專利名稱：一種包膜控釋顆粒肥的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包膜控釋肥領(lǐng)域，具體的說，涉及一種包膜控釋顆粒肥的制備方法。
背景技術(shù)：
為了提高可溶化學肥料的利用率，并降低因化肥的使用對大氣、土壤、地下水以及江河、湖泊的污染，在近幾十年里，肥料的控釋技術(shù)得到積極研究與開發(fā)。應(yīng)用化肥顆粒的包膜形成包膜控釋肥是研究得最多的技術(shù)，期望通過選擇包覆膜材料、控制包覆膜的厚度、孔隙度、降解速度以及粒徑大小等手段，達到實現(xiàn)化肥的釋放速度與植物的吸收速度相當?shù)哪康摹５侥壳盀橹梗捎谠铣杀竞桶すに嚨仍颍拱た蒯尫蕛r格高、從而使推廣應(yīng)用受到極大限制，包膜控釋肥除了在園藝等較高檔的作物栽培中得到應(yīng)用外，還沒有得到大面積推廣。
目前的包膜工藝主要基于物理包膜途徑。在國外，包膜肥的制備主要是聚合物樹脂包膜。其大致過程是首先需要用大量有機溶劑溶解樹脂，然后將樹脂溶液噴淋于流化狀態(tài)下的顆粒肥表面，最后收集包膜肥和回收溶劑。顆粒肥的流化和有機溶劑回收都需要特殊設(shè)備和高能耗，還有可能引起環(huán)境污染。在國內(nèi)，顆粒肥的包膜材料有硫磺、可膠結(jié)的無機粉末、以及樹脂等。用硫磺和可膠結(jié)的無機粉末為包膜控材料，不僅包膜效率低，而且，包膜的厚度、肥料的釋放速度難以控制；用聚合物樹脂為材料也同樣面臨特殊設(shè)備、高能耗和可能引起環(huán)境污染等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有物理包膜方法的不足，基于化學反應(yīng)提供一種操作簡便、設(shè)備簡單、營養(yǎng)成分釋放特性可控的的包膜控釋肥的制備方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案本發(fā)明利用化學反應(yīng)，使有機化合物在顆粒肥表面原位成膜，所需要的設(shè)備簡單、能耗低、包膜效率高，可在密閉環(huán)境中操作，不會引起環(huán)境問題。膜層特性，如厚度、滲透性、孔隙大小、空隙率等都可以方便調(diào)控。可人為準確設(shè)計釋放速率和模式與不同作物吸收想匹配的包膜控釋肥。具體制備方法如下步驟所示(1)將2～4種有機化合物混合形成有機混合溶液；(2)將成膜激發(fā)劑和成膜促進劑加入到有機混合溶液中構(gòu)成成膜混合液，所述成膜激發(fā)劑和成膜促進劑的加入量為有機混合溶液質(zhì)量的1～20％；(3)-20～50℃下，將成膜混合液均勻噴淋到顆粒肥表面，成膜混合液用量為顆粒肥重量的1～20％，5～120分鐘后，在顆粒肥表面形成包膜。
優(yōu)選地，步驟(1)中，所述的有機化合物選自如下化合物苯乙烯、α-甲基丙烯酸甲酯、丙烯晴、丙烯酸、丙烯酸甲酯、α-甲基丙烯酸、衣糠酸、丙烯酰胺、α-甲基苯乙烯、醋酸乙烯、對磺酸苯乙烯、丙烯酸羥乙酯、α-甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、α-甲基丙烯酸羥丙酯、亞甲基雙丙烯酰胺、亞乙基雙丙烯酰胺、丙烯酸縮水甘油酯、α-甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸雙環(huán)戊二烯乙氧基酯、甲基丙烯酸-α丁烯酯、甲基丙烯酸-3-甲基-3-丁烯酯、甲基丙烯酸烯丙基酯、乙二醇雙丙烯酸酯、1，3-丁二醇雙丙烯酸酯、1，4-丁二醇雙丙烯酸酯、1，6-己二醇雙丙烯酸酯、一縮乙二醇雙丙烯酸酯、新戊二醇雙丙烯酸酯、聚己二醇雙丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二聚季戊四醇六丙烯酸酯。
優(yōu)選地，步驟(2)中，所述的成膜激發(fā)劑選自如下化合物過氧化氫、過氧乙酸、過氧化異丁酮、HDI縮二尿、HDI三聚體、TDI三聚體、異丙苯過氧化氫、特丁基過氧化氫、過氧化二異丙苯、過氧化二特丁基、過氧化苯甲酰、過氧化二苯甲酰、過氧化十二酰、過氧化苯甲酸特丁酯、過氧化特戊酸特丁酯、過氧化二碳酸二異丙酯、過氧化二碳酸二環(huán)己酯、過氧化甲乙酮、過氧化乙酰丙酮中的一種或幾種的混合物。
