使用环氧化脂肪酸甘油三酯油作为涂层添加剂的控释肥制造技术

一种控释肥材料，其含有外部包裹有至少一层涂层的颗粒状植物养分，该涂层包含有一混合物的反应产物，该混合物含有多元醇、异氰酸酯、蜡和环氧化脂肪酸甘油三酯油。

Controlled release fertilizer using epoxidized fatty acid triglyceride oil as coating additive

A controlled release fertilizer material containing granular plant nutrients surrounded by at least one layer of a coating, the coating comprises a reaction product mixture, the mixture containing polyol, isocyanate, wax and epoxidized fatty acid triglyceride oil.

【技术实现步骤摘要】
使用环氧化脂肪酸甘油三酯油作为涂层添加剂的控释肥
本专利技术涉及一种使用环氧化脂肪酸甘油三酯油作为涂层添加剂的控释肥，属于肥料制备领域。
技术介绍
控释肥料，是缓释肥料的高级形式，主要通过包膜来控制养分的释放，达到安全、长效、高效等目的，是现代肥料发展的主要方向，适合机械化生产特别是满足种肥同播的需要等。通过包膜、包裹、添加抑制剂等方式，使肥料的分解、释放时间延长，有利于提高肥料养分的利用率，从而达到延长肥料有效期、促进农业增产的目的。是农业部重点推广肥料之一。常见的控释肥大致分为：硫包衣（肥包肥）、树脂包衣、尿酶抑制剂等，按生产工艺的不同，又可分为：化合型、混合型及掺混型等。一般来说，人们可以通过在CRF的聚合物涂层中加入蜡来控制养分释放的速率。这样做可以减少涂层的厚度，从而降低成本。因此，CRF上的涂层通常非常薄，例如，为3-50微米的级别。特别是，从生产到作为肥料使用的过程中CRF受到强烈的处理。例如，人们在生产出CRF之后，还要将其传输、打包和运输。CRF可以运输多次，例如在一个或多个生产商、经销商、批发商、零售商、消费者之间传输CRF。一旦到达消费者手中，CRF通常被“开包”、放入分配装置中，最终作为肥料使用。因此，从生产到使用过程中，这些CRF处理过程形成的累积影响将导致那些典型地用于CRF的比较薄的涂层容易受到物理损伤。如果在处理过程中，涂层受到破坏，肥料的缓释率概况将被显著改变，导致CRF的不可估计和/或不被期望的养分释放速率。在许多商业化农业应用中，这是灾难性的。此外，本专利技术人发现，在某些实例中，涂层强度降低可能与蜡含量的增加相关。更具体地讲，在某些特定环境，当含蜡含量达到某种含量水平时，肥料涂层的机械处理耐受力会下降。尽管不希望受到一种特定理论或作用模式的束缚，这种耐受力的降低被认为是蜡和聚合物涂层不增容的结果。此外，本专利技术人发现，在某些实例中，涂层刚性的增加可能与涂层强度的增加相关。更具体地说，涂层的强度决定了包覆肥料的机械处理耐受力。一般而言，涂层强度上升会引起涂层刚性的增加。高刚性会导致涂层变脆。在某些情况下，涂层刚性达到特定含量水平，此时即使涂层的强度非常高，但是机械处理耐受力将会下降。尽管不希望受到一种特定理论或作用模式的束缚，这种耐受力的减少被认为是聚合物涂层变脆的结果。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种新颖的控释肥，这种控释肥能够减轻或者减少现有技术的一种或多种缺点。同时，本专利技术的另一目的是提供一种新颖的用于生产控释肥的方法。相应地，一方面，本专利技术涉及一种CRF材料，其包含被至少一层涂层包裹的颗粒状植物养分。另一方面，本专利技术涉及一种CRF材料，其含有由至少一层涂层包裹的颗粒状植物养分，该涂层是一混合物的反应产物，该混合物包含多元醇、异氰酸酯、蜡和环氧化脂肪酸甘油三酯油。用于本专利技术CRF材料的颗粒状植物养分材料的选择无特定限制，皆在本领域技术人员熟知的范围内。优选涂层材料组分在植物养分材料中总计占约0.1-10wt％，更优选为约0.5-5.0wt％，最优选为0.7-4.0wt％。特别优选多元醇包含2-12个羟基部分。优选具有较低当量和较高官能度的多元醇。优选的当量为29-400。更优选当量为29-200。最优选当量是29-150。这里提到的多元醇官能度是指基本单位(或单体)的优选官能度。优选多元醇的官能度为2-12之间，更优选3-8，最优选3-6。更优选聚醚类多元醇通过使用胺作引发剂而制得。最优选多元醇包含由HuntsmanJeffolA480TM和另一种多元醇、优选蓖麻油所组成的混合物。优选异氰酸酯每分子含有约1.5-16个NCO基团。更优选异氰酸酯每分子含有约2-16个NCO基团。最优选异氰酸酯每分子含有大约3-16个NCO基团。