專(zhuān)利名稱(chēng):聚合物乳液包膜劑、包膜控釋肥料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種聚合物乳液包膜劑以及包含該包膜劑的包膜控釋肥料 及其制備方法,屬于材料和肥料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
控釋肥料由于其養(yǎng)分的釋放規(guī)律可以和植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)的需求相匹配,因 此是肥料領(lǐng)域的主要發(fā)展方向。聚合物包膜控釋肥料因具有優(yōu)異的養(yǎng)分控 釋性能而在世界范圍內(nèi)受到廣泛關(guān)注,并已成為控釋肥料中的主要類(lèi)型。
聚合物包膜控釋肥料相關(guān)制備技術(shù)在專(zhuān)利中已有描迷,例如見(jiàn)US 3,223,518、 US 3,475,154、 US 4,019,8卯、US 6,391,454、 ZL 00122658.4、 CN1569773 、 CN 1603288等。有些技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化,其中美國(guó)Scotts 公司的熱固性樹(shù)脂包膜控釋肥料以及日本Chisso-Asahi肥料公司的熱塑性 樹(shù)脂包膜控釋肥料是其典型代表。然而,熱固性樹(shù)脂包膜控釋月巴料產(chǎn)品成 本過(guò)高,難以在大田作物上推廣應(yīng)用。對(duì)于熱塑性樹(shù)脂包膜控釋肥料而言, 其主要制備方法是先將線(xiàn)型高分子溶解在有機(jī)溶劑中制成高分子稀溶液, 然后將其涂覆在肥料顆粒表面,隨著溶劑的揮發(fā)高分子材料在肥料顆粒表 面形成了一層聚合物膜。顯然這類(lèi)控釋肥料存在以下缺點(diǎn)聚合物包膜材 料價(jià)格及生產(chǎn)成本高;大量有機(jī)溶劑的使用不僅嚴(yán)重浪費(fèi)能源和資源,而 且對(duì)人身健康和環(huán)境造成危害,雖然外加溶劑回收系統(tǒng)可以部分地降低上 述消耗和危害,但除i殳備一次性^高和工藝復(fù)雜外,殘留在產(chǎn)品中的少 量有機(jī)溶劑在儲(chǔ)存和使用過(guò)程中仍會(huì)逐漸揮發(fā)而污染環(huán)境。另外,聚合物 包膜控釋肥料在肥料養(yǎng)M放完后,聚合物殘膜不易降解,長(zhǎng)期使用會(huì)對(duì) 土壤造成污染。
利用水性聚合物作為包膜劑制備聚合物包膜控釋肥料具有低污染和低 成本的優(yōu)點(diǎn),相關(guān)的制備技術(shù)在專(zhuān)利中已有描迷,例如見(jiàn)US 4,549,897、US 5,022,182、 US 6,176,893、 CN 1939878A等。有些研究者還報(bào)道了以聚 偏二氯乙烯懸浮液作為肥料包膜劑的研究結(jié)果(見(jiàn)ShaviaA等,F(xiàn)ertilizer Research, 1993, 35:1; TzikaM等,Powder Technology, 2003, 132:16)。 近期還有以廢棄塑料為主要原料制備水性聚合物肥料包膜劑的報(bào)道。本發(fā) 明人也對(duì)乳液型水性聚合物包膜劑及包膜控釋肥料進(jìn)行了研究,見(jiàn)中國(guó)發(fā) 明專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?00710141886.1,申請(qǐng)?zhí)?00710141889.5。上述4支術(shù)部分地 克服了溶劑型聚合物包膜控釋肥料的缺點(diǎn),但由于合成這類(lèi)包膜劑的原料 依賴(lài)于石油,成本偏高,另外包膜劑中的聚合物為熱塑性合成樹(shù)脂,養(yǎng)分 釋放后的聚合物殘膜在土壤中很難降解,對(duì)土壤的污染問(wèn)題依然沒(méi)有得到 很好地解決。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種低成本、環(huán)境友好的聚合物乳液包膜劑以及 包含該包膜劑的包膜控釋肥料,該包膜控釋肥料養(yǎng)M放后的聚合物殘膜 在土壤中可以生物降解。
本發(fā)明的目的通過(guò)一種聚合物乳液包膜劑來(lái)實(shí)現(xiàn),該包膜劑以中和的 形式包含醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體。
本發(fā)明還提供一種制備所述聚合物乳液包膜劑的方法,其包括如下步
驟
將醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體用堿中和, 任選地加入乳化劑, 任選地加入水,和 加入催干劑。
本發(fā)明還提供一種包膜控釋肥料以及所述肥料的制備方法。該包膜控 釋肥料由肥料芯和肥料芯外面的包膜組成,所述包膜包含含本發(fā)明聚合物 乳液包膜劑的聚合物膜以及任選在聚合物膜外含無(wú)機(jī)粉體的無(wú)機(jī)層。
本發(fā)明進(jìn)一步提供制備所述包膜控釋肥料的方法,其包括在流化床中, 將本發(fā)明聚合物乳液包膜劑包覆到肥料顆粒上,以及任選在聚合物膜上包 覆無(wú)機(jī)粉體以形成無(wú)機(jī)層的包膜過(guò)程。在本發(fā)明聚合物乳液包膜劑中,由于介質(zhì)是水,完全消除了傳統(tǒng)聚合
物包膜劑中有機(jī)溶劑對(duì)環(huán)境造成的危害;與其他合成聚合物包膜材料相比, 由于本發(fā)明中的醇酸樹(shù)脂其主要原料來(lái)自自然界可再生的植物油,它不僅 對(duì)石油的依賴(lài)度低,而且成本低廉;由于聚合物鏈上的植物油和脂肪酸片 段賦予聚合物膜以生物可降解性能,使土壤中的聚合物殘膜可以生物降解; 由于制備過(guò)程是從小分子原料出發(fā),可以通過(guò)調(diào)整聚合原料組合物的組成 及工藝來(lái)調(diào)整成膜聚合物的組成和結(jié)構(gòu),從而達(dá)到調(diào)控控釋肥料養(yǎng)分釋放 的目的。另外由于本發(fā)明聚合物包膜材料中含有能與水分子發(fā)生締合作用 的官能團(tuán),因此該類(lèi)材料還兼有一定的保水功能。
