控释肥料合成物制造技术

一种控释肥料合成物，包含包膜肥料颗粒，其颗粒体充分包覆由腰果酚多元醇和异氰酸酯固化剂形成的聚氨酯包膜层。本发明专利技术还公开了控释肥料合成物的制备和使用方法。释肥料合成物的制备和使用方法。释肥料合成物的制备和使用方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】控释肥料合成物
[0001]相关专利申请的交叉引用
[0002]本申请要求2019年6月5日提交的第62/857,506号名为“控释肥料合成物”的美国临时专利申请的优先权权益，其中，所述第62/857,506号美国临时专利申请通过本专利技术的整体引用，成为本专利技术的一部分。


[0003]本公开通常涉及控释肥料合成物，包含包膜肥料颗粒，其颗粒体充分包覆由腰果酚多元醇和异氰酸酯固化剂形成的聚氨酯包膜。

技术介绍

[0004]与传统肥料相比，控释肥料具有许多优点。例如，控释肥料可延长养分的释放时间，最大限度降低养分渗入土壤，并最大限度降低植物最佳生长所需肥料用量。一种控释肥料的形成方法是用封闭层包覆颗粒体，形成包膜肥料颗粒，最大限度降低肥料的溶析。但是，已知包覆材料存在许多缺点，包括需要的包膜相对较厚、养分释放曲线较差、生产工艺困难和需要使用环保材料。

