[发明专利]丙烯酸酯混聚物尿素缓释包膜剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种肥料缓释包膜剂的制备方法，具体涉及一种丙烯 酸酯混聚物尿素缓释包膜剂的制备方法。

背景技术

国内外氮肥的主要品种为尿素，是世界上运用最多的氮肥品种， 在大多数地区，如热带地区、干旱或半干旱地区以及水田中，尿素的 肥效很少超过50％。尿素肥料损失的主要原因之一，是尿素在土壤脲 酶的催化作用下迅速水解，从而导致氨的挥发损失，为了提高尿素中 氮的利用率，美国、日本、欧盟采用树脂或硫磺包裹尿素，国内生产 企业引进了树脂包膜技术，虽然在一定程度上可以起到控制肥效缓释 的效果，但树脂在土壤中很难降解，长期施用将破坏土壤结构。目前， 我国作物种类繁多，需要不同种类、不同时间段释放养分的包膜缓释 剂，以热塑性树脂作为包膜缓释材料存在着污染环境，溶剂有毒性等 缺点，亟需开发一种无论在生产还是使用过程中都比较环保的包膜材 料。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种丙烯酸酯混聚 物尿素缓释包膜剂的制备方法。它是利用乳液聚合技术，在聚合过程 中加入苯乙烯以提高膜材料的耐水性，加入交联单体提高膜层的弹 性，同时采用分段混聚来有效控制缓释材料的耐水性和力学性能。在 乳液中加入水溶性高分子材料提高乳液的成膜性能及膜材稳定性，使 包膜缓释材料具备良好的成膜效果和优异的缓控释功能，在土壤中尿 素氮的释放时间为100-120天。同时，通过改变包膜材料的配方使该 类材料包膜缓释尿素既能适合于粮食作物，又适用于茄果类蔬菜。

本发明所采用的技术原理：

(1)采用分步乳液聚合办法，在一定的温度下水溶性引发剂分 解产生自由基后，丙烯酸类功能单体经过乳液聚合后形成稳定的丙烯 酸酯混聚物乳液。

(2)利用丙烯酸酯混聚物中苯乙烯共聚物的防水性能和聚乙烯 醇溶液良好的成膜性能，将丙烯酸酯混聚物与聚乙烯醇水溶液按一定 比例混合，即成为尿素专用缓释包膜剂。

本发明所采用的技术方案：一种丙烯酸酯混聚物尿素缓释包膜剂 的制备方法，包括丙烯酸酯混聚物的制备工序、水溶性高分子水溶液 的制备工序、丙烯酸酯混聚物缓释包膜剂的制备工序。其具体步骤如 下：

1、丙烯酸酯混聚物的制备工序

反应体系所用原料：丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、苯 乙烯、丙烯腈、丙烯酰胺、92％～93％的N-羟甲基丙烯酰胺、过硫酸铵、 25％的氨水，其中各组分占原料总质量的百分比含量为：丙烯酸 10～14％、丙烯酸丁酯10～50％、甲基丙烯酸甲酯2～15％、苯乙烯30～55％、 丙烯腈3～5％、丙烯酰胺3～5％、92％～93％的N-羟甲基丙烯酰胺1～3％、 水溶性过硫酸盐自由基聚合引发剂(如过硫酸钾、过硫酸铵)0.5～1％、 25％的氨水0.1～5％；此外，异丙醇用量为反应体系总质量1～10％，去 离子水的质量为反应体系总质量的50～60％，阴离子型乳化剂用量为 去离子水质量的1～4％。

制备工序：

(1)、将阴离子型乳化剂加入去离子水中，于反应釜中搅拌至完 全溶解，再加入丙烯酰胺，搅拌至完全溶解，然后将水溶液加热至 70～80℃。所述阴离子型乳化剂是十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸 钠。

(2)、将丙烯酸、甲基丙烯酸甲脂、异丙醇用量的10％～50％、 丙烯酸丁酯用量的10％～50％进行混合并搅拌均匀得到混合液，然 后将混合液加入到反应釜中，并加入部分过硫酸铵，在70～80℃下聚 合反应0.7～1.5小时。

(3)、将余量异丙醇和丙烯酸丁酯混合均匀后加入反应釜中；将 苯乙烯用量的一半和丙烯腈用量的一半混合均匀后加入反应釜中；并 将加入余量过硫酸铵，在80～84℃下反应1～2小时。

(4)、再将N-羟甲基丙烯酰胺和剩余的一半苯乙烯和丙烯腈加 入到反应釜中继续反应0.5～1小时。

(5)、将反应釜中的温度降至50～60℃时，加入25％氨水进行中 和反应。

(6)继续搅拌冷却到40℃以下至室温，即为丙烯酸酯混聚物， 出料装桶备用。

2、水溶性高分子水溶液的制备工序