[发明专利]具有含有机碳酸酯的聚合物涂层的肥料颗粒

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年5月7日提交的题为“具有含有机碳酸酯的聚合物涂层的肥料颗 粒(FERTILIZERSGRANULESHAVINGPOLYMERICCOATINGWITHORGANICCARBONATE)”的美 国临时申请号61/820,426的权益，其全部公开内容结合在此。

本公开的领域

本发明涉及控释肥料组合物。尤其是，本发明涉及具有涂布有聚合物层的芯的控 释肥料。

背景

肥料已经用于补充土壤或其他栽培介质中的植物养分多年。在最近几年中，本领 域已专注于向土壤或其他栽培介质递送受控量的植物养分的技术。公认地，例如，控制植物 养分如氮从高可溶性肥料颗粒中的释放是期望的，因为在一段延长的时间段内释放养分获 得优点，所述优点包括植物利用肥料的效率提高，由于需要施用的肥料更少导致的施用成 本降低，以及由淋洗和脱硝导致的养分损失降低。在肥料颗粒的表面涂敷涂层可以降低颗 粒的溶解速率并赋予控释性质。本质上，保持土壤中的水和雨水远离高可溶性肥料，直到暴 露于水后颗粒在涂层中发展了缺陷例如裂缝或裂纹或者涂层发展了多孔性。

在一些应用中，将硫涂层涂敷到肥料颗粒。由于晶态固体硫涂层固有的脆性以及 在许多颗粒上薄的、或甚至不连续的涂层，通常将一些类型的第二外层涂层或密封剂涂敷 到硫涂布的表面上。这种密封剂通常是聚合物烃、基于石油的蜡、或高粘性聚合物石蜡油加 聚乙烯的组合，将其作为热的熔融液体喷涂到热的但固化的硫涂层表面上。

虽然这些硫涂布的肥料已经得到大量应用，但从获得均匀涂层厚度、获得可预测 的释放性质、耐磨损性和抗冲击性以及涂布工艺步骤的复杂性的观点，仍有问题。因为与硫 涂布的肥料有关的这些问题，尤其考虑到在较低涂布重量下用特定聚合物涂布肥料得到的 提高的控释性质，聚合物涂布肥料已经受到大量关注。聚合物涂布的肥料可以具有多个涂 布层。聚合物肥料涂层的实例包括：源自使异氰酸酯与多元醇反应的聚氨酯反应产物的内 涂层，和有机蜡的外涂层；一个或多个油多元醇(oleopolyol)涂层；通过涂敷含有至少两 个胺基团的异氰酸酯-反应性组分并随后涂敷聚异氰酸酯形成的聚脲涂层。

也已知多种仍包含硫的聚合物涂层。这样的涂层的实例包括：通过将硫和异氰酸 酯的混合物涂敷到肥料并随后涂敷异氰酸酯-反应性材料而制备的含有异氰酸酯的硫涂 层；通过涂敷硫涂层并随后在硫上涂敷聚合物涂层而形成的涂层；热固性树脂涂层如聚氨 酯和疏水性化合物(例如蜡)；包含聚氨酯层和蜡层的多层涂层；和包含聚合物层、硫层和另 一个聚合物层的多层涂层。

也已知其他涂层。例如，可以用有机油和微粒涂布肥料芯以改善肥料的释放曲线。

发明概述

虽然如上所述的聚合物涂层的肥料已经得到了大量的关注，但是它们的生产昂 贵。存在提供低成本的耐磨损的控释肥料制剂的需要。

本公开提供了耐磨损的控释肥料微粒，所述微粒具有包含环状有机碳酸酯的聚氨 酯涂层。涂层尤其适合于增加在非球形肥料芯微粒和具有不规则和/或不光滑表面的肥料 芯微粒(如压碎的或粉碎的或者其他方式不规则的芯)上的耐磨损性。具有未损坏的(例如 未磨损的)涂层的经涂布的肥料组合物在水中的释放在40℃(104°F)下3天后不大于90％。

在一个具体的实施方案中，本公开提供了一种控释肥料组合物，所述组合物包含 具有外表面的植物养分芯、和在所述外表面上的聚合物涂层，所述聚合物涂层包含不大于 所述聚合物涂层的25重量％水平的环状有机碳酸酯。

在另一个具体的实施方案中，本公开提供了一种控释肥料组合物，所述组合物包 含具有外表面的植物养分芯、和在所述外表面上的聚合物涂层，所述聚合物涂层包含不大 于所述肥料组合物的5重量％水平的环状有机碳酸酯，在一些实施方案中不大于4重量％。

在还另一个具体实施方案中，本公开提供了一种控释肥料组合物，所述组合物包 含具有不规则形状和不光滑外层表面的植物养分芯、和在所述外层表面上的聚合物涂层， 所述聚合物涂层包含不大于所述肥料组合物的1.5重量％水平的环状有机碳酸酯。