[發明專利]一種聚合物包膜及其包膜控釋肥

有效

• 申請號: 201510062212.7
• 申請日: 2015-02-05
• 公開（公告）號: CN104609983B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 李麗霞;曹兵;李鴻雁;郝赟;肖強;倪小會;楊宜斌;衣文平;劉寶存;鄒國元;徐秋明
• 申請（專利權）人: 北京市農林科學院
• 主分類號: C05G3/00
• 分類號: C05G3/00;C05G3/08
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 關暢

技術領域

本發明屬于控釋肥料領域，涉及一種聚合物包膜及其包膜控釋肥。

背景技術

包膜控釋肥是指能夠根據植物不同生長階段的營養需求特點，調節養分的釋放速率及供應強度，使其養分釋放模式與作物吸肥同步的新型肥料。它不但可以提高肥料的利用率，而且可以減少化學肥料對環境造成的污染。

目前，按照制備工藝的不同，包膜控釋肥主要分為有機溶劑型、水型和原位反應成膜型三種。原位反應成膜工藝簡單且操作易實現連續化，已成為近年來包膜控釋肥的研究熱點。該工藝是將單體原料直接在肥料表面反應成膜制備包膜控釋肥，包膜材料組分是聚氨酯。由于單體原料間發生的反應速率和程度不易控制，在肥料顆粒上的混合程度較低，包膜原料的利用率低；由于單體原料在均勻涂布于顆粒肥料后，存在固化過程，固化過程會導致膜層出現撕裂、針孔等宏觀的缺陷，從而影響了膜層的控釋性能。因此，要想制備同時具備良好控釋性和低包膜率的反應成膜型聚氨酯包膜控釋肥仍存在一定的困難。

發明內容

本發明的目的是提供一種聚合物包膜及其包膜控釋肥。

本發明提供的聚合物包膜材料，由組分a和組分b混合進行原位反應而得；

所述組分a為多亞甲基多苯基多異氰酸酯(PAPI)或由多亞甲基多苯基多異氰酸酯(PAPI)和甲苯二異氰酸酯(TDI)組成；

所述組分b為多元醇I或由所述多元醇I和多元醇II組成；

其中，所述多元醇I為滿足如下條件的聚醚多元醇：pH值為7.1～13.0，相對分子質量為200～1500且羥基的個數為3～8個；

所述多元醇II為滿足如下條件的聚醚多元醇、植物油多元醇、聚酯多元醇和聚烯烴多元醇中的至少一種：pH值為5.0～7.0，相對分子質量為200～3000且羥基的個數為2～3個。

上述聚合物包膜材料的組分a中，甲苯二異氰酸酯(TDI)具體可選自TDI-80和TDI-65中的至少一種；

所述多元醇I的pH值具體可為9.0～12.5，更具體可為10.5～12.5、10.0～12.0、9.0～11.0或9.0～12.0，再具體可為7、7.5、9.0、10.0、10.5、11.0、12.0或12.5；

相對分子質量具體可為250～1000，更具體可為290、350、470或670；

羥基的個數具體可為3～6個，更具體可為3、4或6個。

更具體的，所述多元醇I可為相對分子質量為470、pH值為10.0～12.0、羥基的個數為4個的堿性聚醚多元醇或相對分子質量為350、pH值為9.0～12.0、羥基的個數為4個的堿性聚醚多元醇或相對分子質量為670、pH值為9.0～11.0、羥基的個數為6個的堿性聚醚多元醇或相對分子質量為290、pH值為10.5～12.5、羥基的個數為4個的堿性聚醚多元醇或相對分子質量為670、pH值為7.1～7.5、羥基的個數為3個的堿性聚醚多元醇；

所述多元醇II的pH值具體可為6～7；相對分子質量具體可為400～1000，更具體可為400、420、700、932或1000；羥基的個數具體可為2、2.7或3；

所述多元醇II中，所述聚醚多元醇具體可為相對分子質量為700、pH值為6～7、羥基個數為3個的聚醚多元醇或相對分子質量為400、pH值為6～7、羥基個數為2個的聚醚多元醇；

所述聚酯多元醇具體可為相對分子質量為420、pH值為6～7、羥基個數為2的聚酯多元醇或相對分子質量為1000、pH值為6～7、羥基個數為2個的聚酯多元醇；

所述植物油多元醇具體可為相對分子質量為932、pH值為6～7、羥基個數為2.7個的蓖麻油。

所述組分a中，多亞甲基多苯基多異氰酸酯(PAPI)占所述組分a總質量的50～100％，具體可為50％、54％、75％或83％。

所述組分b中，所述多元醇I占所述組分b總質量的70～100％。

所述原位反應步驟中，組分a中的異氰酸根基團與組分b中的羥基基團的摩爾比為1.0～2.3：1，具體可為1.1～2.0：1，更具體可為1.2～1.5：1，再具體可為1.0：1、1.1：1、1.15：1、1.2：1、2.0：1或2.3：1。

所述原位反應步驟中，溫度為75℃～105℃，具體為90～95℃；

反應時間為8min～20min，具體為10min～15min，更具體可為10min、12min或15min。

所述原位反應的反應原料還含有催化劑和助成膜劑中的至少一種；