲基纤维素与共聚单体的质量比对制备的高吸水树脂吸水率的影响;
66.图4是共聚单体中丙烯酸和丙烯酰胺的质量比对制备的高吸水树脂吸水率的影响;
67.图5是丙烯酸的中和度对制备的高吸水树脂吸水率的影响曲线;
68.图6是交联剂用量对制备的高吸水树脂吸水率的影响曲线;
69.图7是引发剂(固定过硫酸铵与亚硫酸氢钠质量比1:0.8)用量对制备的高吸水树脂吸水率的影响曲线;
70.图8是具有抗菌和促进植物生长的双重功效的高吸水树脂与普通高吸水树脂植物生长实验的照片。
具体实施方式
71.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
72.以下实施例所述的兼具抗菌和促进植物生长的双重功效的高吸水树脂的制备方法,具体步骤如下:
73.第一步,预处理实验:
74.首先,将工业级丙烯酸过压紧填实的200目的氧化铝柱,除去其中的阻聚剂;
75.然后分别配制1

3%、8%和15%(w/v)的氢氧化钾溶液静置备用,配制浓度为15%的亚硫酸氢钠溶液,通氮气密封保存。
76.第二步,黄柏羧甲基纤维素的制备(工艺流程如图1所示):
77.选取黄柏为原料,经研磨粉碎至粒径低于100目后,取20份粉末用质量浓度1%

3%的氢氧化钾溶液250

350体积浸泡5

8h,然后在35℃恒温水浴锅中用质量浓度为15%的氢氧化钾溶液60

100体积碱化反应2h,然后将其移入75℃水浴锅中用配置好的27.5

31.1份氯乙酸钠溶液醚化反应2.5h,经烘干粉碎后通过硫酸铜盐法测试得出所制备的黄柏羧甲基纤维素的最大取代度为0.38。
78.第三步,具有抗菌和促进植物生长的双重功效的高吸水树脂的制备(工艺流程如图2所示):
79.在冰水浴条件下,反应容器中加入已除阻聚剂的丙烯酸25份,冰水浴条件下,逐滴滴加体积为67

182份的质量浓度为8%w/v的氢氧化钾溶液,待冷却至室温后向其中加入配制好的2.5

10份质量的丙烯酰胺溶液,搅拌反应35min后向反应容器中加入2.5

12.5份黄柏羧甲基纤维素、山梨酸钾0.01

0.04份、纳米氧化锌0.01

0.04份、咪鲜胺0.005

0.02份、吲哚丁酸钾0.008

0.04份、新福钠0.008

0.04份,搅拌25min后向其中依次加入交联剂n,n

亚甲基双丙烯酰胺0.150

0.350份、氧化剂过硫酸铵0.20

0.450份,搅拌并通氮气30min后将反应容器移入45℃水浴锅中,用注射器将除氧后的还原剂亚硫酸氢钠溶液(nahso3质量
为0.160

0.360份)注入反应体系中,继续搅拌反应至体系逐渐粘稠,此时停止搅拌,升高水浴温度95℃保温2

3h。反应结束后将制备的高吸水树脂放置烘箱中干燥48h粉碎即得所需粒径的兼具抗菌和促进植物生长的双重功效的高吸水树脂产品。此高吸水树脂吸水率830

1455g/g。
80.在其他操作条件不变的情况下,本发明考察了不同黄柏羧甲基纤维素与共聚单体的质量比(即图3中的母体与单体质量比)对吸水率的影响,结果如图3所示:当母体与单体质量比为1:5时,吸水率达到最高。本发明还考察了单体中丙烯酸与丙烯酰胺质量比对吸水率的影响,结果如图4所示:当两者比例为5:1时,吸水率达到最高。本发明还考察了丙烯酸中和度对吸水率的影响,结果如图5所示:当丙烯酸中和度为60%时,吸水率达到最高。本发明还考察了交联剂用量对吸水率的影响,结果如图6所示:当交联剂n,n