在本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方案中,本發(fā)明包膜控釋肥料的包膜包含 含本發(fā)明聚合物乳液包膜劑的聚合物膜以及在聚合物膜外含無(wú)機(jī)粉體的無(wú) 機(jī)層。在該優(yōu)選實(shí)施方案中,含無(wú)機(jī)粉體的最外層不僅可以防粘和抗磨, 也部分地起到調(diào)節(jié)養(yǎng)分釋放的作用。
本發(fā)明的聚合物乳液包膜控釋肥料具有在生產(chǎn)、儲(chǔ)存和使用過(guò)程中無(wú) 毒無(wú)污染、成本低、養(yǎng)員放時(shí)間可控以及聚合物殘膜在土壤中可生物降 解等優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明聚合物乳液包膜劑以醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體為主要原料。在本發(fā)明的 具體實(shí)施方案中,首先制備出醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體,然后經(jīng)用堿中和,任選地 加入乳化劑,任選地加入水,和加入催干劑而得到本發(fā)明聚合物乳液包膜劑。
(1)制備醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體
本發(fā)明中所用的醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體優(yōu)選由包含植物油和/或來(lái)源于植物 的脂肪酸,多元醇,至少一種選自CrC22合成脂肪酸、CpC22合成脂肪酸 的酸酐、芳香酸、芳香酸的酸酐的組分的原料組合物通過(guò)共縮聚反應(yīng)而得到。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中,制備醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體所用的植物油例如 選自干性油和半干性油中的一種或多種,其實(shí)例包括亞麻油、桐油、脫水蓖麻油、豆油、棉籽油、納斯克爾油等。所述來(lái)源于植物的脂肪酸例如選 自油酸、亞油酸、亞麻酸、妥爾油、松香中的一種或多種。由于有些脂肪 酸如油酸、亞油酸、亞麻酸等是從油脂得來(lái)的,因此在實(shí)際操作中,這些 脂肪酸可以通過(guò)相應(yīng)油脂的醇解而就地得到。所述多元醇例如選自甘油、 三羥甲基丙烷、季戊四醇、山梨醇和二甘醇中的一種或多種,優(yōu)選甘油、 三羥甲基丙烷和季戊四醇。所述C4-C22合成脂肪酸及其酸酐優(yōu)選碳原子數(shù)
為4-22,優(yōu)選4-12的一元酸或多元酸及其酸酐,例如馬來(lái)酸、馬來(lái)酸酐、
富馬酸、己酸、癸酸、己二酸、癸二酸,更優(yōu)選C4-C22二元酸及其酸酐,
尤其是己二酸、癸二酸及其酸酐。所述芳香酸及其酸酐優(yōu)選選自芳族一元 酸、芳族二元酸、芳族三元酸及其酸酐,具體實(shí)例包括苯曱酸、鄰苯二甲 酸、鄰苯二曱酸酐、間苯二曱酸、偏苯三酸、偏苯三酸酐等,優(yōu)選芳族二
元酸、三元酸及其酸酐,尤其是鄰苯二甲酸酐、間苯二甲酸、偏苯三酸和
偏苯三酸酐。所述芳香酸及其酸酐可以是未取代的,或^L一個(gè)或多個(gè)選自
C廣C6烷基、C廣C6烷氧基、C廣C6卣代烷基、囟素、硝基的取代基取代的。 所述卣或卣素選自氟、氯、溴和碘。所述C廣C6烷基以及d-C6烷氧基和
d-C6卣代烷基的烷基結(jié)構(gòu)部分是指具有1-6個(gè)碳原子,尤其是1-4個(gè)碳原 子的飽和直鏈或支化烴基,例如甲基、乙基、丙基、l-甲基乙基、丁基、 l-甲基丙基、2-甲基丙基、l,l-二甲基乙基、戊基、l-甲基丁基、2-曱基丁 基、3-甲基丁基、2,2-二甲基丙基、l-乙基丙基、己基、l,l-二甲基丙基、 1,2-二甲基丙基、l-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、l,l-二甲基丁基、1,2-二曱基丁基、1,3-二曱基丁基、2,2-二曱基丁基、2,3-二甲 基丁基、3,3-二甲基丁基、l-乙基丁基、2-乙基丁基、1,1,2-三曱基丙基、 1,2,2-三甲基丙基、l-乙基-l-曱基丙基、l-乙基-2-甲基丙基。所述CrC6卣 代烷基指具有1-6個(gè)碳原子的直鏈或支化飽和烴基,其中這些基團(tuán)中的一 些或所有氫原子可以被上述鹵原子替換,其實(shí)例包括氯甲基、溴曱基、二 氯甲基、三氯曱基、氟曱基、二氟甲基、三氟甲基、氯氟曱基、二氯氟曱 基、氯二氟甲基、l-氯乙基、l-溴乙基、l-氟乙基、2-氟乙基、2,2-二氟乙 基、2,2,2-三氟乙基、2-氯-2-氟乙基、2-氯-2,2-二氟乙基、2,2-二氯-2-氟乙 基、2,2,2-三氯乙基、五氟乙基等。所述C,-C6烷氧基指經(jīng)由氧原子連接的具有1-6個(gè)碳原子的直鏈或支化飽和烴基,其實(shí)例包括曱氧基、乙氧基、 OCH2-C2H5、 OCH(CH3)2、正丁氧基、OCH(CH3)-C2Hs、 OCH2-CH(CH3)2、 OC(CH3)3、正戊氧基、1-甲基丁氧基、2-曱基丁氧基、3-甲基丁氧基、l,l-二甲基丙氧基、1,2-二甲基丙氧基、2,2-二甲基-丙氧基、1-乙基丙氧基、正 己氧基、1-甲基戊氧基、2-甲基戊氧基、3-甲基戊氧基、4-甲基戊氧基、l,l畫(huà)二 甲基丁氧基、1,2-二甲基丁氧基、1,3-二甲基丁氧基、2,2-二甲基丁氧基、 2,3-二甲基丁氧基、3,3-二甲基丁氧基、1-乙基丁氧基、2-乙基丁氧基、 1,1,2-三甲基丙氧基、1,2,2-三甲基丙氧基、l-乙基-l-甲基丙氧基、1-乙基-2-曱基丙氧基等。
本發(fā)明中的共縮聚反應(yīng)可以按照本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的共縮聚方法來(lái) 進(jìn)行。共縮聚反應(yīng)溫度例如為100-280。C,優(yōu)選為140 250°C;聚合反應(yīng) 時(shí)間例如為1 24小時(shí),優(yōu)選為4 12小時(shí)。聚合反應(yīng)終點(diǎn)和所得醇酸樹(shù)脂 的質(zhì)量通過(guò)樹(shù)脂的酸值來(lái)控制。樹(shù)脂的酸值是指中和1克樹(shù)脂所消耗的 KOH的毫克數(shù)(單位是mgKOH/g樹(shù)脂)。本發(fā)明按照GB/T2895-1982標(biāo)準(zhǔn), 以等體積比的乙醇和乙醚為混合溶劑來(lái)測(cè)定樹(shù)脂的酸值。本發(fā)明人經(jīng)研究 發(fā)現(xiàn),所得醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體的酸值影響該聚合物在本發(fā)明中用作包膜劑的 性能。在聚合配方一定時(shí), 一般醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體的酸值越大,其親水性越 好,越容易形成聚合物乳液,但同時(shí)所形成的包膜劑親水性也越高,從而 導(dǎo)致控釋肥料的控釋時(shí)間變短。在本發(fā)明中,有利的是,所用醇酸樹(shù)脂預(yù) 聚體的酸值為10 150mgKOH/g樹(shù)脂,優(yōu)選20 120mgKOH/g樹(shù)脂,更優(yōu) 選30~80mgKOH/g樹(shù)脂,最優(yōu)選40~70mgKOH/g樹(shù)脂。
