本发明专利技术涉及一种烯丙基硫脲改性淀粉共聚物包膜材料及缓释肥，方法包括：改性淀粉共聚物为主体的包膜材料的制备、包膜缓释肥料的制备。解决了制备包膜材料的优化条件、缓释肥料的制备工艺和参数、及评价该包膜缓释肥缓释效果的问题。该包膜缓释肥料制备工艺简单，价格便宜，包膜材料既可作包膜剂也可作粘接剂，缓释效果明显，同时包膜材料可完全降解，无生态环境风险，可最大限度利用化肥及减少化肥对农业生态环境的污染。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种烯丙基硫脲改性淀粉共聚物包膜材料的制备方法；本专利技术还涉及利用这种包膜材料制备得到的缓释肥。
技术介绍
众所周知，尿素是氣含量最闻、使用量最多的氣肥品种。但施入土壤后，其流失与转换之惊人所带来的资源巨大浪费，生态环境恶化，人类生存健康的危及，农作物质量和产量经济的影响已受到各界的热切关注。尿素施入土壤后，在脲酶作用下4-5天就可全部转化为NH3和C02，NH3中的N —部分被土壤吸附，供植物生长前期利用，另有相当一部分NH3被土壤微生物作用成亚硝酸盐、硝酸盐及氮氧化物，造成了环境污染。目前，发达国家在采取各种先进的增效技术后，尿素利用率已提到50% 60%,我国尿素的利用率只有30% 40%。提高尿素以及各种化肥的肥效和利用率，已成为世界各国普遍关注的重大课题。采用包膜技术制备缓释尿素(Slow Release Urea,简称SRU)就是其中最有效的增效手段之一。寻求可行性包膜材料制备的缓释肥主要考虑其兼有一般化肥的“速效”、有机肥的“保肥”以及持久特性，包膜材料无二次污染，减少淋溶损失、制备工艺简单，价格便宜，提高产品质量及增产的效果。美国是世界包膜肥的发源地，除了著名的S⑶，Osmocote尿素外，聚合物包膜肥料主要有甲苯和硫酸处理松香树脂所得腊状物质包膜，乙基纤维素，醇酸树脂与不饱和油脂共聚物，聚脲一氨基甲酸酯、异氰酸脂等包膜材料。日本则开发可被生物或光降解的热塑性树脂包膜肥料。基础专利是以聚烯烃(polyolefin)为主体的包膜肥料，如聚乙烯(PE)和乙酸乙烯脂(EVA)的共聚物和无机填充料滑石粉所组成的包膜剂。同时开发具有不同养分释放模式的包膜肥等方面成为当今包膜肥的研究方向。淀粉材料来源广泛、价格低廉、可降解、可再生性强。对淀粉材料的研究与开发已从单一的天然淀粉发展到各种各样的淀粉衍生物，增强了实用性。如通过改性淀粉研究了一系列高分子吸水材料及具有不同粘接性材料已运用到药片的崩解剂，农药的缓释剂、材料粘接剂、肥料保水剂等方面。虽然高吸水性、强粘接性的改性淀粉材料已运用到农业上，但将具有成膜性的改性淀粉材料包裹尿素，通过膜内外的渗透压控制包膜尿素的缓释效果研究较少。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种烯丙基硫脲改性淀粉共聚物包膜材料，该包膜材料使用淀粉为基础性组剂，烯丙基硫脲为接枝单体，合成淀粉-烯丙基硫脲共聚物，缓释效果明显；本专利技术的另一个目的是提供采用这种包膜材料得到的缓释肥。本专利技术的目的是这样实现的一种烯丙基硫脲改性淀粉共聚物包膜材料的制备方法，包括以下步骤、以淀粉为基础性组剂，烯丙基硫脲为接枝单体，在碱性条件下，通过引发剂Fe2+/H2O2的引发，改变淀粉材料的成膜性，合成具有不同接枝率的淀粉-烯丙基硫脲共聚物，即为烯丙基硫脲改性淀粉共聚物包膜材料。烯丙基硫脲改性淀粉共聚物包膜材料的接枝率为28 82%，优选55%。一种含有烯丙基硫脲改性淀粉共聚物包膜材料的缓释肥，所述的缓释肥中以质量份计尿素100，包膜材料O. 4 12. O,开孔剂O. 4 6. O,阻透剂O. 4 8. O,表面活性剂0.05 O. 5。 进一步，所述的缓释肥中以质量份计尿素100，包膜材料I. 5 4. O,开孔剂1.5 3. 2，阻透剂I. 5 4. 0，表面活性剂O. I O. 2。缓释肥中的开孔剂为三氧化二铁、三氧化二铝、硫酸锰、硫酸锌、硫酸铜、钥酸钠、碳酸钙中的一种或多种。缓释肥中的阻透剂为甘蔗皮、橘皮、柚子皮、花生壳、麸皮、糠料粉末中的一种或多种。