亚甲基双丙烯酰胺用量为250mg时,吸水率达到最高。本发明还考察了氧化剂和还原剂总用量(即引发剂用量,两者比例为1:0.8)对吸水率的影响,结果如图7所示:当引发剂用量相对25g丙烯酸为540mg时,吸水率达到最高。因此,本发明最佳制备条件为:黄连羧甲基纤维素与共聚单体的质量比为1:5,丙烯酸与丙烯酰胺的质量比为5:1,丙烯酸中和度为60%,交联剂用量比例为0.25,引发剂用量比例为0.54(相比25g丙烯酸的用量比)。
81.在具体实施方式中,选取本发明制备的抗菌和促进植物生长的双重功效的高吸水树脂(下述实施例14制备)与普通高吸水树脂,分别进行大豆生芽实验,相同条件下,发现添加本产品高吸水树脂的大豆24h即可以快速发芽,而添加普通高吸水树脂的大豆48h才有发芽迹象;而且7天后添加本产品高吸水树脂的大豆芽长可达18.5cm,且长势良好无生菌趋势,而添加普通高吸水树脂大豆芽长仅为12cm,且部分部位开始变枯黄,有感染细菌趋势,通过对比可发现本产品具有明显的抗菌和促进植物生长的作用。效果对照图片见图8所示,左边培养皿为采用本发明实施例14制备的抗菌和促进植物生长的双重功效的高吸水树脂生长7天后的大豆芽,右边培养皿为采用普通高吸水树脂生长7天后的大豆芽。
82.下面将对本技术的实施例作详细说明,本实施例在以本技术技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本技术的保护范围不限于下述的实施例。
83.实施例1
84.取20g粒径为100目的黄柏粉末用质量浓度1%的氢氧化钾溶液300ml浸泡8h,然后在35℃恒温水浴锅中用质量浓度为15%的氢氧化钾100ml碱化反应2h,然后将其移入75℃水浴锅中用配置好的27.5g氯乙酸钠溶液醚化反应2.5h,经烘干粉碎后通过硫酸铜盐法测试得出所制备的黄柏羧甲基纤维素的取代度为0.26。
85.在冰水浴条件下,反应容器中加入已除阻聚剂的丙烯酸25g,冰水浴条件下,逐滴滴加体积为73ml的质量浓度为8%w/v的氢氧化钾溶液,使丙烯酸的中和度为30%,待冷却至室温后向其中加入配制好的2.5g质量的丙烯酰胺溶液,搅拌反应35min后向反应容器中加入2.5g黄柏羧甲基纤维素、山梨酸钾0.01g、纳米氧化锌0.01g、咪鲜胺0.005g、吲哚丁酸钾0.008g、新福钠0.008g,搅拌25min后向其中依次加入交联剂n,n

亚甲基双丙烯酰胺0.150g、氧化剂过硫酸铵0.20g,搅拌并通氮气30min后将反应容器移入45℃水浴锅中,用注射器将除氧后的还原剂亚硫酸氢钠溶液(nahso3质量为0.160g)注入反应体系中,继续搅拌反应至体系逐渐粘稠,此时停止搅拌,升高水浴温度95℃保温2h。反应结束后将制备的高吸
水树脂放置烘箱中干燥48h粉碎即得所需粒径的兼具抗菌和促进植物生长的双重功效的高吸水树脂产品。此高吸水树脂吸水率830g/g。
86.实施例2
87.取20g粒径为100目的黄柏粉末用质量浓度1%的氢氧化钾溶液300ml浸泡8h,然后在35℃恒温水浴锅中用质量浓度为15%的氢氧化钾100ml碱化反应2h,然后将其移入75℃水浴锅中用配置好的27.5g氯乙酸钠溶液醚化反应2.5h,经烘干粉碎后通过硫酸铜盐法测试得出所制备的黄柏羧甲基纤维素的取代度为0.26。
88.在冰水浴条件下,反应容器中加入已除阻聚剂的丙烯酸25g,冰水浴条件下,逐滴滴加体积为121ml的质量浓度为8%w/v的氢氧化钾溶液,使丙烯酸的中和度为50%,待冷却至室温后向其中加入配制好的2.5g质量的丙烯酰胺溶液,搅拌反应35min后向反应容器中加入2.5g黄柏羧甲基纤维素、山梨酸钾0.015g、纳米氧化锌0.015g、咪鲜胺0.008g、吲哚丁酸钾0.008g、新福钠0.008g,搅拌25min后向其中依次加入交联剂n,n

