[發(fā)明專利]無土栽培用聚氨酯泡沫材料及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110343816.0
• 申請日: 2011-11-03
• 公開（公告）號: CN102504169A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何飛
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江溫州輕工研究院
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/63;C08J9/40;C08L75/08;C08L75/06;C08G101/00
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;余剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無土栽培技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種親水性泡沫作為無土栽培基質(zhì)的制造方法。?

背景技術(shù)

無土栽培是指不用土壤，用溶液培養(yǎng)植物的方法，包括水培、霧(氣)培和基質(zhì)栽培。無土栽培作為農(nóng)業(yè)的高新技術(shù)，把傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)帶入一個作物栽培自動化、管理現(xiàn)代化的全新領(lǐng)域，不僅在生產(chǎn)上可降低成本，節(jié)約肥料、水及勞動力，簡化工序，而且達(dá)到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的目的，使得作物栽培向著工廠化、現(xiàn)代化方向發(fā)展。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)迅速增長，人民的生活水平不斷提高，消費(fèi)結(jié)構(gòu)發(fā)生了多層次的需求變化，對無污染的中高檔蔬菜和名貴花木的需要量激增，無土栽培農(nóng)業(yè)得到迅速發(fā)展。?

目前，無土栽培常用的固體基質(zhì)材料主要有巖棉、蛙石、砂子、煤渣及經(jīng)過處理的有機(jī)基材等。歐洲許多國家目前應(yīng)用較多的基質(zhì)是巖棉(rockwool)，巖棉的優(yōu)點(diǎn)是可形成系列產(chǎn)品(巖棉栓、塊、板等)，使用搬運(yùn)方便，并且，消毒后可多次使用。但是使用幾年后就不能再利用，廢巖棉的處理比較困難，不能夠進(jìn)行自行生物降解，在使用巖棉栽培面積最大的荷蘭，已形成公害，而且有機(jī)基質(zhì)化學(xué)組成比較復(fù)雜，性質(zhì)不穩(wěn)定，對營養(yǎng)液影響較大。?

聚氨酯泡沫為無土栽培的另外一種方式，由氨基甲酸酯等基團(tuán)連接為一整體形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有耐鹽水、稀酸、堿等優(yōu)良性能，使用中不會由于基質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性原因而引起營養(yǎng)液化學(xué)組成、酸堿度、電導(dǎo)率等的變化，可保持其穩(wěn)定使用，但是傳統(tǒng)的聚氨酯泡沫不能自行進(jìn)行生物降解，給環(huán)境帶來了一定的壓力。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種無土栽培用聚氨酯泡沫材料及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中固體基質(zhì)材料和聚氨酯泡沫材料不能自行降解，不環(huán)保的問題。?

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種無土栽培用聚氨酯泡沫材料，聚氨酯泡沫材料的原料按重量份計(jì)包含：30-50重量份的可降解液化淀粉多元醇、50-70重量份的聚醚多元醇或聚酯多元醇、1-2重量份的丙三醇、30-50重量份的多異氰酸酯、1-4重量份的催化劑、0.5-2重量份的泡沫穩(wěn)定劑、1-2重量份的開孔劑和1-3重量份的水。?

進(jìn)一步地，上述聚氨酯泡沫材料的原料按重量份計(jì)包含：40-50重量份的可降解液化淀粉多元醇、50-60重量份的聚醚多元醇或聚酯多元醇、1-2重量份的丙三醇、30-40重量份的多異氰酸酯、1-4重量份的催化劑、0.5-2重量份的泡沫穩(wěn)定劑、1-2重量份開孔劑和1-3重量份的水。?

進(jìn)一步地，可降解液化淀粉多元醇為接枝丙烯酸鈉的液化淀粉多元醇或接枝丙烯腈的液化淀粉多元醇或接枝丙烯酸脂類的液化淀粉多元醇。?

進(jìn)一步地，多異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯或1，6-己二異氰酸酯中的一種。?

進(jìn)一步地，聚醚多元醇為聚醚330、聚醚210、聚醚220或聚醚303；聚酯多元醇為聚酯ps-2402。?

進(jìn)一步地，催化劑為三乙醇胺與辛酸亞錫的混合物。?

進(jìn)一步地，原料按重量份計(jì)包含：40重量份的接枝丙烯酸鈉或丙烯腈或丙烯酸脂類的液化淀粉多元醇、60重量份的聚醚210、1-2重量份的丙三醇、30重量份的甲苯二異氰酸酯、1-2重量份的三乙醇胺、1-2重量份的辛酸亞錫、0.5-2重量份的泡沫穩(wěn)定劑、1-2重量份的開孔劑和1-3重量份的水。?

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種上述的無土栽培用聚氨酯泡沫材料的制備方法，包括下列步驟：將可降解液化淀粉多元醇、聚醚多元醇或聚酯多元醇、丙三醇、催化劑、泡沫穩(wěn)定劑、開孔劑以及水混合均勻，得到混合體系；將多異氰酸酯加入混合體系中，攪拌均勻形成泡沫，進(jìn)行1-8個小時(shí)的熟化處理，制得無土栽培用聚氨酯泡沫材料。?

進(jìn)一步地，固化步驟進(jìn)一步包括：將泡沫在常溫下熟化1-2小時(shí)，然后在60-70℃溫度下繼續(xù)熟化4-6小時(shí)。?

進(jìn)一步地，上述無土栽培用聚氨酯泡沫材料的制備方法進(jìn)一步包括浸潤處理的步驟，該浸潤處理的步驟包括：將完成熟化處理的聚氨酯泡沫在50-70℃的堿性環(huán)境中浸潤30-60分鐘。?

本發(fā)明提供的無土栽培用聚氨酯泡沫材料及其制作方法，由于制備的聚氨酯泡沫所用原料之一為液化淀粉多元醇，使用一定時(shí)間后可自行生物降解，具有環(huán)保優(yōu)勢；?

另外，由于在液化淀粉多元醇上接枝丙烯酸鈉或丙烯腈或丙烯酸脂類，而丙烯酸鈉或丙烯腈或丙烯酸脂類的吸水性遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于羥基，因此大大提高了聚氨酯泡沫的吸水、保水性能，尤其對于在干旱地區(qū)或者是水需求較大的作物來講，能夠滿足作物根系生長的需求。?