一种用于种子包衣的成膜剂及其制备方法技术

一种用于种子包衣的成膜剂的制备方法，是将双丙酮丙烯酰胺与不饱和单体化合物进行共聚反应，将得到的聚合物产物与二酰肼类化合物反应，得到用于种子包衣的成膜材料；所述不饱和单体化合物为甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、乙酸乙烯酯、氯乙烯、马来酸酐、Ｎ－乙烯基吡咯烷酮、偏氯乙烯、丙烯腈、甲基乙烯基酮、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙脂、丙烯酸丁脂、丙烯酸－２－乙基己酯、Ｎ－乙烯基咔唑和丁二烯中的一种或一种以上任意组合；所述二酰肼类化合物为乙二酸二酰肼、丙二酸二酰肼、丁二酸二酰肼、戊二酸二酰肼、己二酸二酰肼、癸二酸二酰肼中的一种或一种以上任意组合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
成膜剂是农药种衣剂中重要的助剂之一，是种子包衣关键的功能性成分和所有种衣剂的共性成分。因为成膜剂的引入使得种衣剂能够在种子表面成膜，从而区别于种子处理剂。种衣剂中成膜物质的主要作用是将有效成分粘附在种子表面并形成均匀光滑的药膜。 一方面成膜物具有较强的耐水性，在水分较高的土壤中，尤其是水田中不能被水溶毁；另一方面具有良好的透水、透气性，允许种子萌发所需水分和氧气通过；此外成膜物还具有一定的吸水溶胀能力，在干旱条件下可以在一定程度上吸收周围土壤中的水分以供种子萌发之用。目前应用在种衣成膜剂的传统品种主要有聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯酰胺、聚乙烯醋酸酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙酸乙烯树脂、丙烯酸树脂、多元醇聚合物等高分子合成材料，羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素，乙基纤维素等纤维素衍生物，羧甲基淀粉钠、可溶性淀粉等多糖高分子化合物，阿拉伯树胶、明胶、黄原胶等天然高分子聚合物。这些高分子聚合物包括水溶性和油溶性的两类。水溶性高分子材料经水解制成具有一定粘度的液体。这种材料一般成膜时间较长，所成的膜在水中容易脱落，缓释控制能力较差。油溶性的高分子聚合物需要使用有机溶剂且存在透气性差、种子发芽率低等不足。高分子聚合物本身的特性决定了粘结性能较高的品种成膜强度一般较低，产品流动性差，成膜不均匀(即流平性能差)，膜的耐磨性能差，容易成粉状脱落；反之成膜强度高的品种粘结性差，膜与种子亲和力差，容易成片脱落。这造成了早期的一些种衣剂产品在成膜性能方面的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供。 本专利技术所提供的用于种子包衣的成膜剂的制备方法，是将双丙酮丙烯酰胺与不 饱和单体化合物进行共聚反应，将得到的聚合物产物与二酰肼类化合物反应，得到用于种子包衣的成膜材料；所述不饱和单体化合物为甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、乙 酸乙烯酯、氯乙烯、马来酸酐、N-乙烯基吡咯烷酮、偏氯乙烯、丙烯腈、甲基乙烯基酮、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙脂、丙烯酸丁脂、丙烯酸-2-乙基己酯、N-乙烯基咔唑和丁二烯中的一种或一种以上任意组合；所述二酰肼类化 合物为乙二酸二酰肼、丙二酸二酰肼、丁二酸二酰肼、戊二酸二酰肼、己二酸二酰 肼、癸二酸二酰肼中的一种或一种以上任意组合。所述方法中，所述双丙酮丙烯酰胺与不饱和单体化合物共聚反应体系中加有催 化剂；所述催化剂为乙二胺、丙二胺、1,4-丁二胺和N，N,N，,N，一四甲基乙二胺中的 一种或一种以上任意组合。所述方法中，所述双丙酮丙烯酰胺与不饱和单体化合物共聚反应体系中加有引 发剂；所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、双氧水、过氧化苯甲酰和叔 丁基过氧化氢中的一种或一种以上任意组合。所述方法中，所述双丙酮丙烯酰胺与不饱和单体化合物共聚反应体系中加有表 面活性剂。所述的表面活性剂为十二垸基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚、苯乙基苯 酚聚氧乙烯丙烯醚、十二醇聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠、十八垸基二甲基苄基氯 化胺等阴离子、阳离子和非离子性表面活性剂中的一种或一种以上任意组合。所述方法中，所述双丙酮丙烯酰胺、不饱和单体化合物、二酰肼的摩尔比例为 1: 0.2 — 4.0: 0.001 — 1.0，优选为l: 0.5—2.0: 0.1—0.5。所述方法中，所述双丙酮丙烯酰胺与不饱和单体化合物共聚反应时间为l一3小时；所述共聚反应得到的聚合物产物与二酰肼类化合物反应时间为0.5 — 1小时。 所述方法中，所述双丙酮丙烯酰胺与不饱和单体化合物共聚反应或共聚反应得到的聚合物产物与二酰肼类化合物反应是在水溶剂中，进行搅拌反应，反应温度为0—80。