在本發(fā)明中,用于聚合反應(yīng)的原料組合物的組成可以根據(jù)需要在較大 的范圍內(nèi)調(diào)節(jié),其中植物油和/或來(lái)源于植物的脂肪酸的用量和原料組合物 體系中羥基與M的摩爾比影響預(yù)聚體的酸值以及體系的粘度。醇酸樹(shù)脂 預(yù)聚體的粘度越大,在下述包膜劑制備過(guò)程中所用助溶劑越多。優(yōu)選地, 植物油和/或來(lái)源于植物的脂肪酸的用量占原料組合物總重量的30 70重 量%,更優(yōu)選40 60重量%;原料組合物體系中羥基與羧基的摩爾比優(yōu)選 為0.8~1,4,更優(yōu)選0.9 1.3。
在本發(fā)明中,所述醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體的制備方法可以為醇解法或脂肪酸法,二者的主要區(qū)別在于前者是以植物油為原料,而后者是以來(lái)源于植物 油的脂肪酸為原料。本發(fā)明優(yōu)選醇解法。共縮聚反應(yīng)可以在空氣中或在惰 性氣體保護(hù)下進(jìn)行,優(yōu)選在惰性氣體中,惰性氣體優(yōu)選為氮?dú)?。共縮M 應(yīng)可以在溶劑中進(jìn)行,也可以在熔融狀態(tài)下進(jìn)行,優(yōu)選熔融共縮聚工藝。
(A)醇解法
本發(fā)明中所用的醇解法可以本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的醇解法進(jìn)行。在 優(yōu)選的實(shí)施方案中,將植物油,多元醇和至少一種選自CrC22合成脂肪酸、
CVC22合成脂肪酸的酸酐、芳香酸、芳香酸的酸肝的組分加入反應(yīng)釜中,
在100 280"C,優(yōu)選140 250'C的溫度下反應(yīng)1 24小時(shí),優(yōu)選4 12小時(shí), 期間用除水器及時(shí)除去反應(yīng)中生成的水。降溫后得到醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體。
在進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方案中,首先將植物油、多元醇和二元酸(和/或 其酸肝)加入裝有攪拌器、回流冷凝器、溫度計(jì)和有氮?dú)獗Wo(hù)的反應(yīng)釜中, 升溫到160 260'C反應(yīng)0.5~6小時(shí),優(yōu)選200-240*€反應(yīng)2~4小時(shí)。然后降 溫到120 200匸,加入其他多元酸(和/或其酸酐),保溫反應(yīng)至少0.5小時(shí), 并用除水器及時(shí)除去反應(yīng)中生成的水。任選地,在降溫到13(K160。C時(shí)加 入樹(shù)脂總重量的2 20重量%的松香,優(yōu)選3~10重量%,并在此溫度下反 應(yīng)5分鐘到2小時(shí),優(yōu)選10分鐘到0.5小時(shí)。降溫后得到具有一定酸值的 醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體。
(B)脂肪酸法
本發(fā)明中所用的脂肪酸法可以本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的脂肪酸法進(jìn) 行。在優(yōu)選的實(shí)施方案中,首先將來(lái)源于植物的脂肪酸,多元醇和至少一
種選自CVC22合成脂肪酸、CVC22合成脂肪酸的酸酐、芳香酸、芳香酸的
酸酐的組分加入反應(yīng)蒼中,在100 280°C,優(yōu)選140 250'C的溫度下反應(yīng) 1 24小時(shí),優(yōu)選4 12小時(shí),期間用除水器及時(shí)除去反應(yīng)中生成的水。降 溫后得到醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體。
在進(jìn)一步優(yōu)選的制備方法中,首先將來(lái)源于植物的脂肪酸、多元醇和 二元酸(和/或其酸酐)加入裝有攪拌器、回流冷凝器、溫度計(jì)和有氮?dú)獗Wo(hù) 的反應(yīng)奮中,升溫到160 260。C反應(yīng)0.5 6小時(shí),優(yōu)選200 240X:反應(yīng)2~4 小時(shí),并用除水器及時(shí)除去反應(yīng)中生成的水,然后降溫到120 200'C,加入其他多元酸(和/或其酸酐),保溫反應(yīng)至少0.5小時(shí),并用除水器及時(shí)除 去反應(yīng)中生成的水。任選地,在降溫到130 160'C時(shí)加入樹(shù)脂總重量的2 20 重量°/。的松香,優(yōu)選3 10重量%,并在此溫度下反應(yīng)5分鐘到2小時(shí),優(yōu) 選10分鐘到0.5小時(shí)。降溫后得到具有一定酸值的醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體。 (2)制備聚合物乳液包膜劑
本發(fā)明聚合物乳液包膜劑的制備包括如下步驟
將醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體用堿中和,
任選地加入乳化劑,
任選地加入水,和
加入催干劑。
