抗菌型高分子樹脂無土栽培基質(zhì)材料及制備方法
【專利摘要】抗菌型高分子樹脂無土栽培基質(zhì)材料及制備方法，屬于植物栽培材料。本發(fā)明材料為固體狀可濕性顆粒，其中，丙烯酸與光催化抗菌活性材料的重量比為m丙烯酸：m光催化抗菌活性材料=100:（2~10）；材料在自然光下對大腸桿菌有93%以上殺菌作用；對自來水的吸水率大于600%。合成工藝除丙烯酸與光催化抗菌活性材料外有丙烯酰胺單體、甲基丙烯磺酸單體及交聯(lián)劑、引發(fā)劑、分散劑等通過反相懸浮聚合完成，試劑優(yōu)選氫氧化鉀和氨水，光催化抗菌活性材料優(yōu)選離子改性的二氧化鈦。本發(fā)明產(chǎn)品在自然光條件下具有抗菌殺菌功能，持水多，壽命長。
【專利說明】抗菌型高分子樹脂無土栽培基質(zhì)材料及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于植物栽培材料，尤其是高分子樹脂無土栽培基質(zhì)材料。
【背景技術(shù)】
[0002] 高分子樹脂無土栽培基質(zhì)作為種植植物的土壤代用品，除具有一般高吸水樹脂的 特點(diǎn)之外，還要具有許多特殊性能，如凝膠應(yīng)有較高的強(qiáng)度和伸展性以承載所栽培植物；高 倍的吸水率以吸持可緩慢釋放的供植物生長所需的養(yǎng)分，并利于根系貫通和擴(kuò)展；具有抗 菌功能，能夠有效的化解對植物根系生長發(fā)育有害的細(xì)菌、藻類等。但現(xiàn)有技術(shù)合成的樹脂 花土，吸水飽和后易滋生藻類和細(xì)菌病害，反復(fù)洗滌吸水樹脂極易破碎，一般使用壽命不超 過一年。相關(guān)專利文獻(xiàn)中，發(fā)明專利號CN2004100521842的"水晶泥及其制備方法和用途" 之水晶泥是由氫氧化鈉部分中和的丙烯酸、丙烯酰胺、交聯(lián)劑Ν，Ν' -亞甲基雙丙烯酰胺溶 解在水中，加入氧化劑及還原劑，在低溫或常溫下反應(yīng)生成的水晶凝膠狀物質(zhì)，外觀為無色 透明、彩色透明或者彩色半透明，吸水飽和后的含水量為96. 0?99. 5%,其完全干燥狀態(tài) 下吸收蒸餾水的能力為自身重量的24?200倍。該方法所用的是水溶液聚合法，它同樣 沒有重視滋生的藻類和細(xì)菌病害對產(chǎn)品的影響。
[0003] 光催化抗菌活性材料能夠降解藻類，具有抗菌殺菌性能，但純半導(dǎo)體光催化材料 只能在紫外光照條件下才具有抗菌殺菌性能，而無土栽培基質(zhì)材料一般在室內(nèi)使用，要求 材料在可見光照條件下具有抗菌殺菌功能，因此，需要對純半導(dǎo)體光催化材料進(jìn)行改性處 理。以改性方式改性主要有三種方式：陰離子改性；陽離子改性；多種離子共改性。陰離子 改性多采用B，C，N，S和Ρ等非金屬元素的ρ軌道和半導(dǎo)體光催化氧化物半導(dǎo)體中的氧2ρ 軌道雜化提高雜化分子的導(dǎo)帶位置，使該寬帶隙半導(dǎo)體具有可見光響應(yīng)。陽離子改性則多 采用Cr，Ni，F(xiàn)e，V等具有3d電子軌道的過渡族金屬在寬帶隙氧化物半導(dǎo)體的帶隙中插入 一個能帶使其獲得可見光響應(yīng)。多種離子共改性可以由兩種及其以上的陰離子或陽離子改 性，也可以由兩種及其以上的陰離子和陽離子共改性，通過改性改變能帶位置，使其對紫外 和可見光都能響應(yīng)。陰離子改性或陽離子改性或多種離子共改性改性的半導(dǎo)體光催化材料 原料廉價易得，產(chǎn)品綠色環(huán)保。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 為了合成具有上述抗菌活性性能的栽培基質(zhì)，本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有高分子樹 脂無土栽培基質(zhì)材料的缺陷，在交聯(lián)性聚丙烯酸鹽吸水樹脂的反相懸浮液中引入光催化抗 菌材料，進(jìn)行反相懸浮聚合合成反應(yīng)，從而提供一種抗菌型高分子樹脂無土栽培基質(zhì)材料。
