[发明专利]一种聚天冬氨酸肥料添加剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于化肥技术领域，具体涉及一种聚天冬氨酸肥料添加剂及其制备方法和应用。

背景技术

聚天冬氨酸是一种人工仿生合成的水溶性高分子物质，具有无磷、无毒、无公害和可完全生物降解的特性，是一种国际公认的“绿色化学品”。聚天冬氨酸因具有含肽键和羧基等活性基团的结构特点，它具有极强的螯合、分散和吸附等作用，广泛应用于工业水处理、肥料增效、金属切削液、日用化学品等领域。

但是尽管聚天冬氨酸可以螯合多数植物生长所需要的微量元素，但对某些微量元素的螯合特点并不利于植物对微量元素的吸收利用，如微量元素三价铁离子在碱性条件下与聚天冬氨酸形成不溶性物质，不利于植物对三价铁离子这种重要的营养元素的吸收利用。因此需要对聚天冬氨酸的结构进行改良，以克服其固有的缺点或者改善其螯合特征(如在碱性条件下，与三价铁离子形成可溶性的物质)。

目前常用的聚天冬氨酸的合成方法是传统的高热聚合方法，但高热聚合方法存在起泡导致的热传导不足的缺点，最终不仅降低其聚合率，而且还浪费能源，而使用各种溶剂来减少起泡增加热传递效率从而增加聚合效率的方法则存在后期提纯处理的问题，并且成本也大大增加。因此也需要寻求一种更为经济、简便的合成方式。

发明内容

本发明针对现有技术中聚天冬氨酸对某些微量元素的螯合特点不利于植物对微量元素吸收利用的缺点，提供了一种聚天冬氨酸肥料添加剂，它可以帮助植物提高对微量元素的吸收能力，提高肥料的使用效率以及促进植物的生长。本发明还提供了一种聚天冬氨酸肥料添加剂的制备方法和应用。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

本发明所述的一种聚天冬氨酸肥料添加剂由下述原料合成，按总原料质量百分比计：

马来酸酐    30％-70％；

氨水        10％-40％；

表面活性剂  0.1％-10％；

羟基供体物  2％-18％；

催化剂      0.04％-2％；

余量为水。

其中所述表面活性剂为阳离子型、阴离子型、两性离子型或非离子型表面活性剂。

进一步的，所述阳离子型表面活性剂为季铵盐，所述阴离子型表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，所述两性离子型表面活性剂为卵磷脂和氨基酸型，所述非离子型表面活性剂为司盘、吐温或脂肪酸甘油酯中的至少一种。

所述氨水浓度为5％-30％。

所述羟基供体物是单糖、寡糖、多糖或含2个以上羟基的醇。

所述催化剂为无机可溶性铁合物。

所述无机可溶性铁合物为氯化铁、硫酸铁、硝酸铁或硫酸亚铁。

一种聚天冬氨酸肥料添加剂的制备方法为：在反应罐中分别按比例添加马来酸酐，氨水滴定添加，表面活性剂，羟基供体物，催化剂，充分混合后加热至140-190℃，维持温度10-30分钟后冷却至50-60℃，用5％-50％氢氧化钠、氢氧化钾或氨水中和至pH 7-9，即制得分子量为2000-8000D的聚合率达85-99％的所述聚天冬氨酸肥料添加剂。

本发明还提供了一种聚天冬氨酸肥料添加剂在化肥中的应用。

所述肥料添加剂的添加量为肥料总重量的0.5‰-2‰，直接将所述肥料添加剂添加到肥料中混匀后使用。

由于采用本发明的技术方案，本发明的优点和有益效果是：在本发明所述的聚天冬氨酸肥料添加剂生产中使用了表面活性剂，增加了产物的聚合率，使得生产更简单易行(相同聚合温度时，聚合时间缩短；产生的粘性产物少，使得后续中和过程更为简单)；在聚天冬氨酸结构中嵌入一定比率的羟基，产品对各种微量元素的螯合更为平衡，如在碱性条件下可与铁形成可溶性物质，从而增强植物对土壤中铁等金属离子的利用率。

聚天冬氨酸作为植物营养吸收促进剂效果确实，适用于多种植物和土壤，它作为肥料添加剂与化肥配合使用的优点表现在以下方面：

(1)、减少化肥流失，活化养分元素，提高化肥利用率，从而减少化肥用量30％，可增加产量10％-30％。

(2)、促进植物对铁、锌、锰等微量元素吸收利用，使用聚天冬氨酸肥料添加剂处理过的作物，比对照作物的微量元素含量高出3-4倍。

(3)、促进作物早熟7-10天。

(4)、促进根系生长，增强抗逆性。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细的说明。

实施例1、聚天冬氨酸肥料添加剂的合成