1.本发明涉及一种园林绿化土壤用保水剂及其制备方法，属于保水剂领域。
背景技术：
2.土壤用保水剂是一种吸水能力特别强的功能高分子材料，无毒无害，反复释水、吸水，因此农业上人们把它比喻为"微型水库"，同时，它还能吸收肥料、农药、并缓慢释放，增加肥效、药效，广泛用于农业、林业、园艺等领域。
3.目前主要的产品为聚丙烯酰胺和聚丙烯酸盐类吸水树脂制成的保水剂，保水寿命可以达到2-4年，但是保水效率呈逐年下降趋势，这类吸水树脂有一定的吸水倍率，但是其吸水速率较低，吸满所需时间长，而且丙烯酸盐类吸水树脂中的聚丙烯酸钠类保水剂会造成土壤中钠离子含量上升，会导致土壤环境逐渐恶化。
4.此外还有淀粉接枝丙烯酸盐类保水剂，这类保水剂吸水倍率和吸水速率等性状极佳，但是寿命短，保水寿命只能维持一年左右。
5.cn105112071a公开了一种颗粒状腐殖酸型土壤保水剂，为淀粉接枝丙烯酸盐类保水剂，同样保水寿命短，不能长时间保水，而且吸水速率快的同时释水速率也较快。
6.综上所述，现有技术存在以下问题：（1）现有保水寿命长的保水剂，吸水速率较低，保水效率不能维持，呈逐年下降；（2）现有吸水倍率高吸水速率快的保水剂，释水速率快，保水寿命短。
技术实现要素：
7.本发明所要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷，通过对原料进行改性制成保水剂，实现以下发明目的：（1）保水剂保水寿命长，吸水速率快，保水效率能够维持；（2）吸水倍率高的保水剂吸水速率快，释水速率慢，保水寿命长。
8.为解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：一种园林绿化土壤用保水剂，所述保水剂的原料按质量份计，包括以下组分：丙烯酸20-30份、氯化邻苯二甲酸酐改性聚丙烯酸铵90-130份、水600份、二乙烯三胺1.8-2.2份、淀粉12-17份、改性木棉纤维粉料50-70份。以下是对上述技术方案的进一步改进：所述制备方法包括制备改性木棉纤维粉料、制备氯化邻苯二甲酸酐改性聚丙烯酸铵、制备保水剂。
9.所述制备改性木棉纤维粉料，将木棉纤维干燥至含水量1-3%，粉碎至180-250目得到木棉纤维粉料，将木棉纤维粉料分散于无水乙醇中，加入酒石酸溶解后，在110-120℃下搅拌50-70min，搅拌完成后抽滤，滤渣干燥至含水量1-3%并粉碎至180-250目得到改性木棉纤维粉料；所述木棉纤维粉料与无水乙醇的质量比为1:40-60；
所述酒石酸与木棉纤维粉料的质量比为2.5-3.5:1。
10.所述制备氯化邻苯二甲酸酐改性聚丙烯酸铵，将聚丙烯酸铵溶于水得到聚丙烯酸铵水溶液，投入反应釜然后加入引发剂，升温至80-90℃加入邻苯二甲酸酐搅拌80-120min，降温至50-60℃，通入氯气后继续搅拌320-400min，然后蒸发干燥后用丙酮清洗得到氯化邻苯二甲酸酐改性聚丙烯酸铵；所述聚丙烯酸铵与水的质量比为1:12-17；所述引发剂由过硫酸铵和过硫酸钾组成，质量比为1:0.5-1.5；所述引发剂与聚丙烯酸铵的质量比为1:75-85；所述邻苯二甲酸酐与聚丙烯酸铵的质量比为1:20-30；所述氯气与聚丙烯酸铵的质量比为1:1.8-2.2。
11.所述制备保水剂，将丙烯酸、氯化邻苯二甲酸酐改性聚丙烯酸铵、水混合均匀得到混合液，加入二乙烯三胺，在60-70℃下搅拌50-80min后，加入淀粉总量的一半，15-25min内加入完成，加入完成后继续搅拌25-35min，再加入剩余的淀粉和改性木棉纤维粉料，15-25min内加入完成，加入完成后继续搅拌50-70min，蒸发干燥后造粒得到保水剂；所述造粒，保水剂粒径为1.2-1.7mm。
