一种用于种衣剂的成膜剂制造技术

一种用于种衣剂的成膜剂，是由ＡＭＰＳ单体与至少一种乙烯基单体经引发共聚得到的多元共聚物，在共聚物中，ＡＭＰＳ单体摩尔百分含量为０．５％～３０％，余量为乙烯基单体。所述的乙烯基单体选自丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯或醋酸乙烯酯或苯乙烯或丙烯酰胺。本成膜剂有较好的成膜和缓释功能，有较高的成膜强度和吸水耐水性及化学稳定性，与农作物有良好的生物相容性，种子包衣干燥后脱落率低，膜吸水膨胀透气而不被溶解，能缓慢释放活性成分，能营造适于植物、特别是作物根系生长发育的良好的微环境。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种农用化学品用的助剂，具体地说是一种用于种衣剂的成膜剂。二
技术介绍
种子包衣技术是近年来被我国农业专家大力推崇和广大农民普遍欢迎的农业生产新技 术，并已在生产实践中取得了很好效果。种衣技术是在传统浸种、拌种的基础上发展起来的 一项国际上应用比较普遍的种子处理新技术，是作物物化栽培的重要手段之一，是种子加工 的现代化、种子质量的标准化与苗期田间病、虫、害综合治理的有机结合。良种包衣技术是 建设高产优质高效现代化农业和农业可持续发展的重要手段，商品种子的种衣化是提升农业 科技水平和生产水平的重要技术措施之一。种子包衣就需要种衣剂。种衣剂是包衣剂的一种，又称种子包衣剂。种衣剂通常由活性 成分与非活性成分组成。活性成分主要包括杀虫剂、杀菌剂、激素、肥料或有益微生物等， 是种衣剂中直接发挥作用的有效成分，其种类、组成及含量直接反映种衣剂的功效。非活性 组分就是配套助剂，包括成膜剂、渗透剂、扩散剂、助浮剂、乳化剂、防冻剂、防腐剂、pH 调节剂、消泡剂、警戒色料等，是维持种衣剂的物理及化学性状，控制衣膜内活性成分缓释 的重要成分。种衣剂可直接或经稀释后包覆于种子表面，形成具有一定强度和通透性的保护层膜的农 药制剂。种衣剂包裹在种子表面上形成均匀、光滑、不脱落，具有透气、吸水、湿润功能的 衣膜，它通气、透水，其中的药肥能缓慢释放，从而源头上杜绝种子的土传病害侵染源和害 虫危害，促进农作物生长和增产，还能减少因大量施用农药化肥对农产品和自然环境的污染 和破坏。我国于20世纪70年代末开始研究种衣剂，其中代表性的研究单位是中国农业大学。1985年中国农业大学李金玉等研制出16种含不同活性成分的薄膜和丸化种衣剂。我国种衣剂的应用和推广是从20世纪80年代才开始的，1996年农业部提出实施"种子工程"，才使该项技术得到发展。农业部在"十五"期间继续实施"种子工程"，国家计委和科技部也已将种子包衣处理示范工程列入当前优先发展的高技术产业化重点领域。目前，我国的玉米、小麦、棉花等作物种子己大部分包衣，大豆、水稻等作物种子部分包衣。种衣剂中非活性成分的组成直接影响种衣剂的质量及包衣效果，其中成膜剂是最关键的组分，它是保证种衣剂具有一定的粘度、良好的成膜性、适宜的衣膜牢度及均匀度，特别是 衣膜内活性成分缓释的关键成分。成膜性是种衣剂的关键特性。良好的成膜性能使种衣剂均匀地包在种子表面迅速固化成膜，不脱落、不粘结，产保证对种子发芽安全，对活性成分应 有一定的亲和性,在土壤中种衣剂的有效成分可缓慢释放,加之不受日晒雨淋和高温影响,药 剂持效期长。在种衣剂中常用的成膜剂可分为(l)淀粉及其衍生物类，如羧甲基淀粉、氧化淀粉等; (2)纤维素及其衍生物类，如乙基纤维素、羟丙基纤维素等；(3)合成高聚物类，如聚醋酸酯、 聚丙烯酰胺等；(4)其他类，如阿拉伯树胶、海藻酸钠等。第l类应用最早，其最大缺点是粘 性小，成膜性差，易溶解流失而导致活性成分持效期短，正逐步被淘汰。第2类粘度中等，成膜性较好，且具有乳化、稳定等作用。第3类粘度高，成膜性较好，牢度较高，是目前常用成膜材料，已广泛用于种衣剂中，并且不断向新型人工合成和天然高聚物发展。但大多数合成高分子材料用于植物，特别是农作物种子处理时，对植物种子萌发、幼苗 的生长发育都有一定的影响，即生物相容性差。表现为降低种子的发芽率、成苗率，尤其是对幼苗根系有明显的抑制作用。徐伟亮等对脲醛树脂等6种成膜剂的制备及物理性能进行了研究，指出自制的脲醛树脂等对种子活力有一定影响，可能是这些合成高聚物中含有对种子 有危害作用的甲醛及氢氧化钠所致。这些固有的缺陷严重阻碍了其在植物，尤其是农作物种 子处理上的应用。