在優(yōu)選的實(shí)施方案中,將上述醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體加熱熔融,并將其溫度 控制在25 120。C,優(yōu)選40-90。C,更優(yōu)選50-80。C。然后在攪拌下向上述 醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體中加入堿。用于中和的堿是任何常規(guī)用于中和的無(wú)才減和 有機(jī)堿中的一種或多種,其實(shí)例包括堿金屬氫氧化物,堿土金屬氫氧化物, 胺類(lèi)等,如氫氧化鈉、氪氧化鉀、氨水、三乙胺、三甲胺、三乙醇胺、嗎 啉,優(yōu)選氨水、三乙胺、三曱胺、氫氧化鈉和氫氧化鉀。所M優(yōu)選以水 溶液的形式使用。中和的程度優(yōu)選地使中和后上述醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體體系的 pH值為5 10,優(yōu)選7 9。
然后任選地,向體系中加入乳化劑,所用乳化劑優(yōu)選陰離子型乳化劑 或陰離子型乳化劑與非離子型乳化劑的混合物。所述陰離子型乳化劑為所 有常規(guī)陰離子型乳化劑中的一種或多種,例如R為C8 C!8烷基的脂肪酸 鈉RCOONa、烷1^克酸鈉ROS03Na、烷基磺酸鈉RS03Na以及烷基^^ 酸鈉RC6H4S03Na,烷基聯(lián)苯醚二磺酸鈉,歧化松香和烷基萘磺酸鈉。所 述非離子型乳化劑為所有常規(guī)非離子型乳化劑中的一種或多種,例如聚氧 乙烯失水山梨醇脂肪酸酯類(lèi),烷基酚聚氧乙烯醚類(lèi),烷基聚氧乙烯醚類(lèi)等。 相對(duì)于醇酸樹(shù)脂的重量,陰離子型乳化劑用量?jī)?yōu)選為0~3.0重量%,非離 子型乳化劑用量?jī)?yōu)選為0 5.0重量%。
如果需要的話(huà),可以在中和后的醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體體系中進(jìn)一步加入水。 例如,在攪拌下向溫度為30 95°C,優(yōu)選45 85。C的醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體體系中加入水,優(yōu)選去離子水和蒸餾水,乳化均勻后冷卻到室溫??筛鶕?jù)需要 通過(guò)加入水配制成具有所需固含量的醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體乳液。
在室溫下向中和后的醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體體系中加入催干劑,攪拌混合均 勻后得到聚合物乳液包膜劑。所述催干劑為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的催干 劑。所述催干劑包括主催干劑以及如果需要的話(huà)助催干劑和/或催干活性 劑。其中主催干劑可以單獨(dú)使用,也可以與助催干劑和/或催干活性劑中的 一種或多種組合使用。所述主催干劑例如選自鈷鹽和錳鹽中的一種或多種, 優(yōu)選環(huán)烷酸鈷、環(huán)烷酸錳,其用量為體系中醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體重量的
0.005-0.5重量%,優(yōu)選0.03~0.2重量%。所述助催干劑例如選自鉛、鈣、 鋅、鐵、鋇、鋯鹽的一種或多種,優(yōu)選環(huán)烷酸鹽,其用量為體系中醇酸樹(shù) 脂預(yù)聚體重量的0~0.5重量%,優(yōu)選0.01-0.5重量%。 所述催干活性劑在 本發(fā)明中被稱(chēng)為"活性劑A",它是由38重量%的0-二氮雜菲、22重量 %己酸乙酯和40重量%的正丁醇混合而成,其用量為醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體重量 的0 2.0重量%,優(yōu)選0.05 1,0重量%,更優(yōu)選0.1 0.8重量%。
需要指出,在醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體體系中加入乳化劑和/或加入水的情況 下,乳化劑、水以及催干劑的加入順序并不重要,可以在將醇酸樹(shù)脂預(yù)聚 體用堿中和后以任意順序加入。
在本發(fā)明中,聚合物乳液中乳膠粒粒徑優(yōu)選為50納米 5微米,更優(yōu) 選為60納米 1;敞米,進(jìn)一步優(yōu)選為70-300納米。其中納米級(jí)和亞微米級(jí) 乳膠粒為優(yōu)選的,其優(yōu)點(diǎn)是乳液穩(wěn)定性好,形成的聚合物膜致密。
本發(fā)明聚合物乳液包膜劑的固含量?jī)?yōu)選為5 70重量%,更優(yōu)選10 50 重量%,進(jìn)一步優(yōu)選15 40重量%。粘度優(yōu)選為10~5000 mPa.S,更優(yōu)選 為50 2000 mPa.S,進(jìn)一步優(yōu)選為80 500 mPa.S。 (3)包膜控釋肥料及其制備方法
對(duì)本發(fā)明而言,肥料芯顆??梢允侨魏嗡苄苑柿希缈梢允菃我?肥料,例如氮肥如尿素、磷肥如磷酸銨、鉀肥如硫酸鉀,也可以是任意氮 磷鉀比例的復(fù)合肥料、復(fù)混肥料,以及其他水溶性植物營(yíng)養(yǎng)成分。
制備本發(fā)明包膜控釋肥料的方法包括在流化床中,將聚合物乳液包膜 劑包覆到肥料顆粒表面而形成聚合物膜,任選地在聚合物膜上包覆無(wú)機(jī)粉體以形成無(wú)機(jī)層的包膜過(guò)程。所述包膜過(guò)程優(yōu)選在沸騰式或轉(zhuǎn)鼓式流化床 中進(jìn)行。優(yōu)選采用噴涂的方式將本發(fā)明的聚合物乳液包膜劑包覆到肥料顆 粒表面。
本發(fā)明聚合物乳液包膜控釋肥料的包膜過(guò)程可以本領(lǐng)域的常規(guī)包膜方
式進(jìn)行。流化床內(nèi)溫度優(yōu)選為30~95°C。
在進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方案中,將肥料顆粒放入沸騰式或轉(zhuǎn)鼓式流化床 中,將其預(yù)熱,例如預(yù)熱到優(yōu)選溫度為7t) 95。C。然后將室溫下的本發(fā)明 聚合物乳液包膜劑,優(yōu)選預(yù)熱的,例如預(yù)熱到至多8(TC的本發(fā)明聚合物乳 液包膜劑通過(guò)雙流噴嘴均勻噴涂到肥料顆粒上,形成一層連續(xù)均勻的聚合 物膜。聚合物乳液包膜劑的用量根據(jù)肥料顆粒的大小和對(duì)肥料養(yǎng)M放速 率的需求來(lái)調(diào)節(jié),按干物質(zhì)重量計(jì)算,聚合物膜的重量占控釋肥料總重量 的5 30重量% ,優(yōu)選7~20重量%.
