磷肥增效剂衣康酸类聚合物的合成及性能研究
更新日期:2018-07-01     来源:化学反应工程与工艺   浏览次数:606
核心提示:磷是植物生长发育所必需的主要营养元素之一,它既是植物体内许多重要有机化合物的组分,同时又以多种方式参与植物体内各种代谢过程,因此,磷肥在农业生

磷是植物生长发育所必需的主要营养元素之一, 它既是植物体内许多重要有机化合物的组分, 同时又以多种方式参与植物体内各种代谢过程,因此,磷肥在农业生产中起着极其重要的作用。中国的磷矿资源并不丰富,且多集中分布在西南和中南地区,开采和运输较为困难。随着工业的发展,磷肥在农业中的用量不断增加,由于土壤中特定的理化性状及磷酸盐的化学行为,导致作物对磷肥的利用率很低,当季利用率一般只有5%~10%,即使考虑作物的后效,一般也不会超过25%。没有被植物利用的磷肥会随着土壤的侵蚀而流失,造成水体污染,如水体的富营养化等。
肥料增效剂是通过有效促进植物对营养元素的吸收,来提高化肥利用率。增效因子主要包括4大类:腐殖酸类、激素类、多元素矿质类和高分子聚合物类。其中激素类、多元素矿质类通过调节植物生长代谢,调节植物对肥料的吸收来增加复合肥的肥效;腐殖酸类产品是泥炭等矿质资源的提取物,具有不可再生、资源有限,施用量大等缺点;高分子聚合物,以其添加量少、促进植物生物效果明显等优势而越来越被重视,但现有的高分子聚合物增效剂种类较少,生物降解性不佳,如聚丙烯酸等,且伴随磷肥施入土壤中造成土污染,不利于长期发展。根据农业部发布的《到2020年化肥使用量零增长行动方案》,要采取推进精准施肥、调整化肥使用结构、改进施肥方式等方法。因此,能够促使养分利用效率提高,大幅度提高肥料利用率的肥料增效剂的研究、开发和应用具有很大的现实意义和广阔的前景。
衣康酸分子中不但含有碳-碳双键官能团,还含有两个非对称结构的羧基,后者赋予衣康酸共聚物优良的负电分散性能,衣康酸是由可再生资源经发酵法生产的,具有良好的生物降解性,国内已形成较大的生产能力;马来酸酐是一种常用的重要基本有机化工原料,是世界上第三大酸酐原料,较其它羧酸类单体价格较低;两种酸分子结构中取代烯烃存在位阻效应导致反应活性较低,与聚合活性较高的丙烯酸聚合,在保证较高转化率的前提下增加共聚物中羧基密度。迄今为止,以IA,MA,AA为单体的三元聚合及其增效磷肥方面的应用还未见有文献报导。
作者:李雅琪