亚甲基双丙烯酰胺0.150g、氧化剂过硫酸铵0.20g,搅拌并通氮气30min后将反应容器移入45℃水浴锅中,用注射器将除氧后的还原剂亚硫酸氢钠溶液(nahso3质量为0.160g)注入反应体系中,继续搅拌反应至体系逐渐粘稠,此时停止搅拌,升高水浴温度95℃保温2h。反应结束后将制备的高吸水树脂放置烘箱中干燥48h粉碎即得所需粒径的兼具抗菌和促进植物生长的双重功效的高吸水树脂产品。此高吸水树脂吸水率860g/g。
89.实施例3
90.取20g粒径为100目的黄柏粉末用质量浓度1%的氢氧化钾溶液300ml浸泡8h,然后在35℃恒温水浴锅中用质量浓度为15%的氢氧化钾100ml碱化反应2h,然后将其移入75℃水浴锅中用配置好的27.5g氯乙酸钠溶液醚化反应2.5h,经烘干粉碎后通过硫酸铜盐法测试得出所制备的黄柏羧甲基纤维素的取代度为0.26。
91.在冰水浴条件下,反应容器中加入已除阻聚剂的丙烯酸25g,冰水浴条件下,逐滴滴加体积为121ml的质量浓度为8%w/v的氢氧化钾溶液,使丙烯酸的中和度为50%,待冷却至室温后向其中加入配制好的5g质量的丙烯酰胺溶液,搅拌反应35min后向反应容器中加入5g黄柏羧甲基纤维素、山梨酸钾0.015g、纳米氧化锌0.015g、咪鲜胺0.008g、吲哚丁酸钾0.01g、新福钠0.01g,搅拌25min后向其中依次加入交联剂n,n

亚甲基双丙烯酰胺0.175g、氧化剂过硫酸铵0.20g,搅拌并通氮气30min后将反应容器移入45℃水浴锅中,用注射器将除氧后的还原剂亚硫酸氢钠溶液(nahso3质量为0.160g)注入反应体系中,继续搅拌反应至体系逐渐粘稠,此时停止搅拌,升高水浴温度95℃保温2h。反应结束后将制备的高吸水树脂放置烘箱中干燥48h粉碎即得所需粒径的兼具抗菌和促进植物生长的双重功效的高吸水树脂产品。此高吸水树脂吸水率895g/g。
92.实施例4
93.取20g粒径为100目的黄柏粉末用质量浓度1.5%的氢氧化钾溶液300ml浸泡7h,然后在35℃恒温水浴锅中用质量浓度为15%的氢氧化钾100ml碱化反应2h,然后将其移入75℃水浴锅中用配置好的28.88g氯乙酸钠溶液醚化反应2.5h,经烘干粉碎后通过硫酸铜盐法测试得出所制备的黄柏羧甲基纤维素的取代度为0.30。
94.在冰水浴条件下,反应容器中加入已除阻聚剂的丙烯酸25g,冰水浴条件下,逐滴滴加体积为73ml的质量浓度为8%w/v的氢氧化钾溶液,使丙烯酸的中和度为30%,待冷却
至室温后向其中加入配制好的2.5g质量的丙烯酰胺溶液,搅拌反应35min后向反应容器中加入2.5g黄柏羧甲基纤维素、山梨酸钾0.01g、纳米氧化锌0.01g、咪鲜胺0.005g、吲哚丁酸钾0.008g、新福钠0.008g,搅拌25min后向其中依次加入交联剂n,n

亚甲基双丙烯酰胺0.150g、氧化剂过硫酸铵0.20g,搅拌并通氮气30min后将反应容器移入45℃水浴锅中,用注射器将除氧后的还原剂亚硫酸氢钠溶液(nahso3质量为0.160g)注入反应体系中,继续搅拌反应至体系逐渐粘稠,此时停止搅拌,升高水浴温度95℃保温3h。反应结束后将制备的高吸水树脂放置烘箱中干燥48h粉碎即得所需粒径的兼具抗菌和促进植物生长的双重功效的高吸水树脂产品。此高吸水树脂吸水率915g/g。
95.实施例5
96.取20g粒径为100目的黄柏粉末用质量浓度1.5%的氢氧化钾溶液300ml浸泡7h,然后在35℃恒温水浴锅中用质量浓度为15%的氢氧化钾100ml碱化反应2h,然后将其移入75℃水浴锅中用配置好的28.88g氯乙酸钠溶液醚化反应2.5h,经烘干粉碎后通过硫酸铜盐法测试得出所制备的黄柏羧甲基纤维素的取代度为0.30。
97.在冰水浴条件下,反应容器中加入已除阻聚剂的丙烯酸25g,冰水浴条件下,逐滴滴加体积为146ml的质量浓度为8%w/v的氢氧化钾溶液,使丙烯酸的中和度为60%,待冷却至室温后向其中加入配制好的5g质量的丙烯酰胺溶液,搅拌反应35min后向反应容器中加入5g黄柏羧甲基纤维素、山梨酸钾0.015g、纳米氧化锌0.015g、咪鲜胺0.008g、吲哚丁酸钾0.008g、新福钠0.008g,搅拌25min后向其中依次加入交联剂n,n

