聚丙烯酸接枝碱木质素基铁肥的制备及其缓释性能.pdf

《聚丙烯酸接枝碱木质素基铁肥的制备及其缓释性能.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第28卷第18期农业工程学报V01．28No．182082012年9月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringSep．2012聚丙烯酸接枝碱木质素基铁肥的制备及其缓释性能马艳丽1，一，王儒儒1，方桂珍1，一，李大奇1(1．东北林业大学材料科学与工程学院，哈尔滨150040；2．教育部生物质材料重点实验室，哈尔滨150040)摘要：为提高铁元素的累积释放率，以丙烯酸单体接枝无定形高分子碱木质素制备了具有保水、缓释功能的聚丙烯酸接枝碱木质素基铁肥(简写，ALS．G．P(AA)铁肥)。考察了丙烯酸中和度、

2、引发剂用量、交联剂用量、温度、碱木质素接枝率等因素对ALS．G．P(AA)铁肥吸水倍率的影响，研究了ALS—G．P(AA)铁肥在水中的Fe离子的缓释行为。结果表明：最佳制各条件为丙烯酸中和度60％、引发剂用量O．06g、交联剂用量O．03g、温度为60。C、碱木质素接枝率为25％；该产物铁质量分数为7．74mg售吸水倍率可达1017g儋。吸水饱和的ALS．G．P(AA)铁肥的肥效期为22d，其在水中铁元素累积溶出特征符合一元二次方程模型，铁元素释放曲线呈“S”形。该研究为高效施用铁肥和碱木质素在农业可降解缓／控释载体领域的应用提供了参考，并有望进一步拓展。关键词：铁，聚

3、合，木质素，聚丙烯酸，接枝，缓释doi：10．3969巧．issn．1002—6819．2012．18．030中图分类号：S143．5；S147．5；TQ351文献标志码：A文章编号：1002—6819(2012)一18—0208—07马艳丽，王儒儒，方桂珍，等．聚丙烯酸接枝碱木质素基铁肥的制备及其缓释性能[J]．农业工程学报，2012，28(18)：208—214．MaYanli，WangRuru，FangGuizhen，eta1．Preparationandreleaseperformanceofpolyacrylicacidgraftedalkalilignin—

4、basedironfertilizer[J]．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE)，2012，28(18)：208--214．(inChinesewithEnglishabstracOO引言近年来农药及作物的缓释研究领域，控释体的无毒、安全性以及对温度、pH值的环境影响的研究倍受关注11。5l。控释肥的释放曲线有3种：第1种是Higuchi型，这种膜通常厚度较薄或材料性能差，前期释放速度快，后期释放很慢，例如聚丙烯铁肥的缓释；第1种为匀速释放，温度恒

5、定的前提下，每天释放基本完全一样，这种包衣材料膜没有膨胀性，微孔或孔隙的大小是恒定的；第3种是“S”的释放曲线，通常这种肥料前期释放很慢，后期释放加快。植物生长最喜欢的养分释放曲线，前期植物苗期时，对养分需求少，随着生长的加快，对养分的需求随之加快，因此，S型的释放曲线是非常理想的曲线州。目前通用的聚丙烯酸树脂具有网络结构和亲水基团，无毒【7J、保水性好18J且具有缓／控释功能[9l。但因其吸水膨胀倍数较高，其凝胶结构水通道空腔收稿日期：2012．01．31修订日期：2012—07—15基金项目：国家林业局公益项目(200904072)；黑龙江省重点项目(GB06850

6、1—3)；中央高校基本科研业务费专项资金(DL09BB30)作者简介：马艳丽(1979一)，女，讲师，博士，主要从事木材化学、生物质复合材料研究。哈尔滨东北林业大学材料科学与工程学院，150040。Email：myl219@126．com。※通信作者：方桂珍(1954一)，女，教授，博士生导师，主要从事木材化学、生物质复合材料研究。哈尔滨东北林业大学材料科学与工程学院，150040。尺寸大导致肥料的缓释释放期相对较短，影响其发对肥料的缓释效果¨川。木质素无毒、可再生⋯1且来源丰富【12】，其苯基丙烷结构单元通过碳碳键、醚键连接具有较多疏水基团的可降解【l3J天然高分子。

7、将木质素引入到水凝胶中，可以提高水凝胶的强度。木质素本身具有一定的生物相容性，故它的加入不会影响水凝胶的生物相容性。由于木质素含有酚羟基和羧基等基团，可形成配位结构，故在水凝胶中引入木质素对其吸附离子十分有利【l¨7l。因此，该研究以过硫酸铵为碱木质素和丙烯酸接枝反应的引发剂【18。19】，通过溶液聚合的方式制备了可生物降解的膨胀型ALS—G—P(AA)铁肥。采用具有无定形结构的碱木质素做为嵌段与丙烯酸单体共聚，目的是改变聚丙烯酸结构中封闭空腔的结构，以无定形结构搭建的缓释通道，提高铁元素的累积释放率；并将聚丙烯酸对铁的Higuchi缓释