一种聚氨酯包膜控释肥料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚氨酯包膜控释肥料及其制备方法。本发明专利技术所提供的聚氨酯包膜控释肥料是按照下述方法制备得到的：１）将颗粒肥料置于带有若干个抄板的水平转鼓中，进行预热；２）将组成聚氨酯包膜液的原料ａ）或ｂ）通过喷嘴滴落或注入到肥料表面，形成预涂层；３）将组成聚氨酯包膜液的原料同时涂布于颗粒肥料的预涂层上，待所述聚氨酯包膜液固化后重复涂布２－１０次，得到所述聚氨酯包膜控释肥料；所述组成聚氨酯包膜液的原料为下述ａ）和ｂ），所述ａ）包括含有２－６个羟基的醇，所述ｂ）为至少含有两个异氰酸根的异氰酸酯。通过预涂布层的引入，延长了包膜肥料的养分控释期；同时由于预涂布层是由聚氨酯包膜液的原料之一制成，简化了工艺操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种包膜控释肥料及其制备方法，尤其涉及。
技术介绍
肥料，特别是化学肥料是作物生长所必需的养分来源。 一般而言，肥料有两种施用方式， 一是作为基肥在作物种植之前或种植之时施用，二是待作物生长到一定阶段后以追肥的形式施用到土壤中。这两种施肥方式均不能很好地与作物需肥规律相吻合，前者可能造成烧苗或作物生长后期脱肥，后者的施用时机又难以准确掌握。因此，近年来养分可以缓慢释放的缓释或控释肥料逐渐得到人们的关注和认可，包括脲酶抑制剂型(ZL 99113382. X)、脲甲醛型、难溶物质包裹型(CN 85 1 01008，US 3342577)、树脂包膜型(CN 89101193.5， US 4657576)等。通过采用上述技术既确保了作物肥料养分的适度均匀供应，同时又减少了养分流失，保护了环境。在上述技术类别中，包膜型缓释肥料是重要方向之一，因其养分释放影响因素比较单一，宜于控制。在包膜型缓释肥料中，无需溶剂、可以连续化生产的技术路线一直是研究人员追求的目标。对于此类产品路线，聚氨酯反应成膜技术是开发的热点。US 4711659介绍了异氰酸酯与多羟基化合物(如聚酯多元醇)反应聚合成膜，其中多羟基化合物是含有三乙醇胺或三聚氰胺催化剂的聚酯多羟基化合物。US5599374涉及到在硫磺包裹尿素(SCU)颗粒表面涂布MDI (异氰酸酯)与DEG (二甘醇)和TEA(三乙醇胺)的反应涂层。US 6663686所述的反应成膜技术，将蜡和多羟基化合物混合加入，在薄膜包衣情况下，获得了良好的控释效果。US 6231633就反应成膜技术中蜡的重要作用、如何引入、蜡的比例，蜡的种类等进行了详细阐述。因为肥芯基体与包膜材料属于两类不同的化学物质，同时肥芯基体的表面形态也会对包膜效果产生比较大的影响。因此，肥芯基体的预处理或预涂层技术是十分重要的。在预涂层技术方面， 一系列专利对此进行了说明。US 5374292采用了水+三乙醇胺+甘油、含催化剂的中低分子量聚酯多元醇两种包膜预处理技术。US 6039781涉及到一种肥芯的表面修饰技术，将亚麻油+粘土/硅藻土等粘结剂混合后涂布在肥芯表面以弥补肥料表面的各种缺陷，通过这一技术手段减少了包膜缺陷，降低了养分初期溶出率。US 6663686也介绍了先在肥料表面涂布少量蜡可改善养分溶出性能。但以上专利或者采用了与树脂涂层原料不同的预涂层材料，或者强调的是粉油混合剂对肥芯表面缺陷的弥补作用。因此提供一种既能弥补肥芯表面缺陷同时又能简化涂层制备工艺的包膜方法具有重大意义。
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聚氨酯包膜控释肥料是按照包括下述步骤的方法制备得到的1) 将颗粒肥料置于带有抄板的转鼓中，进行预热；2) 将组成聚氨酯包膜液的原料中的a)或b)通过喷嘴滴落或注入到预热的颗粒肥料表面，形成预涂层；3) 将组成聚氨酯包膜液的各原料同时涂布于颗粒肥料的预涂层上，待所述聚氨酯包膜液固化后重复涂布所述聚氨酯薄膜液2-10次，得到所述聚氨酯包膜控释肥料；所述组成聚氨酯包膜液的原料为下述a)和b);所述a)包括含有2-6个羟基的醇，所述b)为至少含有两个异氰酸根基团的异氰酸酯；其中，所述组成聚氨酯包膜液的原料中所述醇中的羟基基团与所述异氰酸酯中的异氰酸根基团的摩尔比 : =1 : 0.8-2.0。本专利技术中所述预涂层的质量可为所述颗粒肥料质量的0.02 1.0%，优选为0. 1 0.5%。所述聚氨酯包膜涂层的质量可为所述颗粒肥料质量的2.0 10.0%，优选为2. 0 6. 0 %。