目錄
前言
第1章 高吸水性樹脂概述 1
1.1 水與吸水性材料 1
1.2 高吸水性樹脂的含義 1
1.3 高吸水性樹脂的分類 2
1.3.1 按原料來源分類 2
1.3.2 按親水化方法分類 5
1.3.3 按交聯(lián)方法分類 6
1.3.4 按親水基團的種類分類 6
1.3.5 按制品形態(tài)分類 6
1.4 高吸水性樹脂的研究進展 7
1.4.1 國外高吸水性樹脂發(fā)展狀況 7
1.4.2 國內高吸水性樹脂發(fā)展狀況 8
1.4.3 生物質高吸水性樹脂的研究進展 10
1.4.4 高吸水性樹脂的發(fā)展趨勢 12
參考文獻 13
第2章 高吸水性樹脂的基礎理論 15
2.1 高吸水性樹脂的結構 15
2.2 高吸水性樹脂的性能 17
2.3 高吸水性樹脂的吸水機理 19
2.3.1 高吸水性樹脂吸水實質的探究 19
2.3.2 高吸水性樹脂的吸水熱力學 19
2.3.3 高吸水性樹脂的吸水動力學 21
2.3.4 高吸水性樹脂的吸水理論 22
2.3.5 高吸水性樹脂與水的相互作用 26
2.3.6 高吸水性樹脂吸水理論的研究現(xiàn)狀 28
參考文獻 28
第3章 高吸水性樹脂的反應原理、制備方法及性能測定 30
3.1 合成高吸水性樹脂的基本途徑 30
3.2 合成高吸水性樹脂的反應原理 31
3.2.1 自由基聚合反應 31
3.2.2 自由基共聚合反應 37
3.3 高吸水性樹脂制備方法的分類 40
3.3.1 按分散介質分類 40
3.3.2 按反應方式分類 40
3.3.3 按反應引發(fā)方式分類 41
3.4 高吸水性樹脂的制備方法 42
3.4.1 均相體系法和非均相體系法 42
3.4.2 液相均相體系的合成方法 42
3.4.3 非均相體系的合成方法 45
3.5 制備幾種高吸水性樹脂的實施方法 52
3.5.1 淀粉系高吸水性樹脂 52
3.5.2 纖維素系高吸水性樹脂 59
3.5.3 合成聚合物系高吸水性樹脂 67
3.5.4 三條技術路線的綜合對比 69
3.6 高吸水性樹脂的結構表征 69
3.7 高吸水性樹脂的吸水率及其測定 70
3.7.1 水在樹脂中的不同狀態(tài) 70
3.7.2 高吸水性樹脂吸水性能的表示 71
3.7.3 高吸水性樹脂中不同狀態(tài)水的測定方法 71
3.7.4 自然過濾法測定高吸水性樹脂吸水率及其條件 73
參考文獻 75
第4章 高吸水性樹脂作為土壤保水劑的特性及應用 77
4.1 土壤保水劑的類型、主要成分和發(fā)展 77
4.1.1 我國水資源現(xiàn)狀與農業(yè)節(jié)水技術 77
4.1.2 土壤保水劑類型及其主要成分 78
4.1.3 土壤保水劑的發(fā)展情況 79
4.2 土壤保水劑的吸水機理和特性 81
4.2.1 土壤保水劑的吸水機理 81
4.2.2 土壤保水劑的分子結構與持水特性 83
4.2.3 土壤保水劑的主要性質 83
4.3 土壤保水劑的吸水性能及 pH與鹽的影響 84
4.3.1 吸水率 85
4.3.2 吸水速率 86
4.3.3 保水性能 88
4.3.4 保水劑的持效性 88
4.3.5 吸水強度 89
4.3.6 pH與鹽對吸水性能的影響規(guī)律 90
4.4 土壤保水劑的作用原理 91
4.4.1 保水劑吸水、保水和釋水原理 91
4.4.2 保水劑對土壤改良及其吸水性 91
4.4.3 保水劑對農化產品作用原理 93
4.4.4 保水劑對植物直接作用原理 93
4.5 土壤保水劑在農業(yè)上的應用與施用技術 93
4.5.1 土壤保水劑在農業(yè)上的主要應用 93
4.5.2 土壤保水劑的作用 94
4.5.3 土壤保水劑應用效果 95
4.5.4 土壤保水劑施用技術 96
4.6 土壤保水劑的應用現(xiàn)狀、問題及展望 97
4.6.1 土壤保水劑研究存在的問題及建議 97
4.6.2 土壤保水劑的應用現(xiàn)狀 98
4.6.3 存在問題及發(fā)展方向 100
參考文獻 102
第5章 保水劑對土壤理化性質的影響 105
5.1 土壤理化性質及其與保水劑的關系 105
5.1.1 土壤的主要理化性質及保護措施 105
5.1.2 土壤的理化性質與保水劑的關系 105
5.2 土壤保水劑的基本性質與作用原理 106
5.2.1 土壤保水劑的基本性質 106
5.2.2 保水劑在土壤中的作用原理 107
5.3 土壤保水劑產品及其吸水特性測定 107
5.3.1 國內外常用的土壤保水劑產品 107
5.3.2 土壤保水劑的吸水特性測定 108
5.4 保水劑對土壤理化性質影響的研究進展 110
5.5 影響保水劑重復吸水性的因素 113
