[发明专利]一种包膜控释肥及其制备方法

说明书

本申请提供一种包膜控释肥，包括肥料颗粒和包裹在所述肥料颗粒表面的复合包膜，复合包膜包括聚氨酯基体和分散在聚氨酯基体中的云母氧化铁。另外，本申请还提供一种制备上述包膜控释肥的方法，包括以下步骤：预热：将肥料颗粒加入反应器中，开启搅拌和加热，使肥料颗粒的表面达到预设温度；投料：将组分A加入反应器中，使其在肥料颗粒表面充分分散；聚合：将组分B加入反应器中，发生原位聚合反应，在肥料颗粒表面固化形成复合包膜。本发明提供的包膜控释肥强度高、无毒环保、具有优良的控释性能及力学性能。本发明通过原位聚合反应制备包膜控释肥，具有成本低廉、工艺简单、生产快速且能耗低等特点。

技术领域

本发明属于控释肥料领域，更具体涉及一种包膜控释肥及其制备方法。

背景技术

高分子包膜控释肥可以提高肥料利用率，降低损失，减少环境污染，被誉为“21世纪的肥料”。目前控释肥的包膜材料主要有两种，一种是通过有机溶剂挥发制备的聚烯烃包膜，另一种是通过原位聚合反应制备的聚氨酯包膜。聚氨酯包膜控释肥因工艺简单、易实现连续化、无毒环保、易降解的特点，已成为近年来的研究热点。

然而，在实际应用中，为提高聚氨酯包膜控释肥的控释效果，包膜材料一般要求有一点的厚度，工艺过程中需要进行多次重复包膜，这不但增加了包膜材料的用量，并由此带来包膜过程中能耗高、工艺复杂等缺点。

因此，如何提供一种工艺简单、成本低、具有优良控释性能的包膜控释肥及其制备方法，成为本领域技术人员亟待解决的关键问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种包膜控释肥及其制备方法，该包膜控释肥强度高、无毒环保、具有优良的控释性能及力学性能。本发明通过原位聚合反应制备包膜控释肥，具有成本低廉、工艺简单、生产快速且能耗低等特点。

本发明提供一种包膜控释肥，包括肥料颗粒和包裹在所述肥料颗粒表面的复合包膜，所述复合包膜包括聚氨酯基体和分散在所述聚氨酯基体中的云母氧化铁。

优选的，所述云母氧化铁的质量为所述复合包膜质量的1％-8％，在这个含量范围内，云母氧化铁薄片粒子能相互重叠而形成鱼鳞一般的塔接结构，使水汽扩散通道受阻，从而提高包膜肥料的控释性能。

优选的，所述复合包膜由组分A和组分B经原位聚合反应制得；所述组分A包括多元醇和所述云母氧化铁，所述云母氧化铁分散在所述多元醇中；所述组分B包括多异氰酸酯。

优选的，将云母氧化铁通过超声分散于多元醇中，超声时间大于15分钟。

优选的，所述多元醇为聚醚多元醇、植物油多元醇中的一种或几种，且所述多元醇的平均羟基基团数大于2个。

优选的，所述多异氰酸酯为多亚甲基多苯基多异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯中的一种或几种。

优选的，所述多元醇的羟基基团摩尔总量与所述多异氰酸酯的异氰酸酯基团摩尔总量的摩尔比为1:1至1:2.5，在这个比例范围内，制备的聚氨酯包膜具有较好的强度和韧性。

优选的，所述原位聚合反应的反应温度为60-80℃。

优选的，所述原位聚合反应的反应时间大于6分钟。

优选的，所述原位聚合反应还含有助成膜剂，所述助成膜剂为石蜡，其质量为所述复合包膜质量的3％-5％。

除此之外，本发明还提供一种制备上述包膜控释肥的方法，包括以下步骤：

预热：将所述肥料颗粒加入反应器中，开启搅拌和加热，使所述肥料颗粒的表面达到预设温度；

投料：将所述组分A加入所述反应器中，使其在所述肥料颗粒表面充分分散；

聚合：将所述组分B加入所述反应器中，发生所述原位聚合反应，在所述肥料颗粒表面固化形成所述复合包膜。