綠色環改性脲醛樹脂緩控釋包膜化肥的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種綠色改性脲醛樹脂緩控釋包膜化肥，屬于農業化肥領域和高分子復合材料領域。脲醛樹脂（UF）包膜材料采用弱堿-弱酸-弱堿，參加化學的堿和酸采用本身具有化肥功能屬性的PH調節劑，這使綠色改性脲醛樹脂緩控釋包膜化肥高N含量及轉化率、高肥效以及對土壤無害。采用高分子聚合物改性脲醛樹脂（UF）包膜材料的抗拉強度和韌性、采用環狀高分子聚合物改性脲醛樹脂（UF）包膜材料的耐水性。
【專利說明】綠色環改性脲醛樹脂緩控釋包膜化肥
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種綠色改性脲醛樹脂緩控釋包膜化肥，屬于農業化肥領域和高分子復合材料領域。
【背景技術】
[0002]我國是農業大國，化肥的利用率只有30%左右。大約30%轉化為溫室氣體，另外40%進入土壤，造成土壤板結及江河富營養化，對生態環境造成嚴重破壞。為了提高化肥利用率，就產生了以硫包膜(SCU)為代表性緩控釋化肥技術。目前包膜化肥根據膜材料基本分三大類，(I)無機包膜材料，硫磺、磷酸鹽及硅酸鹽(2)熱固性樹脂，脲醛(UF)，草酰胺以及聚氨酯樹脂(PU) (3)熱塑性樹脂，聚乙烯，聚丙烯，乙烯醋酸乙烯共聚物(VAE)，丙烯酸樹月旨、聚乙烯醇縮醛，醇酸樹脂。脲醛(UF)優點在于根據釋放要求調整膜材料的厚度，包膜工藝簡單，成本優勢明顯，施肥的機械性好，無溶劑侵害。膜材料脲醛樹脂(UF)本身就屬于緩控釋化肥范疇。但，目前市場脲醛樹脂(UF)包膜材料多采用弱堿-弱酸-弱堿工藝，其中的堿多采用氫氧化鈉(火堿)調節堿PH值，酸多采用甲酸調節算PH值。由于生產工藝以及計量和操作誤差，脲醛樹脂(UF)包膜材料中的酸或堿與土壤中金屬離子反應，造成土壤板結。另外，傳統的脲醛樹脂(UF)包膜材料本身脆性大，一定厚度脲醛樹脂(UF)包膜材料在固化過程中容易出現裂紋現象，對養分的通透性產生影響。傳統的的脲醛樹脂(UF)包膜材料的抗拉強度和韌性差，對的貯存、運輸及施用產生不利影響。脲醛樹脂(UF)包膜材料中含有大量強極性基團，耐水水性較差，從而達不到緩控釋效果。

【發明內容】

[0003]本發明針對上述問題，提供一種綠色改性脲醛樹脂緩控釋包膜化肥。脲醛樹脂(UF)包膜材料采用弱堿-弱酸-弱堿，參加化學的堿和酸采用本身具有化肥功能屬性的PH調節劑，這使綠色改性脲醛樹脂緩控釋包膜化肥高N含量及轉化率、高肥效以及對土壤無害。采用高分子聚合物改性脲醛樹脂(UF)包膜材料的抗拉強度和韌性、采用環狀高分子聚合物改性脲醛樹脂(UF)包膜材料的耐水性。本發明綠色環改性脲醛樹脂緩控釋包膜化肥(I)包膜材料由以下方法制備:工業尿素55-60%wt，甲醛32-37%wt，耐水劑l_5%wt，增強增韌劑，l_3%wt，堿性PH調節劑:適量，酸性PH調節劑:適量。(2)綠色環改性脲醛樹脂緩控釋包膜化肥由以下方法制備:大顆粒包膜專用尿素85-90%wt，調理劑5-10%，固化劑5-10%。在專用包膜設備，經過蒸汽加熱的霧化空氣，使包膜材料一層一層包涂在熱尿素顆粒上，導入調理劑、固化劑，使表面固化。冷卻制得。上述包膜材料為工業尿素。包膜化肥尿素為專用大顆粒尿素。上述的甲醛為工業級甲醛，濃度為37%
上述耐水劑優選甲基硅酸鈉、硅油、有機硅樹脂、甲基硅醇納、硬脂酸鹽、脂肪酸、三聚氰胺、對甲苯磺酰胺上述增強增韌劑優選聚醋酸乙烯酯、VAE、丙烯酸、聚乙烯醇，堿性PH調節劑優為氫氧化鈉、六亞甲基四胺、氨水、三乙醇胺。酸性PH調節劑優選鹽酸、草酸、甲酸、氯化銨、硫酸銨。上述調理劑優選重質碳酸鈣、輕質碳酸鈣、硅藻土、滑石粉、灰鈣粉、淀粉、木粉、木質素固化劑優選鹽酸、草酸、檸檬酸、苯甲酸、甲酸、氯化銨本發明制得綠色環改性脲醛樹脂緩控釋包膜化肥達到歐洲標準化委員會(CEN)關于控釋化肥的要求:(1)、24小時釋放量小于15% (2),28天釋放量不超過75% (3)在規定時間釋放量大于75%對土壤及土質無不良影響。
