[发明专利]一种以硫为底涂层的热固性树脂包膜控释肥

说明书

技术领域

本发明属于化工产品领域，具体涉及一种以硫为底涂层的热固性树脂包膜控释肥产品。

背景技术

我国化肥消耗量约占世界化肥消费总量的20-30％，居世界第一位，发达国家化肥当季利用率平均为50-60％，我国化肥当季利用率平均仅为30-35％。大量营养元素的流失浪费不仅给社会带来巨大的经济损失，而且还会造成严重的环境污染。目前，随着化肥用量的不断增加，在农产品追求产量与质量并重，以及环境友好的多重目标要求下，肥料的改性问题就显得更为重要。开发缓释、控释肥料，提高肥料利用率，减少环境污染，是简单易行的措施，特别适合中国的国情。因此，急需一种集配方施肥、控释技术为一体的物化肥料产品，新型控释复合肥料的出现，不仅能提高肥料利用率，保证粮食安全，减少环境污染，也满足了农民的实际需求。

包膜控释肥料是以颗粒化肥为核心，表层涂覆一层低水溶性或微溶性的无机物质或有机聚合物，改变化肥养分的溶出性，延长或控制肥料养分释放，使土壤养分的供应与作物需肥要求协调的新型肥料剂型。

在尿素或复合(混)肥料颗粒表面喷涂一层硫膜，使肥料养分及硫元素向膜外溶解扩散的速度变慢，从而达到缓释或控释的目的。但此种方法存在较大的缺陷，一方面，由于硫膜在空气中易被氧化、变脆，在贮存和使用过程中，易从尿素或复合肥颗粒表面脱落或破碎，失去包膜缓释功能；另一方面，这种硫膜上往往还存在一些孔洞、裂缝或喷涂不匀造成的缺陷等，这些不足往往会使膜内速溶性养分快速溶解出来，使其初期养分释放率过高造成对作物的伤害。后来，有人提出了在硫膜外再涂上一层密封剂，从而达到克服上述缺点的目的，所用封密剂为30％聚乙烯树脂溶入70％重量的矿物油中，此种做法虽然能在一定程度上克服上述缺点，但仍存在缺陷和不足，如涂布的矿物油喷在肥料颗粒表面，具有较大的粘性和异味，而且密封效果也不理想。

再如TVA方法描述的，在硫壳外层喷涂蜡-油密封剂，然后再加入与蜡密封剂近乎相同水平的粘土调节剂来防止结块或除去多余部分发粘状态的蜡。一般要求蜡-油密封剂占涂硫尿素重量的3％左右，然后再用2％左右的粘土调节剂。此种做法可以密封或弥补硫壳上的小孔或裂隙，但由于硫膜外层应用了较多的腊一油密封剂和粘土调节剂，使得此种产品很难用于肥料播撤机向大田的机械施肥，原因在于播撒机螺杆输送和播撒轮会对肥料颗粒不断的挤压或摩擦，不仅会使粘土或蜡-粘土混合物从肥料颗粒表面脱落，而且还会造成大量粘土和蜡混合物在机器的某些部位积累，给机械施肥作业带来不便。

中国专利“以硫为底涂层的高分子聚合物包膜控释肥料的制备方法”(授权公告号：CN 1246265C，申请号：200410024050.x)公开了一种将热固性高分子树脂均匀涂布到涂硫尿素上的方法，此方法有效解决了上述硫膜存在的问题，开发出了具有韧性、耐磨性、防硫膜氧化的控释肥。但是此方法也存在高分子聚合物固化时部分硫膜易脱落的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有韧性、耐磨性、防硫膜氧化、生产成本低，操作简单，并可控制养分释放的以硫为底涂层热固性树脂包膜控释尿素或控释复合肥，改善作物品质，提高肥料利用率，减少农业污染。

本发明的以硫为底涂层的热固性树脂包膜控释肥，由粒径范围1.0-5.0mm的颗粒肥料核芯及包膜层构成，所述包膜层包括紧贴肥料核芯的硫膜层和硫膜层外面的环氧树脂膜层，所述硫膜层的厚度要大于环氧树脂膜层，该控释肥养分释放期为1-12个月，总包膜率为12-23％wt，是采用以下方法制备的：

(1)颗粒肥料预热至80-90℃；

(2)将占肥料质量10-20％，温度为140-150℃的液硫喷涂到运动的肥料颗粒上，液硫雾滴在运动的肥料颗粒表面均匀铺展并固化成硫膜，不断喷涂液硫，逐渐形成均匀连续的硫膜；

(3)把环氧树脂及其固化剂的混合物加到运动的肥料颗粒上，所述环氧树脂与固化剂的质量比10∶0.8-1.0，环氧树脂的使用量为肥料质量的0.9-3％，环氧树脂及其固化剂的混合物在运动的肥料颗粒表面均匀铺展；

(4)把占肥料质量0.1-0.3％的植物油加到步骤(3)尚未固化的运动的肥料颗粒上，保持温度80-90℃，环氧树脂及其固化剂的混合物最终在硫膜上固化形成光滑、坚韧的包膜；加入植物油避免了热固性树脂在硫膜上固化时造成部分硫膜脱落现象；

(5)继续向运动的颗粒肥料上添加环氧树脂及其固化剂的混合物并固化成膜，用量与步骤(3)所述用量相同，不必再使用植物油；

根据控释性能的要求，重复步骤(5)，可制得所需控释期的以硫为底涂层的热固性树脂包膜控释肥。