[0005] 本發(fā)明的上述目的通過以下方式達(dá)到： (一）本發(fā)明抗菌型高分子樹脂無土栽培基質(zhì)材料 該基質(zhì)材料為高分子樹脂與光催化抗菌活性材料復(fù)合所制備的固體狀可濕性顆粒，其 中，丙細(xì)fe與光?隹化抗囷活性材料的重星比為111_酸：m光催化抗菌活性材料=100: (2 10)。
[0006] 所述的基質(zhì)材料在自然光下對大腸桿菌具有93%以上的殺菌作用。
[0007] 所述的基質(zhì)材料對自來水的吸水率為600%以上。
[0008] (二）制備上述的無土栽培基質(zhì)材料的方法 該基質(zhì)材料的各組分及其重量百分比含量為：丙烯酸單體1〇〇份，丙烯酰胺單體為丙 烯酸的3(Γ40%，甲基丙烯磺酸單體為丙烯酸的5~15%，交聯(lián)劑為丙烯酸的0. 01~0. 12%，引發(fā) 劑為丙烯酸的〇. 1~1. 4%，分散劑為丙烯酸重量的0. 1~1. 0% ; 所述交聯(lián)劑為Ν，Ν' -亞甲基雙丙烯酰胺、Ν-羥甲基丙烯酰胺中的任意一種； 所述引發(fā)劑為過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸銨中的任意一種； 所述分散劑為HLB值:Γ6的Span-60、Span-80中的一種或兩種混合； 該方法的步驟包括： (1) 按基質(zhì)材料的重量百分比，將分散劑加入到正己烷、環(huán)己烷、庚烷中的任意一種溶 劑中，升溫到35~50°C，并攪拌使其均勻分散，得油相； (2) 按基質(zhì)材料的重量百分比，將丙烯酸單體溶液和甲基丙烯磺酸單體溶液混勻，用氫 氧化鉀、氨水、氫氧化鈉中的任意一種為堿液調(diào)節(jié)pH值為6~8,依次加入丙烯酰胺溶液、交 聯(lián)劑、引發(fā)劑，充分混合攪拌均勻，得水相； (3) 將水相加入到油相中，按重量百分比添加丙烯酸重量的2~10%的光催化抗菌活性 材料的溶膠或粉體水溶液，充分混勻，升溫至6(T80°C引發(fā)聚合反應(yīng)，過濾、洗滌、8(T12(TC 干燥、粉碎制成高分子樹脂無土栽培基質(zhì)材料。
[0009] 所述的方法是步驟（3)所述的光催化材料包括： (1) 半導(dǎo)體光催化材料：Ti02或ZnO或CdS或Fe203或ZnS或Si0 2或W03之中的任意一 種； (2) 離子改性二氧化鈦光催化材料：氮改性二氧化鈦或釩改性二氧化鈦或氮釩共改性 二氧化鈦中的任意一種； 上述光催化抗菌活性材料優(yōu)選離子改性二氧化鈦之一種，光催化抗菌活性材料的溶膠 或粉體水溶液濃度為丙烯酸重量的5%。
[0010] 所述的方法是優(yōu)選所述甲基丙烯磺酸單體用量為丙烯酸重量的10%。
[0011] 所述的方法是優(yōu)選所述交聯(lián)劑用量為丙烯酸重量的0. 06%。
[0012] 所述的方法是優(yōu)選所述引發(fā)劑用量為丙烯酸重量的0. 7%。
[0013] 所述的方法是優(yōu)選所述分散劑用量為丙烯酸重量的0. 5%。
[0014] 在以上內(nèi)容中，把半導(dǎo)體光催化材料，如Zn0、CdS、Fe203、ZnS、Si0 2、W03等金屬氧化 物或硫化物也作為光催化材料之一部分予以保護(hù)，雖然沒有實(shí)施例，但這些物質(zhì)與Ti〇 2是 同一類型的光催化材料，具有相近似的技術(shù)效果。