技术实现思路

[0005]根据一个实施例，一种控释肥料合成物包含多个包膜肥料颗粒，每个包膜肥料颗粒包含一个颗粒体和一层或多层聚氨酯包膜层。聚氨酯包膜层充分包覆颗粒体，并由多元醇合成物与异氰酸酯固化剂的反应产物形成。多元醇合成物包含一种疏水腰果酚多元醇。
[0006]根据另一个实施例，一种控释肥料合成物包含包膜肥料颗粒，每个包膜肥料颗粒包含一个颗粒体和一层或多层聚氨酯包膜层。聚氨酯包膜层充分包覆颗粒体，并由多元醇合成物与异氰酸酯固化剂的反应产物形成。多元醇合成物包含一种腰果酚多元醇、一种芳香胺多元醇和一种聚醚多元醇。
[0007]根据另一个实施例，一种控释肥料合成物的制备方法包括用多元醇合成物覆盖颗粒体、在多元醇合成物上涂覆异氰酸酯固化剂形成充分包覆各颗粒体的聚氨酯包膜层。多元醇合成物可与异氰酸酯固化剂混溶。多元醇合成物包含一种疏水腰果酚多元醇。
[0008]根据另一个实施例，一种控释肥料合成物的制备方法包括用多元醇合成物覆盖颗粒体、在多元醇合成物上涂覆异氰酸酯固化剂形成充分包覆各颗粒体的聚氨酯包膜层。多元醇合成物可与异氰酸酯固化剂混溶。多元醇合成物包含一种腰果酚多元醇、一种芳香胺多元醇和一种聚醚多元醇。
附图说明
[0009]图1是说明几种控释肥料合成物示例的养分释放曲线的统计图。
具体实施方式
[0010]本公开大体上描述了通过由腰果酚多元醇和异氰酸酯固化剂形成的聚氨酯包膜充分包覆颗粒体以形成控释肥料合成物的方法。此类控释肥料合成物表现出改进特性，包括较好的肥料释放曲线和较轻的包膜重量。腰果酚多元醇可单独使用或与其他多元醇组合使用来包覆颗粒体。
[0011]在本文中，腰果酚多元醇是指由腰果酚、强心酚、其衍生物及其低聚物形成的多元醇。
[0012]可以理解的是，腰果酚具有分子式I所示的一般化学结构。
[0013][0014]其中，R＝Ci5H3i
‑
n
且n＝0、2、4或6。可以理解的是，腰果酚化合物具有不同程度的饱和度，包含三不饱和烷基链、双不饱和烷基链、单不饱和烷基链、完全饱和烷基链。
[0015]腰果酚化合物(如分子式I所示的腰果酚)，可通过在腰果酚化合物中引入多个羟基官能团，以任何合适的方式转化为腰果酚多元醇。可以理解的是，在与异氰酸酯固化剂反应时，添加多个羟基官能团有利于腰果酚多元醇聚合成交联聚氨酯。可从市场上获得合适的腰果酚多元醇。例如，合适的腰果酚多元醇(如NX 9001和GX 9005)可从Cardolite专用化学品公司(新泽西州蒙茅斯章克申)购买。
[0016]可根据所得聚氨酯包膜的所需特性为本文所述的控释肥料合成物选择特定的腰果酚多元醇。例如，人们一般认为，使用具有更强疏水性的腰果酚多元醇可形成更理想的控释肥料合成物。可以理解的是，选择具有更强疏水性的腰果酚多元醇意味着包覆颗粒体不太可能让水分和水轻易地在包覆肥料内外扩散，并且更可能在相对较轻的包膜重量下提供更长的养分释放曲线。某些疏水腰果酚多元醇可能具有较长的烷基链。
[0017]腰果酚多元醇一般可形成具有优异耐久性和灵活性的聚氨酯。可以理解的是，灵活性和耐久性可以防止机械磨损、应力等造成的损坏。人们认为，腰果酚多元醇至少部分是由于腰果酚多元醇的侧烷基链而具有耐久性。
[0018]在某些实施例中，可以利用不同的腰果酚多元醇混合物来实现所需的特性混合。可以理解的是，基本上所有的腰果酚化合物(包含腰果酚多元醇)都可以是部分或完全生物来源化合物。例如，可采用腰果加工的副产品(如腰果壳液)形成腰果酚多元醇。此类腰果酚多元醇(生物来源)可作为传统石油多元醇的环保替代品。
[0019]在某些实施例中，可采用多元醇混合物(基本上完全仅包含腰果酚多元醇)基本上完全包覆颗粒体，形成包膜肥料颗粒。在某些实施例中，多元醇混合物仅由腰果酚多元醇组成。与通过传统方式形成的聚氨酯包膜相比，仅由腰果酚多元醇和异氰酸酯固化剂的反应产物形成的聚氨酯包膜具有许多优点。例如，仅使用腰果酚多元醇可减少形成聚氨酯包膜所需的成分数量，提高异氰酸酯固化剂的混溶性以及聚氨酯包膜的疏水性。在某些实施例中，还可避免在包膜肥料颗粒上涂覆蜡包膜层。
[0020]或者，腰果酚多元醇可与包含其他疏水性多元醇的其他多元醇混合。在某些实施例中，腰果酚多元醇可与疏水性芳香胺多元醇和疏水性聚醚多元醇(如环氧乙烷多元醇和氧化丙烯多元醇)混合。
[0021]在某些实施例中，合适的芳香胺多元醇一般可源自分子式II所示的芳香胺：
[0022][0023]其中，R1包含一个烷基、一个胺基和一个氢，R2到R6中的每一个独立包含一个胺基和一个氢，其中，R1到R6中至少一个是胺基。芳香胺可通过任何合适方式构成合适的芳香胺多元醇。在某些实施例中，合适的芳香胺多元醇可能包含烯化氧取代基，如环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、氧杂环己烷、烯化氧
