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技术

本发明专利技术公开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：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；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；反应结束后保温，即得。本发明专利技术制备的吸水树脂具有良好的抗菌性和促进植物生长的作用，且制备的高吸水树脂吸水率为830

【技术实现步骤摘要】
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


[0001]本专利技术涉及用于农业、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
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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
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1455g/g。

技术介绍

[0002]高吸水树脂是一种含有大量
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OH、
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COOH、
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COONa、
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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。
[0003]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。
[0004]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。
[0005]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。
[0006]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＇
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亚甲基双丙烯酰胺、引发剂过硫酸铵，在室温下搅拌1.0
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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＇
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亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵的质量比是1∶0
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0.5∶0.2
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3.2∶0.15
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0.62∶0.0002
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0.0599∶0.0002
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0.0599∶0.0002
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0.0045∶0.0016
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0.0089，之后通入氮气并在水浴中缓慢加热，使其在65
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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
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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
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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，而本专利技术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，因此本专利技术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。
[0007]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，得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一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，其特征在于，包括以下步骤：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；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
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100℃保温，即得所述高吸水树脂。2.根据权利要求1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，其特征在于，步骤S1中，所述低浓度的碱溶液为质量浓度为1％
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3％的氢氧化钾溶液，所述浸泡时间为5
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8h；所述黄柏粉末与低浓度的碱溶液的质量体积比为20:250
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350。3.根据权利要求1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，其特征在于，步骤S1中，所述高浓度的碱溶液为质量浓度为12
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15％的氢氧化钾溶液，碱化反应的温度为30
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40℃、反应时间为1.5
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2.5h；所述黄柏粉末和高浓度的碱溶液的质量体积比为20:60
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100。4.根据权利要求1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，其特征在于，步骤S1中，所述黄柏粉末与氯乙酸钠的质量比为20:27.5
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31.1；所述醚化反应的温度为70
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80℃、反应时间1.5
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3h；制备的所述黄芩羧甲基纤维素的取代度为0.26
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0.38。5.根据权利要求1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，其特征在于，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
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14.56：2.5
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10：2.5
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12.5：0.025
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0.1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张立志，杨永启，李智超，聂玉平，张荣坤，徐勇，万超前，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：