[0015] 本發(fā)明具有以下實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步： 本發(fā)明在制備無土栽培基質(zhì)過程中加入光?隹化抗困材料，能夠保證抗困材料在樹脂內(nèi) 外均勻分散，得到復(fù)合材料。該材料具有抗菌功能，能夠有效的化解對植物根系生長發(fā)育有 害的細(xì)菌、藻類等，能夠殺死和抑制細(xì)菌等有害物質(zhì)的滋生。栽培試驗(yàn)結(jié)果顯示：植株長勢 良好，花瓶里未見細(xì)菌、藻類等有害微生物滋生，植物根部也未見腐敗現(xiàn)象，效果較好。不但 為植物提供良好的生長環(huán)境，而且，基質(zhì)不必反復(fù)洗滌，避免了所造成的破碎，延長了使用 壽命。
[0016] 磺酸基團(tuán)親水性高于羧酸基團(tuán)及羥基，本發(fā)明采用反相懸浮聚合法，引入適量的 磺酸類單體，所制備的材料對自來水的吸水倍數(shù)為600倍以上，該數(shù)值高于現(xiàn)有技術(shù)水晶 泥對蒸餾水24~200倍的吸水倍率，無土栽培基質(zhì)吸持的大倍率養(yǎng)分緩慢釋放以供植物正 常生長，提高了無土栽培基質(zhì)飽和容量和肥料的利用率，延長了無土栽培基質(zhì)一次飽和充 水使用時間。
[0017] 本發(fā)明優(yōu)選使用氫氧化鉀和氨水代替氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值，鉀離子和銨根離子可 作為植物所需的氮、磷、鉀肥供植物生長使用。
[0018] 本發(fā)明對人體和動植物無害，廢棄不用，對環(huán)境無不良影響。本發(fā)明基質(zhì)透明，光 催化抗菌材料排斥了細(xì)菌、藻類等，可觀植物根部生長情況，增強(qiáng)觀賞性。
[0019] 與許多高分子樹脂的制備需要氮?dú)夂驼婵崭稍锊煌?，本發(fā)明合成聚合過程無需氮 氣或其他惰性氣體保護(hù)，并且產(chǎn)物無需真空干燥，常壓下8(T12(TC干燥即可，簡化了工藝和 設(shè)備，降低了產(chǎn)品成本，便于工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020] 圖1是抗菌型高分子樹脂無土栽培基質(zhì)紅外光譜圖。圖中a為純二氧化鈦抗菌型 無土栽培基質(zhì)；b為氮鑰;共改性二氧化鈦抗菌型無土栽培基質(zhì)。其中，3443CHT 1處為輕基0-H 鍵的伸縮振動峰；2946CHT1處為C-H對稱伸縮振動峰；1679CHT1處為酰胺基團(tuán)（_C0NH 2)中羰 基（C=0)伸縮振動吸收峰；1627CHT1處為二氧化鈦表面的-0H的特征吸收峰；1576CHT 1處為 羧基陰離子（_C00_)中羰基（C=0 )伸縮振動吸收峰；1407cnT1處為酰胺基團(tuán)（-C0NH2)中C-N 鍵伸縮振動峰；1167CHT1為磺酸基團(tuán)中S=0鍵伸縮振動吸收峰；1085 cnT1處為C=S鍵伸縮 振動峰。圖中二氧化鈦的特征峰較弱，說明二氧化鈦鍵合在高分子樹脂上。
[0021] 圖2為無光催化抗菌劑的高分子樹脂無土栽培基質(zhì)綠蘿栽培試驗(yàn)照片。
[0022] 圖3為氮釩共改性二氧化鈦抗菌高分子樹脂無土栽培基質(zhì)綠蘿栽培試驗(yàn)照片。
[0023] 圖4為釩改性二氧化鈦抗菌高分子樹脂無土栽培基質(zhì)綠蘿栽培試驗(yàn)照片。
[0024] 經(jīng)過3個多月的試驗(yàn)周期，圖1中明顯可見大量的藻類細(xì)菌滋生、繁殖，而圖2和 圖3中未見藻類細(xì)菌，說明本發(fā)明的光催化抗菌高分子樹脂基質(zhì)具有殺菌、抗菌、抑制藻類 生長的功能。
[0025] 圖5是氧化鋅抗菌型高分子樹脂無土栽培基質(zhì)栽培白掌試驗(yàn)照片。
[0026] 圖6是純二氧化鈦抗菌型高分子樹脂無土栽培基質(zhì)栽培白掌試驗(yàn)照片。
[0027] 圖7是氮釩共改性二氧化鈦抗菌型高分子樹脂無土栽培基質(zhì)栽培白掌試驗(yàn)照片。
[0028] 圖8是氮改性二氧化鈦抗菌型高分子樹脂無土栽培基質(zhì)栽培白掌試驗(yàn)照片。
