專利名稱：一種聚合物包膜控釋肥料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于肥料控釋技術領域。特別涉及用于肥料控釋的新型的溶劑型可 降解的一種聚合物控釋肥料包膜及其制備方法。
背景技術：
控釋肥料是指通過各種調(diào)控機制預先設定肥料在作物生長季節(jié)的釋放模式， 使其養(yǎng)分釋放與作物需肥規(guī)律相一致的肥料。因此研究開發(fā)控釋肥制備技術，使其養(yǎng)分釋放時間和釋放量與作物的需肥規(guī)律相吻合，最大限度的減少肥料損失， 提高肥料利用率，降低化肥施用總量，降低施肥成本，減少環(huán)境污染，是當前化 學肥料的發(fā)展方向之一。
聚合物膜材是決定控釋肥性質(zhì)的關鍵因素，聚合物包膜控釋肥料按膜材不 同的發(fā)展狀況大致如下(1)回收舊塑料和聚烯烴類包膜肥料，其特點是包膜 工藝簡單，但是使用有的毒有機溶劑，且材料不能在土壤中降解。1993年北京 化工學院申請專利(中國專利93100227.3)，以聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯 或聚氯乙烯為主材料，以吸附性的無機或有機物質(zhì)粉末如膨潤土等、共混填充 物有動植物有機廢料和礦物物質(zhì)為包膜液助劑的包膜液體系。2003年中國農(nóng)業(yè) 大學申請專利(中國專利03155813.5)，以聚烯烴為主要包膜材料，以松節(jié) 油苯、甲苯、二甲苯為溶劑，以石蠟、有機物料淀粉等、無機物料碳酸鈣等為 包膜液助劑的包膜液體系。2004年山東農(nóng)業(yè)大學申請專利(中國專利
200410035783.3) ，以回收廢舊熱塑性樹脂(聚苯乙烯樹脂和聚乙烯樹脂)為 主要材料，以四氯乙烯和二氯甲烷為主要溶劑，以礦物粉、谷物粉、橡膠粉為 包膜液助劑的包膜液體系；2005年北京市農(nóng)林科學院申請專利(中國專利
200510000039.4) ，以回收高分子材料(聚丙烯)為主要包膜材料，以松節(jié)油 為溶劑，以沸石粉為包膜液助劑的包膜材料體系；(2)熱固性樹脂類包膜肥料， 這類肥料的特點是成本較低，但該包膜工藝比較復雜。2003年南京大學等申請 專利(中國專利03132085.6)，脲醛樹脂為包膜材料，以酸性甲醛水溶液為
溶劑，以表面處理劑桐油或以桐油改性的酚醛樹脂為包膜液助劑的包膜液體
系；2004年山東農(nóng)業(yè)大學申請專利(中國專利200410024050. X)，以熱固性 有機高分子聚合物(改型環(huán)氧樹脂和胺類固化劑)為主要材料；(3)熱塑性樹 脂類包膜肥，其特點是材料比較柔軟，機械性能優(yōu)良。2001年中國科學院沈陽 應用生態(tài)研究所申請專利(中國專利01133415.0)，丙烯酸樹脂和纖維素、 淀粉為主要材料、以乙醇、丙酮、二氯甲烷、環(huán)己烷和甲苯為溶劑的包膜液體 系；2003年華南農(nóng)業(yè)大學申請專利(中國專利03140097.3),以水溶性樹脂 為主要材料，以醋酸水溶液為主要溶劑，以膨潤土為包膜液助劑的包膜液體系； 2005年南京理工大學申請專利(中國專利:200510094536,5),以水乳液型和 水溶液性膠粘劑為包膜材料的包膜體系。(4)可降解型聚合物包膜肥，這類包 膜材料的特點是在土壤中可以完全為微生物所降解。1987和1989年日本的窒 素公司在中國申請了相關的三項專利(中國專利87105398， 87105467, 89101193)，以具降解性聚烯烴和聚醚多元醇為主要材料的包膜材料配方。2002 年南京大學等申請專利(中國專利02137895.9)，以硝化纖維素為包膜材料， 以乙醇、乙醚為混合溶劑，以干性油脂添加劑桐油為包膜液助劑的包膜液體系。 .但是，在實際應用中，我國乃至世界控釋肥領域制約其發(fā)展的最主要問題是聚 合物膜材價格比較高、種類比較單一，實際應用的膜材基本上還沒有突破回收 的舊塑料或聚烯烴類材料，這些材料在土壤中難以降解，長期使用必然會帶來 嚴重的環(huán)境后果。相配套的包膜工藝多使用毒性大的有機溶劑，如四氯乙烯、 氯仿、甲苯、二氯乙烷等，生產(chǎn)過程中存在火災、安全隱患。已報道的可降解 聚合物包膜工藝實際應用過于復雜而難以真正推廣、應用。本發(fā)明提供了一種 專門針對包膜控釋肥料的新型可降解聚合物材料的制備方法以及利用此專項 材料制備包膜控釋肥料的方法。本發(fā)明所涉及的包膜材料及其包膜肥料的制備 工藝經(jīng)濟可行。本發(fā)明可降解聚合物包膜控釋肥料在國內(nèi)外未見報道，在國內(nèi) 未見使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種聚合物包膜控釋肥料及其制備方法，其特征在
于，所述聚合物包膜控釋肥料是在顆粒肥料表面包覆一層占顆粒肥總重量的3 % 15 %的可降解型聚合物膜材。
所述聚合物包膜控釋肥料的制備工藝步驟
1) 所述聚合物膜材的制備如下在反應器中，將按重量份數(shù)比為丙烯酸0
30、丙烯酸甲酯0 30、丙烯酸乙酯0 60、丙烯酸丁酯0 60、甲基丙烯酸甲 酯0 70、甲基丙烯酸丁酯0 70、甲基丙烯酸0 20、丙烯酸-2-異辛酯0 50、苯乙烯0 60、醋酸乙烯酯0 30、丙烯酸-a-賴氨酸酯0 20、 4-乙烯基 吡啶0 25的一種或兩種以上的單體混合后，通氮氣，加熱升溫、待溫度升高 至70 9(TC時，加入聚合物重量份數(shù)比為0.05 0.2份的引發(fā)劑，引發(fā)聚合反 應，反應2 7小時后，得到聚合物膜材，冷卻出料備用；其中，制得的聚合 物膜材的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-25 80 °C，聚合物分子量為103 107;
2) 按聚合物膜材占顆粒肥總重量的3% 15 %的比例稱取聚合物膜材 加入聚合物膜材重量份數(shù)比為1 40倍的混合溶劑，攪拌混勻后，同時添加各 種填料、助劑，使其全部溶解，制得聚合物包膜液；
3) 選擇粒級在2 4 mm的圓粒狀肥料，將粒狀肥料置于沸騰式流化床包 膜塔內(nèi)，在55 75T:下進行10 15分鐘預熱，流化壓力調(diào)整至使肥料顆粒充 分沸騰狀為準，霧化壓力為3kpa;熱風溫度為50 7(TC條件下，將包膜液均 勻涂覆在顆粒肥料表面；
4) 一次包膜完成后在包膜塔內(nèi)繼續(xù)烘干5 30分鐘，在顆粒表面形成一 層塑料膜，混合溶劑通過冷凝器回收再利用；停機將包好的肥料放出，冷卻即 為成品聚合物包膜控釋肥料。
所述混合溶劑由乙酸乙酯乙酸丁酯環(huán)己垸二0 80: 0 80: 0 80的
重量份數(shù)比混合配制而成。
所述填料為石蠟、滑石粉、沸石粉和膨潤土中至少兩種，其中石蠟占聚合物
膜材的重量比為0 0.03，滑石粉占聚合物膜材的重量比為0 0.02，沸石粉占 聚合物膜材的重量比為0 0. 01，膨潤土占聚合物膜材的重量比為0 0. 02。 所述助溶劑為甲基異丁基酮、三甲基環(huán)己酮和二乙二醇單丁醚中至少一種，
其中甲基異丁基酮占聚合物膜材的重量比為0 0.03，三甲基環(huán)己酮占聚合物膜 材的重量比為0 0. 02， 二乙二醇單丁醚占聚合物膜材的重量比為0 0. 02。
所述引發(fā)劑為過氧化苯甲酰、偶氮異丁腈中的一種，用量為聚合物重量份數(shù) 的O. 05 0. 2。