如果需要的話(huà),然后將無(wú)機(jī)粉體噴撒到優(yōu)選為30~95°C,更優(yōu)選 70 95。C的流化床內(nèi),使其均勻地包覆在已包覆聚合物的肥料顆粒表面, 通常無(wú)機(jī)粉體用量占包膜控釋肥料總重量的0~10重量%,優(yōu)選0.5 5重 量%,更優(yōu)選1 3重量%。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中,所述無(wú)機(jī)粉體選自滑石粉、硅藻土、蒙 脫土、高嶺土、碳酸鉤、膨潤(rùn)土、凹凸棒土和海泡石粉中的一種或多種, 優(yōu)選滑石粉、珪藻土和碳酸釣,更優(yōu)選微米級(jí)無(wú)機(jī)粉體。無(wú)機(jī)粉體的粒徑 優(yōu)選小于20微米,更優(yōu)選小于10微米,最優(yōu)選小于5微米。最優(yōu)選粒徑 小于5微米的滑石粉、硅藻土或碳酸鈣。 實(shí)施例
以下通過(guò)實(shí)施例,進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明,所述實(shí)施例僅在于說(shuō)明本 發(fā)明而決不限制本發(fā)明。
在下述所有實(shí)施例中,所用的植物油、脂肪酸、多元醇、多元酸、酸 酐、催干劑、蠟和無(wú)機(jī)粉體均為工業(yè)級(jí),所用堿為化學(xué)純?cè)噭?,所用水?去離子水。
在下述所有實(shí)施例中,控釋肥料的養(yǎng)分釋放期用控釋養(yǎng)分在25。C靜水 中浸提開(kāi)始至達(dá)到80%的累積養(yǎng)分釋放率所需的天數(shù)來(lái)表示。具體測(cè)定方法如下用25。C的水靜置浸泡控釋肥料,試料中的養(yǎng)分通過(guò)膜溶出到水中, 按GB/T8572用蒸餾后滴定法測(cè)定溶出的總氮含量,按GB/T 8573用釩鉬 酸銨比色法測(cè)定溶出的磷含量,按GB/T 8574用火焰光度計(jì)法測(cè)定溶出的 鉀含量。溶出養(yǎng)分達(dá)到該養(yǎng)分總質(zhì)量的80%時(shí)所需的時(shí)間即為控釋肥料的 養(yǎng)分釋放期。 實(shí)施例1
(1) 制備醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體
將480克亞麻油、236克三羥甲基丙烷和166克間苯二甲酸加入裝有 攪拌器、回流冷凝器、溫度計(jì)和有氮?dú)獗Wo(hù)的反應(yīng)釜中,升溫到235。C反 應(yīng)3.5小時(shí),然后降溫到175。C,加入73克偏苯三酸酐,在此溫度下反應(yīng) 約3小時(shí),并用除水器及時(shí)除去反應(yīng)中生成的水,當(dāng)體系的酸值達(dá)到62 KOHmg/g樹(shù)脂時(shí),降溫到150。C,加入49克松香反應(yīng)20分鐘。
(2) 制備聚合物乳液包膜劑
將步驟(l)中的醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體降溫到65。C ,在攪拌下加入20重量% 的氨水,使體系pH值為7。然后加入去離子水,攪拌乳化均勻后冷卻到 室溫,再分別加入2克環(huán)烷酸鈷、1克環(huán)烷酸鋯和1.5克活性劑A,混合均 勻,得到聚合物乳液包膜劑。包膜劑乳膠粒粒徑為143納米,固含量為35 重量%,粘度為124mPa.S。
(3) 肥料包膜過(guò)程
將5公斤粒徑為3 4毫米的尿素(來(lái)自山東明水化工有限公司,以N 重量%計(jì)為46.4)裝入沸騰式流化床內(nèi)并加熱到約90。C 。將已預(yù)熱到約80°C 的2.5公斤上述包膜劑從雙流噴嘴噴涂到肥料表面,噴涂速率約為每分鐘 35克。最后將100克平均粒徑為3微米的硅藻土均勻噴撒到溫度為8(TC左 右的肥料表面。
以干物質(zhì)重量計(jì)算,所得包膜控釋肥料組成為尿素占83.7%,聚合物 占14.6%,硅藻土占1.7。/。。該控釋肥料的養(yǎng)分釋放期為116天。 實(shí)施例2
同實(shí)施例l,不同之處在于不噴撒硅藻土。
以干物質(zhì)重量計(jì)算,所得包膜控釋肥料組成為尿素占85.1%,聚合物占14.9%。該控釋肥料的養(yǎng)分釋放期為95天. 實(shí)施例3
同實(shí)施例1,不同之處在于將實(shí)施例1中的尿素用粒徑為2 4毫米的 復(fù)合肥來(lái)代替(復(fù)合肥來(lái)自山東金正大生態(tài)工程股份有限公司,以 N-P205-K20ff°/U+: 16-16-16)。
以干物質(zhì)重量計(jì)算,所得包膜控釋肥料的組成為復(fù)合肥占83.7%,聚 合物占14.6%,珪藻土占1.7%。該控釋肥料的養(yǎng)分釋放期為198天。 實(shí)施例4
(1) 制備醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體
將l卯克亞麻油、210克脫水蓖麻油、223克三羥甲基丙烷和148克鄰 苯二甲酸酐加入裝有攪拌器、回流冷凝器、溫度計(jì)和有氮?dú)獗Wo(hù)的反應(yīng)釜 中,升溫到225。C反應(yīng)2.5小時(shí)。然后降溫到170。C,加入64克偏苯三酸, 在此溫度下反應(yīng)約3,5小時(shí),并用除水器及時(shí)除去反應(yīng)中生成的水,當(dāng)體 系的酸值達(dá)到55mgKOH/g樹(shù)脂時(shí),降溫到160。C,加入60克松香反應(yīng)15 分鐘。
(2) 制備聚合物乳液包膜劑
將步驟(l)中的醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體降溫到75°C,在攪拌下加入20重量% 的氨水,使體系pH值為7.5。然后加入去離子水,攪拌乳化均勻后冷卻到 室溫,再分別加入1,8克環(huán)烷酸鈷、1克環(huán)烷酸鋯和1.5克活性劑A,混合 均勻,得到聚合物乳液包膜劑。包膜劑乳膠粒粒徑為196納米,固含量為 35重量%,粘度為296 mPa.S。
