[发明专利]聚氨酯包膜缓释肥及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种缓释肥，具体涉及一种聚氨酯包膜缓释肥及其制备方法。

背景技术

化肥在农业生产中具有重要作用，可使产量增加55％以上，但是化肥存在着遇水速溶，集中释放，利用率低的现象，包膜缓释肥已经应用到农业生产中。但是市场上的包膜肥仍然有很多缺陷，无机包膜肥弹性差，易出现针孔和裂缝；国内现有的有机包膜肥耐磨性差，降解性不好，易被水溶解。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种聚氨酯包膜缓释肥，具有高耐磨性、弹性、降解性和耐低温性能，不会出现崩溃现象；本发明还提供其制备方法，工艺简单合理。

本发明所述的聚氨酯包膜缓释肥，由环氧改性预聚体和固化剂制成，环氧改性预聚体为聚醚多元醇、二异氰酸酯和环氧树脂制成的-NCO为5-9％的环氧改性预聚体。

其中:

各原料的重量份数为：

聚醚多元醇90-100份、二异氰酸酯40-50份、环氧树脂20-25份、固化剂40-45份。

其中：聚醚多元醇的官能度优选为2-4、分子量优选为1000-2000。采用此类聚醚多元醇制备的的包膜缓释肥强度高，耐磨，耐低温，耐溶剂。

聚醚多元醇优选为DDL-1000D，由淄博德信联邦化学工业有限公司生产。

二异氰酸酯优选为TDI-80，青岛华元聚合物有限公司生产。

环氧树脂优选为E-44，济南易盛树脂有限公司生产。固化剂优选为E-100，海宁崇舜化工有限公司生产。

本发明所述的聚氨酯包膜缓释肥的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备环氧改性预聚体

将聚醚多元醇，真空脱水，然后降温至40-50℃，加入环氧树脂搅拌，加入二异氰酸酯反应；反应完成后，降温并真空脱泡，然后降温至室温出料，即得环氧改性预聚体；

(2)聚氨酯包膜肥的制备

以0.4-0.6kg/h的喷涂速度将环氧改性预聚体和固化剂分别喷于处于沸腾状态的肥料离子表面，反应，固化成膜，然后进行筛分，即得到产品。

其中：步骤(1)真空脱水为：减压至-0.085～-0.098MPa，搅拌加热到100-120℃，真空脱水2-3h。

步骤(1)加入二异氰酸酯反应，反应温度控制在80-90℃，反应时间2～3h。

步骤(2)为采用常规流化床平行喷雾法进行包膜。

步骤(2)喷涂时喷嘴雾化气压为0.7-1.2Mpa。

步骤(2)中进行筛分，筛分后粒径为2.5-3.5mm肥料。

本发明所述的聚氨酯包膜缓释肥的制备方法具体优选的步骤为：

(1)制备环氧改性预聚体

在烧瓶中加入计量好的聚醚多元醇，减压至-0.085～-0.098MPa，搅拌加热到100-120℃，真空脱水2-3h，然后降温至40-50℃，加入环氧树脂，搅拌20-30min，加入二异氰酸酯，温度控制在80-90℃，反应2～3h；反应完成后，真空脱泡10-30min，降温至室温(20℃)出料，即得环氧改性预聚体；

(2)聚氨酯包膜肥的制备

采用改性流化床平行喷雾法进行包膜。在包膜时，独立的喷雾系统以0.4-0.6kg/h的喷涂速度将预聚体组分和固化剂B分别喷于处于沸腾状态的肥料离子表面反应，固化成膜，喷涂时喷嘴雾化气压为0.7-1.2MPa，然后进行筛分，筛分得到粒径为2.5-3.5mm肥料，即得到产品。

综上所述，本发明具有以下优点：

(1)本发明通过预聚体制备的膜材料结构规整，产品具有高耐磨性、弹性、降解性和耐低温性能好的特点，在-25℃的低温下，包膜物理和化学性能不变，不会出现崩溃现象。符合欧盟对缓释肥微溶率和初溶率的要求。

(2)本发明提供的制备方法，工艺简单合理，生产过程中没有用到溶剂，不需要苛刻的反应条件。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

各原料的重量份数为：

聚醚多元醇(官能度优选为3、分子量优选为1500)100份、二异氰酸酯(TDI-80)45份、环氧树脂(E-44)22份、固化剂(E-100)42份。

聚氨酯包膜缓释肥的制备方法为：

(1)制备环氧改性预聚体