一种仿生型木质素基盐碱地改良材料及制备方法

1.一种木质素基盐碱地改良材料的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：将木质素和/或木质素衍生物用磺酸阴离子单体和季铵盐阳离子单体通过水溶液聚合方式改性，得到两亲性阴-阳离子木质素复合体系溶液，利用点击化学引入多巯基单体，制备得到木质素基盐碱地改良材料；所述制备方法具体包括以下步骤：S1、调节木质素和/或木质素衍生物溶液的pH值，加热；将季铵盐阳离子单体溶液按照体积平均分为两份，将其中一份加入木质素和/或木质素衍生物溶液中；将氧化剂和还原剂溶液分别按重量等分三份，将一份氧化剂溶液加入到上述溶液中，再加入一份还原剂溶液，反应；S2、将磺酸阴离子单体溶液按体积平均分为两份，在S1中得到的体系中加入一份磺酸阴离子单体溶液，反应；然后加入另一份季铵盐阳离子单体溶液，加入一份氧化剂溶液，再加入一份还原剂溶液，最后加入另一份磺酸阴离子单体溶液，反应；得到阴-阳离子木质素复合体系溶液；S3、将多巯基单体溶液和所述阴-阳离子木质素复合体系溶液混合，加入一份氧化剂溶液，再加入一份还原剂溶液，进行反应，经干燥后得到所述木质素基盐碱地改良材料；所述木质素衍生物为木质素磺酸钙、木质素磺酸钠、木质素磺酸镁、木质素磺酸钾、木质素磺酸铵、碱木质素、硫酸盐木质素、磨木木质素、烷基化木质素、胺基化木质素、羟甲基化木质素、乙酰化木质素和氧化木质素中的至少一种；所述磺酸阴离子单体为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、丙烯酰胺叔丁基磺酸、2-（甲基丙烯酰基氧基）乙基二甲基-（3-磺酸丙基）氢氧化铵、磺丙基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯磺酸钠、丙烯磺酸钠、3-烯丙氧基-2-羟基丙磺酸钠、3-磺丙基丙烯酸钾、3-甲基丙烯酸磺丙酯钾盐、乙烯基磺酸钠和对苯乙烯磺酸钠中的至少一种；所述季铵盐阳离子单体为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵、苄乙烯基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵、2-丙烯酰胺基乙基二甲基十二烷基溴化铵和烯丙基三甲基氯化铵中的至少一种；所述多巯基单体为三羟甲基丙烷三（3-巯基丙酸）酯、四（3-巯基丙酸）季戊四醇酯、乙二醇二(3-巯基丙酸酯)、三羟甲基丙烷三（2-巯基乙酸酯）、季戊四醇四巯基乙酸酯和六(3-巯基丙酸)二季戊四醇酯中的至少一种；所述磺酸阴离子单体与季铵盐阳离子单体的总质量与所述木质素和/或木质素衍生物的质量之比为2-16:1；所述磺酸阴离子单体与季铵盐阳离子单体的质量比为1:8至8:1；所述木质素和/或木质素衍生物和多巯基单体的质量比为5-15:1。 2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述木质素和/或木质素衍溶液的质量百分浓度为5%-35%；所述季铵盐阳离子单体溶液的质量百分浓度为60%-80%；所述季铵盐阳离子单体溶液的溶剂为水；所述氧化剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠和过氧化氢中的至少一种；所述还原剂为抗坏血酸、亚硫酸氢钠、亚硫酸钠和硫代硫酸钠中的至少一种；所述氧化剂与还原剂溶液的质量百分浓度为3%-15%；所述磺酸阴离子单体溶液的质量百分浓度为30%-65%；所述磺酸阴离子单体溶液的溶剂为水；所述多巯基单体溶液的质量百分浓度为3.5%-30%；所述多巯基单体溶液的溶剂为乙醇溶液；所述氧化剂和还原剂的总质量为所述木质素和/或木质素衍生物、季铵盐阳离子单体、磺酸阴离子单体和多巯基单体总质量的0.5%-5%；所述氧化剂与还原剂的质量比为1:1-1.5。 3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述磺酸阴离子单体与季铵盐阳离子单体质量比处于不同范围时，所述木质素基盐碱地改良材料表现出截然不同的宏观物理状态：当所述磺酸阴离子单体与季铵盐阳离子单体的质量比为1:1.5至1.5:1时，所述木质素基盐碱地改良材料形成可拉伸的凝胶状态；当所述磺酸阴离子单体与季铵盐阳离子单体的质量比在1:1.5至1:8之间，且不包含1:1.5时，所述木质素基盐碱地改良材料形成高粘度水溶液；当所述磺酸阴离子单体与季铵盐阳离子单体的质量比在1.5:1至8:1之间且不包含1.5:1时，所述木质素基盐碱地改良材料形成低粘度的水溶液。 4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤S1中，采用KOH溶液调节木质素和/或木质素衍生物溶液的pH至10-12；所述加热的温度为35-50℃；所述反应的时间为1-2h；步骤S2中，在S1中得到的体系中加入一份磺酸阴离子单体溶液中进行反应的时间为1-2h；加入另一份磺酸阴离子单体溶液后进行反应的时间为1-2h；步骤S3中，所述反应的时间为2-4h。 5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤S1、S2和S3中，将氧化剂溶液滴加30min后再滴加还原剂溶液；步骤S3中，所述多巯基单体溶液以0.5-15 mL/min的流速滴加到所述阴-阳离子木质素复合体系溶液中。 6.权利要求1-5中任一项所述制备方法制备得到的木质素基盐碱地改良材料。 7.权利要求6所述的木质素基盐碱地改良材料在改良盐碱土壤中的应用。 8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：根据所述磺酸阴离子单体与季铵盐阳离子单体质量比不同，并与多巯基单体反应后得到的木质素基盐碱地改良材料，采用如下施用方式与用量：1）当所述磺酸阴离子单体与季铵盐阳离子单体质量比为1:1.5至1.5:1时，作为土壤改良剂直接施用于土壤或者用于包膜材料使用；其中，土壤改良剂时施用量为40-200 kg/亩，包膜材料施用量为包膜肥料总质量的3%-20%；2）当所述磺酸阴离子单体与季铵盐阳离子单体质量比在1:8至1:1.5且不包含1:1.5时，所得材料配置为水溶液，用于叶面喷施或者滴灌；叶面喷施时配置成浓度为0.5%-2%，用量为20-50 kg/亩，滴灌浓度为0.01-2%，用量为20-150kg/亩；3）当所述磺酸阴离子单体与季铵盐阳离子单体质量比在1.5:1至3:1且不包含1.5:1时，所得材料作为苗木蘸根剂使用，使用时稀释至质量浓度0.1%~0.3%，将作物根部浸泡于溶液中5min后进行栽植。