随着大种业的发展，对种衣剂内在质量的要求不断提升，因为种衣剂已经成为大种业发展的重要组成部分，直接关系到种子的商品性，同时包衣种子的风险是不包衣种子的50 100倍。但目前，我国在成膜材料、成膜技术、包衣技术等方面仍然比较落后，主要表现在 成膜时间长、包衣覆盖率较低、种衣易脱落、衣膜易溶于水、活性成分易淋失等；包衣种子 发芽慢、发芽率低；包衣种子难以安全贮存；有的包衣后虽可提高秧苗素质，但不能提高出 苗率，有的成苗率甚至下降，不能增产.湖南农业大学 学报(自然科学版)，2004,30(2):187 192]。每年在不同地区、不同作物均有不同程度的药害出 现，主要表现为发芽率下降，严重的甚至出现大面积出苗不全、君子兰苗等。成膜剂是种衣剂最关键的非活性成分，直接影响种衣剂的质量及应用效果，现有种衣剂 生物相容性差、易产生药害等问题与种衣剂中的成膜剂性能密切相关。众所周知，许多合成 高分子材料，特别是合成高分子乳液具有优异的成膜性能。但大多数合成高分子材料用于植 物，特别是农作物种子包衣时，对植物种子萌发、幼苗的生长发育都有一定的影响，即生物 相容性差。这是因为种子是有生命的生物有机体，要求包裹在种子表面上形成的衣膜湿润透 水、透气，营造适于种子生命活动的微环境，不影响其萌发和幼苗生长。但大多数合成高分 子材料中残留的单体、助剂，如阴离子单体丙烯酸，脲醛树脂、聚乙烯醇縮甲醛中的甲醛对种子及幼苗都有不同程度的影响。因此，以甲醛为原料生产的树脂和以阴离子单体丙烯酸为 亲水性单体的合成聚合物用作种衣剂成膜剂有潜在的风险。申请人在农用高吸水性树脂合成研发中曾发现以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸 (2"co^wWo-2-Me//^/; ra;^"ew//ow'c add,简称AMPS)和丙烯酰胺(AM)交联共聚 (AM/AMPS)或者AMPS交联均聚得到的高吸水性树脂有良好的生物相容性(参见申请人 的另 一件专利ZL 200510040789.4)。 AMPS的化学式为<formula>formula see original document page 5</formula>AMPS是一种性能优异的新型磺酸系含乙烯基的强酸型水溶性阴离子单体，极易自聚或 与其他乙烯基单体共聚。 一方面AMPS聚合物是一种优良的功能高分子材料，另一方面， AMPS又被广泛用作合成高分子材料的改性单体。由于AMPS的特殊结构，赋与AMPS共 聚物许多特殊的性能，如对盐的不敏感性和有较大位阻的叔丁基桥链，使AMPS共聚物具 有良好的性能，使其在水处理、油田化学剂、合成纤维、涂料、印染助剂、吸水材料、造纸 工业、粘合剂等领域获得了广泛的应用(《化工进展》1996， No.6p50 52)。
技术实现思路
本专利技术针对现有种衣剂中成膜剂、特别是髙分子材料成膜剂所存在的缺陷，旨在提供一 种新的性能更好的成膜剂，所要解决的技术问题是不仅成膜性能好，而且生物相容性、与活 性成分的配伍性也要好，特别是能为包衣的种子生长发育创造良好的微环境。申请人长期从事高吸水树脂的合成和应用研究，特别是农用高吸水树脂的研究，所积累 的基础理论知识和实践经验为遴选种衣剂用的成膜剂奠定了雄厚的物质基础。本专利技术所称的用于种衣剂的成膜剂是一种含AMPS单体的多元共聚物，具体地说是由 AMPS单体与至少一种乙烯基单体经引发共聚得到的多元共聚物，在共聚物中，单体AMPS 的摩尔百分含量为0.5%~30%，余量为乙烯基单体。若一种乙烯基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于种衣剂的成膜剂，是含ＡＭＰＳ的多元共聚物，其特征在于：本成膜剂是由ＡＭＰＳ单体与至少一种乙烯基单体经引发共聚得到的多元共聚物；在共聚物中，ＡＭＰＳ单体的摩尔百分含量为０．５％～３０％，余量为乙烯基单体，当有两种或两种以上乙烯基单体时其相对比例任意；所述的乙烯基单体选自丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯或醋酸乙烯酯或苯乙烯或丙烯酰胺。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李布青，郭肖颖，刘成扩，刘亮，张漫漫，
申请(专利权)人：安徽省农业科学院原子能农业应用研究所，安徽双丰农业高新技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]