優(yōu)選地，步驟(2)中，所述的成膜促進劑選自如下化合物三乙基鋁、三乙基硼、萘酸亞銅、十二硫醇、十八硫醇、三甲胺、三乙胺、苯胺、N-甲基苯胺、N、N-二甲基苯胺、N、N-二苯基甲胺、環(huán)烷酸鈷、萘酸鈷、異辛酸鈷、N-甲基嗎啉、二醋酸二丁基錫、辛酸亞錫、環(huán)烷酸鋅、環(huán)烷酸鉛、四甲基胍、1，8-二氮雜雙環(huán)[5、4、0]-7-十一碳烯、吡啶、芐基二甲胺、三乙醇胺、三乙烯基二胺中的一種或幾種的混合物。
優(yōu)選地，步驟(3)中，所述的顆粒肥選自如下肥料顆粒尿素、顆粒硝銨、顆粒硫銨、顆粒氯化銨、顆粒碳銨、以及各種顆粒復(fù)合肥。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果傳統(tǒng)的聚合物包膜需要大量的有機溶劑去溶解昂貴的膜材料、復(fù)雜的包膜設(shè)備和溶劑回收裝置，以及包膜層厚度難以控制等，這些因素限制了包膜控釋肥的推廣應(yīng)用。本發(fā)明利用化學反應(yīng)，使有機化合物在顆粒肥表面原位成膜，所需要的設(shè)備簡單、能耗低、包膜效率高，可在密閉環(huán)境中操作，不會引起環(huán)境問題。膜層特性，如厚度、滲透性、孔隙大小、空隙率等都可以方便調(diào)控。可人為準確設(shè)計釋放速率和模式與不同作物吸收相匹配的包膜控釋肥。包膜所需的有機化合物及激發(fā)劑和促進劑容易獲得，所制得的包膜控釋肥性能穩(wěn)定，可長期保存。
具體實施例方式
實施例1(1)將苯乙烯、丙烯酸、醋酸乙烯、1，3-丁二醇雙丙烯酸酯以1.0∶2.0∶0.5∶0.3的物質(zhì)的量比例混合，得到5g混合溶液；(2)將0.15g過氧化異丁酮、0.12g三乙胺加入(1)中的混合溶液中，制得成膜液；(3)在20℃下將成膜液噴淋于100g復(fù)合肥(12-12-12)顆粒表面，40分鐘后在顆粒肥表面形成包膜。
所得包膜肥膜層均勻，儲存穩(wěn)定，水中初期釋放率為12％，施用方便。
實施例2(1)將α-甲基丙烯酸甲酯、丙烯晴、甲基丙烯酸-α-丁烯酯、以1.5∶2.0∶0.5的物質(zhì)的量比例混合，得到6g混合溶液；(2)將0.10g十二硫醇、0.15g過氧乙酸加入(1)中的混合溶液中，制得成膜液；(3)在30℃下將成膜液噴淋于100g平均粒徑為3m的尿素顆粒表面，20分鐘后在顆粒肥表面形成包膜。
所得包膜肥具有膜層均勻，儲存穩(wěn)定，水中初期釋放率為10％，施用方便。
實施例3(1)將丙烯酸羥乙酯、丙烯酸縮水甘油酯、1，4-丁二醇雙丙烯酸酯、α-甲基丙烯酸甲酯以1.5∶2.0∶0.5∶2的物質(zhì)的量比例混合，得到4g混合溶液；(2)將0.10g四甲基胍、0.10g過氧化甲乙酮加入(1)中的混合溶液中，制得成膜液；(3)在10℃下將成膜液噴淋于100g平均粒徑為5mm的硫銨顆粒表面，8分鐘后在顆粒肥表面形成包膜。
所得包膜肥具有膜層均勻，儲存穩(wěn)定，水中初期釋放率為18％，施用方便。
實施例4(1)將苯乙烯、丙烯酸甲酯、α-甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸雙環(huán)戊二烯乙氧基酯以1.0∶1.0∶1.50.5的物質(zhì)的量比例混合，得到6g混合溶液；
(2)將0.13g N-甲基嗎啉、0.14g特丁基過氧化氫加入(1)中的混合溶液中，制得成膜液；(3)在20℃下將成膜液噴淋于100g平均粒徑為4mm的硫銨顆粒表面，12分鐘后在顆粒肥表面形成包膜。
所得包膜肥具有膜層均勻，儲存穩(wěn)定，水中初期釋放率為15％，施用方便。
權(quán)利要求
1.一種包膜控釋肥的制備方法，其特征在于包括如下步驟(1)將2～4種有機化合物混合形成有機混合溶液；(2)將成膜激發(fā)劑和成膜促進劑加入到有機混合溶液中構(gòu)成成膜混合液，所述成膜激發(fā)劑和成膜促進劑的加入量為有機混合溶液質(zhì)量的1～20％；(3)-20～50℃下，將成膜混合液均勻噴淋到顆粒肥表面，成膜混合液用量為顆粒肥重量的1～20％，5～120分鐘后，在顆粒肥表面形成包膜。