[0029] 圖9是釩改性二氧化鈦抗菌型高分子樹脂無土栽培基質(zhì)栽培白掌試驗(yàn)照片。
[0030] 圖10是波斯菊種子發(fā)芽試驗(yàn)照片。
[0031] 圖11是番茄種子發(fā)芽試驗(yàn)照片。
[0032] 圖12是芹菜種子發(fā)芽試驗(yàn)照片。
[0033] 圖13是三葉草種子發(fā)芽試驗(yàn)照片。
[0034] 圖14是五色菊種子發(fā)芽試驗(yàn)照片。
[0035] 圖15是生菜種子發(fā)芽試驗(yàn)照片。
[0036] 圖16是太陽花種子發(fā)芽試驗(yàn)照片。
[0037] 圖17是紫羅蘭種子發(fā)芽試驗(yàn)照片。
[0038] 圖18是用抗菌型高分子樹脂無土栽培基質(zhì)支撐高度約160cm、重約4kg的植株保 持直立不到支撐作用照片。
[0039] 以下結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
【具體實(shí)施方式】
[0040] 實(shí)施例1 : 將0. 18g分散劑Span-80添加到盛有340g環(huán)己烷的反應(yīng)容器中，升溫到45°C，充分混 合攪拌均勻，得油相。
[0041] 將重量分?jǐn)?shù)為50%的丙烯酸溶液70g與重量分?jǐn)?shù)為30%的甲基丙烯磺酸溶液 11. 7g混合，并用重量分?jǐn)?shù)為30%的氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)pH值為6. 5,加入重量分?jǐn)?shù)為30%的 丙烯酰胺溶液40. 8g、重量分?jǐn)?shù)為10%的N，Ν' -亞甲基雙丙烯酰胺溶液0. 14g、重量分?jǐn)?shù)為 10%的過硫酸銨溶液2. 45g，充分混合攪拌均勻，得水相； 將水相加入到油相中，向混合液中添加重量分?jǐn)?shù)為25%的純二氧化鈦粉體溶液2. 4g， 充分混合攪拌均勻，升溫到70°C引發(fā)聚合反應(yīng)1~1. 5小時，將產(chǎn)品過濾、洗滌、8(Tl20°C干 燥、粉碎制成純二氧化鈦抗菌型高分子樹脂無土栽培基質(zhì)材料。
[0042] 實(shí)施例2 : 與實(shí)施例1所不同的是向混合液中添加重量分?jǐn)?shù)為25%的純二氧化鈦粉體溶液2. 4g 改為向混合液中添加純二氧化鈦溶膠6g。
[0043] 實(shí)施例3 : 將分散劑Span-80 (司盤-80)0. 18g添加到盛有340g環(huán)己烷的反應(yīng)容器中，升溫到 45°C，充分混合攪拌均勻，得油相； 將重量分?jǐn)?shù)為50%的丙烯酸溶液70g與重量分?jǐn)?shù)為30%的甲基丙烯磺酸溶液11. 7g混 合，并用重量分?jǐn)?shù)為30%的氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)pH值為6. 5,加入重量分?jǐn)?shù)為30%的丙烯酰胺 溶液40. 8g、重量分?jǐn)?shù)為10%的Ν，Ν' -亞甲基雙丙烯酰胺溶液0. 14g、重量分?jǐn)?shù)為10%的過 硫酸銨溶液2. 45g，充分混合攪拌均勻，得水相； 將水相加入到油相中，向混合液中添加重量分?jǐn)?shù)為25%的氮改性二氧化鈦粉體溶 液2. 4g，充分混合攪拌均勻，升溫到70°C引發(fā)聚合反應(yīng)1~1. 5小時，將產(chǎn)品過濾、洗滌、 8(T12(TC干燥、粉碎制成氮改性二氧化鈦抗菌型高分子樹脂無土栽培基質(zhì)材料。
