本发明专利技术公开了一种凝胶基保水缓释尿素肥料的合成方法，其主要包括以下步骤：１）丙烯酸单体用２０％氢氧化钾溶液中和，得到中和度为２５％的混合单体溶液；２）将混合单体溶液计量加入到尿素水溶液中，形成聚合混合液；３）在保温搅拌条件下，加入交联剂，加热搅拌待交联剂溶解后，加入自由基引发剂；４）于保温搅拌条件下至聚合反应发生，生产水凝胶体；５）破碎、烘干、粉碎、筛分、包装即为凝胶基保水缓释尿素肥料。该保水缓释尿素肥料合成工艺不使用有机溶剂，无溶剂回收问题，工艺简便，成本较低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化肥工业及农用化学肥料
，尤指一种化学肥料和超强 吸水剂的复合技术，是将超强吸水剂(农业称为的保水剂)和尿素肥料通过化 学聚合反应聚合为一体化材料，属于高吸水膨胀化学氮肥，肥料具有养分延缓 释放功能，是一种凝胶基保水缓释尿素肥料。
技术介绍
千旱是农业生产面临的主要制约因素之一，而目前农业广泛使用的肥料不 具有吸水保水作用。另一方面，目前农业广泛使用的肥料主要是高水溶性肥料， 其特点是水溶性高，养分速效，缺点是养分释放快、养分有效期短，导致肥料 养分释放与作物养分吸收不相协调，肥料养分易淋移、土壤固定或挥发损失(挥 发损失主要是氮肥)，因而肥料养分利用率低，肥料投入和产出比低，肥料养分 流失到水体中影响水体质量，危害水生生物及人类饮用水质量。氮肥以氨挥发 及氧化氮挥发到大气中加剧温室效应，引发全球气候变暖。因此，改善现有肥 料性能，增加肥料保水功能，延缓养分释放，促进水肥互作效应，提高肥料养 分吸收利用效率，降低肥料养分损失具有重大的现实意义。将保水剂和肥料在材料和功能复合一体化为保水缓释肥料是国际肥料研究 的前沿和肥料发展的趋势，保水缓释肥料具有吸水保水和养分缓释双重功能， 也就是兼有保水剂和缓释肥料的作用。保水缓释肥料可以调节土壤水分余缺， 改善水肥相互作用，提高水、肥利用效率，降低肥料养分淋移、固定或挥发损失，减轻环境污染(M.ikkelsen R. L. Using hydrophilic polymers to control nutrient release [J]. Fertilizer Reseach， 1994， 38:53-59;何绪生等.保水缓/控释肥料研究进展[J].农业工程学报，2006， 5:180-186)。对于高水溶性和养分释放快的常规肥料的改进途径之一是研制和生产缓/ 控释肥料，缓/控释肥料是国内、外肥料革新和性能改善的重要方面，也是发展 很快和最大的一类新型肥料，在农业、专业园艺、草皮、城市绿地、高尔夫球 场及庭院花卉及观赏植物方面都有广泛应用，目前缓/控释肥料已部分进入农业 领域在大宗作物上的应用，如水稻、玉米等(Review: Utilization Advantages of Controlled Release Nitrogen Fertilizer on Paddy Rice Cultivation, 2004， JARQ 38 (1) : 15-20)。目前，缓/控释肥料是常规肥料的改性或新合成的具有养分缓释功能的肥 料，主要有四类-1) 化学改性和新合成的低溶解度或生物缓慢降解的混合物或化合物，如尿 素化学改性的脲甲醛(Ureaformdehyde: UF)，异丁烯叉二脲(IsoButylidene DiUrea: IBDU ) ， 丁烯啶二脲(Crotonylidine DiUrea: CDU)，烷基化尿素(Alkyled urea)及新合成的草酰胺(0xamide)、三嗪酮(Triazone);2) 包膜类就是采用物理或化学的工艺在常规肥料颗粒表面包裹惰性材料 膜的控释肥料，这包括具有养分功能的材料包膜，没有养分功能的树脂、塑料 及废弃塑料包膜。用具有养分功能材料包膜肥料，如硫包膜的各种肥料(Allen S E， G L Terman and H G Kennedy. Nutrient uptake by grass and leaching losses from soluble and S-coated urea and K [J]. Agron. J. ， 1978， 70:264-268.)、难溶性磷矿粉或金属磷酸盐(李药萍，王好斌，等.二价金属 磷酸盐包裹型缓释肥料的制造[P].中国专利技术专ZL95109720.2， 19980822.)。 树脂、塑料及废弃塑料包膜的各类肥料，如聚氨酯包膜尿素(ChristiansonC. B.Factors affecting N release of urea from reactive layer coated urea [J]. Fertilizer Research, 1988， 16: 273-284.)、聚烯烃包膜(Kosuge N.， Tobataku K. Coated granular fertilizers [P]. EP 030331， 1989.)、聚砜 包膜尿素、交联聚丙烯酰胺(Rajsekharan A. J. and V. N. Pillai. Membrance-encapsulated contolled-release urea fertilizers based on acrylamide copolymers [J]. Journal of Applied Polymer Science, 1996， 60: 2347-2351)。