论文部分内容阅读
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-甲基丙磺酸(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%o,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。