C。所述方法中，所述引发剂的用量占反应体系质量百分比为0.01% — 10%，优选为0.1%—4。％;所述催化剂的用量占反应体系质量百分比为0.001%—5%，优选为0.1% —1%之间；所述表面活性剂的用量占反应体系质量百分比为0.1% — 10。％，优选为0.2%—5% 。上述方法制备的用于种子包衣的成膜剂均属于本专利技术的保护范围。上述成膜剂为结构式可为式I所示的聚合物；CNH—C(CH2)2—CH2——C—CH3 9 II 、 II IIO 丽H—OC~(CH2)z~C—N，0=CNHC(CH2)2——CH2—CCH3乇M—CH厂C好y(式I)其中，式I中，x、 y、 z均为大于零的整数，M为甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、 乙酸乙烯酯、氯乙烯、马来酸酐、N-乙烯基吡咯烷酮、偏氯乙烯、丙烯腈、甲基乙 烯基酮、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙脂、丙烯酸丁脂、丙烯酸 -2-乙基己酯、N-乙烯基咔唑、丁二烯等。所得成膜剂的粘均分子量为20 — 100万。本专利技术以双丙酮丙烯酰胺这一含有双功能基团化合物为聚合单体与不饱和单体 共聚，然后以二酰肼类化合物进一步反应，通过控制引发剂、催化剂的种类、用量， 反应温度、反应时间、单体投料比控制得到的聚合物产物的单体质量分数、聚合度、 平均分子量，使得到的聚合物产物呈网状结构，其耐水性、成模性，以及成膜后的 透水、透气性均能够达到种子包衣的要求。实验证明，本专利技术的成膜剂具有良好的成膜时间短，包衣脱落率低，包衣均匀 度高、包衣覆盖率高，本专利技术的成膜剂对供试种子发芽安全，没有降低种子发芽势 和发芽率，植物苗期株高均大于未包膜种子大，该成膜剂还具有生长调节作用，促进作物生长，说明本专利技术的成膜剂的成膜性、耐水性、透气性、透水性等理化性能和药物缓慢释放功效，达到延长药效，保护作物健康生长的目的。 具体实施例方式本专利技术的方法的原理双丙酮丙烯酰胺含有烯基与羰基的双功能基团化合物，利用双丙酮丙烯酰胺的烯键与不饱和单体(甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、乙酸乙烯酯、氯乙烯、马来酸酐、N-乙烯基吡咯垸酮、偏氯乙烯、丙烯腈、甲基乙烯基酮、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙脂、丙烯酸丁脂、丙烯酸-2-乙基己酯、N-乙烯基咔唑或丁二烯)进行共聚反应得到共聚物；该共聚物中含有双丙酮丙烯酰胺带入的羰基，将该共聚物与二酰肼类化合物进一步反应得到网状结构的聚合物，即为成膜剂。通过控制引发剂、催化剂的种类、用量，反应温度、反应时间、单体投料比从而控制成膜性、耐水性、透气性、透水性等理化性能和药物缓慢释放功效，达到延长药效，保护作物健康生长的目的。其反应方程式可表示如下(下述方程式的分子式中x、 y、 z均为大于零的整数)<formula>formula see original document page 7</formula>其中，上述方程式中的分子式中，M均为甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、乙酸乙烯 酯、氯乙烯、马来酸酐、N-乙烯基吡咯垸酮、偏氯乙烯、丙烯腈、甲基乙烯基酮、 甲基丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙脂、丙烯酸丁脂、丙烯酸-2-乙基己 酯、N-乙烯基咔唑或丁二烯。以下述实施例为例，说明本专利技术用于种子包衣的成膜剂的制备方法和其效果。 下述实施例中的百分含量，如无特别说明，均为质量百分含量 实施例1、用于种子包衣的成膜剂的制备及其效果验证 1、本专利技术用于种子包衣的成膜剂的制备在带有搅拌的250mL三口瓶中加入99%双丙酮丙烯酰胺8.5g(0.05摩尔)、99% 丙烯酰胺7.1g (0.1摩尔)、过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于种子包衣的成膜剂的制备方法，是将双丙酮丙烯酰胺与不饱和单体化合物进行共聚反应，将得到的聚合物产物与二酰肼类化合物反应，得到用于种子包衣的成膜材料；所述不饱和单体化合物为甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、乙酸乙烯酯、氯乙烯、马来酸酐、Ｎ－乙烯基吡咯烷酮、偏氯乙烯、丙烯腈、甲基乙烯基酮、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙脂、丙烯酸丁脂、丙烯酸－２－乙基己酯、Ｎ－乙烯基咔唑和丁二烯中的一种或一种以上任意组合；所述二酰肼类化合物为乙二酸二酰肼、丙二酸二酰肼、丁二酸二酰肼、戊二酸二酰肼、己二酸二酰肼、癸二酸二酰肼中的一种或一种以上任意组合。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹永松，李健强，刘西莉，伍华英，石天玉，钱坤，汤涛，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：11