【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于缓释肥料制备，具体涉及一种紫胶包衣材料及紫胶包衣缓释肥。
技术介绍
1、缓释肥是提高肥料利用率的有效手段，目前制备缓释肥的最为经济有效的方法就是在肥料表面包涂缓释膜。常见的缓释膜材料分为天然材料和合成材料两大类。
2、天然材料如海藻酸钠、纤维素、木质素、淀粉等，其通常表现出较好的生物降解性，但由于耐水渗透能力较差，缓释期较短，达不到国标gb/t 23348-2009要求的28天内释放量不超过80％的标准。
3、合成材料主要以疏水性材料为主，如聚乙烯、聚氨酯、聚砜、环氧树脂等，疏水性材料的耐水渗透力较好，凭借疏水表面与水之间形成的空气层对水的阻隔作用，缓释期相对较长，但这些材料大部分降解性较差，不利于农用耕地的可持续发展。
4、现有技术主要通过天然材料和合成材料的结合来改善耐水渗透能力或生物降解性，但实际改善效果并不理想，很难在不牺牲其中一种性能的同时优化另一种性能。
5、鉴于上述原因，研究一种耐水渗透能力强且可生物降解的缓释包衣材料仍然是一个巨大的挑战和紧迫的任务。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种紫胶包衣材料及紫胶包衣缓释肥，该包衣材料以天然紫胶树脂为基体，通过引入改性剂和/或添加剂，提高了缓释膜的疏水性和耐水渗透能力，进而延长了缓释肥料的释放时间，在缓释肥料领域具有广阔的应用前景。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种包衣材料，包括如下
4、所述硅烷选自熔点高于30℃的硅烷，比如乙烯基十八烷基三甲氧基硅烷硅酸酯。
5、所述硅烷聚合体选自水接触角大于90°、由硅烷水解聚合反应生成的聚合物，比如十二烷基三甲氧基硅烷聚合体、辛基三甲氧基硅烷聚合体、聚甲基倍半硅氧烷、正硅酸乙酯与全氟辛基三氯硅烷的共聚体。
6、所述硅烷聚合体的制备按照下述操作进行：将硅烷加入到含有去离子水和无水乙醇的混合溶液中，超声，加热搅拌，即得；其中加热温度为55-65℃。优选地，调节混合溶液ph至9.0-9.2，更有利于加快聚合速度。
7、所述脂类选自脂肪酸、脂肪、蜡和树脂中的一种或多种，比如月桂酸，猪油；
8、所述酯类选自聚乳酸及其衍生物、聚碳酸脂及其共聚物、聚氨酯及其共聚物、聚羟基丁酸酯及其共聚物、丁二醇酯共聚物和聚己内酯中的一种或多种。
9、根据本专利技术的实施例之一，所述改性剂为硅烷或硅烷聚合体时，所述包衣材料包括如下组成：紫胶1重量份，改性剂0.05-0.5重量份；
10、根据本专利技术的实施例之一，所述改性剂为脂类时，所述包衣材料包括如下组成：紫胶1重量份，改性剂0.05-0.5重量份；
11、根据本专利技术的实施例之一，所述改性剂为酯类时，所述包衣材料包括如下组成：紫胶1重量份，改性剂0.1-1.0重量份。
12、所述包衣材料还包括添加剂。所述添加剂选自木质素、膨润土、纤维素及其衍生物等等。所述添加剂的添加用量不超过所述包衣材料总质量的50％。
13、根据本专利技术的实施例之一，所述包衣材料包括如下组成：紫胶1重量份，改性剂0.005-0.5重量份，添加剂0.1-1.0重量份。
14、根据本专利技术的实施例之一，所述改性剂为十二烷基三甲氧基硅烷聚合体，所述添加剂为乙基纤维素时，所述包衣材料包括如下组成：紫胶1重量份，添加剂0.10-1.00重量份，改性剂0.005-0.015重量份。
15、第二方面，本专利技术进一步提供所述包衣材料的制备方法，包括如下步骤：将紫胶加入溶剂中，得到紫胶溶液；向紫胶溶液中加入其他组分(改性剂、添加剂)，得到所述包衣材料。
16、所述溶剂选自乙醇及其同系物、甲酸及其同系物、苯甲醇、丙酮、四氢呋喃、碳酸钠溶液和氨水中的至少一种；
