一种控释肥用聚氨酯包膜材料、聚氨酯控释肥及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于肥料技术领域，公开了一种控释肥用聚氨酯包膜材料、聚氨酯控释肥及其制备方法和应用。该控释肥用聚氨酯包膜材料的制备方法，包括以下步骤：将聚环氧乙烷、N，N

【技术实现步骤摘要】
一种控释肥用聚氨酯包膜材料、聚氨酯控释肥及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及肥料
，尤其涉及一种控释肥用聚氨酯包膜材料、聚氨酯控释肥及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]肥料在目前的农业生产中占据重要地位，肥料的用量每年都在增加，但肥料的施用存在利用率低的问题，对环境也造成了严重污染。缓/控释肥，广义上讲缓控释肥料是指肥料养分释放速率缓慢，释放期较长，在作物的整个生长期都可以满足作物生长需求的肥料，从而达到提高肥效目的的一类肥料。目前，对于缓控释肥主要以包膜型控释肥为主，包膜型控释肥是一种新型缓控释肥料，是以传统化学肥料颗粒为核心，通过在肥料表面涂覆一层膜材料，从而调节肥料养分的释放速率，进而提高肥料利用率，减少污染环境，实现肥料的长效性。而包膜型控释肥养分控释性能的关键取决于成膜材料，膜材的结构性能决定了能否实现肥料养分的有效释放。
[0003]因此，提供一种控释肥以实现肥料养分的有效控制对于缓/控释肥的发展具有重要意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种控释肥用聚氨酯包膜材料、聚氨酯控释肥及其制备方法和应用，以解决现有技术中存在的问题。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种控释肥用聚氨酯包膜材料的制备方法，包括以下步骤：
[0007](1)将聚环氧乙烷、N，N
‑
二甲基甲酰胺、交联剂甲苯二异氰酸酯、纤维素、催化剂混合反应，得到改性纤维素；r/>[0008](2)将水基聚氨酯、水分散蒙脱土、改性纤维素、水混合，得到混合物；
[0009](3)对混合物进行通电处理，得到控释肥用聚氨酯包膜材料。
[0010]优选的，在上述一种控释肥用聚氨酯包膜材料的制备方法中，所述步骤(1)中聚环氧乙烷、纤维素的质量比为1～2：5～7；
[0011]所述步骤(1)中聚环氧乙烷、N，N
‑
二甲基甲酰胺、交联剂甲苯二异氰酸酯、催化剂的质量体积比为1～2g：20～30mL：0.2～0.5g：0.02～0.05g；
[0012]所述步骤(2)中水基聚氨酯、水分散蒙脱土、改性纤维素、水的质量比为30～60：5～9：4～7：30～50；
[0013]所述步骤(2)中水基聚氨酯的固含量为30～40％；
[0014]所述步骤(2)中水分散蒙脱土的固含量为60～80％。
[0015]优选的，在上述一种控释肥用聚氨酯包膜材料的制备方法中，所述步骤(1)中反应的温度为70～90℃，反应的时间为1～3h。
[0016]优选的，在上述一种控释肥用聚氨酯包膜材料的制备方法中，所述步骤(3)中通电的条件：电流为20～30mA，时间为10～15min。
[0017]本专利技术还提供了一种控释肥用聚氨酯包膜材料的制备方法制得的控释肥用聚氨酯包膜材料。
[0018]本专利技术还提供了一种聚氨酯控释肥，包括内层肥芯颗粒，外层包膜材料；
[0019]所述包膜材料为上述的控释肥用聚氨酯包膜材料；
[0020]所述肥芯颗粒，包括以下质量份数的原料：
[0021]氮肥55～75份、磷肥30～45份、钾肥30～45份、腐殖酸5～10份、甜菜碱5～10份；
[0022]所述肥芯颗粒与包膜材料的质量比为1：2～4。
[0023]本专利技术还提供了一种聚氨酯控释肥的制备方法，包括以下步骤：
[0024]将氮肥、磷肥、钾肥、腐殖酸、甜菜碱混合粉碎后制粒，得肥芯颗粒；将包膜材料喷涂于肥芯颗粒外表面，然后烘干，得到聚氨酯控释肥。
[0025]本专利技术还提供了一种聚氨酯控释肥在玉米生长中的应用。
[0026]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0027](1)本专利技术中采用的水基聚氨酯与水分散蒙脱土均为水分散系统，可形成均一体系以增加水基聚氨酯的交联作用；采用聚环氧乙烷对纤维素进行接枝改性，可以提高膜的疏水性能，同时，改性后的纤维素表面活性高，可提高与其他原料混合的均一性，从而提高膜的稳定性；在电流的辅助下，可形成更稳定的交联结构。
