[发明专利]一种聚合物包膜控释肥料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于肥料控释技术领域。特别涉及用于肥料控释的新型的溶剂型可降解的一种聚合物控释肥料包膜及其制备方法。

背景技术

控释肥料是指通过各种调控机制预先设定肥料在作物生长季节的释放模式，使其养分释放与作物需肥规律相一致的肥料。因此研究开发控释肥制备技术，使其养分释放时间和释放量与作物的需肥规律相吻合，最大限度的减少肥料损失，提高肥料利用率，降低化肥施用总量，降低施肥成本，减少环境污染，是当前化学肥料的发展方向之一。

聚合物膜材是决定控释肥性质的关键因素，聚合物包膜控释肥料按膜材不同的发展状况大致如下：(1)回收旧塑料和聚烯烃类包膜肥料，其特点是包膜工艺简单，但是使用有的毒有机溶剂，且材料不能在土壤中降解。1993年北京化工学院申请专利(中国专利：93100227.3)，以聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯为主材料，以吸附性的无机或有机物质粉末如膨润土等、共混填充物有动植物有机废料和矿物物质为包膜液助剂的包膜液体系。2003年中国农业大学申请专利(中国专利：03155813.5)，以聚烯烃为主要包膜材料，以松节油苯、甲苯、二甲苯为溶剂，以石蜡、有机物料淀粉等、无机物料碳酸钙等为包膜液助剂的包膜液体系。2004年山东农业大学申请专利(中国专利：200410035783.3)，以回收废旧热塑性树脂(聚苯乙烯树脂和聚乙烯树脂)为主要材料，以四氯乙烯和二氯甲烷为主要溶剂，以矿物粉、谷物粉、橡胶粉为包膜液助剂的包膜液体系；2005年北京市农林科学院申请专利(中国专利：200510000039.4)，以回收高分子材料(聚丙烯)为主要包膜材料，以松节油为溶剂，以沸石粉为包膜液助剂的包膜材料体系；(2)热固性树脂类包膜肥料，这类肥料的特点是成本较低，但该包膜工艺比较复杂。2003年南京大学等申请专利(中国专利：03132085.6)，脲醛树脂为包膜材料，以酸性甲醛水溶液为溶剂，以表面处理剂桐油或以桐油改性的酚醛树脂为包膜液助剂的包膜液体系；2004年山东农业大学申请专利(中国专利：200410024050.X)，以热固性有机高分子聚合物(改型环氧树脂和胺类固化剂)为主要材料；(3)热塑性树脂类包膜肥，其特点是材料比较柔软，机械性能优良。2001年中国科学院沈阳应用生态研究所申请专利(中国专利：01133415.0)，丙烯酸树脂和纤维素、淀粉为主要材料、以乙醇、丙酮、二氯甲烷、环己烷和甲苯为溶剂的包膜液体系；2003年华南农业大学申请专利(中国专利：03140097.3)，以水溶性树脂为主要材料，以醋酸水溶液为主要溶剂，以膨润土为包膜液助剂的包膜液体系；2005年南京理工大学申请专利(中国专利：200510094536.5)，以水乳液型和水溶液性胶粘剂为包膜材料的包膜体系。(4)可降解型聚合物包膜肥，这类包膜材料的特点是在土壤中可以完全为微生物所降解。1987和1989年日本的窒素公司在中国申请了相关的三项专利(中国专利：87105398，87105467，89101193)，以具降解性聚烯烃和聚醚多元醇为主要材料的包膜材料配方。2002年南京大学等申请专利(中国专利：02137895.9)，以硝化纤维素为包膜材料，以乙醇、乙醚为混合溶剂，以干性油脂添加剂桐油为包膜液助剂的包膜液体系。但是，在实际应用中，我国乃至世界控释肥领域制约其发展的最主要问题是聚合物膜材价格比较高、种类比较单一，实际应用的膜材基本上还没有突破回收的旧塑料或聚烯烃类材料，这些材料在土壤中难以降解，长期使用必然会带来严重的环境后果。相配套的包膜工艺多使用毒性大的有机溶剂，如四氯乙烯、氯仿、甲苯、二氯乙烷等，生产过程中存在火灾、安全隐患。已报道的可降解聚合物包膜工艺实际应用过于复杂而难以真正推广、应用。本发明提供了一种专门针对包膜控释肥料的新型可降解聚合物材料的制备方法以及利用此专项材料制备包膜控释肥料的方法。本发明所涉及的包膜材料及其包膜肥料的制备工艺经济可行。本发明可降解聚合物包膜控释肥料在国内外未见报道，在国内未见使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚合物包膜控释肥料及其制备方法，其特征在于，所述聚合物包膜控释肥料是在颗粒肥料表面包覆一层占颗粒肥总重量的3％～15％的可降解型聚合物膜材。

所述聚合物包膜控释肥料的制备工艺步骤：