【具體實施方式】
[0004]實施例1
(I)包膜材料由以下方法制備:工業尿素59%wt，甲醛35%wt，耐水劑三聚氰胺5%wt，增強增韌劑PVA，l%wt，堿性PH調節劑:氫氧化鈉適量，酸性PH調節劑:甲酸適量。甲醛裝入專用反應設備中，開始攪拌，加入堿性PH調節劑氫氧化鈉，反應11分鐘。加入第一次尿素及增強增韌劑PVA，耐水劑三聚氰胺，攪拌升溫60°C，反應保持30分鐘。加入第二次甲醛，保持溫度60°C，繼續反應30分鐘，以上反應保持弱堿性。升溫90°C，在此溫度下保持60分鐘，升溫過程中酸性PH調節劑甲酸調節PH值為弱酸性。上述反應結束后，加入第二次尿素，反應30分鐘調節 PH堿性，冷卻40°C得到改性脲醛樹脂包膜材料。(2)綠色環改性脲醛樹脂緩控釋包膜化肥由以下方法制備:大顆粒包膜專用尿素90%wt，硅藻土 5%，草酸5%。 在轉鼓包膜設備中將尿素預熱到60°C。分3次加入膜材料溶液到轉鼓內。導入調理劑、固化劑，使表面固化。冷卻制得。(I)將制得控釋化肥改性脲醛樹脂包膜材料涂在專用玻璃板上，獲取包膜，測量膜厚度。(2)由凱式定N法測量N溶出率，將緩控釋化肥放置在25°C水中分別浸泡ld，28d, 60d, 90d取出緩控釋化肥，測量水中N含量。算出尿素釋放量，最終得到緩釋期。實驗結果見表一
【權利要求】
1.綠色環改性脲醛樹脂緩控釋包膜化肥 (I)包膜材料由以下方法制備:工業尿素55-60%wt，甲醛32-37%wt，耐水劑l_5%wt，增強增韌劑，l-3%wt,堿性PH調節劑:適量，酸性PH調節劑:適量，(2)綠色環改性脲醛樹脂緩控釋包膜化肥由以下方法制備:大顆粒包膜專用尿素85-90%wt，調理劑5-10%，固化劑5-10%,在專用包膜設備，經過蒸汽加熱的霧化空氣，使包膜材料一層一層包涂在熱尿素顆粒上，導入調理劑、固化劑，使表面固化，冷卻制得。
2.根據權利I要求綠色環改性脲醛樹脂緩控釋包膜化肥，其特征在于:包膜材料用尿素為工業尿素，包膜化肥尿素為專用大顆粒尿素。
3.根據權利I要求可降解綠色環保型聚氨酯緩控釋化肥，其特征在于:所述甲醛為工業級甲醛，濃度為37%。
4.根據權利I要求綠色環改性脲醛樹脂緩控釋包膜化肥，其特征在于:所述耐水劑優選甲基硅酸鈉、硅油、有機硅樹脂、甲基硅醇納、硬脂酸鹽、脂肪酸、三聚氰胺、對甲苯磺酰胺中至少一種。
5.根據權利I要求綠色環改性脲醛樹脂緩控釋包膜化肥，其特征在于:所述強增韌劑優選自聚醋酸乙烯酯、VAE、丙烯酸、聚乙烯醇中至少一種。
6.根據權利I要求綠色環改性脲醛樹脂緩控釋包膜化肥，其特征在于:堿性PH調節劑優為氫氧化鈉、六亞甲基四胺、氨水、三乙醇胺中至少一種。
7.根據權利I要 求綠色環改性脲醛樹脂緩控釋包膜化肥，其特征在于:酸性PH調節劑優選鹽酸、草酸、甲酸、氯化銨、硫酸銨中至少一種。
8.根據權利I要求綠色環改性脲醛樹脂緩控釋包膜化肥，其特征在于:調理劑優選重質碳酸鈣、輕質碳酸鈣、硅藻土、滑石粉、灰鈣粉、淀粉、木粉、木質素中至少一種。
9.根據權利I要求綠色環改性脲醛樹脂緩控釋包膜化肥，其特征在于:固化劑優選鹽酸、草酸、檸檬酸、苯甲酸、甲酸、氯化銨中至少一種。
10.根據權利I要求綠色環改性脲醛樹脂緩控釋包膜化肥，其特征在于:它由尿素和綠色環改性脲醛樹脂膜材料的權利要求1-9任何一項綠色環改性脲醛樹脂緩控釋包膜化肥組成。
【文檔編號】C05G3/00GK103833454SQ201210476428
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年11月22日 優先權日:2012年11月22日
【發明者】不公告發明人 申請人:蘇斌