[發(fā)明專利]一種吸水緩釋型復合肥的制備方法

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• 申請日: 2016-12-07
• 公開（公告）號: CN106631574A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設計）人: 黃煜
• 申請（專利權(quán)）人: 溫州任和文化創(chuàng)意有限責任公司
• 主分類號: C05G3/04
• 分類號: C05G3/04;C05G3/00
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11212
• 代理人: 談杰

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)技術(shù)領域，具體涉及一種復合肥的制備方法，尤其涉及一種吸水緩釋型復合肥的制備方法。

背景技術(shù)

我國是一個農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎，是無法取代的第一產(chǎn)業(yè)。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)是以低投入、高產(chǎn)出、高效率和可持續(xù)發(fā)展為特征。而與此密切相關(guān)的化肥工業(yè)和水資源利用更是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎。

干旱缺水是制約我國農(nóng)業(yè)發(fā)展和加速土地荒漠化的重要因素。據(jù)國家有關(guān)的統(tǒng)計資料表明，我國荒漠化土地面積262.2萬km2，占國土總面積的27.4％，每年因荒漠化造成的直接經(jīng)濟損失達540億元。大面積顆粒無收的情況在很多地區(qū)經(jīng)常發(fā)生。我國農(nóng)業(yè)用水占水資源消耗的80％左右，然而全球水資源危機使得灌溉農(nóng)業(yè)也必須走保水節(jié)水的發(fā)展途徑。因此，提高農(nóng)田水分利用率是我國農(nóng)業(yè)的中心任務。近年來，在土壤中使用吸水性聚合物來改善植物的營養(yǎng)和水分狀況已經(jīng)引起人們廣泛關(guān)注。研究發(fā)現(xiàn)，在農(nóng)業(yè)上使用吸水性聚合物對于改良土壤物理性質(zhì)、促進種子發(fā)芽和出苗、提高幼苗的成活率、降低植物對灌溉的需要、提高養(yǎng)分利用率等多方面都很有潛力，并已得到了廣泛應用。

緩釋肥料又稱緩效肥料或控釋肥料，其肥料中含有養(yǎng)分的化合物在土壤中釋放速度緩慢或者養(yǎng)分釋放速度可以得到一定程度的控制以供作物持續(xù)吸收利用。開發(fā)一種可緩釋、具有保水功效的復合肥成為化肥發(fā)展的新趨勢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種吸水緩釋型復合肥的制備方法，采用吸水劑包埋復合肥，能在保水的同時達到緩慢控釋的效果，所采用吸水劑天然無毒，可生物降解，滿足可持續(xù)發(fā)展的需要。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：

一種吸水緩釋型復合肥的制備方法，包括如下步驟：

(1)將尿素、硫酸鉀和五氧化二磷溶于水中，制得溶液A；

(2)將玉米淀粉加入溶液A中，并于65-80℃糊化30-50分鐘后，向反應容器中繼續(xù)加入20wt％丙烯酸-水溶液和引發(fā)劑，保溫反應2-4小時后，加入三元胺，繼續(xù)反應0.5-1小時后，冷卻至室溫，得含丙烯酸接枝改性淀粉的溶液B；引發(fā)劑引發(fā)淀粉產(chǎn)生淀粉自由基，并與丙烯酸自由基發(fā)生聚合反應，制得丙烯酸接枝改性淀粉，再加入三元胺，可與丙烯酸的羧基發(fā)生縮合反應，從而形成交聯(lián)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，增加吸水劑的強度和保水性。采用含有復合肥的溶液A作溶劑制備吸水劑，能使復合肥以分子形式被包埋在吸水劑的高分子網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)中，具有更好的緩釋效果，穩(wěn)定性更高。

(3)向步驟(2)所得溶液B中加入β-環(huán)糊精水溶液，于800-1000轉(zhuǎn)/分鐘攪拌速度下攪拌20-30分鐘后，將凝膠造粒、冷凍干燥，粉碎，過篩得所需吸水緩釋型復合肥。β-環(huán)糊精能包覆在淀粉接枝物的表面，形成一定的核殼結(jié)構(gòu)，從而進一步提高吸水劑的保水性。β-環(huán)糊精包覆過程中的攪拌速度和時間也是影響包覆均勻度和分子鏈長度的重要因素，攪拌速度過慢，攪拌時間過短，則包覆均勻度差，吸水劑分散不均勻，易團聚；攪拌速度過快，攪拌時間過長，則易導致聚合物分子鏈斷裂，吸水劑強度降低。

作為優(yōu)選，步驟(1)所述尿素、硫酸鉀、五氧化二磷和水的質(zhì)量比為10-15:10-12:8-12:100。

作為優(yōu)選，步驟(2)中所述三元胺為二乙烯三胺或三(2-氨乙基)胺，需選擇水溶性三元胺。

作為優(yōu)選，步驟(2)中所述引發(fā)劑為過硫酸銨或過硫酸鉀。

作為優(yōu)選，步驟(2)中所述玉米淀粉和溶液A的質(zhì)量比為1:20-35。

作為優(yōu)選，步驟(2)中所述玉米淀粉、丙烯酸-水溶液、引發(fā)劑和三元胺的質(zhì)量比為1：1.25-2.5:0.03-0.05:0.1-0.3。

作為優(yōu)選，步驟(3)中所述β-環(huán)糊精水溶液的質(zhì)量濃度為15-20％。

作為優(yōu)選，步驟(3)中所述溶液B和β-環(huán)糊精水溶液的質(zhì)量比為1:3-5。

本發(fā)明的有益效果為：

1、本發(fā)明所制備的吸水緩釋型復合肥，復合肥以分子形式被包埋在吸水劑網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)中，緩釋效果更持久，同時具有良好的吸水率，保水性持久，且使用的吸水劑天然無毒，生物降解性好，滿足可持續(xù)發(fā)展的需要。

2、本發(fā)明所制備的吸水劑，在丙烯酸接枝改性淀粉的過程中，加入三元胺交聯(lián)劑，使得吸水劑形成交聯(lián)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，吸水率更高，保水性更好，且能提高吸水后凝膠的強度，最后采用β-環(huán)糊精包埋丙烯酸接枝改性淀粉，從而進一步提高吸水劑的保水性。

具體實施方式

下面通過具體實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的具體說明。

實施例1