申閆春 楊獻(xiàn)青 王芳輝 朱紅

摘 要：利用自制的聚丙烯酸鉀/腐植酸（PKA/HA）考察了產(chǎn)品形狀對(duì)吸水保水特性的影響，結(jié)果顯示：大顆粒、小顆粒和粉末狀三種劑型的保水劑中，當(dāng)保水劑的顆粒居中，即形狀為小顆粒時(shí)，其溶脹度、吸水速率和倍率等綜合性能均為最好，其吸收的水能夠達(dá)到自身重量的近700倍。

關(guān)鍵詞：聚丙烯酸鉀/腐植酸保水劑 形狀 保水特性

中圖分類號(hào)：S482 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）06（b）-0100-02

保水劑是一種吸水量大，且能夠保持所吸收水分不快速散發(fā)的高分子聚合物，性能優(yōu)異的保水劑能夠吸收超過自身重量幾千倍的水分。從20世紀(jì)60年代美國(guó)農(nóng)業(yè)部率先采用丙烯腈和與玉米淀粉聚合制得SGP保水劑商品后，世界各國(guó)對(duì)保水劑的研究日益增多，也開發(fā)出了眾多種類的保水劑產(chǎn)品，使保水劑在農(nóng)業(yè)生成中成為繼農(nóng)藥和肥料之后的第三大生成資料。而且保水劑的應(yīng)用不僅限于農(nóng)業(yè)。目前保水劑已經(jīng)在除農(nóng)業(yè)之外的建筑、園藝、工業(yè)等許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，且效果良好。

丙烯酰胺類的保水劑是目前應(yīng)用最多的保水劑，其種類與合成方法的研究很多，但是，對(duì)于同一種保水劑的產(chǎn)品形狀對(duì)保水性能的影響研究較少，本文采用自制的聚丙烯酸鉀/腐植酸（PKA/HA）型保水劑，考察產(chǎn)品形狀對(duì)吸水保水性能影響。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

采用自制聚丙烯酸鉀/腐植酸（PKA/HA）型保水劑，分別制成大顆粒、小顆粒、粉末三種劑型。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 保水性

取各種劑型保水劑各0.1g，每種形狀的保水劑各取3份，放置于9個(gè)表面皿中，每個(gè)表面皿中加入蒸餾水150g，讓每個(gè)樣品充分吸水，再成凝膠狀態(tài)后，取出凝膠狀物稱重，待連續(xù)三次稱重其重量幾乎無變化時(shí)，證明其吸水完全，取每種劑型樣品的3份平均值為每種劑型樣品的最終吸水量。

1.2.2 吸水耐久性

通過對(duì)保水劑的重復(fù)吸水次數(shù)來判定保水劑的吸水耐久性，即按1.2.1中測(cè)定保水性的方法，待吸水完全后，將其放入烘箱中烘干，再按測(cè)定保水性的方法吸水完全，再烘干，然后重復(fù)多次，直到其吸水性能下降到設(shè)定值。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 保水性

在研究過程中，大部分實(shí)驗(yàn)是在室內(nèi)進(jìn)行的，各種劑型的保水劑在室內(nèi)保水能達(dá)6d以上。但是保水劑的使用幾乎都是在室外非恒溫的情況下進(jìn)行的，因此，我們主要進(jìn)行室外保水性測(cè)試試驗(yàn)，室外測(cè)試結(jié)果如表1所示。從表1中的數(shù)據(jù)可以看出，每種形狀的保水劑都具有保水性。各保水劑的保水性能均能保持4d以上，但粉末性的保水劑能夠完全蒸干，幾乎不殘留水分，但是顆粒型的保水劑在相同處理?xiàng)l件下處理后，均能夠保持一定的水分在保水劑中。在室外時(shí)，風(fēng)速變化和溫度變化，會(huì)直接影響保水劑中的水分蒸發(fā)，其保水性能略比室內(nèi)的保水性差。

2.2 吸水速率

保水劑對(duì)水的吸收速率也是考察保水劑性能的指標(biāo)之一，對(duì)三種形貌的保水劑的吸水速率進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果如圖1。

在測(cè)試過程中發(fā)現(xiàn)，三種形貌的保水劑一放入水中遍馬上開始吸收水分。但是，保水劑的形貌不同，吸收速率和吸收量也大不相同。從圖1可以看出，三種形貌的保水劑中，粉末型和大顆粒型保水劑的吸水量隨時(shí)間增加，先快速上升，但在12min后，基本達(dá)到飽和，之后曲線基本保持不變，也即是在12min之后這兩種保水劑不再吸水。小顆粒的吸水量隨著時(shí)間增加，一直增長(zhǎng)，27min之后，增加才趨于緩慢。

2.3 吸水次數(shù)

筆者吸水次數(shù)可以表示保水劑的耐水性能，對(duì)保水劑進(jìn)行吸水次數(shù)的測(cè)定，其結(jié)果如表2所示，數(shù)據(jù)顯示，各種形狀的保水劑都具有較好的重復(fù)利用性能，所有形狀的保水劑中，顆粒型的保水劑在前期能夠吸水量達(dá)到自身重量的700多倍。經(jīng)過20次重復(fù)，最差的粉末型保水劑的吸水倍數(shù)仍然在310倍以上。每次重復(fù)之后，吸水率總體為下降趨勢(shì)。

3 結(jié)語

筆者考察了自制聚丙烯酸鉀/腐植酸保水劑不同形狀（粉末、小顆粒、大顆粒）產(chǎn)品對(duì)保水性能的影響。三種劑型保水劑中小顆粒溶脹度、吸水倍率最大，吸水速率最快，室內(nèi)和室外保水性能最好，反復(fù)利用次數(shù)最多。

參考文獻(xiàn)

[1] 羅云美.保水劑對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)及抗旱生理指標(biāo)的影響 [J].云南農(nóng)業(yè)，2018（4）：73-77.

[2] 劉川，查軒，黃少燕.保水劑施用方式對(duì)花崗巖紅壤坡面水土保持的影響[J].水土保持學(xué)報(bào)，2017，31（6）：110-115.