亚甲基双丙烯酰胺0.175g、氧化剂过硫酸铵0.225g,搅拌并通氮气30min后将反应容器移入45℃水浴锅中,用注射器将除氧后的还原剂亚硫酸氢钠溶液(nahso3质量为0.180g)注入反应体系中,继续搅拌反应至体系逐渐粘稠,此时停止搅拌,升高水浴温度95℃保温3h。反应结束后将制备的高吸水树脂放置烘箱中干燥48h粉碎即得所需粒径的兼具抗菌和促进植物生长的双重功效的高吸水树脂产品。此高吸水树脂吸水率940g/g。
98.实施例6
99.取20g粒径为100目的黄柏粉末用质量浓度1.5%的氢氧化钾溶液300ml浸泡7h,然后在35℃恒温水浴锅中用质量浓度为15%的氢氧化钾100ml碱化反应2h,然后将其移入75℃水浴锅中用配置好的28.88g氯乙酸钠溶液醚化反应2.5h,经烘干粉碎后通过硫酸铜盐法测试得出所制备的黄柏羧甲基纤维素的取代度为0.30。
100.在冰水浴条件下,反应容器中加入已除阻聚剂的丙烯酸25g,冰水浴条件下,逐滴滴加体积为146ml的质量浓度为8%w/v的氢氧化钾溶液,使丙烯酸的中和度为60%,待冷却至室温后向其中加入配制好的7.5g质量的丙烯酰胺溶液,搅拌反应35min后向反应容器中加入7.5g黄柏羧甲基纤维素、山梨酸钾0.015g、纳米氧化锌0.015g、咪鲜胺0.008g、吲哚丁酸钾0.01g、新福钠0.01g,搅拌25min后向其中依次加入交联剂n,n

亚甲基双丙烯酰胺0.2g、氧化剂过硫酸铵0.25g,搅拌并通氮气30min后将反应容器移入45℃水浴锅中,用注射器将除氧后的还原剂亚硫酸氢钠溶液(nahso3质量为0.20g)注入反应体系中,继续搅拌反应至体系逐渐粘稠,此时停止搅拌,升高水浴温度95℃保温3h。反应结束后将制备的高吸水树脂放置烘箱中干燥48h粉碎即得所需粒径的兼具抗菌和促进植物生长的双重功效的高吸水树脂产品。此高吸水树脂吸水率985g/g。
101.实施例7
102.取20g粒径为100目的黄柏粉末用质量浓度2%的氢氧化钾溶液300ml浸泡5

8h,然后在35℃恒温水浴锅中用质量浓度为15%的氢氧化钾90ml碱化反应2h,然后将其移入75℃水浴锅中用配置好的31.1g氯乙酸钠溶液醚化反应2.5h,经烘干粉碎后通过硫酸铜盐法测试得出所制备的黄柏羧甲基纤维素的取代度为0.33。
103.在冰水浴条件下,反应容器中加入已除阻聚剂的丙烯酸25g,冰水浴条件下,逐滴滴加体积为73ml的质量浓度为8%w/v的氢氧化钾溶液,使丙烯酸的中和度为30%,待冷却至室温后向其中加入配制好的2.5g质量的丙烯酰胺溶液,搅拌反应35min后向反应容器中加入2.5g黄柏羧甲基纤维素、山梨酸钾0.01g、纳米氧化锌0.01g、咪鲜胺0.005g、吲哚丁酸钾0.008g、新福钠0.008g,搅拌25min后向其中依次加入交联剂n,n