(3) 肥料包膜過(guò)程
將5 ^^斤粒徑為3~4毫米的尿素(來(lái)自山東明水化工有P艮公司,以N 重量%計(jì)為46.4)裝入沸騰式流化床內(nèi),加熱到約90。C。將已預(yù)熱到85°C 的2公斤上述包膜劑從雙流噴嘴噴涂到肥料表面,噴涂速率為每分鐘30 克。然后將120克平均粒徑為3微米的滑石粉均勻噴撒到溫度在85'C左右 的肥料表面。
以干物質(zhì)重量計(jì)算,所得包膜控釋肥料的組成為尿素占85.9%,聚合 物占12%,滑石粉占2.1%。該控釋肥料的養(yǎng)分釋放期為92天。實(shí)施例5
同實(shí)施例4,不同之處在于將實(shí)施例4中的尿素用粒徑為3~5毫米的 硫酸鉀來(lái)代替(硫酸鉀來(lái)自山東金正大生態(tài)工程股份有限公司產(chǎn),以K20 重量%計(jì)為50)。
以干物質(zhì)重量計(jì)算,所得聚合物乳液包膜控釋肥料的組成為硫酸鉀占 85.9%,聚合物占12%,滑石粉占2.1%。該控釋肥料的養(yǎng)分釋放期為115 天。
實(shí)施例6
(1) 制備醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體
將175克亞麻油、175克桐油、95克棉籽油、215克三羥曱基丙烷、 75克鄰苯二曱酸酐和83克間苯二甲酸加入裝有攪拌器、回流冷凝器、溫 度計(jì)和有氮?dú)獗Wo(hù)的反應(yīng)釜中,升溫到240。C反應(yīng)2.5小時(shí)。然后降溫到 180°C,加入48克偏苯三酸,在此溫度下反應(yīng)約3小時(shí),并用除水器及時(shí) 除去反應(yīng)中生成的水,當(dāng)體系的酸值達(dá)到48KOHmg/g樹(shù)脂時(shí),降溫到 160°C ,加入50克*>香反應(yīng)20分鐘。
(2) 制備聚合物乳液包膜劑
將步驟(l)中的醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體降溫到70°C,在攪拌下加入20重量% 的氨水,4吏體系pH值為7。然后加入去離子水,攪拌乳化均勻后冷卻到 室溫,再分別加入2克環(huán)烷酸鈷和2.5克活性劑A,混合均勻,得到聚合 物乳液包膜劑。包膜劑乳膠粒粒徑為154納米,固含量為35重量%,粘度 為158 mPa.S。
(3) 肥料包膜過(guò)程
將5公斤粒徑為3~4毫米的尿素(來(lái)自山東明水化工有限公司,以N 重量%計(jì)為46.4)裝入沸騰式流化床內(nèi),加熱到約85°C。將已預(yù)熱到80°C 的1.7公斤上述包膜劑從雙流噴嘴噴涂到肥料表面,噴涂速率為每分鐘30 克。然后將120克平均粒徑為3.5微米的碳酸釣均勻噴撒到溫度在85。C左 右的肥料表面。
以干物質(zhì)重量計(jì)算,所得包膜控釋肥料的組成為尿素占87.5%,聚合 物占10.4%,碳酸4丐占2.1%。該控釋肥料的養(yǎng)分釋放期為95天。實(shí)施例7
同實(shí)施例6,不同之處在于將實(shí)施例6中的尿素用粒徑為2 4毫米的 復(fù)合肥來(lái)代替(復(fù)合肥來(lái)自山東金正大生態(tài)工程股份有限公司,以 N-P205-K20重量。/。計(jì)16-16-16)。
以干物質(zhì)重量計(jì)算,所得包膜控釋肥料的組成為復(fù)合肥占87.5%,聚 合物占10.4%,碳酸4丐占2.1%。該控釋肥料的養(yǎng)分釋放期為185天。 實(shí)施例8
同實(shí)施例6,不同之處在于將實(shí)施例6中的尿素用粒徑為3~5毫米的 硫酸鉀來(lái)代替(硫酸鉀來(lái)自山東金正大生態(tài)工程股份有P艮公司產(chǎn),以K20 重量%計(jì)為50)。
以干物質(zhì)重量計(jì)算,所得聚合物乳液包膜控釋肥料的組成為硫酸鉀占 87.5%,聚合物占10.4%,碳酸鉤占2.1%。該控釋肥料的養(yǎng)^#放期為106 天。
實(shí)施例9
(1) 制備醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體
將300克桐油、125克豆油、112克三羥甲基丙烷、70克季戊四醇和 162克間苯二甲酸加入裝有攪拌器、回流冷凝器、溫度計(jì)和有氮?dú)獗Wo(hù)的 反應(yīng)釜中,升溫到235。C反應(yīng)3小時(shí)。然后降溫到180。C,加入50克偏苯 三酸酐,在此溫度下反應(yīng)約3小時(shí),并用除水器及時(shí)除去反應(yīng)中生成的水, 當(dāng)體系的酸值達(dá)到42KOHmg/g樹(shù)脂時(shí),降溫到155。C,加入52克松香反 應(yīng)20分鐘。
(2) 制備聚合物乳液包膜劑
將步驟(l)中的醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體降溫到70°C ,在攪拌下加入20重量% 的氨水,使體系pH值為7。然后加入1.5克十二烷基M酸鈉和2克辛基 酚聚氧乙烯醚,混合均勻后再加入去離子水,攪拌乳化均勻后冷卻到室溫, 再分別加入1克環(huán)烷酸鈷、1克環(huán)烷酸鋯和1.5克活性劑A,混合均勻后得 到聚合物乳液包膜劑。包膜劑乳膠粒粒徑為72納米,固含量為30重量%, 粘度為158 mPa,S。
(3) 肥料包膜過(guò)程將5公斤粒徑為2 4毫米的復(fù)合肥(來(lái)自山東金正大生態(tài)工程股份有 P艮公司,以N-P205-K20重量%計(jì)16-16-16)裝入沸騰式流化床內(nèi),加熱 到約85°C。將已預(yù)熱到80。C的2.2公斤上述包膜劑從雙流噴嘴噴涂到肥料 表面,噴涂速率為每分鐘35克。然后將120克平均粒徑為3微米的硅藻土 均勻噴撒到溫度在85。C左右的肥料表面。
以干物質(zhì)重量計(jì)算,所得包膜控釋肥料的組成為復(fù)合肥占86.5%,聚 合物占11.4%,硅藻土占2.1%。該控釋肥料的養(yǎng)分釋放期為175天。 實(shí)施例10
