[发明专利]一种用于肥料的生物-光双功能降解缓释膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种肥料可降解缓释包膜的制备方法，特别是涉及一种用于肥料的生物-光双功能降解缓释膜的制备方法。

背景技术

化肥是农业生产最重要的原材料之一，而近年来，随着人口总量的激增、耕地面积的减少，粮食的供需矛盾不断加剧，使得农业对化肥的依赖不断增强，然而随着化肥使用量日益增多过程中，普通的常规肥料有效利用率却未得到有效提升，化肥在使用过程中的大量流失一方面导致了不可再生资源的极大浪费，另一方面也带来了环境的污染。为了有效提升化肥的利用效率，缓控释肥料应运而生，按照控制肥料养分释放原理的不同，目前的缓控释肥料主要分为三大类：一类是控制养分在土壤中的转化，如在普通尿素中加入脲酶抑制剂，抑制土壤中脲酶的活性，控制尿素的水解；另一类是低水溶性肥料，主要是指采用化学工艺合成的溶解度较低的有机或无机类肥料；第三类是包裹/包膜型缓释肥料，是指在水溶性肥料外层包裹有机/无机缓释包膜，通过该包膜的阻隔作用达到膜内肥料养分的缓慢释放。在这三类缓释肥料中，热塑性树脂包膜型肥料可以通过制备过程中调变包膜材料的配比达到养分的释放速率随土壤环境温度的变化而变化，从而较好地契合了作物在不同季节对养分需求量，可以说，热塑性包膜肥料是当前应用效果较好的主要缓释肥料品种之一，近年来，得到了大范围的推广和应用。然而，随着该类型肥料的逐步使用，一些肥料本身的突出问题逐渐暴漏，如：肥料使用期过后，外层的树脂包膜（如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等）长时间难以降解，树脂包膜的不断聚集易造成土壤板结，土质破坏，同时在土壤翻耕过程中细小的包膜漂浮至周边环境中，已形成环境污染，所以，设计一种能够满足使用期养分缓释功能，又能够在使用期过后迅速降解的缓释包膜十分必要。

发明内容

本发明针对上述问题，提出一种可降解缓释肥料包膜的制备方法，特别是一种具有生物和光双功能降解性的缓释肥料包膜的制备方法，该法制备的缓释包膜能够提供较好的缓控释效果，同时在肥料使用期过后，包膜材料能够在土壤中或自然光照条件下较快速的降解。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种具有生物和光双功能降解性能的缓释肥料的包膜材料，包括聚烯烃、可生物降解聚合物、光降解促进剂、无机粉料添加剂、热氧化促进剂和交联剂。各组分的重量配比为：聚烯烃30-50%，可生物降解聚合物30-50%，光降解促进剂0.2-0.4%，无机粉料添加剂10-20%，热氧化促进剂0.1-0.2%，交联剂2-5%。

所述的聚烯烃为聚乙烯、聚丙烯中的一种或几种；

所述的可生物降解聚合物为聚乙烯醇、聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯、聚己内酯、聚乳酸中的一种或几种；

所述的光降解促进剂为硬脂酸铁、硬脂酸铈、硬脂酸钴、乙酰丙酮铁、二茂铁、硬脂酸钴、二乙基二硫代氨基甲酸铁中的一种或几种；

所述的无机粉料添加剂为碳酸钙、滑石粉、硫酸镁、硫酸锌、硫酸锰、硼砂中的一种或几种，无机粉料的粒径为1250-2000目；

所述的热氧化促进剂为油酸；

所述的交联剂为乙烯丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物、环氧氯丙烷、N-羟甲基丙烯酰胺中的一种。

一种具有生物和光双功能降解性能的缓释肥料的包膜液的制备方法，其特征在于：包括

步骤一：量取一定量溶剂，持续搅拌，并加热到100-120^oC；

步骤二：加入聚烯烃，加入比例为每升溶剂加入聚烯烃25-40g；

步骤三：待聚烯烃溶解后，依次加入可生物降解聚合物、光降解促进剂、热氧化促进剂，加入的比例为每升溶剂加入可生物降解聚合物25-40g，光降解促进剂0.15-0.3g，自氧化促进剂0.07-0.15g;

步骤四：待上述物料溶解均匀后，加入无机粉料添加剂，加入的比例为每升溶剂加入无机粉料添加剂8-16g；

步骤五：待无机粉料添加剂分散均匀后，加入交联剂，加入的比例为每升溶剂加入交联剂1.5-4.0g，而后加热至140-160^oC，持续搅拌至均一的包膜液。

所述步骤一中的溶剂为四氯乙烯、三氯乙烯、二氯甲烷、甲苯中的一种。