适合用于生产涂层的环氧化脂肪酸甘油三酯油没有什么特别限制，并皆在本领域技术熟练人员熟知的选择范围内。所述环氧化脂肪酸甘油三酯油可以是一个单一类型的环氧化脂肪酸甘油三酯油或不同类型环氧化脂肪酸甘油三酯油的混合物。该环氧化脂肪酸甘油三酯油可以来自任何可环氧化的天然三酸甘油酯油。优选脂肪酸甘油三酯油(环氧化前)来自下组：植物油、脂肪酸油、含油的树种子及其混合物。更优选脂肪酸甘油三酯油(环氧化前)选自下组：玉米油，芥花籽油，葵花子油，豆油，亚麻油，及其混合物。最优选脂肪酸甘油三酯油(环氧化前)包括豆油。脂肪酸甘油三酯油的环氧化方式没有什么特别限制，并皆在本领域技术熟练人员熟知的范围内。环氧化脂肪酸甘油三酯油是由脂肪酸甘油三酯油进一步加工处理得到的一种产品。甘油三酯油中包含环氧基团。该环氧基团可以通过在三酸甘油酯油中氧化不饱和键、或在三酸甘油酯油中二醇脱水而被引入。举例来说，可以通过用氧气或其他氧化剂如过氧化物来氧化脂肪酸甘油三酯油中的双键而得到环氧化脂肪酸甘油三酯油。在环氧化脂肪酸甘油三酯油中的环氧基团含量，将取决于脂肪酸甘油三酯油中不饱和键的含量和氧化程度。其变化范围较宽。在环氧化脂肪酸甘油三酯油中的环氧基团含量可能会在很宽的范围内变动。适合的环氧化脂肪酸甘油三酯油可以商业购买，比如ElfAtochemVikoflex7170TM。当涂层中环氧化脂肪酸甘油三酯油的含量相对蜡的含量处于特定含量水平时，环氧化脂肪酸甘油三酯油可能会溢出，或被新鲜的表面或物质比如纸张或塑料薄膜从涂层中抽取出来。原因在于环氧化脂肪酸甘油三酯油脂主要以液体状态存在。溢出是由于涂层中的环氧化脂肪酸甘油三酯油已饱和。当环氧化脂肪酸甘油三酯油溢出或被抽出涂层时，在涂层表面留下的多孔结构就为水的渗透创造了渠道，可显著提高释放速率。因此确定环氧化脂肪酸甘油三酯油对于蜡和聚合物涂层组分的适当比例是重要的。应根据所选环氧化脂肪酸甘油三酯油、蜡、聚合物涂层组分的性质来确定适当比例。所选组分的适当比例的确定方法应在本领域技术熟练人员熟知的范围内。丙烯酸烯丙酯在组分中作为化肥增效剂使用。具体实施方式以下结合实施例来对本专利技术做出更进一步的详细说明。实施例1在本实施例中，添加环氧化脂肪酸甘油三酯油即环氧化大豆油(ESO)的效果得到证实，此时它占涂层重量的2.7％。根据上述的一种使用环氧化脂肪酸甘油三酯油作为涂层添加剂的控释肥的生产方法制作之后，将涂层组分施涂于尿素肥料。根据实施效果，在占涂层重量2.7％时，与涂层没有环氧化脂肪酸甘油三酯油的肥料相比，具有包含环氧化脂肪酸甘油三酯油涂层的肥料的机械处理耐受性得到改善。涂料振动筛试验后，与涂层没有环氧化脂肪酸甘油三酯油的肥料相比，具有包含环氧化脂肪酸甘油三酯油涂层的肥料在1天、7天和28天时的氮释放比例较低。实施例2在本实施例中，验证了在环氧化脂肪酸甘油三酯油(ESO)和蜡的混合物中环氧化脂肪酸甘油三酯油含量水平的影响。因此，依据实施例1中的通用方法，将改变了ESO/蜡混合物中ESO含量的配方用于包裹尿素材料。对于本实施例中各产品，涂层占整个产品重量的2.7％。ESO/蜡混合物占涂层总重量的比例固定为55％。在涂料振动筛试验前后，测定每个样品的水释放概况。含有在脂肪酸甘油三酯油和蜡的混合物中前者占5-50％的涂层的肥料，相比含有未包含脂肪酸甘油三酯的涂层的肥料，显示出更强的机械处理耐受力。在涂料振动筛试验后，具有在脂肪酸甘油三酯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控释肥材料，其包含有被至少一层涂层包裹的颗粒状植物养分，所述涂层包含有一混合物的反应产物，该混合物含有多元醇、异氰酸酯、蜡和环氧化脂肪酸甘油三酯油，所述环氧化脂肪酸甘油三酯油选自下组：环氧化玉米油，环氧化低芥酸菜子油，环氧化葵花油，环氧化豆油，环氧化亚麻籽油，环氧化树种子油，及其混合物，所述环氧化脂肪酸甘油三酯油的重量占总涂层重量的0.1wt％‑70wt％，所述环氧化脂肪酸甘油三酯油的重量占环氧化脂肪酸甘油三酯油和蜡的总重量的5wt％‑70wt％，所述环氧化脂肪酸甘油三酯油和蜡的总重量占涂层总重量的0.1wt％‑75wt％，所述涂层的重量为所述颗粒状植物养分重量的0.1wt％‑10wt％。

【技术特征摘要】
1.一种控释肥材料，其包含有被至少一层涂层包裹的颗粒状植物养分，所述涂层包含有一混合物的反应产物，该混合物含有多元醇、异氰酸酯、蜡和环氧化脂肪酸甘油三酯油，所述环氧化脂肪酸甘油三酯油选自下组：环氧化玉米油，环氧化低芥酸菜子油，环氧化葵花油，环氧化豆油，环氧化亚麻籽油，环氧化树种子油，及其混合物，所述环氧化脂肪酸甘油三酯油的重量占总涂层重量的0.1wt％-70wt％，所述环氧化脂肪酸甘油三酯油的重量占环氧化脂肪酸甘油三酯油和蜡的总重量的5wt％-70w...

【专利技术属性】
技术研发人员：张毓霞，孟繁星，
申请(专利权)人：新昌县迪斯曼科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33