[發(fā)明專利]一種植物油基聚氨酯包膜、控釋肥料及其制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310261558.0
• 申請(qǐng)日: 2013-06-27
• 公開（公告）號(hào): CN103304772A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石稱華;錢志紅;季本洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海永通化工有限公司
• 主分類號(hào): C08G18/76
• 分類號(hào): C08G18/76;C08G18/36;C08L75/04;C05G3/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 金碎平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種包膜材料、包膜控釋肥料及其制備方法，尤其涉及一種植物油基聚氨酯包膜、控釋肥料及其制備方法。

背景技術(shù)

肥料，特別是化學(xué)肥料，是作物生長(zhǎng)所必需的養(yǎng)分來(lái)源。我國(guó)化肥消耗量約占世界化肥消費(fèi)總量的20%-30%，居世界第一位，但化肥當(dāng)季的利用率卻平均只有30%-35%。大量肥料的浪費(fèi)流失不僅給社會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)還帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染。目前，隨著化肥用量的不斷增加、人們環(huán)保意識(shí)的不斷加強(qiáng)、追求農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量并重等多重目標(biāo)的要求下，肥料的改性問(wèn)題顯得尤為重要。一般來(lái)說(shuō)，肥料有兩種施用方式：一、作為基肥在作物種植之前或種植之時(shí)施入；二、待作物生長(zhǎng)到一定階段后以追肥的形式施入到土壤中。但是這兩種施肥方式都不能很好地與作物需肥規(guī)律相吻合，前者可能造成燒苗或作物生長(zhǎng)后期脫肥，后者則難以準(zhǔn)確的把握施肥時(shí)機(jī)。因此，近年來(lái)養(yǎng)分可以緩慢釋放的緩釋或控釋肥料逐漸得到人們的關(guān)注和認(rèn)可，它們具有肥料利用率高、環(huán)境污染小、操作簡(jiǎn)單易行、施入需求量小、省工省時(shí)等優(yōu)點(diǎn)，特別適合中國(guó)的國(guó)情。

控釋肥料是指能夠按照設(shè)定的釋放率（%）和釋放期（d）來(lái)控制養(yǎng)分釋放的肥料。包膜型控釋肥料是控釋肥料研究的重要方向之一，其養(yǎng)分釋放影響因素單一，易于控制。包膜型控釋肥料是以顆粒肥料為核心，表層涂覆一層低水溶性或微水溶性的無(wú)機(jī)物質(zhì)或有機(jī)聚合物，改變化肥養(yǎng)分的溶出性，延長(zhǎng)或控制肥料養(yǎng)分釋放，使土壤養(yǎng)分的供應(yīng)與作物需肥要求相協(xié)調(diào)的新型肥料。

從包膜材料種類上來(lái)分，可分為無(wú)機(jī)物包膜控釋肥料和有機(jī)物包膜控釋肥料。無(wú)機(jī)材料成本較低，對(duì)土壤不構(gòu)成危害，還能為植物提供多種鹽基離子，但緩釋效果一般，且無(wú)機(jī)物包膜肥料彈性差、易脆，不能完全實(shí)現(xiàn)對(duì)養(yǎng)分的控制釋放。研究最多的就是以硫磺為包膜材料進(jìn)行硫包衣尿素，如美國(guó)專利US4042366，US4676821，US5219465；有機(jī)物包膜材料又分為人工合成高分子有機(jī)聚合物包膜材料和天然高分子聚合物包膜材料，人工合成高分子有機(jī)聚合物包膜材料包膜厚度可控、對(duì)土壤條件不敏感、養(yǎng)分釋放速率由聚合物的化學(xué)性質(zhì)控制，但是其包膜材料價(jià)格高、包膜工藝復(fù)雜、且人工合成高分子有機(jī)聚合物一般都不溶于水，在土壤中分解緩慢，容易對(duì)環(huán)境造成污染；天然高分子聚合物包膜材料來(lái)源廣泛、廉價(jià)易得、無(wú)毒無(wú)害、成膜性好、穩(wěn)定，但是其被生物降解、控釋效果一般，一般都需要通過(guò)改性后才能作為控釋肥的包膜材料。目前生產(chǎn)中常用的聚合物樹脂有3大類：醇酸類樹脂（如Osmocote等）；熱塑性樹脂（如日本的Nutricote、Meister等）；聚氨酯類樹脂（如Plantcote、Multicote和Ployon等）。

在包膜型控釋肥料的生產(chǎn)工藝上，研究人員一直追尋的目標(biāo)是：無(wú)溶劑化、可連續(xù)化生產(chǎn)的技術(shù)線路。在我國(guó)，以有機(jī)溶劑溶解高分子材料，如聚烯烴類材料等，然后噴涂包膜肥料顆粒制備的包膜型控釋肥料，其工藝雖然較為成熟，但是存在生產(chǎn)成本過(guò)高、連續(xù)化水平較低、生產(chǎn)過(guò)程中使用有機(jī)溶劑污染環(huán)境、膜材不易降解等缺點(diǎn)。針對(duì)包膜材料及綠色工藝和環(huán)境保護(hù)等要求，聚氨酯的原位聚合成膜反應(yīng)越來(lái)越成為研究的熱點(diǎn)；因此，確有必要提供一種新的包膜控釋肥料，包膜原料來(lái)源廣泛、廉價(jià)易得、無(wú)毒無(wú)害、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單且肥料控釋效果良好。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種植物油基聚氨酯包膜、控釋肥料及其制備方法，使用的包膜材料來(lái)源廣泛、廉價(jià)易得、無(wú)毒無(wú)害、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單且控釋效果良好。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題而采用的技術(shù)方案是提供一種植物油基聚氨酯包膜，所述聚氨酯包膜由含有2-6個(gè)羥基的植物油多元醇和至少含有兩個(gè)異氰酸根基團(tuán)的異氰酸酯混合生成。

上述的植物油基聚氨酯包膜，其中，所述植物油多元醇中羥基基團(tuán)與所述異氰酸酯中異氰酸根基團(tuán)的摩爾比[OH]:[NCO]=1:1-1.5。

上述的植物油基聚氨酯包膜，其中，所述植物油多元醇選自蓖麻油多元醇、氫化蓖麻油多元醇、大豆油多元醇、菜籽油多元醇、棕櫚油多元醇、花生油多元醇、葵花油多元醇、椰子油多元醇、玉米油多元醇、紅花油多元醇、棉籽油多元醇和芥末油多元醇中的至少一種。

上述的植物油基聚氨酯包膜，其中，所述植物油多元醇的分子量為50-3000Da，選自蓖麻油多元醇或蓖麻油與其它所述多元醇的混合物。