17、所述紫胶溶液中紫胶的质量浓度为0.01-0.4g/ml。
18、第三方面，本专利技术进一步提供一种紫胶包衣缓释肥，包括肥料和缓释膜；所述缓释膜使用上述包衣材料制得。
19、所述紫胶包衣缓释肥中，所述缓释膜的质量分数为10-50％，优选为15-30％。
20、所述缓释膜的厚度为100-600μm。
21、本专利技术对所述肥料的组成成分不作特殊限定，本专利技术以尿素为例。
22、本专利技术对所述肥料的形态不作特殊限定，通常选择球体，其直径在3～4mm之间。
23、第四方面，本专利技术进一步提供上述紫胶包衣缓释肥的制备方法，包括如下步骤：将所述肥料与所述包衣材料混合，包衣，得到所述紫胶包衣缓释肥。
24、所述包衣的条件为：温度-120～140℃，优选为30～60℃。
25、所述包衣使用转鼓包衣机实现。
26、与现有技术相比，本专利技术取得的有益效果是：
27、1、本专利技术提供的包衣材料，疏水性和耐水渗透能力得到进一步增强，相应的包衣缓释肥的缓释期得到明显延长，且缓释速率恒定。
28、2、本专利技术提供的包衣材料具有优异的成膜性(分布均匀、膜层薄且厚度均匀)、降解性、安全性和广ph耐受性，能适用于强酸性到强碱性多种类型的土壤。
29、3、本专利技术提供的包衣缓释肥是一种环境友好型肥料，且制备方法简单，生产成本较低，对可持续农业的发展具有巨大潜在应用价值。
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1.一种包衣材料，包括如下组成：紫胶1重量份，改性剂0.005-1重量份；
2.根据权利要求1所述的包衣材料，其特征在于：所述硅烷选自熔点高于30℃的硅烷；
3.根据权利要求1或2所述的包衣材料，其特征在于：所述包衣材料组成如下：
4.根据权利要求1-3任一项所述的包衣材料，其特征在于：所述包衣材料还包括添加剂；
5.根据权利要求4所述的包衣材料，其特征在于：所述包衣材料包括如下组成：紫胶1重量份，改性剂0.005-0.5重量份，添加剂0.1-1.0重量份。
6.权利要求1-5任一项所述包衣材料的制备方法，包括如下步骤：将紫胶加入溶剂中，得到紫胶溶液；向紫胶溶液中加入其他组分，得到所述包衣材料。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述溶剂选自乙醇及其同系物、甲酸及其同系物、苯甲醇、丙酮、四氢呋喃、碳酸钠溶液和氨水中的至少一种；
8.一种紫胶包衣缓释肥，包括肥料和缓释膜；所述缓释膜使用权利要求1-5任一项所述的包衣材料制得。
9.根据权利要求8所述的紫胶包衣缓释肥，其特征在于
10.权利要求8或9所述的紫胶包衣缓释肥的制备方法，包括如下步骤：将所述肥料与所述包衣材料混合，包衣，得到所述紫胶包衣缓释肥。
...【技术特征摘要】
1.一种包衣材料，包括如下组成：紫胶1重量份，改性剂0.005-1重量份；
2.根据权利要求1所述的包衣材料，其特征在于：所述硅烷选自熔点高于30℃的硅烷；
3.根据权利要求1或2所述的包衣材料，其特征在于：所述包衣材料组成如下：
4.根据权利要求1-3任一项所述的包衣材料，其特征在于：所述包衣材料还包括添加剂；
5.根据权利要求4所述的包衣材料，其特征在于：所述包衣材料包括如下组成：紫胶1重量份，改性剂0.005-0.5重量份，添加剂0.1-1.0重量份。
6.权利要求1-5任一项所述包衣材料的制备方法，包括如下步骤：将紫胶加入溶...
【专利技术属性】
技术研发人员：邱东，常粮玉，李爱玲，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：
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