5.5.1 溫度對保水劑重復吸水性影響的測定 113
5.5.2 保水劑在水溶液中的重復吸水性 114
5.5.3 保水劑按不同用量與土壤混合后的重復吸水性 115
5.5.4 保水劑在不同釋水程度下重復吸水性 117
5.5.5 在不同環(huán)境下保水劑重復吸水性的規(guī)律 118
5.6 保水劑對土壤理化性質的影響規(guī)律 119
5.6.1 保水劑用量對土壤含水量的影響 119
5.6.2 保水劑對土壤容重和三相比例的影響 119
5.6.3 保水劑對土壤體積膨脹率的影響 121
5.6.4 保水劑對土壤 pH和 EC的影響 121
5.6.5 保水劑短期使用對土壤理化性質的作用結果 121
5.7 研究結論及存在問題 122
5.7.1 研究結論 122
5.7.2 存在問題 123
參考文獻 124
第6章 保水劑對土壤水分環(huán)境的影響 126
6.1 水資源與農業(yè) 126
6.1.1 農作物對水的依賴 126
6.1.2 節(jié)水農業(yè)的重要性 127
6.1.3 土壤保水劑的節(jié)水增產作用 127
6.2 土壤保水劑的高吸水性、保水性及保肥性 128
6.3 保水劑對土壤持水性能的影響 129
6.3.1 性能影響實驗材料 129
6.3.2 保水劑對土壤吸水力的影響 129
6.3.3 保水劑對土壤含水量的影響 130
6.3.4 保水劑對土壤有效水貯量的影響 131
6.3.5 保水劑對土壤水勢變化規(guī)律的影響 132
6.4 保水劑對土壤水分運動的影響 132
6.4.1 保水劑對土壤飽和導水率的影響 133
6.4.2 保水劑對土壤水分入滲率的影響 134
6.5 保水劑對土壤蒸發(fā)的影響 134
6.5.1 土壤水分的蒸發(fā) 134
6.5.2 保水劑對土壤水分變化的影響 135
6.5.3 保水劑對土壤蒸散量與水分虧缺的影響 135
6.5.4 不同處理對土壤水分蒸發(fā)的影響作用 136
6.6 保水劑對土壤水分及理化性質的綜合作用 136
6.6.1 保水劑改善土壤持水特性的作用 136
6.6.2 保水劑改良土壤理化性質的作用 137
6.6.3 配套措施完善增強保水劑性能 137
6.6.4 合理施用保水劑提高持水效果 138
參考文獻 138
第7章 保水劑對土壤持水保肥能力的影響 140
7.1 土壤水肥的相互作用 140
7.1.1 水肥耦合的概念 140
7.1.2 水分與養(yǎng)分的密切關系 140
7.1.3 肥料在農用中的損失 141
7.1.4 提高水分和肥料利用效率的研究現(xiàn)狀 142
7.2 保水劑對土壤結構、特性及持水保肥性的影響 143
7.3 保水劑持水保肥應用尚待解決的問題 145
7.4 保水劑持水保肥應用研究進展及方向 146
7.4.1 應用研究進展 146
7.4.2 研究方向 149
7.5 保水劑持水保肥研究內容和方法 150
7.5.1 保水劑持水保肥研究方法設計 150
7.5.2 保水劑在肥料溶液中吸水率的測定方法 150
7.5.3 保水劑持水保肥研究方法與技術路線 151
7.6 保水劑在不同肥料溶液中的吸水率變化規(guī)律 152
7.6.1 研究材料 152
7.6.2 保水劑在去離子水中的吸水率 153
7.6.3 不同濃度單質肥料對保水劑吸水率的影響 154
7.6.4 不同濃度復合肥溶液對保水劑吸水率的影響 155
7.6.5 保水劑在不同肥料溶液中的吸水率 156
7.6.6 保水劑與肥料的相互作用研究結果 157
7.7 氮、磷、鉀化肥對保水劑吸水率的影響 158
7.7.1 實驗材料與方法 158
7.7.2 氮肥對保水劑持水保肥性能的影響 159
7.7.3 磷肥對保水劑持水保肥性能的影響 165
7.7.4 鉀肥對保水劑持水保肥性能的影響 168
7.7.5 氮、磷、鉀肥料與保水劑的相互作用及選擇 170
7.8 不同價態(tài)陰、陽離子對保水劑吸水率的影響 171
7.8.1 實驗材料 172
7.8.2 不同價態(tài)陰離子對保水劑吸水率的影響 172
7.8.3 不同價態(tài)陽離子對保水劑吸水率的影響 174
7.8.4 各種陰、陽離子對保水劑吸水率的影響規(guī)律 175
7.9 保水劑與肥料共同作用對土壤水分的影響 175
7.9.1 研究材料與實驗設計 176
7.9.2 保水劑與肥料共同作用對土壤飽和含水量的影響 176
7.10 保水劑持水保肥應用研究存在的問題與展望 179
7.10.1 保水劑持水保肥研究存在的問題 179
7.10.2 保水劑持水保肥應用展望 180
參考文獻 181