亚甲基双丙烯酰胺0.150g、氧化剂过硫酸铵0.20g,搅拌并通氮气30min后将反应容器移入45℃水浴锅中,用注射器将除氧后的还原剂亚硫酸氢钠溶液(nahso3质量为0.160g)注入反应体系中,继续搅拌反应至体系逐渐粘稠,此时停止搅拌,升高水浴温度95℃保温3h。反应结束后将制备的高吸水树脂放置烘箱中干燥48h粉碎即得所需粒径的兼具抗菌和促进植物生长的双重功效的高吸水树脂产品。此高吸水树脂吸水率865g/g。
104.实施例8
105.取20g粒径为100目的黄柏粉末用质量浓度2.5%的氢氧化钾溶液300ml浸泡7.5h,然后在35℃恒温水浴锅中用质量浓度为15%的氢氧化钾95ml碱化反应2h,然后将其移入75℃水浴锅中用配置好的29.15g氯乙酸钠溶液醚化反应2.5h,经烘干粉碎后通过硫酸铜盐法测试得出所制备的黄柏羧甲基纤维素的取代度为0.38。
106.在冰水浴条件下,反应容器中加入已除阻聚剂的丙烯酸25g,冰水浴条件下,逐滴滴加体积为134ml的质量浓度为8%w/v的氢氧化钾溶液,使丙烯酸的中和度为55%,待冷却至室温后向其中加入配制好的5g质量的丙烯酰胺溶液,搅拌反应35min后向反应容器中加入5g黄柏羧甲基纤维素、山梨酸钾0.02g、纳米氧化锌0.02g、咪鲜胺0.01g、吲哚丁酸钾0.008g、新福钠0.008g,搅拌25min后向其中依次加入交联剂n,n

亚甲基双丙烯酰胺0.25g、氧化剂过硫酸铵0.30g,搅拌并通氮气30min后将反应容器移入45℃水浴锅中,用注射器将除氧后的还原剂亚硫酸氢钠溶液(nahso3质量为0.24g)注入反应体系中,继续搅拌反应至体系逐渐粘稠,此时停止搅拌,升高水浴温度95℃保温3h。反应结束后将制备的高吸水树脂放置烘箱中干燥48h粉碎即得所需粒径的兼具抗菌和促进植物生长的双重功效的高吸水树脂产品。此高吸水树脂吸水率1415g/g。
107.实施例9
108.取20g粒径为100目的黄柏粉末用质量浓度2.5%的氢氧化钾溶液300ml浸泡7.5h,然后在35℃恒温水浴锅中用质量浓度为15%的氢氧化钾95ml碱化反应2h,然后将其移入75℃水浴锅中用配置好的29.15g氯乙酸钠溶液醚化反应2.5h,经烘干粉碎后通过硫酸铜盐法测试得出所制备的黄柏羧甲基纤维素的取代度为0.38。
109.在冰水浴条件下,反应容器中加入已除阻聚剂的丙烯酸25g,冰水浴条件下,逐滴滴加体积为158ml的质量浓度为8%w/v的氢氧化钾溶液,使丙烯酸的中和度为65%,待冷却至室温后向其中加入配制好的7.5g质量的丙烯酰胺溶液,搅拌反应35min后向反应容器中加入7.5g黄柏羧甲基纤维素、山梨酸钾0.025g、纳米氧化锌0.025g、咪鲜胺0.015g、吲哚丁酸钾0.01g、新福钠0.01g,搅拌25min后向其中依次加入交联剂n,n

亚甲基双丙烯酰胺
0.275g、氧化剂过硫酸铵0.325g,搅拌并通氮气30min后将反应容器移入45℃水浴锅中,用注射器将除氧后的还原剂亚硫酸氢钠溶液(nahso3质量为0.26g)注入反应体系中,继续搅拌反应至体系逐渐粘稠,此时停止搅拌,升高水浴温度95℃保温3h。反应结束后将制备的高吸水树脂放置烘箱中干燥48h粉碎即得所需粒径的兼具抗菌和促进植物生长的双重功效的高吸水树脂产品。此高吸水树脂吸水率1405g/g。
110.实施例10
111.取20g粒径为100目的黄柏粉末用质量浓度2.5%的氢氧化钾溶液300ml浸泡7.5h,然后在35℃恒温水浴锅中用质量浓度为15%的氢氧化钾95ml碱化反应2h,然后将其移入75℃水浴锅中用配置好的29.15g氯乙酸钠溶液醚化反应2.5h,经烘干粉碎后通过硫酸铜盐法测试得出所制备的黄柏羧甲基纤维素的取代度为0.38。
112.在冰水浴条件下,反应容器中加入已除阻聚剂的丙烯酸25g,冰水浴条件下,逐滴滴加体积为73ml的质量浓度为8%w/v的氢氧化钾溶液,使丙烯酸的中和度为30%,待冷却至室温后向其中加入配制好的2.5g质量的丙烯酰胺溶液,搅拌反应35min后向反应容器中加入12.5g黄柏羧甲基纤维素、山梨酸钾0.04g、纳米氧化锌0.04g、咪鲜胺0.02g、吲哚丁酸钾0.04g、新福钠0.04g,搅拌25min后向其中依次加入交联剂n,n