[0044] 實(shí)施例4 : 將分散劑Span-80 (司盤-80)0. 18g添加到盛有340g環(huán)己烷的反應(yīng)容器中，升溫到 45°C，充分混合攪拌均勻，得油相； 將重量分?jǐn)?shù)為50%的丙烯酸溶液70g與重量分?jǐn)?shù)為30%的甲基丙烯磺酸溶液11. 7g混 合，并用重量分?jǐn)?shù)為30%的氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)pH值為6. 5,加入重量分?jǐn)?shù)為30%的丙烯酰胺 溶液40. 8g、重量分?jǐn)?shù)為10%的Ν，Ν' -亞甲基雙丙烯酰胺溶液0. 14g、重量分?jǐn)?shù)為10%的過 硫酸銨溶液2. 45g，充分混合攪拌均勻，得水相； 將水相加入到油相中，向混合液中添加重量分?jǐn)?shù)為25%的釩改性二氧化鈦粉體溶 液2. 4g，充分混合攪拌均勻，升溫到70°C引發(fā)聚合反應(yīng)1~1. 5小時，將產(chǎn)品過濾、洗滌、 8(Tl20°C干燥、粉碎制成釩改性二氧化鈦抗菌型高分子樹脂無土栽培基質(zhì)材料。
[0045] 實(shí)施例5 : 將分散劑Span-80 (司盤-80)0. 18g添加到盛有340g環(huán)己烷的反應(yīng)容器中，升溫到 45°C，充分混合攪拌均勻，得油相； 將重量分?jǐn)?shù)為50%的丙烯酸溶液70g與重量分?jǐn)?shù)為30%的甲基丙烯磺酸溶液11. 7g混 合，并用重量分?jǐn)?shù)為30%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值為6. 5,加入重量分?jǐn)?shù)為30%的丙烯酰胺 溶液40. 8g、重量分?jǐn)?shù)為10%的Ν，Ν' -亞甲基雙丙烯酰胺溶液0. 14g、重量分?jǐn)?shù)為10%的過 硫酸銨溶液2. 45g，充分混合攪拌均勻，得水相； 將水相加入到油相中，向混合液中添加重量分?jǐn)?shù)為25%的氮釩共改性二氧化鈦粉體 溶液2. 4g，充分混合攪拌均勻，升溫到70°C引發(fā)聚合反應(yīng)1~1. 5小時，將產(chǎn)品過濾、洗滌、 8(T12(TC干燥、粉碎制成氮釩共改性二氧化鈦抗菌型高分子樹脂無土栽培基質(zhì)材料。
[0046] 實(shí)施例6 : 將分散劑Span-80 (司盤-80)0. 18g添加到盛有340g環(huán)己烷的反應(yīng)容器中，升溫到 45°C，充分混合攪拌均勻，得油相； 將重量分?jǐn)?shù)為50%的丙烯酸溶液70g與重量分?jǐn)?shù)為30%的甲基丙烯磺酸溶液11. 7g混 合，并用重量分?jǐn)?shù)為30%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值為6. 5,加入重量分?jǐn)?shù)為30%的丙烯酰胺 溶液40. 8g、重量分?jǐn)?shù)為10%的Ν，Ν' -亞甲基雙丙烯酰胺溶液0. 14g、重量分?jǐn)?shù)為10%的過 硫酸銨溶液2. 45g，充分混合攪拌均勻，得水相； 將水相加入到油相中，向混合液中添加重量分?jǐn)?shù)為30%的氧化鋅粉體溶液2. 4g，充分 混合攪拌均勻，升溫到70°C引發(fā)聚合反應(yīng)1~1. 5小時，將產(chǎn)品過濾、洗滌、8(T12(TC干燥、粉 碎制成氧化鋅抗菌型高分子樹脂無土栽培基質(zhì)材料。
[0047] 實(shí)施例7 : 將分散劑Span-80 (司盤-80) 0. 22g添加到盛有400g環(huán)己烷的反應(yīng)容器中，升溫到 45°C，充分混合攪拌均勻，得油相； 將重量分?jǐn)?shù)為50%的丙烯酸溶液90g與重量分?jǐn)?shù)為30%的甲基丙烯磺酸溶液15g混合， 并用重量分?jǐn)?shù)為30%的氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)pH值為6. 5,加入重量分?jǐn)?shù)為30%的丙烯酰胺溶 液48. 5g、重量分?jǐn)?shù)為10%的Ν，Ν' -亞甲基雙丙烯酰胺溶液0. 20g、重量分?jǐn)?shù)為10%的過硫 酸銨溶液3. 15g，充分混合攪拌均勻，得水相； 將水相加入到油相中，向混合液中添加重量分?jǐn)?shù)為25%的氮改性二氧化鈦粉體溶液 3g，充分混合攪拌均勻，升溫到70°C引發(fā)聚合反應(yīng)1~1. 5小時，將產(chǎn)品過濾、洗滌、8(Tl20°C 干燥、粉碎制成氮改性二氧化鈦抗菌型高分子樹脂無土栽培基質(zhì)材料。