缓释肥中的表面活性剂为所述的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠或十六烷基三甲基溴化铵中的一种或多种。缓释肥的制备方法(I)将尿素、阻透剂倒入带有搅拌器的容器内，开动机器搅拌并加热，直到包衣机内温度达到55 65°C ;(2)喷入包膜材料，滴加表面活性剂，然后喷入开孔剂，保持包衣机内温度为55 65°C，使开孔剂均匀得包裹在肥料表面，控制时间在10 20min ；(3)如此重复步骤(2)多次，可得到不同包膜量的改性淀粉材料包膜缓释肥(4)冷却固化，制得改性淀粉材料包膜缓释肥料。该改性淀粉材料包膜缓释肥料，其形状可以是片状、颗粒状或圆柱状。本专利技术提供的烯丙基硫脲改性淀粉共聚物包膜材料及缓释肥，具有以下有益效果I.本专利技术的改性淀粉包膜尿素缓释肥具有无毒、无害、无残留和促进养分最大利用率的特点。2.本专利技术的改性淀粉包膜尿素缓释肥可调控土壤中氮素的转化，减缓肥料流失、保水抗旱等多种功效。3.本专利技术的改性淀粉包膜尿素缓释肥的制备方法性能优越、生产设备投资小、生产成本低、原料可再生性强。4，本专利技术将丢弃的甘蔗皮、橘皮、柚子皮、花生壳、麸皮、糠料变废为宝，既解决了生活垃圾，将其充分利用，同时该类阻透剂可自行降解。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。图I烯丙基硫脲改性淀粉不同接枝率、不同包膜量的包膜缓释肥的土柱淋溶曲线。图2是所采用的淋溶土柱管示意图。具体实施例方式一、烯丙基硫脲改性淀粉共聚物包膜材料的制备以淀粉为基础性组剂，烯丙基硫脲为接枝单体，在碱性条件下，通过引发剂Fe2+/H2O2的引发，改变淀粉材料的成膜性，合成具有不同接枝率的淀粉-烯丙基硫脲共聚物，即为烯丙基硫脲改性淀粉共聚物包膜材料。具体步骤如下将淀粉加水搅拌配置成45%的乳浊液，加入少量过氧化氢，常温下氧化并糊化，半小时后缓慢加入40%的烯丙基硫脲水溶液15 30mL，并开始升温至55 60°C，同时滴加10%氢氧化钠10mL，半小时后逐滴加入O. I I %的引发剂Fe2+/H202，搅拌2 3小时，用稀盐酸调pH至6. 5 7，合成具有不同接枝率的淀粉-烯丙基硫脲共聚物。合成时控制接枝率为28-82 %，优选55 %。所述原料中尿素含量> 98% ;淀粉为工业级，分子量162000 980000、聚合度S1000 6000 ;烯丙基硫脲，分子量为116，化学纯，含量彡99. 5% ;结构式,权利要求1.一种烯丙基硫脲改性淀粉共聚物包膜材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤 以淀粉为基础性组剂，烯丙基硫脲为接枝单体，在碱性条件下，通过引发剂Fe2YH2O2的引发，改变淀粉材料的成膜性，合成具有不同接枝率的淀粉-烯丙基硫脲共聚物，即为烯丙基硫脲改性淀粉共聚物包膜材料。2.根据权利要求I所述的烯丙基硫脲改性淀粉共聚物包膜材料的制备方法，其特征在于烯丙基硫脲改性淀粉共聚物包膜材料的接枝率为28 82%。3.根据权利要求I所述的烯丙基硫脲改性淀粉共聚物包膜材料的制备方法，其特征在于烯丙基硫脲改性淀粉共聚物包膜材料的接枝率为55%。4.一种含有利用权利要求I所述的包膜材料的缓释肥，其特征在于所述的缓释肥中以质量份计尿素100，包膜材料O. Π2. O,开孔剂O. 4^6. O,阻透剂O. 4^8. O,表面活性剂O.05 O. 5。5.根据权利要求4所述的缓释肥，其特征在于所述的缓释肥中以质量份计尿素100，包膜材料I. 5^4. 0，开孔剂I. 5^3. 2，阻透剂I. 5^4. 0，表面活性剂O. Γθ. 2。6.根据权利要求4或5所述的缓释肥，其特征在于所述的开孔剂为三氧化二铁、三氧化二铝、硫酸锰、硫酸锌、硫酸铜、钥酸钠、碳酸钙中的一种或多种。7.根据权利要求4本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄应平，蒋悦，刘立明，张战利，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：
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