[发明专利]聚氨酯/环氧树脂复合材料包膜控释肥料及其制备方法

权利要求书

1.一种聚氨酯/环氧树脂复合材料包膜控释肥料，由肥料颗粒和包裹在所述肥料颗粒表面的包膜层组成；

所述肥料颗粒的平均粒径为2-6毫米；

所述肥料颗粒为水溶性单质肥料、含有微量元素的水溶性单质肥料或由所述水溶性单质肥料中的至少两种混合而得的复混肥料；

构成所述包膜层的材料为环氧树脂、催化剂、扩链剂和助成膜剂与下述异氰酸酯类化合物中的至少一种反应而得：异氰酸酯或端基为异氰酸酯基团的聚氨酯预聚物；其中，所述端基为异氰酸酯基团的聚氨酯预聚物由所述异氰酸酯与多元醇反应而得。

2.根据权利要求1所述的肥料，其特征在于：所述肥料颗粒的平均粒径为3～5毫米；所述水溶性单质肥料选自尿素、硫包衣尿素、碳酸铵、硝酸铵、硫酸铵、氯化钾、硝酸钾、磷酸氢二铵和磷酸二氢铵中的至少一种；所述含有微量元素的水溶性单质肥料中，所述微量元素选自铁、锰、硼、锌、铜和钼中的至少一种；

所述环氧树脂选自双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、聚合度为2～15的线性酚醛型环氧树脂、三缩水甘油醚树脂、四缩水甘油醚树脂、三缩水甘油胺树脂、四缩水甘油胺树脂、溴化环氧树脂和氟化环氧树脂中的至少一种；所述环氧树脂的数均分子量为200～6000，优选300～4000，更优选350～1000；

所述催化剂选自二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、三乙胺、二甲基十六胺、双二甲基胺基乙基醚、二亚乙基三胺、三亚乙基二胺、四甲基丁烷二胺、N-乙基吗啡啉、N，N-二甲基环己胺、三乙醇胺、甲基二乙醇胺、二甲基乙醇胺、吡啶、N，N’-二甲基吡啶、1，2，4-三甲基哌嗪、二酮亚胺和α-巯基苯并咪唑中的至少一种；

所述扩链剂选自1，4-丁二醇、2，3-丁二醇、二甘醇、1，6-己二醇、甘油、三羟甲基丙烷和山梨醇中的至少一种；

所述助成膜剂选自石蜡、氯化石蜡、磺化石蜡、松香酯、石油树脂、萜烯树脂和沥青中的至少一种；

所述异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、对苯甲烷二异氰酸酯、1，4-二环己烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、环己烷二亚甲基二异氰酸酯、三甲基-1，6-六亚甲基二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基异氰酸酯液化二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯二聚体、甲苯二异氰酸酯三聚体、六亚甲基二异氰酸酯三聚体、六亚甲基二异氰酸酯缩二脲、异佛尔酮二异氰酸酯三聚体、三苯基甲烷三异氰酸酯、硫代磷酸三(4-苯基异氰酸酯)和二甲基三苯基甲烷四异氰酸酯中的至少一种；

所述多元醇为聚醚多元醇、植物油多元醇、聚酯多元醇、聚丁二酰亚胺、聚乙醇酸、聚乳酸、聚己内酯和聚(ε-己内酯)二醇中的至少一种；所述聚醚多元醇选自聚氧化乙烯二醇、聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇、聚醚三醇、聚醚四醇、乙二胺聚醚四醇、聚四氢呋喃二醇、四氢呋喃-氧化丙烯共聚醚二醇、四氢呋喃-氧化乙烯共聚二醇、聚脲三元醇、聚脲四元醇和聚乙烯醇中的至少一种，所述聚醚多元醇的的数均分子量为200～3000，优选300～1500，更优选350～1000；所述植物油多元醇选自蓖麻油、氢化蓖麻油、大豆油多元醇和棕榈油多元醇中的至少一种；所述聚酯多元醇选自聚丁二酸乙二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、对苯二甲酸乙二醇酯二乙二醇共聚物、聚碳酸亚乙酯、聚碳酸酯二醇和聚己内酯多元醇中的至少一种，所述聚酯多元醇的数均分子量为200～3500，优选300～2000，更优选350～1000。

3.根据权利要求1或2所述的肥料，其特征在于：所述包膜层的质量为所述肥料颗粒质量的0.5-10％，优选2.5-6.5％；

所述助成膜剂占所述包膜层质量的0-30％，所述扩链剂占所述包膜层质量的0-15％，所述催化剂占所述包膜层质量的0-0.05％，所述助成膜剂、扩链剂和催化剂的用量均不为0；所述异氰酸酯类化合物中的异氰酸酯根基团与所述环氧树脂中的环氧基团的摩尔用量比为1∶0.2-4，优选1∶0.6-1.6。

4.根据权利要求1-3任一所述的肥料，其特征在于：所述反应步骤中，温度均为50-100℃，时间为3-20分钟，优选15-20分钟。