保水劑有哪些種類
一、天然高分子保水劑
天然高分子保水劑以自然界中存在的多糖,、蛋白質(zhì)等天然高分子化合物為原料,,通過物理改性或化學(xué)交聯(lián)制備而成,具有良好的生物相容性和可降解性,。
1,、淀粉類保水劑
以淀粉為基材,通過接枝共聚,、交聯(lián)等反應(yīng)引入親水性基團(tuán)(如羧基,、羥基等),。常見的有淀粉-丙烯酸鹽接枝共聚物、淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物等。此類保水劑吸水速度快,,吸水倍率較高(通常為自身重量的幾百到上千倍),且成本較低,。但耐鹽性較差,,在含鹽環(huán)境中吸水能力會(huì)顯著下降。主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)土壤保水,、種子包衣等領(lǐng)域,,可改善土壤墑情,促進(jìn)種子發(fā)芽和幼苗生長,。
2,、纖維素類保水劑
以纖維素為原料,通過醚化,、酯化或交聯(lián)反應(yīng)制備,。例如羧甲基纖維素(CMC)、羥乙基纖維素(HEC)等,。這類保水劑具有較好的保水性能和增稠作用,,可在水溶液中形成穩(wěn)定的膠體。其優(yōu)點(diǎn)是環(huán)保、無毒,,缺點(diǎn)是吸水倍率相對(duì)較低,,一般在幾十到幾百倍之間。廣泛應(yīng)用于園藝栽培,、化妝品,、醫(yī)藥等行業(yè),在園藝中可作為盆栽基質(zhì)的保水添加劑,。
3,、其他天然高分子保水劑
如殼聚糖類、腐殖酸類保水劑,。殼聚糖是甲殼素的衍生物,,具有良好的生物降解性和抗菌性,可用于制備環(huán)保型保水劑,;腐殖酸類保水劑則是利用天然腐殖酸的親水性和吸附性,,通過改性處理得到,能改善土壤結(jié)構(gòu),,提高土壤肥力,。
二、合成高分子保水劑
合成高分子保水劑是通過自由基聚合,、溶液聚合等化學(xué)方法合成的高分子化合物,,具有分子結(jié)構(gòu)可控、吸水性能優(yōu)異等特點(diǎn),。
1,、聚丙烯酸鹽類保水劑
這是目前應(yīng)用最廣泛的合成類保水劑,主要包括聚丙烯酸鈉,、聚丙烯酸鉀等,。其分子鏈上含有大量的羧基基團(tuán),親水性極強(qiáng),,吸水倍率可達(dá)自身重量的數(shù)千倍,,且保水能力持久。具有良好的耐鹽性(相對(duì)于天然高分子保水劑),,但生物降解性較差,,長期使用可能會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定影響。廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)抗旱,、園林綠化,、建筑材料等領(lǐng)域,例如在干旱地區(qū)的農(nóng)田中施用,,可減少灌溉用水,。
2,、聚丙烯酰胺類保水劑
包括非離子型,、陰離子型和陽離子型聚丙烯酰胺保水劑,。非離子型聚丙烯酰胺保水劑吸水能力較強(qiáng),且在中性和酸性條件下穩(wěn)定性較好,;陰離子型則含有磺酸基等陰離子基團(tuán),,具有一定的耐鹽性。此類保水劑常用于污水處理,、石油鉆井等工業(yè)領(lǐng)域,,在農(nóng)業(yè)中也可作為土壤改良劑,提高土壤的保水保肥能力,。
3,、其他合成高分子保水劑
如聚乙二醇類、聚乙烯醇類保水劑,。聚乙二醇具有良好的水溶性和保濕性,,可用于化妝品、醫(yī)藥等行業(yè),;聚乙烯醇類保水劑則具有成膜性好的特點(diǎn),,在一些特殊領(lǐng)域有應(yīng)用。
三,、無機(jī)礦物保水劑
無機(jī)礦物保水劑主要利用礦物的多孔結(jié)構(gòu)和吸附性能來實(shí)現(xiàn)吸水和保水功能,,其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,耐高溫,,但吸水倍率相對(duì)較低,。
1、黏土礦物類保水劑
以膨潤土,、凹凸棒石,、海泡石等黏土礦物為代表。膨潤土主要成分是蒙脫石,,具有層狀結(jié)構(gòu),,遇水膨脹,能吸附大量水分,;凹凸棒石和海泡石則具有纖維狀結(jié)構(gòu),,比表面積大,吸水能力較強(qiáng),。這類保水劑的優(yōu)點(diǎn)是成本低,、耐高溫、化學(xué)穩(wěn)定性好,,缺點(diǎn)是吸水速度較慢,,保水能力相對(duì)較弱,。常用于農(nóng)業(yè)土壤改良、建筑防水等領(lǐng)域,,可增加土壤的持水能力,,改善土壤的物理性質(zhì)。
2,、其他無機(jī)材料保水劑
如硅藻土,、沸石等。硅藻土具有多孔結(jié)構(gòu),,孔隙率高,,能吸附一定量的水分;沸石則具有離子交換性能和吸附性能,,在吸水的同時(shí)還能吸附土壤中的養(yǎng)分,,緩慢釋放,起到保水保肥的作用,。它們在農(nóng)業(yè)和園藝中可作為基質(zhì)添加劑,,改善基質(zhì)的保水透氣性。