[發明專利]一種緩釋化肥型耐水性農用固體地膜及其制備方法

在審

• 申請號: 201710907655.0
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107815047A
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 吳祥忠
• 申請（專利權）人: 當涂縣瑞龍果樹種植專業合作社
• 主分類號: C08L29/04
• 分類號: C08L29/04;C08L3/04;C08L67/04;C08K5/05;C08K5/09;C08J5/18;C08B31/00;C08B31/12;C05G3/00;A01G13/02
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及一種土壤覆蓋地膜，特別涉及一種緩釋化肥型耐水性農用固體地膜及其制備方法。

技術背景

地膜覆蓋是一種適合我國國情，適應性廣，應用量大，促進覆蓋作物早熟、高產、高效的農業新技術。地膜可起到保持土壤水分和提高土壤溫度等的作用，采用地膜覆蓋后可以改善土壤和近地面的溫度及水分狀況，目前地膜覆蓋技術應用到了小麥、水稻、玉米、大豆、高粱、棉花、西瓜等作物的種植中，增產效果明顯。

但是由于現在大量使用的地膜是不可降解的高分子化合物，既不受微生物侵蝕，也不能自行分解。長此下去，必然會給后人帶來難以解決的污染危害。因此，研究可降解地膜逐漸受到重視。淀粉是自然界豐富的可再生資源，它無毒無害，可完全生物降解，然而較差的力學性能與防水性能限制了其應用。

閆美珍、曹龍奎等人在其《疏水化改性淀粉/PVA生物降解塑料地膜的研究》一文中，試驗以玉米淀粉為原料，經過羧甲基醚化改性處理，之后使用環氧氯丙烷為交聯劑改性處理羧甲基淀粉，生產出熱塑性較強的交聯-羧甲基淀粉，將交聯-羧甲基淀粉與PVA共混，經過交聯、增塑、濕強劑疏水化改性，膜的力學性能達到標準要求，吸水率大大降低。

目前較常使用的紙張濕強劑主要有三聚氰胺甲醛樹脂，聚酰胺環氧氯丙烷樹脂，聚乙烯亞胺濕強樹脂等，其中聚乙烯亞胺是一種陽離子多支鏈聚合物，其分子中存在的伯、仲、叔三種胺基基團，在紙漿體系中呈陽離子性，能與纖維素羥基產生靜電吸引形成次價力交聯網絡，從而達到提高紙張濕強性的目的。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種緩釋化肥型耐水性農用固體地膜及其制備方法，以解決因淀粉的吸濕性、聚乙烯醇吸水性而使其地膜產品在空氣濕度比較大的地區發生回潮、變形的問題。

一種緩釋化肥型耐水性農用固體地膜，其特征在于，由以下重量份的原料組成：聚乙烯醇80-100份，干基玉米淀粉20-36份，氫氧化鈉3-9份，乙醇溶液11-20份，一氯乙酸8-16份，85%的乙醇水溶液適量，冰醋酸適量，聚乙烯亞胺4-11份，堿性溶液54-80份，環氧氯丙烷5-9份，二醛淀粉2-5份，水適量，聚乳酸4-9份，二氯甲烷28-46份，化肥成分11-18份，異戊醇0.2-0.5份。

具體步驟如下：

（1）堿化淀粉的制備：

準確稱取干基玉米淀粉，與氫氧化鈉在混合機中充分混合后轉入干法反應釜中，在轉速在60-120r/min，30-40℃條件下堿化反應25-40分鐘，之后靜置冷卻至室溫，得到堿化淀粉；

（2）羧甲基淀粉的制備：

將乙醇溶液和一氯乙酸充分混合均勻后，噴霧到步驟（1）堿化淀粉的表面，在60-80℃下進行醚化反應1-3小時，反應結束后冷卻至室溫，用85%的乙醇水溶液洗滌1小時，加入冰醋酸調pH至中性，抽濾，濾餅用85%的乙醇水溶液洗滌2-3次，在鼓風干燥箱中45-55℃條件下干燥，粉碎、過篩，即得到白色粉末狀羧甲基淀粉；

（3）聚乙烯亞胺交聯羧甲基淀粉復合物的制備：

在配有攪拌裝置、回流冷凝管、貝克曼溫度計的電子恒溫水浴三口燒瓶中加入聚乙烯亞胺、步驟（2）羧甲基淀粉以及堿性溶液中調成粉漿，攪拌下升溫至35-55℃，用分液漏斗緩慢滴加環氧氯丙烷，并繼續反應30-60分鐘，反應完畢后加入冰醋酸調節溶液的pH值為5-7，靜置一段時間，洗滌至中性，制得聚乙烯亞胺交聯羧甲基淀粉復合物；

（4）將聚乳酸溶于二氯甲烷中，加入化肥成分，在室溫下攪拌3-5小時得到油相，將1/10份聚乙烯醇加入水中，于80-90℃水浴中高速攪拌使其溶解，之后將油相加入到聚乙烯醇的水溶液中，用均質機以5000-6000r/min的轉速均質5-8分鐘后，添加異戊醇，并置于25-30℃恒溫磁力攪拌器上攪拌2-4小時，得到微膠囊懸浮液；

（5）將余下聚乙烯醇放入80-90℃水浴中保溫30-40分鐘使其溶解，加入步驟（3）物料及上述微膠囊懸浮液于45-65℃水浴攪拌40-50分鐘，再加入二醛淀粉及適量水攪拌1-2小時混合均勻，在溫度為60-90℃下流延成膜，即得。

其中，所述的堿性溶液是由氫氧化鈉和氯化鈉溶于水中配制而成，三者的混合比例為3-6:1:15-20，其中氯化鈉的作用是抑制淀粉顆粒的膨脹。

其中，所述的化肥成分包括氮肥、磷肥、鉀肥中的一種或多種。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：