[0048] 實(shí)施例8 : 將分散劑Span-80 (司盤-80) 0. 22g添加到盛有400g環(huán)己烷的反應(yīng)容器中，升溫到 45°C，充分混合攪拌均勻，得油相； 將重量分?jǐn)?shù)為50%的丙烯酸溶液90g與重量分?jǐn)?shù)為30%的甲基丙烯磺酸溶液15g混合， 并用重量分?jǐn)?shù)為30%的氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)pH值為6. 5,加入重量分?jǐn)?shù)為30%的丙烯酰胺溶 液48. 5g、重量分?jǐn)?shù)為10%的Ν，Ν' -亞甲基雙丙烯酰胺溶液0. 20g、重量分?jǐn)?shù)為10%的過硫 酸銨溶液3. 15g，充分混合攪拌均勻，得水相； 將水相加入到油相中，向混合液中添加氮釩共改性二氧化鈦溶膠l〇g，充分混合攪拌均 勻，升溫到70°C引發(fā)聚合反應(yīng)1~1. 5小時，將產(chǎn)品過濾、洗滌、8(Tl20°C干燥、粉碎制成氮改 性二氧化鈦抗菌型高分子樹脂無土栽培基質(zhì)材料。
[0049] 實(shí)施例9 : 將分散劑Span-80 (司盤-80)0. 14g添加到盛有320g環(huán)己烷的反應(yīng)容器中，升溫到 45°C，充分混合攪拌均勻，得油相； 將重量分?jǐn)?shù)為50%的丙烯酸溶液70g與重量分?jǐn)?shù)為30%的甲基丙烯磺酸溶液10. 4g混 合，并用重量分?jǐn)?shù)為30%的氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)pH值為6. 5,加入重量分?jǐn)?shù)為30%的丙烯酰胺 溶液36. 4g、重量分?jǐn)?shù)為10%的Ν，Ν' -亞甲基雙丙烯酰胺溶液0. 12g、重量分?jǐn)?shù)為10%的過 硫酸銨溶液2. 10g，充分混合攪拌均勻，得水相； 將水相加入到油相中，向混合液中添加釩改性二氧化鈦溶膠6g，充分混合攪拌均勻，升 溫到70°C引發(fā)聚合反應(yīng)1~1. 5小時，將產(chǎn)品過濾、洗滌、8(Tl20°C干燥、粉碎制成氮改性二 氧化鈦抗菌型高分子樹脂無土栽培基質(zhì)材料。
[0050] 本發(fā)明應(yīng)用試驗(yàn)效果有如下幾個方面： (一） 本發(fā)明持水作用 基質(zhì)材料吸水后緩慢釋放以供植物吸收利用，在栽培過程中，可根據(jù)植物根系對空氣 的需求量，調(diào)整基質(zhì)材料吸水的倍率，形成氣泡，保證植物根系的呼吸作用。達(dá)到飽和吸水 量后孔隙尚能保持大量空氣空隙，以利根系的貫通和擴(kuò)展。
[0051] 吸水率測試：準(zhǔn)確稱取1. 0 g干燥的基質(zhì)于l〇〇〇mL燒杯中，加入一定體積的自來 水，攪拌5min，室溫下靜置1小時，用100目尼龍濾袋過濾至無水滴滴下，將基質(zhì)轉(zhuǎn)移到培養(yǎng) 皿中，稱重后得吸水后基質(zhì)重量，按公式計(jì)算吸水率。吸水率計(jì)算公式為：
【權(quán)利要求】