同實(shí)施例9,不同之處在于將包膜劑用量減小到1.4公斤。 以干物質(zhì)重量計(jì)算,所得包膜控釋肥料的組成為復(fù)合肥占90.3%,聚
合物占7.6%,硅藻土占2.1%。該控釋肥料的養(yǎng)分釋放期為83天。
實(shí)施例11
同實(shí)施例9,不同之處在于將實(shí)施例9中的復(fù)合肥用粒徑為3 5毫米 的硫酸鉀來(lái)代替(硫酸鉀來(lái)自山東金正大生態(tài)工程股份有P艮公司產(chǎn),以K20 重量%計(jì)為50)。
以干物質(zhì)重量計(jì)算,所得聚合物乳液包膜控釋肥料的組成為硫酸鉀占 86.5%,聚合物占11.4%,硅藻土占2.1%。該控釋肥料的養(yǎng)分釋放期為92 天。
實(shí)施例12
同實(shí)施例9,不同之處在于用5重量%氫氧化鈉水溶液代替20重量% 的氨水來(lái)調(diào)節(jié)體系pH值為7。
以干物質(zhì)重量計(jì)算,所得包膜控釋肥料的組成為復(fù)合肥占86.5%,聚 合物占11.4%,硅藻土占2.1%。該控釋肥料的養(yǎng)分釋放期為155天。 實(shí)施例13
(1)制備醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體
將163克亞油酸、215克亞麻酸、82克間苯二甲酸、75克鄰苯二甲酸 酐、和275克三羥甲基丙烷加入裝有攪拌器、回流冷凝器、溫度計(jì)和有氮 氣保護(hù)的反應(yīng)釜中,升溫到240。C反應(yīng)3小時(shí),并用除水器及時(shí)除去反應(yīng) 中生成的水,然后降溫到180。C,加入68克偏苯三酸酐,保溫反應(yīng)并用除水器及時(shí)除去反應(yīng)中生成的水,約4小時(shí)后體系的酸值達(dá)到55 KOHmg/g 樹(shù)脂。降溫到150°C時(shí)加入60克松香反應(yīng)25分鐘。
(2) 制備聚合物乳液包膜劑 將步驟(l)中的醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體降溫到65°C,在攪拌下加入20重量%
的氨水,使體系pH值為7。然后加入去離子水,攪拌乳化均勻后冷卻到 室溫,再分別加入1.5克環(huán)烷酸鈷、1.5克環(huán)烷酸鋯和1.5克活性劑A,混 合均勻后得到聚合物乳液包膜劑。包膜劑乳膠粒粒徑為98納米,固含量為 35重量%,粘度為243 mPa.S。
(3) 肥料包膜過(guò)程
將5公斤粒徑為2 4毫米的復(fù)合肥(來(lái)自山東金正大生態(tài)工程股份有限 公司,以N-P2Os-K20重量%計(jì)16-16-16)裝入沸騰式流化床內(nèi),預(yù)熱到 約85°C 。將已預(yù)熱到80°C的2公斤上述包膜劑從雙流噴嘴噴涂到肥料表面, 噴涂速率為每分鐘35克。然后將120克平均粒徑為3微米的滑石粉均勻噴 撒到溫度在85。C左右的肥料表面。
以干物質(zhì)重量計(jì)算,所得包膜控釋肥料的組成為復(fù)合肥占85.9%,聚 合物占12%,滑石粉占2.1%。該控釋肥料的養(yǎng)分釋放期為135天。
權(quán)利要求
1. 一種聚合物乳液包膜劑,其特征在于該包膜劑以中和的形式包含醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的聚合物乳液包膜劑,其中所述醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體的 酸值為10~150mgKOH/g樹(shù)脂,優(yōu)選20~120mgKOH/g樹(shù)脂,更優(yōu)選 30~80mgKOH/g樹(shù)脂,最優(yōu)選為40~70mgKOH/g樹(shù)脂。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l的聚合物乳液包膜劑,其特征在于該包膜劑的固含 量為5~70重量%,優(yōu)選10 50重量%,更優(yōu)選15-40重量%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l的聚合物乳液包膜劑,其特征在于該包膜劑的粘度 為10 5000mPa.S,優(yōu)選為50-2000 mPa.S,更優(yōu)選為80~500 mPa.S。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l的聚合物乳液包膜劑,其特征在于所述包膜劑中乳 膠粒粒徑為50納米 5微米,優(yōu)選為60納米 1微米,更優(yōu)選為70 300納 米。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l-5任一項(xiàng)的聚合物乳液包膜劑,其特征在于所述醇 酸樹(shù)脂預(yù)聚體由包含植物油和/或來(lái)源于植物的脂肪酸,多元醇,至少一種選自C4-C22合成脂肪酸、Q-C22合成脂肪酸的酸酐、芳香酸、芳香酸的酸酐的組分的原料組合物通過(guò)共縮聚反應(yīng)而得到,其中所述植物油和/或來(lái)源于植物的脂肪酸的用量占原料組合物總重 量的30~70重量%,優(yōu)選40 60重量%;原料組合物中羥基與羧基的摩爾 比為0.8 1.4,伊0選O.9 1.3。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的聚合物乳液包膜劑,其中所述植物油選自干性油 和半干性油中的一種或多種,優(yōu)選亞麻油、桐油、脫水蓖麻油、豆油、棉 籽油和納斯克爾油;所述來(lái)源于植物的脂肪酸選自油酸、亞油酸、亞麻酸、 妥爾油和爭(zhēng)^香中的一種或多種;所述多元醇選自甘油、三幾甲基丙烷、季 戊四醇、山梨醇和二甘醇中的一種或多種;所述CVC22合成脂肪酸及其酸 酐選自CVC22—元酸、多元酸及其酸酐,優(yōu)選C4-Cn二元酸及其酸酐,尤 其是己二酸、癸二酸及其酸酐;所述芳香酸及其酸酐選自芳族一元酸、芳 族二元酸、芳族三元酸及其酸酐,尤其是鄰苯二曱酸酐、間苯二甲酸、偏苯三酸和偏苯三酸酐。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6的聚合物乳液包膜劑,其特征在于所述預(yù)聚體的制 備方法為醇解法或脂肪酸法,優(yōu)選醇解法。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6的聚合物乳液包膜劑,其中所述共縮聚反應(yīng)為溶液 共縮聚或熔融共縮聚,優(yōu)選熔融共縮聚。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6的聚合物乳液包膜劑,其中所述共縮聚反應(yīng)溫度 為100 280。C,優(yōu)選為140~250°C;聚合反應(yīng)時(shí)間為1 24小時(shí),優(yōu)選為4 12 小時(shí)。
