改进硫复合包膜型缓释肥料制造技术

本发明专利技术提供一种改进硫复合包膜型缓释肥料。本发明专利技术改进硫复合包膜型缓释肥料由肥料芯１和肥料芯外面的包膜组成，其中包膜包含：（ａ）硫磺膜层２，（ｂ）高阻透性有机膜层３，（ｃ）高极性聚合物膜层４；其中，硫磺膜层是整个包膜的最里膜层或中间膜层，包膜最外膜层为高极性聚合物膜层；高阻透性有机膜层为碳氢原子总质量分数≥５０％的低分子有机物和／或非极性单体占聚合所用全部单体的摩尔分数≥５０％的聚合物形成的膜层；高极性聚合物为热固性聚合物和／或热塑性聚氨酯。高阻透性有机膜层最好紧贴硫磺膜层，并以非极性低分子有机物和／或非极性聚合物形成的非极性膜层为优选。本发明专利技术改进硫复合包膜型缓释肥料的释放期长且可靠，成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种包膜型缓释肥料，特别涉及一种改进硫复合包膜型缓释肥料，属于肥料工业领域。
技术介绍
目前，缓释肥料是农业肥料的发展方向。其中，包膜型缓释肥料是缓释肥料的重要类型，而硫包膜型缓释肥料由于成本低，成为包膜型缓释肥料的发展重点之一。但是，硫磺的包膜性能并不是很好，形成的硫磺膜层中常常存在一些针孔或裂缝，同时硫磺性脆，硫磺膜层在储存和运输过程中也很容易开裂产生裂缝，因此仅采用硫磺进行包膜制备的硫包膜型缓释肥料的缓释性能不佳，释放期不长且不稳定。通常的硫包膜型缓释肥料是以硫磺膜层为主膜层、在硫磺膜层表面再复合低分子有机物(如石蜡)膜层或聚合物膜层(其中以在硫磺膜层表面再复合聚合物膜层比较理想)的硫复合包膜型缓释肥料，硫复合包膜型缓释肥料包膜物主要是价廉的硫磺，因此其成本仍然较低，同时有较长和较稳定的释放期。现有技术中，硫复合包膜型缓释肥料主要有两种类型。一是采用热塑性聚合物有机溶液形成的膜层与硫磺膜层复合包膜肥料。由于在包膜过程中要使用和消耗大量的有机溶剂，因此包膜工艺成本很高，其制备得到的硫复合包膜型缓释肥料的成本相对较高。二是采用热固性聚氨酯或者环氧树脂膜层与硫磺膜层复合包膜肥料。由于热固性聚合物以及热塑性聚氨酯在包膜过程中可以不使用任何有机溶剂，因此成为目前硫复合包膜型缓释肥料的主流。但是，热固性聚合物以及热塑性聚氨酯都为高极性聚合物，其膜层对水和肥料的透过能力较高，因此其制备的硫复合包膜型缓释肥料的释放期仍不是很长。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种释放期更长和释放期可调范围更宽的改进硫复合包膜型缓释肥料。实现本专利技术目的的技术解决方案为一种改进硫复合包膜型缓释肥料，由肥料芯和肥料芯外面的包膜组成，包膜包含(a)硫磺膜层，(b)高阻透性有机膜层，(c)高极性聚合物膜层。其中，硫磺膜层是整个包膜的最里膜层或中间膜层，包膜最外膜层为高极性聚合物膜层；高阻透性有机膜层为碳氢原子总质量分数≥50％的低分子有机物和/或非极性单体占聚合所用全部单体的摩尔分数≥50％的聚合物形成的膜层；高极性聚合物为热固性聚合物和/或热塑性聚氨酯。高阻透性有机膜层最好紧贴硫磺膜层。对于本专利技术改进硫复合包膜型缓释肥料，不是处于整个包膜最里膜层的高阻透性有机膜层可以采用聚合物乳液(其聚合所用全部非极性单体占聚合所用全部单体的摩尔分数≥50％)进行包膜而形成。本专利技术改进硫复合包膜型缓释肥料的高阻透性有机膜层以非极性有机膜层为优选，即以非极性低分子有机物和/或非极性聚合物形成的膜层为优选。其中，非极性低分子有机物可以是熔点大于室温的蜡。非极性聚合物可以是聚烯烃及其非极性共聚物、聚苯乙烯及其非极性共聚物、聚丁二烯、聚异戊二烯、天然橡胶、丁基橡胶和石油树脂等中的一种或多种。本专利技术改进硫复合包膜型缓释肥料所采用的热固性聚合物可以是不饱和聚酯树脂、不饱和油树脂、环氧树脂、热固性聚氨酯、酚醛树脂和呋喃树脂等中的一种或多种。本专利技术改进硫复合包膜型缓释肥料的高阻透性有机膜层中可以含有调节剂。调节剂以可溶于高阻透性有机膜层材料的极性有机物为优选。本专利技术改进硫复合包膜型缓释肥料的硫磺膜层中也可以含有缓释调节剂。缓释调节剂可以是粘土、滑石粉、分子筛粉、骨粉、水溶性化合物和植物粉等中的一种或多种。本专利技术改进硫复合包膜型缓释肥料的包膜总平均厚度为10～140μm。其中，硫磺膜层的平均厚度可以为8～100μm，高阻透性有机膜层的总平均厚度可以为2～20μm，高极性聚合物膜层的总平均厚度可以为2～30μm。与现有技术相比，本专利技术具有显著的优点。