盆栽用湿度调节树脂的制备
北京理工大学珠海学院2020届本科生毕业论文盆栽用湿度调节树脂的制备盆栽用湿度调节树脂的制备摘要本文以聚乙烯醇1788、马来酸、对苯二甲酸、淀粉为原料合成非离子型湿度调节树脂，测试在各醇酸比例下湿度调节树脂的吸水能力，以求最佳醇酸比，希望得到一种可生物降解的、吸水能力较好的吸水树脂。实验主要部分分为PVA与马来酸交联的醇酸比对树脂吸水倍率的影响、PVA与对苯二甲酸交联的醇酸比对树脂吸水倍率的影响PVA与马来酸、对苯二甲酸交联的醇酸比对树脂吸水倍率的影响、PVA/淀粉与马来酸交联的醇酸比对树脂吸水倍率的影响、PVA/淀粉与马来酸、对苯二甲酸交联的醇酸比对树脂吸水倍率的影响。结果表明，马来酸交联PVA树脂过于柔软，无法形成较稳定的交联空间，吸水性能欠佳。对苯二甲酸与PVA形成的树脂，刚性交联键约束树脂膨胀，吸水率较低。具有互穿交联结构的DN水凝胶的PVA、马来酸、对苯二甲酸合成树脂吸水倍率最高，达到1378%。粉/PVA、马来酸树脂、马来酸时会形成两种类型的树脂，一种为海绵状结构受压脱水，一种类似于其他湿度调节树脂受压不会大量脱水。关键词：PVA；湿度调节树脂；吸水倍率；DN水凝胶结构Preparation of Humidity Regulating Resin for Pot CultivationSummaryIn this paper, non-ionic humidity regulating resin was synthesized from polyvinyl alcohol 1788, maleic acid, terephthalic acid and starch. The water absorption capacity of humidity regulating resin was tested under different alcohol acid ratio, in order to obtain the best alcohol acid ratio, and hope to obtain a biodegradable water absorption resin with better water absorption capacity. The main part of the experiment is divided into three parts: the influence of the ratio of PVA to maleic acid, the ratio of PVA to terephthalic acid, the ratio of PVA to maleic acid, the ratio of terephthalic acid to alkyd, the ratio of PVA / starch to maleic acid, the ratio of PVA / starch to maleic acid, the ratio of PVA / starch to maleic acid and the ratio of p-benzene The influence of the alcohol acid ratio crosslinked by dicarboxylic acid on the water absorption of the resin.The results showed that the maleic acid crosslinked PVA resin was too soft to form a stable crosslinking space and its water absorption was not good. The resin formed by terephthalic acid and PVA has rigid cross bond to restrain the expansion of the resin and low water absorption. The DN, PVA and maleic acid terephthalic acid resin with interpenetrating crosslinking structure has the highest water absorption rate of 1378%. Powder / PVA, maleic acid resin and maleic acid will form two types of resin, one is pressure dehydration of sponge structure, and the other is similar to other humidity regulating resin, which will not dehydrate a lot under pressure.Keyword：PVA; humidity regulating resin; water absorbency; DN hydrogel structure目录1绪论11.1盆栽11.1.1盆栽的简介和浇水意义11.1.2盆栽浇水的难题和解决方案比较11.2湿度调节树脂的定义和种类以及原理21.2.1湿度调节树脂的定义和种类21.2.2湿度调节树脂的原理21.3湿度调节树脂制备技术31.3.1物理交联制备湿度调节树脂31.3.2化学交联法制备湿度调节树脂31.3.4 DN （Double network）湿度调节树脂湿度调节树脂的制备31.4湿度调节树脂使用及应用领域41.4.1湿度调节树脂的使用方法41.4.2湿度调节树脂在缓释肥料中的应用41.4.3 湿度调节树脂在土壤改良的应用51.4.4湿度调节树脂在环境领域的应用51.4.5聚乙烯醇类树脂优化土壤的优越性51.5表征 PVA湿度调节树脂结构的主要方法61.5.1拉曼(Raman)光谱法61.5.2 傅立叶变换红外光谱(FTIR)法61.5.3 扫描电镜(SEM)法61.5.4X 射线衍射(XRD)法61.6国内外研究现状71.6.1 PVA/AA类71.6.2PVA/AA/AM与无机材料复合类91.6.3PVA/AA/淀粉（纤维）101.6.4其他类111.7研究目的与意义121.7.1研究目的121.7.2研究意义122实验方法132.1主要试剂与仪器132.1.1实验主要试剂132.1.2实验主要仪器142.2实验方案142.3实验步骤142.3.1PVA与马来酸交联的醇酸比对树脂吸水倍率的影响142.3.2PVA与马来酸交联的醇酸比对树脂吸水倍率的影响152.3.3PVA与马来酸、对苯二甲酸交联的醇酸比对树脂吸水倍率的影响152.3.4PVA、淀粉接枝物与马来酸交联的醇酸比对树脂吸水倍率的影响152.3.5 PVA、淀粉接枝物与马来酸、对苯二甲酸交联的醇酸比对树脂吸水倍率的影响152.4测试吸水率153实验结果与结论163.1马来酸与聚乙烯醇交联163.1.1马来酸与聚乙烯醇的官能度对吸水倍率的影响分析结果163.1.2土壤测试结果分析173.1.3.小结173.2对苯二甲酸与PVA交联183.2.1对苯二甲酸与聚乙烯醇的官能比结果分析173.2.2小结173.3 聚乙烯醇双交联制备湿度调节树脂（DN湿度调节树脂）的最佳醇酸官能比(马来酸+PVA+对苯二甲酸)183.3.1醇酸官能比聚乙烯醇双交联制备湿度调节树脂（DN湿度调节树脂）183.3.2土壤分析183.3.3小结:183.4淀粉/PVA与马来酸交联193.4.1探究不同醇酸比对树脂的影响193.4.2小结203.5淀粉/PVA与马来酸、对苯二甲酸交联203.5.1探究不同醇酸比对树脂的影响203.5.2小结213.6模型的建立214 结论22参考文献231绪论1.1盆栽1.1.1盆栽的简介和浇水意义盆栽植物是在盆栽种植的植物。盆栽植物必须是活的植物。不同于盆花可以是模拟仿真花朵。盆栽植物演变于中国传统园林艺术，但作为一种观赏植物，其起源于中国唐朝，供皇室摹仿自然风光，提升园林艺术感。水通常占茎叶类植物鲜重的75%到90%。盆栽茎叶类植物主要依靠浇水为植物供水，故浇水方式的选择非常重要。一般来说盆栽茎叶花卉种植要认真掌握"见湿、见干"的基础原则,木本茎叶花卉和其他仙人掌茎叶类花卉要认真掌握"干透、湿透"的基本原则。夏季多数豆科植物嫩叶生长旺盛,蒸发的水量大,应相对多浇水。夏季室内花每23天浇一次水，室外花每天浇一次水。不同种类的花在一天中应该以不同的方式浇水。一般来说，草花比木本花需要更多的水，（注：草花类盆栽土壤表面不干燥），里面有稍微潮湿，即需要立刻进行浇水;若表土尚潮湿短期可不浇水。盆中的土需要保持干干湿湿的自然状况,对植物花卉的健康生长最为有利。它不但可使观叶盆栽泥土中的植物水分与自然空气质量保持一种合理的平衡状态,以充分地提供给观叶花卉正常生长所必必需要的大量水分与天然氧气。而且还能改善植物根部的呼吸作用。盆栽生长一段时间后,盆土的空隙中就会充满植物根系，和土壤微生物在呼吸作用中排出的CO2随着浇水水分的下渗二氧化碳被排出、新鲜的氧气进入盆土中。 1.1.2盆栽浇水的难题和解决方案比较由于盆栽土壤湿度要求严苛，现代社会生活节奏太快，难以按时按量浇灌盆栽以及缺乏盆栽相关的专业知识。所以盆栽浇灌面临以下问题。（1）夏季过度浇水会导致根腐土壤中的水分太多，无法有效地接触根部土壤附近的空气，发生无氧呼吸，产生大量酒精，致使根部坏死。(2)因为浇水少致使鲜花枯萎。(3)因为浇水时间点不对。（如夏日正午不宜浇水，气温过高，植物蒸腾作用强烈，此时不宜浇冷水，即便盆土中加了水分，但是，由于土壤温度的突然下降，根毛受到低温的刺激和收缩，阻碍了水分的正常吸收。此时，由于花体无准备，叶片气孔未及时关闭，供需平衡被破坏，导致叶片由紧张状态变为萎蔫状态，造成花卉“生理干旱”。）(4)由于社会压力、假期旅行、办公出差等原因无法有固定的浇水周期。所以解决上述问题需采用滴灌技术或者湿度调节树脂调节土壤湿度，滴灌技术成本太高，仅仅适用于大规模田地浇灌。吸水树脂成本较低，经济实惠，效果优异。故本文仅讨论湿度调节树脂调节土壤湿度。1.2湿度调节树脂的定义和种类以及原理1.2.1湿度调节树脂的定义和种类湿度调节树脂是一种具有优良吸水性和保水性的功能高分子材料。无毒且无害大部分树脂可生物降解，可反复释放水分和吸水，因此在农业应用上，人们把湿度调节树脂称作“微型水库”。同时，它还可以迅速吸收有机肥料、并缓慢释放肥效，提高肥效和药效。由于存在不溶于水和有机溶剂的交联结构，湿度调节树脂膨胀后的吸水能力可达其自身重量的500倍，受热后或者干燥能稳定缓慢释放水分，可重复利用。由于湿度调节树脂材料具有不可取代的功能性， 近年来取得了迅速发展和突破，特别是在护肤品、水土保持、沙漠绿化、保健、环保等方面得到了广泛的应用。目前，湿度调节树脂已成为吸水材料的研究热点，具有非常广阔的市场前景。拥有十分广阔的市场前景。刘强，何曦等1认为基于湿度调节树脂的特性，该材料将在黑臭水过滤吸附、创建海绵城市和人工湿地保育等领域有广阔的应用前景