11. 一種制備權(quán)利要求1-10任一項(xiàng)的聚合物乳液包膜劑的方法,其包 括如下步驟將醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體用堿中和, 任選地加入乳化劑, 任選地加入水,和 加入催干劑。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll的制備聚合物乳液包膜劑的方法,其中所述堿為 無(wú)枳減和有積減中的一種或幾種,優(yōu)選堿金屬氫氧化物、堿土金屬氬氧化 物和胺類(lèi),更優(yōu)選氨水、三乙胺、三甲胺、氫氧化鈉和氫氧化鉀;優(yōu)選地, 中和后體系pH值為5~10,優(yōu)選7~9。
13. 根據(jù)權(quán)利要求ll的制備聚合物乳液包膜劑的方法,其中所述乳化 劑選自陰離子型乳化劑或陰離子型乳化劑與非離子型乳化劑的混合物,相 對(duì)于醇酸樹(shù)脂重量,陰離子型乳化劑用量?jī)?yōu)選為0 3.0重量%,非離子型 乳化劑用量?jī)?yōu)選為0 5.0重量%。
14. 根據(jù)權(quán)利要求ll的制備聚合物乳液包膜劑的方法,其中所述催干 劑包括主催干劑以及非必要的助催干劑和/或催干活性劑。
15. 根據(jù)權(quán)利要求ll的制備聚合物乳液包膜劑的方法,其中所述主催 千劑選自鈷鹽和錳鹽中的一種或多種,優(yōu)選環(huán)烷酸鈷和環(huán)烷酸錳,優(yōu)選其 用量為醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體重量的0.005 0.5重量%;所述助催干劑選自鉛、鈣、 鋅、鐵、鋇、鋯鹽中的一種或多種,其用量為醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體重量的0 0.5 重量%,優(yōu)選0,01 0.5重量%;所述催干活性劑是由38重量%的o -二氮雜菲、22重量%己酸乙酯和40重量%的正丁醇混合而成,其用量為醇酸 樹(shù)脂預(yù)聚體重量的0 2.0重量%,優(yōu)選0.05-1.0重量%。
16. —種包膜控釋肥料,其由肥料芯和肥料芯外面的包膜組成,其特 征在于所述包膜包含含權(quán)利要求1~10任一項(xiàng)的聚合物乳液包膜劑或根據(jù) 權(quán)利要求11-15任一項(xiàng)的方法得到的聚合物乳液包膜劑的聚合物膜,以及 任選在聚合物膜外含無(wú)機(jī)粉體的無(wú)機(jī)層。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16的包膜控釋肥料,其中以干物質(zhì)重量計(jì)算,所述 聚合物膜的重量為控釋肥料總重量的5 30%,優(yōu)選7~20%。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16的包膜控釋肥料,其特征在于無(wú)機(jī)粉體占控釋肥 料總重量的0 10重量%,優(yōu)選0,5 5重量%,更優(yōu)選1 3重量%。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16的包膜控釋肥料,其中所述無(wú)機(jī)粉體選自滑石粉、 硅藻土、蒙脫土、高嶺土、碳酸釣、膨潤(rùn)土、凹凸棒土和海泡石粉中的一 種或多種,優(yōu)選滑石粉、硅藻土和碳酸鉤,更優(yōu)選微米級(jí)、優(yōu)選小于5微 米的無(wú)機(jī)粉體,進(jìn)一步優(yōu)選粒徑小于5微米的滑石粉、硅藻土和碳酸4丐。
20. —種制備權(quán)利要求16-19中任一項(xiàng)的包膜控釋肥料的方法,其包 括在流化床中,優(yōu)選在沸騰式或轉(zhuǎn)鼓式流化床中,將權(quán)利要求1~10中任 一項(xiàng)的聚合物乳液包膜劑或根據(jù)權(quán)利要求11-15任一項(xiàng)的方法得到的聚合 物乳液包膜劑包覆到肥料顆粒上形成聚合物膜,優(yōu)選地將所述聚合物乳液 包膜劑通過(guò)雙流噴嘴噴涂在肥料顆粒表面上,以及任選地在聚合物膜上包 覆無(wú)機(jī)粉體以形成無(wú)機(jī)層的包膜過(guò)程。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚合物乳液包膜劑以及包含該包膜劑的包膜控釋肥料及其制備方法。本發(fā)明聚合物乳液包膜劑的特征在于該包膜劑以中和的形式包含醇酸樹(shù)脂預(yù)聚體。本發(fā)明還涉及一種包膜控釋肥料,該肥料由肥料芯和肥料芯外面的包膜組成,所述包膜包含含聚合物乳液包膜劑的聚合物膜以及任選在聚合物膜外含無(wú)機(jī)粉體的無(wú)機(jī)層。
文檔編號(hào)C05G3/00GK101289352SQ200810108190
公開(kāi)日2008年10月22日 申請(qǐng)日期2008年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月30日
發(fā)明者萬(wàn)連步, 張慶玲, 范玲超, 陳宏坤, 陳德清, 高義武 申請(qǐng)人:山東金正大生態(tài)工程股份有限公司