一种具有制造技术

本发明专利技术公开了一种具有

【技术实现步骤摘要】
一种具有S型释放特征的生物基包膜控释肥及其制备方法


[0001]本专利技术涉及肥料领域，具体涉及的是一种具有
S
型释放特征的生物基包膜控释肥及其制备方法
。

技术介绍

[0002]肥料是作物的粮食，肥料
(
尤其是化肥
)
对满足全球日益增加的人口所需的粮食和纤维做出了重大贡献，据估计，肥料对粮食作物增产中的贡献约为
40
％
‑
50
％
。
近年来，因生产中不合理的施肥方式
(
施肥量和施肥方法
)
导致的肥料利用率偏低
、
资源浪费和环境污染正逐渐引起广大学者
、
政府和社会各界对上述问题的关注和忧虑
。
[0003]科学施肥是农业可持续发展的重要保障措施之一，为了提高肥料利用率，除了继续大力推广平衡施肥及按需施肥等措施外，开发新型化肥品种和高效施肥技术是当前科学施肥研究的热点和难点，其中缓控释肥料研制与开发为解决化肥利用率低的问题提出了新的思路和途径
。
在各种缓控释肥料中，聚合物包膜控释肥又以养分精确控制释放而更宜满足作物生长期的养分需求，因此，近年来聚合物包膜控释肥的发展速度非常快
。
[0004]包膜控释肥按其养分释放模式分为直线释放
(L
型
)
和延迟释放
(S
型
)
两类，相对于常规
L
型控释肥养分匀速释放的特点，
S
型控释肥的养分释放模式由养分溶出量极低的抑制期和养分快速释放的释放期组成
。
由于多数作物对养分的需求符合
S
型特征，因此
S
型控释肥较
L
型控释肥更能吻合作物的吸收规律，真正做到养分释放与作物吸收同步，从而实现养分利用效率的最大化和环境友好
。
另外，由于
S
型控释肥的初期养分溶出量极少，因此在某些作物上大量施用这种肥料时，可以直接将其与种子或根系接触施用，从而进一步促进作物根系对溶出养分的高效吸收，其应用也同时带来了施肥技术的革命如种肥接触施肥
。
[0005]针对生产中对这种高效控释肥的强烈需求，上世纪九十年代以来，以日本窒素公司
(ChissoCo.,Ltd)
为代表的一些日本公司和北京市农林科学院相继开发出了具有延迟释放特征
(S
型
)
的聚烯烃包衣肥料并实现产业化，而且陆续有一批
S
型控释肥制造的专利公开，如
JP 2002
‑
234790
，
CN 1749220A
，
JP 2004
‑
217434
，
JP 2000
‑
185991
，
ZL201510315741.3
，
ZL200810113258.7。
上述专利中所用包膜材料为聚烯烃类材料，这类材料非常稳定不易降解，肥料施用后残膜在土壤中会以微塑料的形式长期存在，对土壤环境和微生物可能产生较大的不利影响
。
此外，控释肥生产过程中需用到有毒有机溶剂，会造成大气污染并对工人的人身安全构成威胁
。
[0006]聚氨酯包膜控释肥为原位反应成膜，无溶剂
、
无副产物
、
无污染
、
能耗低
、
膜层较薄成本低，已成为近年国内外控释肥料开发的热点
。
国内外对聚氨酯包膜肥料研究较多，申请了很多专利，如
Agrium INC.
的
WO2007/016788A1、
中海化学股份有限公司的
CN10648837A、
金正大生态工程集团股份有限公司的
CN201610369530.2、
山东农业大学的
CN201610988177.6
等，这些专利中较详细的披露了聚氨酯包膜肥料的制作方法
。
[0007]关于聚氨酯包膜肥料的文献也有很多，这些专利及文献更多集中研究原料
(
异氰酸酯
、
多元醇
)
的筛选
、
成膜物质的物理化学结构及性能对普通控释肥养分释放期的影响，
农业生产中迫切需要养分释放与作物需求高度吻合
、
兼具营养高效与绿色环保的生物基包膜控释肥
。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是一种具有