[0028](2)本专利技术中控释肥用聚氨酯包膜材料具有优异的控释效果，并且以氮肥、磷肥、钾肥、腐殖酸、甜菜碱为肥芯颗粒，其中腐殖酸可提高土壤的保肥保水能力，甜菜碱可以起到抑菌、杀菌的作用，提高对植物根系的病虫害防治，即本专利技术提供的聚氨酯控释肥可有效促进植物的生长。
具体实施方式
[0029]本专利技术提供了一种控释肥用聚氨酯包膜材料的制备方法，包括以下步骤：
[0030](1)将聚环氧乙烷、N，N
‑
二甲基甲酰胺、交联剂甲苯二异氰酸酯、纤维素、催化剂混合反应，得到改性纤维素；
[0031](2)将水基聚氨酯、水分散蒙脱土、改性纤维素、水混合，得到混合物；
[0032](3)对混合物进行通电处理，得到控释肥用聚氨酯包膜材料。
[0033]在本专利技术中，所述步骤(1)中聚环氧乙烷、纤维素的质量比优选为1～2：5～7，进一步优选为1.2～1.9:5.3～6.5，更优选为1.3～1.7:5.8～6.2；
[0034]所述步骤(1)中聚环氧乙烷、N，N
‑
二甲基甲酰胺、交联剂甲苯二异氰酸酯、催化剂的质量体积比优选为1～2g：20～30mL：0.2～0.5g：0.02～0.05g，进一步优选为1.2～1.8g：21～29mL：0.3～0.4g：0.025～0.04g，更优选为1.3～1.6g：23～26mL：0.32～0.38g：0.03～0.035g。
[0035]在本专利技术中，所述步骤(1)中催化剂优选为锡系催化剂，更优选为二月桂酸二丁基锡。
[0036]在本专利技术中，所述步骤(1)中混合的具体过程：
[0037]先将聚环氧乙烷与N，N
‑
二甲基甲酰胺混合，然后再加入交联剂甲苯二异氰酸酯、
纤维素、催化剂。
[0038]在本专利技术中，所述步骤(1)中反应结束后，还包括：过滤，在50℃下进行干燥。
[0039]在本专利技术中，所述步骤(1)中反应的温度优选为70～90℃，进一步优选为73～86℃，更优选为78～83℃；反应的时间优选为1～3h，进一步优选为1.25～2.75h，更优选为1.5～2.3h。
[0040]在本专利技术中，所述步骤(2)中水基聚氨酯、水分散蒙脱土、改性纤维素、水的质量比优选为30～60：5～9：4～7：30～50，进一步优选为36～57:5.5～8:4.3～6.5:37～48，更优选为42～53:6.3～7.5:4.8～5.8:40～45；
[0041]所述步骤(2)中水基聚氨酯的固含量优选为30～40％，进一步优选为32～37％，更优选为33～35％；
[0042]所述步骤(2)中水分散蒙脱土的固含量优选为60～80％，进一步优选为65～76％，更优选为68～73％。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种控释肥用聚氨酯包膜材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将聚环氧乙烷、N，N
‑
二甲基甲酰胺、交联剂甲苯二异氰酸酯、纤维素、催化剂混合反应，得到改性纤维素；(2)将水基聚氨酯、水分散蒙脱土、改性纤维素、水混合，得到混合物；(3)对混合物进行通电处理，得到控释肥用聚氨酯包膜材料。2.根据权利要求1所述的控释肥用聚氨酯包膜材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中聚环氧乙烷、纤维素的质量比为1～2：5～7；所述步骤(1)中聚环氧乙烷、N，N
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二甲基甲酰胺、交联剂甲苯二异氰酸酯、催化剂的质量体积比为1～2g：20～30mL：0.2～0.5g：0.02～0.05g；所述步骤(2)中水基聚氨酯、水分散蒙脱土、改性纤维素、水的质量比为30～60：5～9：4～7：30～50；所述步骤(2)中水基聚氨酯的固含量为30～40％；所述步骤(2)中水分散蒙脱土的固含量60～80％。3.根据权利要求1或2所述的控释肥用聚氨...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨风军，范博文，赵立琴，阮万超，叶志，王智慧，于德军，
申请(专利权)人：青冈县万德福食品有限公司，
类型：发明
国别省市：