12.与现有技术相比，本发明取得以下有益效果：本发明的保水剂吸水倍率高，吸盐水倍率高，吸水倍率为857-870g/g，吸盐水倍率为43-45g/g（ny∕t 886-2016）；本发明的保水剂吸水速率快，自然吸水13-15min吸水量达到857-870g/g，释水速率低，保水能力强，12h保水率为96.9-97.5%，24h保水率为81.2-81.4%，36h保水率为63.5-64.2%，48h保水率为47.6-48.7%，60h保水率为29.8-30.9%，72h保水率为15.2-15.3%，84h保水率为6.5-6.7%，96h保水率为1.9-2.1%；本发明的保水剂寿命长，24个月后仍能保持一定的吸水倍率，6个月后吸水倍率为840-850g/g，12个月后吸水倍率为610-630g/g，18个月后吸水倍率为510-520g/g,24个月后吸水倍率为220-240g/g。
具体实施方式
13.实施例1（1）制备改性木棉纤维粉料将木棉纤维干燥至含水量2%，粉碎至200目得到木棉纤维粉料，将木棉纤维粉料分散于无水乙醇中，加入酒石酸溶解后，在115℃下搅拌60min，搅拌完成后抽滤，滤渣干燥至含水量2%并粉碎至200目得到改性木棉纤维粉料；所述木棉纤维粉料与无水乙醇的质量比为1:50；所述酒石酸与木棉纤维粉料的质量比为3:1。
14.（2）制备氯化邻苯二甲酸酐改性聚丙烯酸铵将聚丙烯酸铵溶于水得到聚丙烯酸铵水溶液，投入反应釜然后加入引发剂，升温至85℃加入邻苯二甲酸酐搅拌90min，降温至55℃，通入氯气后继续搅拌360min，然后蒸发干燥后用丙酮清洗得到氯化邻苯二甲酸酐改性聚丙烯酸铵；所述聚丙烯酸铵与水的质量比为1:15；
所述引发剂由过硫酸铵和过硫酸钾组成，质量比为1:1；所述引发剂与聚丙烯酸铵的质量比为1:80；所述邻苯二甲酸酐与聚丙烯酸铵的质量比为1:25；所述氯气与聚丙烯酸铵的质量比为1:2。
15.（3）制备保水剂所述保水剂的原料按质量份计，包括以下组分：丙烯酸24份、氯化邻苯二甲酸酐改性聚丙烯酸铵110份、水700份、二乙烯三胺2份、淀粉15份、改性木棉纤维粉料60份；将丙烯酸、氯化邻苯二甲酸酐改性聚丙烯酸铵、水混合均匀得到混合液，加入二乙烯三胺，在65℃下搅拌60min后，加入淀粉总量的一半，20min内加入完成，加入完成后继续搅拌30min，再加入剩余的淀粉和改性木棉纤维粉料，20min内加入完成，加入完成后继续搅拌60min，蒸发干燥后造粒得到保水剂；所述造粒，保水剂粒径为1.5mm。
16.实施例1的保水剂吸水倍率高，吸盐水倍率高，吸水倍率为870g/g，吸盐水倍率为45g/g（ny∕t 886-2016）；实施例1的保水剂吸水速率快，自然吸水13min吸水量达到870g/g，释水速率低，保水能力强，12h保水率为97.5%，24h保水率为81.3%，36h保水率为64.2%，48h保水率为48.7%，60h保水率为30.9%，72h保水率为15.3%，84h保水率为6.7%，96h保水率为2.1%；实施例1的保水剂寿命长，24个月后仍能保持一定的吸水倍率，6个月后吸水倍率为850g/g，12个月后吸水倍率为630g/g，18个月后吸水倍率为520g/g,24个月后吸水倍率为240g/g。
17.实施例2（1）制备改性木棉纤维粉料将木棉纤维干燥至含水量1%，粉碎至180目得到木棉纤维粉料，将木棉纤维粉料分散于无水乙醇中，加入酒石酸溶解后，在110℃下搅拌70min，搅拌完成后抽滤，滤渣干燥至含水量1%并粉碎至180目得到改性木棉纤维粉料；所述木棉纤维粉料与无水乙醇的质量比为1:40；所述酒石酸与木棉纤维粉料的质量比为2.5:1。
18.（2）制备氯化邻苯二甲酸酐改性聚丙烯酸铵将聚丙烯酸铵溶于水得到聚丙烯酸铵水溶液，投入反应釜然后加入引发剂，升温至80℃加入邻苯二甲酸酐搅拌120min，降温至50℃，通入氯气后继续搅拌400min，然后蒸发干燥后用丙酮清洗得到氯化邻苯二甲酸酐改性聚丙烯酸铵；所述聚丙烯酸铵与水的质量比为1:12；所述引发剂由过硫酸铵和过硫酸钾组成，质量比为1:0.5；所述引发剂与聚丙烯酸铵的质量比为1:75；所述邻苯二甲酸酐与聚丙烯酸铵的质量比为1:20；所述氯气与聚丙烯酸铵的质量比为1:1.8。
19.（3）制备保水剂所述保水剂的原料按质量份计，包括以下组分：丙烯酸20份、氯化邻苯二甲酸酐改性聚丙烯酸铵90份、水600份、二乙烯三胺1.8份、淀粉12份、改性木棉纤维粉料50份；