1. 抗菌型高分子樹脂無土栽培基質(zhì)材料，其特征是該基質(zhì)材料為高分子樹脂與光催化 抗菌材料復(fù)合所制備的固體狀可濕性顆粒，其中，丙烯酸與光催化抗菌活性材料的重量比 為m丙稀酸：m光催化抗麵性材料=1〇〇: (2 10)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基質(zhì)材料，其特征在于所述的基質(zhì)材料在自然光下對大腸桿 菌具有93%以上的殺菌作用。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基質(zhì)材料，其特征在于該基質(zhì)材料對自來水的吸水率為 600%以上。
4. 一種制備如權(quán)利要求1或2或3所述的無土栽培基質(zhì)材料的方法，該基質(zhì)材料的 各組分及其重量百分比含量為：丙烯酸單體100份，丙烯酰胺單體為丙烯酸的3(Γ40%，甲 基丙烯磺酸單體為丙烯酸的5~15%，交聯(lián)劑為丙烯酸的0. 01~0. 12%，引發(fā)劑為丙烯酸的 0. f 1. 4%，分散劑為丙烯酸重量的0. f 1. 0% ; 所述交聯(lián)劑為Ν，Ν' -亞甲基雙丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺中的任意一種； 所述引發(fā)劑為過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸銨中的任意一種； 所述分散劑為HLB值:Γ6的Span-60、Span-80中的一種或兩種混合； 該方法的步驟包括： (1) 按基質(zhì)材料的重量百分比，將分散劑加入到正己烷、環(huán)己烷、庚烷中的任意一種溶 劑中，升溫到35~50°C，并攪拌使其均勻分散，得油相； (2) 按基質(zhì)材料的重量百分比，將丙烯酸單體溶液和甲基丙烯磺酸單體溶液混勻，用氫 氧化鉀、氨水、氫氧化鈉中的任意一種為堿液調(diào)節(jié)pH值為6~8,依次加入丙烯酰胺溶液、交 聯(lián)劑、引發(fā)劑，充分混合攪拌均勻，得水相； (3) 將水相加入到油相中，按重量百分比添加丙烯酸重量的2~10%的光催化抗菌活性 材料的溶膠或粉體水溶液，充分混勻，升溫至6(T80°C引發(fā)聚合反應(yīng)，過濾、洗滌、8(T12(TC 干燥、粉碎制成高分子樹脂無土栽培基質(zhì)材料。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征是步驟（3)所述的光催化材料為：（1)半導(dǎo)體光 催化材料：Ti02或ZnO或CdS或Fe 203或ZnS或Si02或W03之中的任意一種； (2)離子改性二氧化鈦光催化材料：氮改性二氧化鈦或釩改性二氧化鈦或氮釩共改性 二氧化鈦中的任意一種； 上述光催化抗菌活性材料優(yōu)選離子改性二氧化鈦之一種，光催化抗菌活性材料的溶膠 或粉體水溶液濃度為丙烯酸重量的5%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征是優(yōu)選所述甲基丙烯磺酸單體用量為丙烯 酸重量的10%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征是優(yōu)選所述交聯(lián)劑用量為丙烯酸重量的 0· 06%。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征是優(yōu)選所述引發(fā)劑用量為丙烯酸重量的 0· 7%。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征是優(yōu)選所述分散劑用量為丙烯酸重量的 0· 5%。
【文檔編號】C08F228/02GK104094828SQ201410330414
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】周密, 劉玉貴, 林萍萍, 王榮安, 楊光 申請人:昆明中友豐鈺科技有限公司