包封的颗粒制造技术

技术编号:7389661 阅读:171 留言:0更新日期:2012-06-02 04:33
一种包封的颗粒,其包含核颗粒和位于核颗粒周围的聚氨酯层。所述核颗粒可以为各种颗粒如肥料、生物杀伤剂、阻燃剂、种子等。所述聚氨酯层包含异氰酸酯组分和异氰酸酯反应性组分的反应产物。所述异氰酸酯反应性组分包含具有连续相和聚合物颗粒的接枝多元醇。一种形成包封的颗粒的方法,包括如下步骤:提供核颗粒,将异氰酸酯和异氰酸酯反应性组分施加至所述核颗粒上,和使所述异氰酸酯和异氰酸酯反应性组分反应以形成聚氨酯层。该包封的颗粒具有优异的物理性质,例如提高的防水性、弹性和储存寿命。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及一种包封的颗粒,尤其是涉及包含核颗粒和位于所述核颗粒周围且包含异氰酸酯组分与含接枝多元醇的异氰酸酯反应性组分的反应产物的聚氨酯层的包封颗粒。相关技术描述包封颗粒,例如控释肥料是农业领域中已知的。这类包封颗粒通常包含位于核颗粒,通常为肥料如尿素周围的一个或多个聚氨酯层。聚氨酯层的厚度和完整性限制了所述包封颗粒的溶解速率,尤其是核颗粒降解从而将自身如“有效载荷”释放到含水分的土壤中的速率。不幸的是,许多常规包封颗粒具有不均一的聚氨酯层厚度,这导致溶解速率加快。 正如农业领域所已知的,这种加快的溶解速率导致浪费和植物毒性,即肥料对植物生长的毒性作用。此外,许多常规包封颗粒由于聚氨酯层包含缺陷如裂纹、凹点、凹陷等而具有存在完整性问题的聚氨酯层。当包含这些缺陷的聚氨酯层位于核颗粒周围时,所述裂纹、凹点和/或凹陷容许水和其他液体渗入聚氨酯层中,因而过早接触并溶解核颗粒。为了克服这类缺陷,通常必须使多个聚氨酯层处于核颗粒周围,这导致形成包封颗粒的生产方法耗时且昂贵。又一方面,许多常规包封颗粒由于聚氨酯层缺乏足够的硬度和弹性而易于破裂。这种破裂降低了包封颗粒的储存寿命,并导致包封颗粒在储存、处理和使用过程中的浪费。因此,仍存在提供具有改善的防潮性、改善的耐溶胀性、改善的疏水性、降低的生产成本和改善的弹性和韧性的包封颗粒的机会。还存在提供具有延长且更可预测的溶解速率的包封颗粒的机会。还存在提供形成这类包封颗粒的方法的机会。专利技术概述和优点包封颗粒包含核颗粒和位于核颗粒周围的聚氨酯层。所述聚氨酯层包含异氰酸酯组分与异氰酸酯反应性组分的反应产物。所述异氰酸酯反应性组分包含具有连续相和聚合物颗粒的接枝多元醇。形成所述包封颗粒的方法包括如下步骤提供核颗粒,将异氰酸酯组分和异氰酸酯反应性组分施加至核颗粒上,和使所述异氰酸酯组分与异氰酸酯反应性组分反应以形成聚氨酯层。本专利技术提供了异氰酸酯和异氰酸酯反应性组分的独特组合。异氰酸酯反应性组分的接枝多元醇赋予包封颗粒以改善的防潮性、改善的耐溶胀性、降低的生产成本和改善的韧性。包封颗粒的聚氨酯层为包封颗粒提供了延长的且更可预测的溶解速率。本专利技术形成包封颗粒的方法通常获得位于核颗粒周围的均勻、完整且无缺陷的聚氨酯层。同样,可使用位于核颗粒周围的更薄且更廉价的聚氨酯层。此外,包封的颗粒及其组分为贮存稳定的,因而容许包封颗粒及其组分更有效地储存和随后应用。附图简述当连同附图考虑时,通过参照下文详述将容易且同时更好地理解本专利技术的其他优点,在所述附图中附图说明图1为本专利技术包封颗粒的横截面;图2为说明比较例的溶解速率的图;图3为说明比较例的溶解速率的另一图;和图4为说明本专利技术的专利技术实施例的溶解速率的图。专利技术详述参照附图(其中在全部数个视图中,相同的数字表示相同的部分),本专利技术的包封颗粒通常以10表示。包封颗粒10包含核颗粒12。在某些实施方案中,核颗粒12包含肥料。通常,肥料选自氮、磷酸盐、钾碱、硫及其组合。就本专利技术而言,合适的肥料可自本领域技术人员所已知的多个供应商商购获得。在一个实施方案中,所述肥料为氮基的。就本专利技术而言,合适的氮基肥料的实例包括无水氨、尿素、硝酸铵、尿素-硝酸铵(urea ammonium nitrate)、硝酸铵钙及其组合。在另一实施方案中,所述肥料为磷酸盐基的。就本专利技术而言,合适的磷酸盐基肥料的实例包括磷酸、磷酸单铵、多磷酸铵、磷酸硫酸铵及其组合。在又一实施方案中,所述肥料为钾碱基的。就本专利技术而言,合适的钾碱基肥料的实例包括钾碱、硝酸铵及其组合。在又一实施方案中,所述肥料为硫基的。就本专利技术而言,合适的硫基肥料的实例包括硫酸铵、硫酸及其组合。在其他实施方案中,核颗粒12包含生物杀伤剂。就本专利技术而言,生物杀伤剂的实例包括除草剂、杀虫剂、杀真菌剂及其组合。应当理解的是,也可使用核颗粒12的替代形式,即并非肥料或生物杀伤剂的核颗粒12,如阻燃剂。适于本专利技术目的的其他核颗粒12包括但不限于鳞茎和种子如草种子、花种子等。核颗粒12通常以基于100重量份包封颗粒10为约75-约99重量份,更通常为约 90-约99重量份,最通常为约96-约98重量份的量存在于所述包封颗粒10中。应当理解的是,包封颗粒10可包括两种或更多种上述核颗粒12的任意组合。