亚甲基双丙烯酰胺0.350g、氧化剂过硫酸铵0.450g,搅拌并通氮气30min后将反应容器移入45℃水浴锅中,用注射器将除氧后的还原剂亚硫酸氢钠溶液(nahso3质量为0.360g)注入反应体系中,继续搅拌反应至体系逐渐粘稠,此时停止搅拌,升高水浴温度95℃保温3h。反应结束后将制备的高吸水树脂放置烘箱中干燥48h粉碎即得所需粒径的兼具抗菌和促进植物生长的双重功效的高吸水树脂产品。此高吸水树脂吸水率890g/g。
113.实施例11
114.取20g粒径为100目的黄柏粉末用质量浓度2.5%的氢氧化钾溶液300ml浸泡7.5h,然后在35℃恒温水浴锅中用质量浓度为15%的氢氧化钾95ml碱化反应2h,然后将其移入75℃水浴锅中用配置好的29.15g氯乙酸钠溶液醚化反应2.5h,经烘干粉碎后通过硫酸铜盐法测试得出所制备的黄柏羧甲基纤维素的取代度为0.38。
115.在冰水浴条件下,反应容器中加入已除阻聚剂的丙烯酸25g,冰水浴条件下,逐滴滴加体积为182ml的质量浓度为8%w/v的氢氧化钾溶液,使丙烯酸的中和度为75%,待冷却至室温后向其中加入配制好的10g质量的丙烯酰胺溶液,搅拌反应35min后向反应容器中加入10g黄柏羧甲基纤维素、山梨酸钾0.03g、纳米氧化锌0.03g、咪鲜胺0.015g、吲哚丁酸钾0.03g、新福钠0.03g,搅拌25min后向其中依次加入交联剂n,n

亚甲基双丙烯酰胺0.300g、氧化剂过硫酸铵0.350g,搅拌并通氮气30min后将反应容器移入45℃水浴锅中,用注射器将除氧后的还原剂亚硫酸氢钠溶液(nahso3质量为0.280g)注入反应体系中,继续搅拌反应至体系逐渐粘稠,此时停止搅拌,升高水浴温度95℃保温2h。反应结束后将制备的高吸水树脂放置烘箱中干燥48h粉碎即得所需粒径的兼具抗菌和促进植物生长的双重功效的高吸水树脂产品。此高吸水树脂吸水率1275g/g。
116.实施例12
117.取20g粒径为100目的黄柏粉末用质量浓度2.5%的氢氧化钾溶液300ml浸泡7.5h,然后在35℃恒温水浴锅中用质量浓度为15%的氢氧化钾95ml碱化反应2h,然后将其移入75℃水浴锅中用配置好的29.15g氯乙酸钠溶液醚化反应2.5h,经烘干粉碎后通过硫酸铜盐法
测试得出所制备的黄柏羧甲基纤维素的取代度为0.38。
118.在冰水浴条件下,反应容器中加入已除阻聚剂的丙烯酸25g,冰水浴条件下,逐滴滴加体积为159ml的质量浓度为8%w/v的氢氧化钾溶液,使丙烯酸的中和度为65%,待冷却至室温后向其中加入配制好的7.5g质量的丙烯酰胺溶液,搅拌反应35min后向反应容器中加入7.5g黄柏羧甲基纤维素、山梨酸钾0.02g、纳米氧化锌0.02g、咪鲜胺0.12g、吲哚丁酸钾0.025g、新福钠0.025g,搅拌25min后向其中依次加入交联剂n,n