3) 基质复合缓释肥料如牛皮纸木质素(Garcia M， et al.Use of kraf tlignin in controlled-release fertilizer formulations[J] Indian Engineering Chemistry Research, 1996， 35: 245-249.)，氨化木质素(Ramirez F， V Gonzalez, et al. A腿oxidized kraft lignin as a slow-release fertilizer tested on Sorghum vulgaxe [J]. Bioresource Technology, 1997， 61(1): 43-46.)，木质素或磺化木质素(王德汉，彭俊杰，廖宗文.木质素包 膜尿素(LCU)的研制及其肥效试验[J].农业环境科学学报，2003， 22(2): 185-188.;穆环珍，杨问波，等.造纸黑液木质素在肥料中的应用[J].环境保 护，2003, 6:51-53， 54.)等。无论是常规化学肥料，还是目前主流缓/控释肥料，都不具有吸水保水及释 水作用，而水分则是肥效发挥必不可少的因素。由于全球有一半左右的耕地属 于旱地，我国也有几近一般的耕地属干旱半干旱地区，在这些地区进行农业生 产和植被恢复需要有效的保水技术，保水剂是节水保水一类重要的化学品，已 在农林业广泛应用(李成林，超强吸水剂的应用及展望.化工纵横，2003， 17(8) :9-10.)。虽然保水剂具有超强的吸水保水作用，但不具有肥料养分，养 分则是农作物生产和植被生长必须的营养条件，保水剂和肥料分别施用费工费 时，也不利于水肥交互作用和水肥效应的发挥。此外，在干旱半干旱土壤上水 肥交互作用及效应的增产效应已为研究和实践证实，水肥耦合模型理论也有研 究报道和应用(翟丙年，李生秀.冬小麦产量的水肥耦合模型[J].中国工程科 学，2002， 4(9): 69-74.)，但是水肥一体化肥料产品很少。因此，将肥料和保 水剂复合一体化，制造具有保水功能和养分缓释功能的保水缓释肥料成为肥料 研究前沿和方向，符合节水和旱地农业生产实际需要。用保水剂作为肥料养分的载体，其对肥料养分的吸附和结合，可本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种凝胶基保水缓释尿素肥料的合成方法，其主要包括以下步骤： １）丙烯酸单体用２０％氢氧化钾溶液中和，得到中和度为２５％的混合单体溶液； ２）将混合单体溶液计量加入到尿素水溶液中，形成聚合混合液； ３）在保温搅拌条件下，加入交联剂，加热搅拌待交联剂溶解后，加入自由基引发剂； ４）于保温搅拌条件下至聚合反应发生，生产水凝胶体； ５）破碎、烘干、粉碎、筛分、包装即为凝胶基保水缓释尿素肥料。
【技术特征摘要】
1、一种凝胶基保水缓释尿素肥料的合成方法，其主要包括以下步骤1)丙烯酸单体用20％氢氧化钾溶液中和，得到中和度为25％的混合单体溶液；2)将混合单体溶液计量加入到尿素水溶液中，形成聚合混合液；3)在保温搅拌条件下，加入交联剂，加热搅拌待交联剂溶解后，加入自由基引发剂；4)于保温搅拌条件下至聚合反应发生，生产水凝胶体；5)破碎、烘干、粉碎、筛分、包装即为凝胶基保水缓释尿素肥料。2、 按照权利要求1所述的一种凝胶基保水缓释尿素肥料的合成方法，其特 征在于所述的丙烯酸的制作工艺过程为将化学级或工业级的丙烯酸，减压 抽气或加热除去其中的阻聚剂，得到无阻聚剂的丙烯酸。3、 按照权利要求1所述的一种凝胶基保水缓释尿素肥料的合成方法，其特 征在于氢氧化钾溶液的工艺过程为计量的工业级氢氧化钾固体(》85%) 用计量的水溶解，在溶解过程中连续搅拌，溶解完全后得到浓度为20%的氢氧化钾溶液。4、 按照权利要求l、 2或3所述的一种凝胶基保水缓释尿素肥料的合成方 法，其特征在于混合单体溶液的工艺过程为计量的无阻聚剂的丙烯酸溶液加入到中和反应单元中，然后用计量的20%的氢氧化钾溶液中和， 一边向丙烯酸溶液中加入氢氧化钾溶液， 一边连续搅拌溶液，使其充分反应，得到丙烯酸中和度为25%的丙烯酸和丙烯酸钾混合单体溶液。5、 按照权利要求1所述的一种凝胶基保水缓释尿素肥料的合成方法，其特征在于尿素水溶液的工艺过程为100份颗粒尿素中加入40份-50份工业水溶解或稀释，于70 — 75。C条件下加热加速颗粒尿素融解，得到的溶液为尿素水 溶液。6、 按照权利要求1所述的一种凝胶基保水缓释尿素肥料的合成方法，其特 征在于尿素水溶液的工艺过程为100份尿素熔融液中加入40份-50份工业 水溶解或稀释，加热到70 — 75'C成为尿素水溶液。7、 按照权利要求1所述的一种凝胶基保水缓释尿素肥料的合...
【专利技术属性】
技术研发人员：何绪生，黄培钊，廖宗文，段继贤，葛仁山，李洪波，
申请(专利权)人：深圳市芭田生态工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]
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