VỰC ĐỀ TÀI: [5], [8], [11], [13], [18],[19], [21], [28], [29], [30]
Chống hạn cho cây là đề tài nghiên cứu từ rất lâu, nhưng nghiên cứu để tổng hợp ra những chất cĩ khả năng hấp thụ nước cao và giữ ẩm tốt thì đặc biệt phát triển trong những năm thập kỷ 80-90 của thế kỷ 20. Hàng loạt kết qủa nghiên cứu đã được cơng bố.
Tháng 2 năm 1978 tại cơng ty hĩa chất Sanyo, Masuda và các cộng sự [21] đã nghiên cứu thành cơng vật liệu hấp phụ nước từ cellulose, acid acrylic, natri acrylate, dung dịch amonium cerinitrate và N,N-methylenebisacrylamide, sản phẩm cĩ khả năng hút nước 192 lần.
Tháng 6 năm 1983 tại phịng nghiên cứu hĩa cơng nghiệp Kyoritsu Organic Industrial Research Laboratory, Tokyo [18] đã nghiên cứu ra vật liệu siêu hấp phụ nước từ 21,8g acid acrylic, 11,9g acrylamide, 179,1g nước, 10.9g natri hydroxide,
0,003g N,N’-methylene bisacrylamide và 0,04g 2,2-azobis(2-amidinoprppan), sản
phẩm cĩ khả năng hút nước 650 lần.
Tháng 11 năm 1984, Fanta và các cộng sự đã thành cơng trong việc nghiên cứu polymer hấp phụ nước tinh bột-polyacrylonitrile cĩ khả năng hấp thụ nước 500 lần. [10]
Tháng 11 năm 1988, Saotome, Kazuo đã điều chế vật liệu siêu hấp phụ nước từ 72g acid acrylic, 85g nước, 0,08g N,N’-methylene bisacrylamide, 0,1g potasium persulfat và 66,6g NaOH, sản phẩm cĩ khả năng hút nước 610 lần [29]
Tháng 4 năm 1998, Ankush, B, argade, Nicholas A Peppas đại học Purdue Ấn Độ [9] đã tổng hợp được copolymer ghép giữa polyvinyl alchol (PVA) và acid acrylic cĩ khả năng hấp thụ nước 60-70 lần. Quá trình tạo copolymer theo 2 phương pháp:
- Phương pháp 1:
+ Tosylat hĩa một phần PVA
Đỗ Thị Bích Thuận Trang 27 CH2 CH OH n + Cl S O O CH3 CH2 CH OH CH2 CH O S O O n-m m piridin to phong`
+ Khử tosylat PVA
+ Phản ứng tạo copolymer
- Phương pháp 2:
+ Phản ứng ngưng tụ PVA với p-styrenesulfonyl chloride
+ Phản ứng tạo copolymer CH2 CH OH CH2 CH O S O O CH3 n-m m CH2 CH OH CH CH n-m m + CH3 SO3H CH2 CH OH CH CH n-m m
+ CH2 CH COONa Copolymer PVA-arcrylat
CH2 CH OH n + Cl S O O CH CH2 CH2 CH OH CH2 CH O S O O CH CH2 n-m m piridin to phong`
CH2 CH OH CH2 CH O S O O CH CH2 n-m m
+ CH2 CH COONa (NH4)2S2O8 Copolymer PVA-arcrylat
Năm 1999, ở Trung Quốc cũng đã cơng bố chế phẩm Khoa Du là vật liệu cĩ độ hút nước rất cao khoảng 1000 lần khi được sử dụng cho cây trồng và đã tiết kiệm được 50% lượng nước dùng và giúp tăng sản lượng cây 15-20% so với đối chứng.
Trong 5 năm gần đây hàng loạt các patent của các tập đồn hĩa chất đã được cơng bố như:
- Sanyo Chemical Industies Ltd (Japan), Water absorbing agent absorbent material, 2000.
- Bayer AG (Đức), Preformed super absorbents with high swelling capacity, patent 6,156,848, 2000.
- Nippon Shokubai Co. Ltd (Japan), Water-absorbent resin, hydrophylic polymer, process for producing them, and uses of them, patent EP 1,178,059 A2, 2001.
- Nippon Catalytic Chem Ind (Japan), Process for production of water- absorbent resin, patent WO 0,198,382, 2002.
- Industrial Technology Reasearch Insitute (Đài Loan), Method for preparing hydrphylic porous polymer material, patent 6,635,684, 2002.
- Dainippon Ink and Chemicals, Inc (Japan), Water absorbent material, patent 6,653,399, 2003.
- Sumimoto Seika Chemicals, Co. Ltd (Japan), Process for preparing water absorbent resin, patent 6,573,330, 2003.
- Nippon Shokubai Co. Ltd (Japan), Water-absorbent resin powder and production process there for, 2003. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hầu hết các nghiên cứu của các tập đồn trên đều xuất phát từ nguồn nguyên liệu dầu mỏ: polymer acrylic, polymer acrylamide, polymer cĩ các nối đơi ethylenic, polyvinyl alcohol hoặc các copolymer của chúng. Với các tác nhân liên kết ngang khác nhau (N,N’-methylenebisacrylamide, ethyleneglycol di- (meth)acrylate, trimethyol propane di- or tri-(meth)acrylate, glycerol diallyl ether,
trimethylol propane triallyl ether,...Những sản phẩm được tạo ra cĩ những tính năng khác nhau, đặc biệt khả năng hấp thụ nước rất cao (80-600 lần đối với nước cất và 60-80 lần đối với nước muối sinh lý). Và chúng được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực: y tế, dược phẩm, sản phẩm tả lĩt, khăn vệ sinh, làm đơng cặn dầu, loại nước trong dầu và cả trong ngành nơng lâm nghiệp.
Ở Việt Nam, trong những năm gần đây (1999-2000) dựa trên nền tảng tinh bột ghép acrylic, Viện Hĩa học, trung tâm KHTN và CNQG cũng đã thành cơng trong việc nghiên cứu chế tạo được chế phẩm AMS-1 hút nước cao (300 lần) với giá thành hạ, tuy nhiên khả năng giữ ẩm của chế phẩm theo thời gian cịn thấp (3-5 ngày).
Tuy nhiên, các cơng trình trên chỉ đưa ra sản phẩm chưa nghiên cứu sâu về cơ chế phản ứng và trong giới hạn đề tài chúng tơi nghiên cứu về cơ chế ghép AA vào tinh bột, từ đĩ đưa ra các phương pháp tổng hợp chung cho các phản ứng ghép giữa AA với các dẫn xuất của tinh bột