[发明专利]脲醛肥料与脲醛复合肥料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种脲醛肥料与脲醛复合肥料及其制备方法。

背景技术

脲醛肥料是尿素与甲醛缩合而成的缓释肥料。商用的脲醛肥料是由一系列分子 量不等的尿素和甲醛缩合物组成。根据在水中的溶解性脲醛肥料可分为冷水可溶 (CWSN)、热水溶-冷水溶(HWSN-CWSN)以及热水不溶(HWIN)三部分，商业级的 脲醛肥料(U-F)中三个组分的含量一般相等。但是经研究发现，其中的热水不溶 (HWIN)部分的矿化速度仅为每年10％，对于当季作物生长难以起到肥料的作用， 很难被植物利用，限制了脲醛缓释肥料在大田作物上的应用。而冷水可溶(CWSN) 部分通常含有三种成分，即游离未反应尿素、一甲基二脲、二甲基三脲，在土壤中 分解转化较快，尤其是游离未反应尿素分解更快，难以满足某些植物对肥料缓释的 要求。脲醛肥料在农业上应用，最难以协调的矛盾是在保持肥料缓效性的同时保证 肥料有较高的利用效率。

目前，根据释放机理的不同，控制释放一般分为4种不同的体系：(1)扩散 控制体系；(2)化学控制体系；(3)溶剂活化体系；(4)磁控制体系。

在控释体系理论中研究最多的是扩散控制体系。扩散控制体系分为容器 (Reservoir)和基体(Matrix)两种体系。在容器(Reservoir)体系中(图1，A 为时间为0时的体系，B为时间为T时的体系，1为包膜物质，2为待释放物)，待 释放物质被聚合物包埋，待释放物质通过聚合物形成的膜，缓慢扩散到环境中，达 到缓释的效果；如肥料包膜技术则属于容器(Reservoir)控释体系。在基体(Matrix) 体系中(图2，A为时间为0时的体系，B为时间为T时的体系，1为溶于聚合物内 的尿素，2为聚合物体系)，聚合物由于其骨架上的极性官能团的作用，具有巨大 的吸附能力，使待释放物质以溶解或分散的形式和聚合物结合在一起，待释放物质 通过在聚合物中的扩散缓慢释放到环境中，达到缓释的效果。而化学控制体系包括 降解体系(Biodegradable system)(图3，A为时间为0时的体系，B为时间为T 时的体系，1为分散在聚合物中的药物)，其中的待释放物质通过聚合物的水解缓 慢释放。

在我国缓释肥料的生产研究中，构建容器(Reservoir)体系(即包衣尿素) 是研究热点，但基体(Matrix)体系和降解体系(Biodegradable system)的研究报 道较少。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种制备长效缓释的脲醛肥料的方法。

本发明所提供的制备脲醛肥料的方法，包括如下步骤：

1)将淀粉与水混合，糊化得到淀粉糊；所述淀粉与所述水的质量比为淀粉： 水＝1：5-20，优选为1：5-10；

2)向所述淀粉糊中加入尿素和甲醛，在pH值为10.5-13、温度为65-80℃的 条件下反应30-120分钟，得到溶液I；所述尿素与所述甲醛的摩尔比为2-4：1， 优选为2.45：1；所述尿素与所述淀粉的质量比为30-60：1，优选为45：1；

所述pH值优选为10.5-11，所述温度优选为65-70℃，所述反应的时间优选为 60-120分钟；

3)向所述溶液I中加入吸附剂和硫酸溶液，混匀得到脲醛肥料浆料，固化得 到脲醛肥料。

本发明的另一个目的是提供一种制备脲醛复合肥料的方法。

本发明所提供的制备脲醛复合肥料的方法，包括如下步骤：

1)将淀粉与水混合，糊化得到淀粉糊；所述淀粉与所述水的质量比为淀粉： 水＝1：5-20，优选为1：5-10；

2)向所述淀粉糊中加入尿素和甲醛，在pH值为10.5-13、温度为65-80℃的 条件下反应30-120分钟，得到溶液I；所述尿素与所述甲醛的摩尔比为2-4：1， 优选为2.45：1；所述尿素与所述淀粉的质量比为30-60：1，优选为45：1；

所述pH值优选为10.5-11，所述温度优选为65-70℃，所述反应的时间优选为 60-120分钟；

3)向所述溶液I中加入吸附剂和硫酸溶液，混匀得到脲醛肥料浆料，固化得 到脲醛肥料；当所述溶液I开始固化时，停止加入所述硫酸溶液。

上述两种方法均还可以包括造粒的步骤；为了不破坏肥料与吸附剂构成的基体 体系，所述造粒在步骤3)中的所述浆料的含水量为5-40％时(即肥料浆料固化到 具有可塑性、但没有完全固化之前)进行。