[发明专利]树脂包膜缓释控释肥及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉一种控释肥料及其制备方法，特别是一种新型低碳环保可降解聚合物包膜控释肥料及其制备方法。

背景技术

普通颗粒肥料大多是速溶肥料，在水和土壤中溶解转化很快，尤其是尿素，由于挥发、淋溶和径流等损失，当季利用率很低[古慧娟，石元亮。我国缓/控释肥料的应用效应研究进展。土壤学报，2011，1：220-223.]，不仅造成了大量资源浪费，同时对环境造成巨大压力。因此，为适应发展现代农业的要求，克服资源环境约束的瓶颈，在保证粮食产量的前提下减少化肥投入、提高肥料利用率是农业面临的一项迫切任务。

传统的提高肥料利用率的方法包括适宜的氮肥施用量、肥水调控技术、氮肥深施及分次施肥和平衡施肥技术[闫湘，金继运。提高肥料利用率技术研究进展。中国农业科学，2008，41：450-459.]，随着科学技术的进步，一些新技术、新观念、新思想不断发展应用，实时实地氮肥管理、农田养分精准管理技术、缓控释肥料及脲酶抑制剂和硝化抑制剂等技术已经或正在逐步应用到农业生产中来，并为减少肥料损失、提高肥料利用率发挥着重要的作用，其中缓控释肥的作用尤为显著。

缓控释肥料可分为三大类：即包膜类、包裹类、合成类[邹菁。绿色环保型缓释/控释肥料的研究现状及展望。武汉化工学院学报，2003，25：110-116.]，其中以包膜缓控释肥料为主，包膜类缓控释肥料由“肥芯+包膜层”构成[李生秀。植物营养与肥料学科的现状与展望。植物营养与肥料学报，1999，5：193-205.]，因包膜层的不同可形成各种类型的包膜肥。可用于包膜层的材料包括不渗透性和半渗透性两种，前者代表产品是美国TVA（美国国家肥料发展中心）在1961-1981年间开发的涂硫尿素（SCU）。后者的包膜材料以有机物为主，包括英国专利（GB2011367 A）公开的一种包膜颗粒肥料及其生产方法，其包膜液是有聚烯烃或乙烯类树脂构成；美国专利中的包膜材料：用甲苯和硫酸处理松香所得的蜡状物，乙烯与甲基丙烯酸的共聚物，醇酸树脂与不饱和油脂的共聚物，聚脲氨基甲酸酯和异氰酸酯等[赵天波。高分子复合型膜材料在缓/控释肥领域的应用。农资导报，2008，1：1-5.]。

上述已有的包膜类缓控释肥在推广和应用上尚存在问题，如SCU由于能够向植物提供生长必需的中量元素硫（S），在缺S地区和种植需S植物地区较为适用，加之成本较为低廉（一般比普通尿素价格高30%）[赵天波。高分子复合型膜材料在缓/控释肥领域的应用。农资导报，2008，1：1-5.]，在缓释肥市场占有很高的份额，但影响SCU释放速度的因素颇为复杂，难以对多种土壤类型上的作物提供适时有效的养分供应，目前在大宗作物上应用还不多，另外，长期使用SCU会导致土壤酸化，在酸性土壤上难以推广[汪吉东，张永春。硫包衣尿素对水稻养分吸收利用及土壤反应的影响。华北农学报，2008，23：66-69.]；美国以半渗透性有机高分子聚合物作为包膜层得包膜肥料能很好地达到可控释目的，肥料利用率高，增产效果明显，但生产过程中需要加热溶解或固化成聚合物，消耗了大量的能耗，并释放出大量的苯类和含氯等有毒有害的溶剂，还有聚烯烃包膜肥在环境中很难降解，虽然缓释能力强，但难以协调植物生长所需养分供应，同时还会给环境造成了巨大的压力。

氯醋树脂是氯乙烯与醋酸乙烯的共聚物[P(VC-VAc)]，由氯乙烯单体与醋酸乙烯在引发剂过硫酸钾的作用下共聚而得[Shinzo Omi,Eisuke, Shiiyama. Modification of polyvinyl chloride-vinyl acetate latex by seed emulsion polymerization of acrylic monomers.Polymer International. 1993.30:271-279.]；氯醚树脂是由氯乙烯-乙烯基异丁基醚树脂的简称, 是由 75%氯乙烯和25%乙烯基异丁基醚共聚而成的聚合物[祝雪山。氯乙烯与异丁基乙烯基醚共聚树脂的性能以及具体应用。浙江化工，2005，36：20-21.]。这些材料成本低廉，每吨只有1-2万元，生产过程中又摒弃了四氯化碳高污染的生产方法，氯醋树脂和氯醚树脂，可以在成膜后形成微孔，属于半渗透性有机高分子聚合物。它们的生产原料来源广泛，溶解氯醋树脂和氯醚树脂不需加热溶解，成膜过程也不需加热固化成膜，形成了能耗低、低碳的特点，溶解树脂的酮类和酯类是环保溶剂，对大气无污染。

发明内容

本发明的目的在于，针对肥料利用率低、SCU（硫包衣尿素）等缓控释肥对环境压力和应用的问题，提供一种低碳环保可降解型聚合物包膜控释肥料及其制备方法。