本专利技术采用在硫磺与热固性聚合物(或热塑性聚氨酯)复合包膜中再复合高阻透性有机膜层的方法制备硫复合包膜型缓释肥料，在成本不增加或降低的情况下，使本专利技术改进硫复合包膜型缓释肥料的释放期比仅采用硫磺与热固性聚合物(或热塑性聚氨酯)复合制备的硫复合包膜型缓释肥料的释放期更长。其次，现有技术中所采用的聚氨酯和环氧树脂的价格很贵，本专利技术所采用的高阻透性有机膜层材料价格比它们低，因此本专利技术改进硫复合包膜型缓释肥料的成本可以比现有技术的低。此外，本专利技术改进硫复合包膜型缓释肥料的释放期可以在较宽范围内任意调节。四附图说明图1是本专利技术改进硫复合包膜型缓释肥料的球状肥料芯1-硫磺膜层2-高阻透性有机膜层3-高极性聚合物膜层4结构图。图2是本专利技术改进硫复合包膜型缓释肥料的球状肥料芯1-高阻透性有机膜层3-硫磺膜层2-高极性聚合物膜层4结构图。图3是本专利技术改进硫复合包膜型缓释肥料的球状肥料芯1-高极性聚合物膜层4-硫磺膜层2-高阻透性有机膜层3-高极性聚合物膜层4结构图。图4是本专利技术改进硫复合包膜型缓释肥料的球状肥料芯1-高阻透性有机膜层3-硫磺膜层2-高阻透性有机膜层3-高极性聚合物膜层4结构图。图5是本专利技术改进硫复合包膜型缓释肥料的球状肥料芯1-高极性聚合物膜层4-高阻透性有机膜层3-硫磺膜层2-高阻透性有机膜层3-高极性聚合物膜层4结构图。五具体实施例方式本专利技术改进硫复合包膜型缓释肥料由肥料芯1和肥料芯外面的包膜组成，包膜包含(a)硫磺膜层2，(b)高阻透性有机膜层3，(c)高极性聚合物膜层4；其中，硫磺膜层是整个包膜的最里膜层或中间膜层，包膜最外膜层为高极性聚合物膜层；高阻透性有机膜层为碳氢原子总质量分数≥50％的低分子有机物和/或非极性单体占聚合所用全部单体的摩尔分数≥50％的聚合物形成的膜层；高极性聚合物为热固性聚合物和/或热塑性聚氨酯。高阻透性有机膜层最好紧贴硫磺膜层。本专利技术改进硫复合包膜型缓释肥料的肥料芯，可以是氮肥、磷肥、钾肥或复混肥等。肥料芯的形状可以是粒状、片状等，但以粒状为佳，最好是球状。本专利技术改进硫复合包膜型缓释肥料的结构可以如附图1所示，即从肥料芯1往外首先是硫磺膜层2，然后是高阻透性有机膜层3，再往外是高极性聚合物膜层4。结构也可以如附图2所示，即从肥料芯1往外首先是高阻透性有机膜层3，然后是硫磺膜层2，再往外是高极性聚合物膜层4。结构也可以如附图3所示，即从肥料芯1往外首先是高极性聚合物膜层4，然后是硫磺膜层2，再往外是高阻透性有机膜层3，最外是高极性聚合物膜层4。结构还可以如附图4所示，即从肥料芯1往外首先是高阻透性有机膜层3，然后是硫磺膜层2，再往外是高阻透性有机膜层3，最外是高极性聚合物膜层4。结构还可以如附图5所示，即从肥料芯1往外首先是高极性聚合物膜层4，其次是高阻透性有机膜层3，然后是硫磺膜层2，再往外是高阻透性有机膜层3，最外是高极性聚合物膜层4。其中，附图1结构为最优选，附图2结构、附图3结构和附图4结构为优选，而附图5结构包膜层数多，工艺复杂，工艺成本相对较高。对于本专利技术改进硫复合包膜型缓释肥料，处于硫磺膜层往里(即往肥料芯方向)的高阻透性有机膜层不宜采用低分子有机物膜层，应采用聚合物膜层为宜。本专利技术改进硫复合包膜型缓释肥料中，所述非极性单体是指分子中只有碳和氢两种元素的可聚合单体，比如乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯、苯乙烯、丁二烯、异戊二烯等。对于本专利技术改进硫复合包膜型缓释肥料，高阻透性有机膜层可以是碳氢原子总质量分数≥50％的低分子有机物(比如氯化含量25％的氯化石蜡)膜层，也可以是非极性单体占聚合所用全部单体的摩尔分数≥50％的聚合物膜层，还可以是非极性单体占聚合所用全部单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改进硫复合包膜型缓释肥料，由肥料芯［１］和肥料芯外面的包膜组成，其特征在于：包膜包含：（ａ）硫磺膜层［２］，（ｂ）高阻透性有机膜层［３］，（ｃ）高极性聚合物膜层［４］；其中，硫磺膜层是整个包膜的最里膜层或中间膜层，包膜最外膜层为高极性聚合物膜层；高阻透性有机膜层为碳氢原子总质量分数≥５０％的低分子有机物和／或非极性单体占聚合所用全部单体的摩尔分数≥５０％的聚合物形成的膜层；高极性聚合物为热固性聚合物和／或热塑性聚氨酯。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：应宗荣，应榜元，陈辉，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]