針對現有保水劑價格過高、難以在農業(yè)生產中大面積應用推廣的現狀,科研人員以創(chuàng)制礦物-高分子高吸水新型保水復合材料為核心,采取水溶液聚合法,將我國資源豐富、價格低廉的非金屬礦物(如鈉鈣鋁硅酸鹽、高嶺土、鎂質粘土(凹凸棒石、海泡石)、絹云母、累托石、伊利石、沸石、煅燒高嶺土等)復合到高分子單體中,制備了具有綜合生態(tài)環(huán)境效應的層狀硅酸鹽/高分子保水復合材料、架狀硅酸鹽/高分子保水復合材料、無定形硅酸鹽/高分子保水復合材料等幾個系列的非金屬礦物/高分子保水功能復合材料十一種,同時開發(fā)了用從煤渣等固體廢棄物中提取并經無害化處理后的材料制備保水功能復合材料的技術,重點研究了鈉鈣鋁硅酸鹽/聚丙烯酸鈉-聚丙烯酰胺保水復合材料、凹凸棒石/聚丙烯酸鈉-聚丙稀酰胺保水復合材料、高嶺土/聚丙烯酸鈉保水復合材料,包括有層狀硅酸鹽-高分子高吸水保水復合材料,架狀硅酸鹽-高分子高吸水保水復合材料,無定形硅酸鹽-高分子高吸水保水復合材料等多個系列。與傳統合成高分子保水劑相比,新型復合系列材料的性價比更高(原材料成本降低了20-30%),吸自來水倍率更加適中(大于150倍),抗鹽堿性更好(吸0.9%NaCl溶液大于50倍),并且具有凝膠強度更高(凝膠強度大于100g/cm2)、改善土壤團粒結構等突出性能。“礦物-高分子高吸水保水復合材料”中高分子部分一般為聚丙烯酸或聚丙烯酰胺或幾種單體的共聚物,所使用的礦物則是土壤的主要組成成分。礦物質保水劑能較快吸收自身重量幾十倍至幾百倍的水溶液而成為凝膠,凝膠網絡內所含的水不能被簡單物理方法擠出,但所吸持的水分主要保持在10kPa~50 kPa低吸力范圍內,98%為自由水,是植物最易吸收利用的水分。材料在性能方面具有吸液倍率高,保水能力強,抗鹽性好,凝膠強度大,保水能力強的特點。產品價格由20000元/噸左右降低到9000元/噸左右,產品性能優(yōu)于國外同類產品,具有強大的市場競爭力。
來源:科技部