2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟(1)中，所述的有機化合物選自如下化合物苯乙烯、α-甲基丙烯酸甲酯、丙烯晴丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯晴、α-甲基丙烯酸、衣糠酸、丙烯酰胺、α-甲基苯乙烯、醋酸乙烯、對磺酸苯乙烯、丙烯酸羥乙酯、α-甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、α-甲基丙烯酸羥丙酯、亞甲基雙丙烯酰胺、亞乙基雙丙烯酰胺、丙烯酸縮水甘油酯、α-甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸雙環(huán)戊二烯乙氧基酯、甲基丙烯酸-α-丁烯酯、甲基丙烯酸-3-甲基-3-丁烯酯、甲基丙烯酸烯丙基酯、乙二醇雙丙烯酸酯、1，3-丁二醇雙丙烯酸酯、1，4-丁二醇雙丙烯酸酯、1，6己二醇雙丙烯酸酯、一縮乙二醇雙丙烯酸酯、新戊二醇雙丙烯酸酯、聚己二醇雙丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二聚季戊四醇六丙烯酸酯。
3.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟(2)中，所述成膜激發(fā)劑為過氧化氫、過氧乙酸、過氧化異丁酮、HDI縮二尿、HDI三聚體、TDI三聚體、異丙苯過氧化氫、特丁基過氧化氫、過氧化二異丙苯、過氧化二特丁基、過氧化苯甲酰、過氧化二苯甲酰、過氧化十二酰、過氧化苯甲酸特丁酯、過氧化特戊酸特丁酯、過氧化二碳酸二異丙酯、過氧化二碳酸二環(huán)己酯、過氧化甲乙酮、過氧化乙酰丙酮中的一種或幾種的混合物。
4.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟(2)中，所述成膜促進劑為三乙基鋁、三乙基硼、萘酸亞銅、十二硫醇、十八硫醇、三甲胺、三乙胺、苯胺、N-甲基苯胺、N、N-二甲基苯胺、N、N-二苯基甲胺、環(huán)烷酸鈷、萘酸鈷、異辛酸鈷、N-甲基嗎啉、二醋酸二丁基錫、辛酸亞錫、環(huán)烷酸鋅、環(huán)烷酸鉛、四甲基胍、1，8-二氮雜雙環(huán)[5、4、0]-7-十一碳烯、吡啶、芐基二甲胺、三乙醇胺、三乙烯基二胺中的一種或幾種的混合物。
5.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟(3)中，所述的顆粒肥選自如下肥料顆粒尿素、顆粒硝銨、顆粒硫銨、顆粒氯化銨、顆粒碳銨、以及各種顆粒復(fù)合肥。
全文摘要
本發(fā)明涉及包膜控釋肥領(lǐng)域，公開了一種包膜控釋顆粒肥的制備方法。包括將2～4種有機化合物混合形成混合溶液；加入成膜激發(fā)劑和成膜促進劑構(gòu)成成膜混合液；－20～50℃下，將成膜混合液均勻噴淋到顆粒肥表面，成膜混合液用量為顆粒肥重量的1～20％，5～120分鐘后，在顆粒肥表面形成包膜。本發(fā)明利用化學反應(yīng)，使有機化合物在顆粒肥表面原位成膜，所需要的設(shè)備簡單、能耗低、包膜效率高，可在密閉環(huán)境中操作，不會引起環(huán)境問題。膜層特性，如厚度、滲透性、孔隙大小、空隙率等均可方便調(diào)控。可人為準確設(shè)計釋放速率和模式與不同作物吸收相匹配的包膜控釋肥。所需激發(fā)劑和促進劑容易獲得，所制得包膜控釋肥性能穩(wěn)定，可長期保存。
文檔編號C05G3/08GK1884227SQ20061003632
公開日2006年12月27日 申請日期2006年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月3日
發(fā)明者王正輝, 朱伯明 申請人:華南農(nóng)業(yè)大學