将丙烯酸、氯化邻苯二甲酸酐改性聚丙烯酸铵、水混合均匀得到混合液，加入二乙烯三胺，在60℃下搅拌80min后，加入淀粉总量的一半，15min内加入完成，加入完成后继续搅拌25min，再加入剩余的淀粉和改性木棉纤维粉料，15min内加入完成，加入完成后继续搅拌50min，蒸发干燥后造粒得到保水剂；所述造粒，保水剂粒径为1.2mm。
20.实施例2的保水剂吸水倍率高，吸盐水倍率高，吸水倍率为862g/g，吸盐水倍率为43g/g（ny∕t 886-2016）；实施例2的保水剂吸水速率快，自然吸水14min吸水量达到862g/g，释水速率低，保水能力强，12h保水率为96.9%，24h保水率为81.2%，36h保水率为63.8%，48h保水率为48.5%，60h保水率为30.2%，72h保水率为15.2%，84h保水率为6.5%，96h保水率为2.0%；实施例2的保水剂寿命长，24个月后仍能保持一定的吸水倍率，6个月后吸水倍率为840g/g，12个月后吸水倍率为610g/g，18个月后吸水倍率为510g/g,24个月后吸水倍率为220g/g。
21.实施例3（1）制备改性木棉纤维粉料将木棉纤维干燥至含水量3%，粉碎至250目得到木棉纤维粉料，将木棉纤维粉料分散于无水乙醇中，加入酒石酸溶解后，在120℃下搅拌50min，搅拌完成后抽滤，滤渣干燥至含水量3%并粉碎至250目得到改性木棉纤维粉料；所述木棉纤维粉料与无水乙醇的质量比为1:60；所述酒石酸与木棉纤维粉料的质量比为3.5:1。
22.（2）制备氯化邻苯二甲酸酐改性聚丙烯酸铵将聚丙烯酸铵溶于水得到聚丙烯酸铵水溶液，投入反应釜然后加入引发剂，升温至90℃加入邻苯二甲酸酐搅拌80min，降温至60℃，通入氯气后继续搅拌320min，然后蒸发干燥后用丙酮清洗得到氯化邻苯二甲酸酐改性聚丙烯酸铵；所述聚丙烯酸铵与水的质量比为1:17；所述引发剂由过硫酸铵和过硫酸钾组成，质量比为1:1.5；所述引发剂与聚丙烯酸铵的质量比为1:85；所述邻苯二甲酸酐与聚丙烯酸铵的质量比为1:30；所述氯气与聚丙烯酸铵的质量比为1:2.2。
23.（3）制备保水剂所述保水剂的原料按质量份计，包括以下组分：丙烯酸30份、氯化邻苯二甲酸酐改性聚丙烯酸铵130份、水800份、二乙烯三胺2.2份、淀粉17份、改性木棉纤维粉料70份；将丙烯酸、氯化邻苯二甲酸酐改性聚丙烯酸铵、水混合均匀得到混合液，加入二乙烯三胺，在70℃下搅拌50min后，加入淀粉总量的一半，25min内加入完成，加入完成后继续搅拌35min，再加入剩余的淀粉和改性木棉纤维粉料，25min内加入完成，加入完成后继续搅拌70min，蒸发干燥后造粒得到保水剂；所述造粒，保水剂粒径为1.7mm。
24.实施例3的保水剂吸水倍率高，吸盐水倍率高，吸水倍率为857g/g，吸盐水倍率为44g/g（ny∕t 886-2016）；
实施例3的保水剂吸水速率快，自然吸水15min吸水量达到857g/g，释水速率低，保水能力强，12h保水率为97.2%，24h保水率为81.4%，36h保水率为63.5%，48h保水率为47.6%，60h保水率为29.8%，72h保水率为15.3%，84h保水率为6.5%，96h保水率为1.9%；实施例3的保水剂寿命长，24个月后仍能保持一定的吸水倍率，6个月后吸水倍率为840g/g，12个月后吸水倍率为620g/g，18个月后吸水倍率为510g/g,24个月后吸水倍率为230g/g。
25.对比例1在实施例1的基础上，省去制备改性木棉纤维粉料和制备氯化邻苯二甲酸酐改性聚丙烯酸铵的步骤，使用未改性的木棉纤维粉料和普通聚丙烯酸铵，其余步骤相同，制备保水剂。
26.对比例1的保水剂吸水倍率为480g/g，吸盐水倍率为21g/g（ny∕t 886-2016）；对比例1的保水剂自然吸水32min吸水量达到480g/g， 12h保水率为92.1%，24h保水率为63.5%，36h保水率为32.8%，48h保水率为27.7%，60h保水率为12.5%，72h保水率为0%；对比例1的保水剂6个月后吸水倍率为420g/g，12个月后吸水倍率为270g/g，18个月后吸水倍率为130g/g。