S
型释放特征的生物基包膜控释肥及其制备方法
。
[0009]本专利技术首先提供了一种控释肥，包括肥料颗粒和包裹在所述肥料颗粒表面的包膜层；所述包膜层为双层结构，其由内包膜层和外包膜层组成；
[0010]其中，构成所述内包膜层的材料为蜡；
[0011]构成所述外包膜层的材料为由
A
组分和
B
组分反应成的膜；
[0012]所述
A
组分包括植物油多元醇
、
润滑剂
、
扩链剂
、
催化剂和交联剂；
[0013]所述
B
组分为异氰酸酯；
[0014]所述催化剂的质量为外包膜层质量的0～
0.37
％
。
[0015]上述的控释肥中，所述蜡为微晶蜡
、
聚乙烯蜡和醋酸蜡中的至少一种；优选为熔点
70
～
85℃
的微晶蜡；
[0016]所述植物油多元醇选自蓖麻油
、
环氧大豆油多元醇和棕榈油多元醇中的至少一种；优选为蓖麻油或改性大豆油多元醇；
[0017]所述润滑剂选自固体石蜡
、
酰胺蜡和液体石蜡中的至少一种；优选为
52#
～
56#
固体石蜡；
[0018]所述扩链剂选自乙二醇
、1,4
‑
丁二醇
、1,6
‑
己二醇
、3,3
‑
二氯
‑
4,4
‑
二苯基甲烷二胺和
3,5
‑
二甲硫基苯二胺中的至少一种；优选为
1,4
‑
丁二醇；
[0019]所述催化剂可选自三亚乙基二胺
、
辛酸亚锡
、
二月桂酸二丁基锡
、
二丁基氧化锌
、
二甲基十六胺和三乙醇胺中的至少一种；优选为辛酸亚锡；
[0020]所述交联剂选自甘油
、
三羟甲基丙烷
、
二乙醇胺
、
乙本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种控释肥，包括肥料颗粒和包裹在所述肥料颗粒表面的包膜层；其特征在于：所述包膜层为双层结构，其由内包膜层和外包膜层组成；其中，构成所述内包膜层的材料为蜡；构成所述外包膜层的材料为由
A
组分和
B
组分反应成的膜；所述
A
组分包括植物油多元醇
、
润滑剂
、
扩链剂
、
催化剂和交联剂；所述
B
组分为异氰酸酯；所述催化剂的质量为外包膜层质量的0～
0.37
％
。2.
根据权利要求1所述的控释肥，其特征在于：所述蜡为微晶蜡
、
聚乙烯蜡和醋酸蜡中的至少一种；所述植物油多元醇选自蓖麻油
、
环氧大豆油多元醇和棕榈油多元醇中的至少一种；所述润滑剂选自固体石蜡
、
酰胺蜡和液体石蜡中的至少一种；所述扩链剂选自乙二醇
、1,4
‑
丁二醇
、1,6
‑
己二醇
、3,3
‑
二氯
‑
4,4
‑
二苯基甲烷二胺和
3,5
‑
二甲硫基苯二胺中的至少一种；所述催化剂选自三亚乙基二胺
、
辛酸亚锡
、
二月桂酸二丁基锡
、
二丁基氧化锌
、
二甲基十六胺和三乙醇胺中的至少一种；所述交联剂选自甘油
、
三羟甲基丙烷
、
二乙醇胺
、
乙醇胺
、
三乙醇胺和季戊四醇中的至少一种；所述异氰酸酯选自二苯基甲烷二异氰酸酯
、
甲苯二异氰酸酯
、
液化
MDI
和多亚甲基多苯基多异氰酸酯中的至少一种；所述异氰酸酯指数为
1.2
～
2.0
，具体可为
1.2
～
1.6。3.
根据权利要求2所述的控释肥，其特征在于：所述蜡为熔点
70
～
85℃
的微晶蜡；所述植物油多元醇为蓖麻油或改性大豆油多元醇；所述润滑剂为
52#
～
56#
固体石蜡；所述扩链剂为
1,4
‑
丁二醇；所述催化剂为辛酸亚锡；所述交联剂为三羟甲基丙烷；所述异氰酸酯为多亚甲基多苯基多异氰酸酯
。4.
根据权利要求1‑3中任一项所述的控释肥，其特征在于：所述植物油多元...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹兵，董淑祺，陈延华，王学霞，倪小会，王甲辰，谷佳林，张佳佳，赵萌，邹国元，
申请(专利权)人：北京市农林科学院，
类型：发明
国别省市：