本专利技术中所述含有2-6个羟基的醇可为下述醇中的一种或其任意组合:蓖麻油、氢化蓖麻油、大豆油基多元醇、二甘醇、丙三醇、聚醚多元醇和聚酯多元醇；所述含有2-6个羟基的醇的分子量为60-3000Da;所述异氰酸酯可为下述异氰酸酯中的一种或其任意组合甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲垸二异氰酸酯(MDI)、改性MDI、多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)、三甲基六亚甲基二异氰酸酯(TMDI)、 二聚酸二异氰酸酯(DDI)、赖氨酸二异氰酸酯(LDI)、反丁烯二酸二乙酯二异氰酸酯(FDI)、甲基环已基二异氰酸酯(HTDI)、二环已基甲烷二异氰酸酯(HMDI)和四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI);所述改5性MDI是MDI与含2-3个羟基的醇反应形成的端基为异氰酸基团的低聚物，该低繁物的分子量为250-3000 Da，其中异氰酸基团的质量含量为15_30%。本专利技术中组成聚氨酯包膜液的原料除了多元醇和异氰酸酯外，还可包括一种或多种添加剂，所述添加剂的质量是含有2-6个羟基的醇和至少含有两个异氰酸根基团的异氰酸酯质量之和的0. 1%-20%，优选为1. 0%-10%。所述添加剂具体可为润滑剂和/或增韧剂；所述润滑剂可为下述至少一种熔点在6(TC-8(TC的石蜡、微晶蜡、a烯烃、聚乙烯蜡和EVA蜡；所述增韧剂可为下述至少一种脱氢醋酸、多元醇苯甲酸酯和邻苯二甲酸二辛酯。当组成聚氨酯包膜液的原料中还包括添加剂时，所述预涂层除了可由所述或所述b)至少含有两个异氰酸根基团的异氰酸酯制成外，还可由所述含有2-6个羟基的醇和所述添加剂制成。本专利技术中所述颗粒肥料可含有下述至少一种养分氮、磷、钾、钙、镁、硫和微量元素；所述颗粒肥料优选尿素、硝酸铵、NPK复合肥、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、硫酸钾、硝酸钾、氯化钾或硫酸铵，最优选尿素或NPK复合肥。本专利技术提供了。该方法采用聚氨酯包膜液的组分之一作为预涂层， 一是可以有效达到肥芯表面的预湿润处理，降低肥芯与树脂包膜液之间的表面张力差异，提高树脂包膜液，特别是内层包膜液在肥芯表面的快速铺展性，从而延长包膜肥料的养分释放期，二是由于预涂层是树脂包膜液的的组分之一，简化了工艺操作，降低了加工成本。本专利技术的方法除了应用于颗粒肥料表面包膜外，还可应用于制备其它各种颗粒物料的包膜涂层。附图说明图1为实施例1、 2以及对比例1制备的聚氨酯包膜肥料的养分溶出曲线图。具体实施例方式在颗粒肥料表面可以使用各种涂层，包括热塑性树脂和热固性树脂，但更优选的是热固性树脂。热塑性树脂，如聚烯烃类，多涉及到溶剂的使用和回收，能耗高、环境污染大，连续化生产困难。热固性树脂， 一般不涉及到溶剂回收，设备较易于操作，更重要的是可以实现连续化生产。热固性树脂的实例包括环氧树脂、醇酸树脂、酚醛树脂等，优选的是聚氨酯。在优选的实施例中，通过将多元醇或其混合物与异氰酸酯或其混合物反应形成所述的热固性聚氨酯树脂。所述多元醇是含有2-6个羟基的醇，为下述醇中的一种或其任意组合蓖麻油、大豆油多元醇、二甘醇、丙三醇、聚醚多元醇和聚酯多元醇，优选蓖麻油或蓖麻油与其它所述醇的混合物；所述含有2-6个羟基的醇的分子量为60-3000Da。所述异氰酸酯或其混合物可为下述异氰酸酯中的一种或其任意组合甲苯二异氰酸酯(TDI)、 二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、 二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)与含2-3个羟基的醇反应形成的端基为异氰酸酯基团的低聚物(改性MDI)、多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IP本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚氨酯包膜控释肥料的制备方法，包括下述步骤：　１）将颗粒肥料置于带有抄板的转鼓中，进行预热；　２）将组成聚氨酯包膜液的原料中的ａ）或ｂ）通过喷嘴滴落或注入到预热的颗粒肥料表面，形成预涂层；　３）将组成聚氨酯包膜液的各原 料同时涂布于颗粒肥料的预涂层上，待所述聚氨酯包膜液固化后重复涂布所述聚氨酯薄膜液２－１０次，得到所述聚氨酯包膜控释肥料；所述组成聚氨酯包膜液的原料为下述ａ）和ｂ）；　所述ａ）包括含有２－６个羟基的醇，所述ｂ）为至少含有两个异氰酸根基团 的异氰酸酯；其中，所述组成聚氨酯包膜液的原料中所述醇中的羟基基团与所述异氰酸酯中的异氰酸根基团的摩尔比［ＯＨ］∶［ＮＣＯ］＝１∶０．８－２．０。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：茹铁军，王金铭，李青山，郑秀兴，王国喜，王利民，苏晓明，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，中海石油化学股份有限公司，中国阿拉伯化肥有限公司，
类型：发明
国别省市：11[]