‑
四氢呋喃混合物、表卤代醇和亚烷基苯乙烯。进一步地，合适的芳香胺多元醇的OH数为300至600、官能度为1至7。
[0024]可从市场上获得合适的芳香胺多元醇。例如，某些芳香胺多元醇以商标出售，可从BASF公司(密歇根州怀恩多特市)购买。第7,416,785号美国专利描述了合适芳香胺多元醇的其他示例，所述第7,416,785号美国专利的公开通过本专利技术的引用，成为本专利技术的一部分。
[0025]通常可从已知的有机氧化物(如环氧乙烷、环氧丙烷、1,2
‑
环氧丁烷和环氧氯丙烷)中选择合适的聚醚多元醇。可以理解的是，也可从市场上获得大量合适的聚醚多元醇，包括某些以商标出售的聚醚多元醇，可从BASF公司(密歇根州怀恩多特市)购买。
[0026]可以理解的是，腰果酚多元醇可与任何量的额外多元醇混合。例如，在某些实施例中，可混合腰果酚多元醇，形成包含约1％腰果酚多元醇到约99％腰果酚多元醇的多元醇合成物。通过改变腰果酚多元醇与其他多元醇(如芳香胺多元醇或聚醚多元醇)的用量，可控制控释肥料合成物的养分释放曲线和耐久性。例如，可包含更多的腰果酚多元醇，以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种控释肥料合成物，包含：多个包膜肥料颗粒，每个包膜肥料颗粒包含一个颗粒体和一层或多层聚氨酯包膜层，其中，所述一层或多层聚氨酯包膜层充分包覆颗粒体；以及其中，由多元醇合成物与异氰酸酯固化剂的反应产物形成所述一层或多层聚氨酯包膜层；以及其中，所述多元醇合成物包含一种疏水腰果酚多元醇。2.根据权利要求1所述的控释肥料合成物，其中，所述包膜肥料颗粒包含由氮化合物、磷肥化合物、钾肥化合物、硫肥化合物、钾肥化合物、钙肥化合物和金属化合物组成的组中的一项或多项。3.根据权利要求2所述的控释肥料合成物，其中，所述颗粒体包含由氮肥化合物、磷肥化合物、钾肥化合物、硫肥化合物、钾肥化合物、钙肥化合物和金属肥化合物组成的组中的一项或多项。4.根据前述权利要求中任一项所述的控释肥料合成物，其中，所述包膜肥料颗粒包含尿素。5.根据权利要求4所述的控释肥料合成物，其中，所述颗粒体包含尿素。6.根据前述权利要求中任一项所述的控释肥料合成物，其中，所述包膜肥料颗粒包含由除草剂、杀虫剂和杀真菌剂组成的组中的一项或多项。7.根据权利要求6所述的控释肥料合成物，其中，所述颗粒体包含由除草剂、杀虫剂和杀真菌剂组成的组中的一项或多项。8.根据前述权利要求中任一项所述的控释肥料合成物，其中，所述包膜肥料颗粒包含约1％至约5％(按重量计)的一层或多层聚氨酯包膜层。9.根据前述权利要求中任一项所述的控释肥料合成物，其中，所述包膜肥料颗粒包含四层聚氨酯包膜层。10.根据前述权利要求中任一项所述的控释肥料合成物，其中，所述包膜肥料颗粒进一步包含一层包围所述一层或多层聚氨酯包膜层的蜡包膜层。11.根据前述权利要求中任一项所述的控释肥料合成物，其中，所述异氰酸酯固化剂包含高分子异氰酸酯或芳香族异氰酸酯。12.根据前述权利要求中任一项所述的控释肥料合成物，其中，所述异氰酸酯固化剂包含4，4
’‑
亚甲基二苯基二异氰酸酯。13.根据前述权利要求中任一项所述的控释肥料合成物，其中，所述多元醇合成物与异氰酸酯固化剂的比例约为1∶4至1∶1。14.根据前述权利要求中任一项所述的控释肥料合成物，其中，所述一层或多层聚氨酯包膜层包含一种从胺类催化剂或金属盐催化剂中选择的催化剂。15.根据前述权利要求中任一项所述的控释肥料合成物具有约90天或更长的养分释放曲线。16.一种施肥方法，包括将前述权利要求中任一项所述的控释肥料合成物施用于指定区域的土壤。17.一种控释肥料合成物，包含：多个包膜肥料颗粒，每个包膜肥料颗粒包含一个颗粒体和一层或多层聚氨酯包膜层，
其中，所述一层或多层聚氨酯包膜层充分包覆颗粒体；以及其中，由多元醇合成物与异氰酸酯固化剂的反应产物形成所述一层或多层聚氨酯包膜层；以及其中，所述多元醇合成物包含一种腰果酚多元醇、一种芳香胺多元醇和一种聚醚多元醇。18.根据权利要求17所述的控释肥料合成物，其中，所述多元醇合成物包含约1％至约99％(按重量计)的腰果酚多元醇。19.根据权利要求17至18中任一项所述的控释肥料合成物，其中，所述聚醚多元醇包含环氧乙烷多元醇和氧化丙烯多元醇中的一项或多项。20.根据权利要求17至19中任一项所述的控释肥料合成物，其中，所述腰果酚多元醇具有疏水性。21.根据权利要求17至20中任一项所述的控释肥料合成物，其中，所述包膜肥料颗粒包含由氮化...

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：OMS投资公司，
类型：发明
国别省市：