在这些实施方案中,核颗粒12可包含但不限于核颗粒组合物的混合物、单独的核颗粒12的亚微粒子和/或不同核颗粒组合物的层。例如,核颗粒12可包含含尿素的内核,所述内核具有位于该内核周围且包含硫的外核。通常,核颗粒12为无水的,或至少在其最外层表面上为无水的(即核颗粒12是干的),以防止在包封颗粒10的生产和/或储存过程中过早发生反应和/或降解。核颗粒12可具有各种尺寸和形状。核颗粒12通常基本为球状的,其具有约 0. 1-约5毫米(mm),更通常为约0. 1-约2. 5mm,最通常为约0. 25-约Imm的平均直径。应当理解的是,也可使用其他尺寸和/或形状的核颗粒12,例如不规则、椭圆形或片状颗粒。 在一个实施方案中,核颗粒12相当大。例如,核颗粒12可呈常规的树棘状,以使得包封颗粒10为包封的树棘(未示出)。包封颗粒10进一步包含位于核颗粒12周围的聚氨酯层14。就本专利技术而言,应当理解的是,术语“位于......周围”涵盖核颗粒12被聚氨酯层14部分和完全覆盖二者。通常,核颗粒12完全被聚氨酯层14所覆盖,由此保护核颗粒12以免暴露在环境条件下,例如以免过早暴露在湿气下。聚氨酯层14通常具有类似于常规包封层如常规肥料包封层的厚度的平均厚度,例如约50-约200微米,更通常约100-150微米,最通常约125-约150微米的厚度。应当理解的是,取决于一种或多种所需性能如包封颗粒10的溶解速率,聚氨酯层 14可形成不同厚度。聚氨酯层14包含异氰酸酯组分与异氰酸酯反应性组分的反应产物。所述异氰酸酯组分通常为具有两个或更多个异氰酸酯官能团(NCO)的多异氰酸酯。就本专利技术而言,合适的多异氰酸酯包括但不限于常规脂族、脂环族、芳脂族和芳族异氰酸酯。在某些实施方案中,所述异氰酸酯组分选自二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚合二苯甲烷二异氰酸酯(PMDI) 及其组合。聚合二苯甲烷二异氰酸酯在本领域也称为多亚甲基多亚苯基多异氰酸酯。就本专利技术而言,其他合适异氰酸酯的实例包括但不限于甲苯二异氰酸酯(TDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、萘二异氰酸酯(NDI)及其组合。在某些实施方案中,所述异氰酸酯组分为异氰酸酯封端的预聚物。如聚氨酯领域中所理解的那样,异氰酸酯封端的预聚物为异氰酸酯与多元醇和/或多元胺的反应产物。 所述异氰酸酯可为聚氨酯领域的普通技术人员所已知的任何类型的异氰酸酯,例如上述多异氰酸酯之一。如果用于制备异氰酸酯封端的预聚物,则所述多元醇通常选自乙二醇、二甘醇、丙二醇、二丙二醇、丁二醇、甘油、三羟甲基丙烷、三乙醇胺、季戊四醇、山梨醇及其组合。 如果用于制备异氰酸酯封端的预聚物,则所述多元胺通常选自乙二胺、甲苯二胺、二氨基二苯甲烷和聚亚甲基聚苯胺、氨基醇及其组合。合适氨基醇的实例包括乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺及其组合。应当理解的是,所述异氰酸酯封端的预聚物可由上述多元醇和/或多元胺中两种或更多种的组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.06.24 US 12/4907711.一种包封的颗粒,其包含核颗粒;和位于所述核颗粒周围且包含如下组分的反应产物的聚氨酯层异氰酸酯组分,和包含具有连续相和聚合物颗粒的接枝多元醇的异氰酸酯反应性组分。2.根据权利要求1的包封的颗粒,其中所述接枝多元醇为聚合物多元醇。3.根据权利要求1的包封的颗粒,其中所述接枝多元醇选自聚合物多元醇、聚脲(PHD) 多元醇、多异氰酸酯加聚(PIPA)多元醇及其组合。4.根据权利要求1-3中任一项的包封的颗粒,其中所述异氰酸酯组分选自聚合二苯甲烷二异氰酸酯(PMDI)、二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)及其组合。5.根据权利要求1-4中任一项的包封的颗粒,其中所述核颗粒包含肥料。6.根据权利要求1的包封的颗粒,其中所述核颗粒包含肥料,所述异氰酸酯组分选自聚合二苯甲烷二异氰酸酯(PMDI)、二苯甲烷二异氰酸酯(MDI) 及其组合,且所述异氰酸酯反应性组分包含具有连续相和聚合物颗粒的聚合物多元醇,其中所述连续相包含具有至少两个羟基官能团(OH)的多元醇。7.根据权利要求1-2或4-6中任一项的包封的颗粒,其中所述聚合物颗粒包含苯乙烯丙烯腈(SAN)共聚物。8.根据权利要求1-7中任一项的包封的颗粒,其中所述聚合物颗粒以基于100重量份所述异氰酸酯反应性组分为约5-约70重量份的量存在于所述异氰酸酯反应性组分中。9.根据权利要求1-5或7-8中任一项的包封的颗粒,其中所述连续相包含具有至少两个...

【专利技术属性】
技术研发人员:D·C·门特
申请(专利权)人:巴斯夫欧洲公司
类型:发明
国别省市:

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