亚甲基双丙烯酰胺0.25g、氧化剂过硫酸铵0.275g,搅拌并通氮气30min后将反应容器移入45℃水浴锅中,用注射器将除氧后的还原剂亚硫酸氢钠溶液(nahso3质量为0.22g)注入反应体系中,继续搅拌反应至体系逐渐粘稠,此时停止搅拌,升高水浴温度95℃保温2.5h。反应结束后将制备的高吸水树脂放置烘箱中干燥48h粉碎即得所需粒径的兼具抗菌和促进植物生长的双重功效的高吸水树脂产品。此高吸水树脂吸水率1365g/g。
119.实施例13
120.取20g粒径为100目的黄柏粉末用质量浓度2.5%的氢氧化钾溶液300ml浸泡7.5h,然后在35℃恒温水浴锅中用质量浓度为15%的氢氧化钾95ml碱化反应2h,然后将其移入75℃水浴锅中用配置好的29.15g氯乙酸钠溶液醚化反应2.5h,经烘干粉碎后通过硫酸铜盐法测试得出所制备的黄柏羧甲基纤维素的取代度为0.38。
121.在冰水浴条件下,反应容器中加入已除阻聚剂的丙烯酸25g,冰水浴条件下,逐滴滴加体积为134ml的质量浓度为8%w/v的氢氧化钾溶液,使丙烯酸的中和度为55%,待冷却至室温后向其中加入配制好的8.5g质量的丙烯酰胺溶液,搅拌反应35min后向反应容器中加入8.5g黄柏羧甲基纤维素、山梨酸钾0.025g、纳米氧化锌0.025g、咪鲜胺0.15g、吲哚丁酸钾0.0225g、新福钠0.0225g,搅拌25min后向其中依次加入交联剂n,n

亚甲基双丙烯酰胺0.225g、氧化剂过硫酸铵0.325g,搅拌并通氮气30min后将反应容器移入45℃水浴锅中,用注射器将除氧后的还原剂亚硫酸氢钠溶液(nahso3质量为0.26g)注入反应体系中,继续搅拌反应至体系逐渐粘稠,此时停止搅拌,升高水浴温度95℃保温2.5h。反应结束后将制备的高吸水树脂放置烘箱中干燥48h粉碎即得所需粒径的兼具抗菌和促进植物生长的双重功效的高吸水树脂产品。此高吸水树脂吸水率1330g/g。
122.实施例14
123.取20g粒径为100目的黄柏粉末用质量浓度2.5%的氢氧化钾溶液300ml浸泡7.5h,然后在35℃恒温水浴锅中用质量浓度为15%的氢氧化钾95ml碱化反应2h,然后将其移入75℃水浴锅中用配置好的29.15g氯乙酸钠溶液醚化反应2.5h,经烘干粉碎后通过硫酸铜盐法测试得出所制备的黄柏羧甲基纤维素的取代度为0.38。
124.在冰水浴条件下,反应容器中加入已除阻聚剂的丙烯酸25g,冰水浴条件下,逐滴滴加体积为146ml的质量浓度为8%w/v的氢氧化钾溶液,使丙烯酸的中和度为60%,待冷却至室温后向其中加入配制好的5g质量的丙烯酰胺溶液,搅拌反应35min后向反应容器中加入6g黄柏羧甲基纤维素、山梨酸钾0.025g、纳米氧化锌0.025g、咪鲜胺0.015g、吲哚丁酸钾0.01g、新福钠0.01g,搅拌25min后向其中依次加入交联剂n,n

亚甲基双丙烯酰胺0.25g、氧化剂过硫酸铵0.3g,搅拌并通氮气30min后将反应容器移入45℃水浴锅中,用注射器将除氧后的还原剂亚硫酸氢钠溶液(nahso3质量为0.24g)注入反应体系中,继续搅拌反应至体系逐渐粘稠,此时停止搅拌,升高水浴温度95℃保温3h。反应结束后将制备的高吸水树脂放置
烘箱中干燥48h粉碎即得所需粒径的兼具抗菌和促进植物生长的双重功效的高吸水树脂产品。此高吸水树脂吸水率1455g/g。
125.本发明具体应用途径很多,以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出,以上实施例仅用于说明本发明,而并不用于限制本发明的保护范围。对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进,这些改进也应视为本发明的保护范围。
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