所述粒狀肥料可選尿素、碳酸銨、硝酸銨、硫酸銨，硫酸鉀、氯化鉀、硝 酸鉀、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨或復合肥。
本發(fā)明的有益效果是與以往的包膜肥料相比，本發(fā)明實現(xiàn)了真正意義上的采
用合成的可降解型聚合物制造包膜肥料的方法。具有以下的明顯的優(yōu)點
1. 包膜材料進行了特殊的配方設計，專門針對肥料的包膜用途，材料應用的 針對性大大的提高。本系列的包膜材料具有良好的成膜性能，具有良好的抗水性 能，并且可以在自然界中自行降解，屬于環(huán)保材料。
2. 與常用的加熱溶解聚合物工藝不同，采用不加熱的方式溶解聚合物膜材，
減少能耗及溶解過程中的溶劑的揮發(fā)。
3. 包膜工藝簡單，采用普通的流化床包膜方法，投資成本低，簡便可行。
4. 通過改變膜材料中單體的組成及比例，調(diào)控膜材料的分子量大小及玻璃化 轉(zhuǎn)變溫度，進而優(yōu)化膜材的柔韌性、硬度和抗沖擊性能。
5. 通過改變膜材料中親疏水單體的組成及比例，調(diào)控膜材料的親疏水性、耐 水性及通透性，從而更能實現(xiàn)良好的控釋效果。
6. 通過優(yōu)化膜材的結構及厚度，膜材價格只是常規(guī)膜材價格的70%，從而大 大降低了肥料的生產(chǎn)成本，使控釋肥料在大田作物上推廣應用成為可能。
具體實施例方式
本發(fā)明提供一種聚合物包膜控釋肥料及其制備方法，所述聚合物包膜控釋 肥料是在顆粒肥料表面包覆一層占顆粒肥總重量的3%至15%的可降解型聚合膜材。
所述聚合物膜材的制備如下在反應器中，將按重量份數(shù)比為丙烯酸0 30、丙烯酸甲酯0 30、丙烯酸乙酯0 60、丙烯酸丁酯0 60、甲基丙烯酸甲 酯0 70、甲基丙烯酸丁酯0 70、甲基丙烯酸0 20、丙烯酸-2-異辛酯0
50、苯乙烯0 60、醋酸乙烯酯0 30、丙烯酸-a-賴氨酸酯0 20、 4-乙烯 基吡啶0 25的一種或兩種以上的單體混合，通氮氣、加熱升溫、待溫度升高 至70 9(TC時，加入過氧化苯甲酰0 0.2或偶氮異丁腈0 0.2，引發(fā)聚合反 應，反應2 7小時后，得到聚合物膜材。再加入混合溶劑攪拌混勻、同時添 加各種填料、助劑，使其全部溶解，制得聚合物包膜液。其中，制得的聚合物 膜材的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-25 80 °C，聚合物分子量為103 107。
溶劑的選擇針對上述專利中的溶劑毒性問題，本發(fā)明根據(jù)"相似相溶" 的原理，選擇結構相近、低毒、性能優(yōu)越的溶劑進行實驗，篩選溶解性能優(yōu)良、 揮發(fā)速度適中、低毒的溶劑，尋找既能很好地溶解該聚合物，又能符合噴霧沉 淀相轉(zhuǎn)化法成膜工藝要求的溶劑。溶劑的選擇步驟如下用100ml量筒量取按
乙酸乙酯乙酸丁酯環(huán)己烷=0 80: 0 80: 0 80的重量份數(shù)比配制的混
合溶劑加入到500 ml反應瓶中，安放于鐵架臺上，加入4g該聚合物干物質(zhì)， 分別放入機械攪拌的攪拌漿、溫度計、回流裝置。打開攪拌電源，在20 28C 或室溫下攪拌約五分鐘，觀察發(fā)現(xiàn)，該聚合物溶解，成為^真溶液。該真溶液為 透明低粘性，用玻璃棒蘸取溶液后，在空氣中，溶劑揮發(fā)迅速，在玻璃棒上形 成一層完整的薄膜。聚合物真溶液放置到室溫，溶液保持透明狀態(tài)。
聚合物包膜控釋肥料的包膜工藝按以下步驟進行在反應器中，將合成的 聚合物膜材100份，加入100 4000份混合溶劑，同時按上述比例添加各種填 料、助劑，加熱升溫、攪拌后制成聚合物包膜液，冷卻轉(zhuǎn)移備用；稱取3kg的 包膜液(其中聚合物膜材占顆粒肥總重量的12 %)， 5kg粒級在2 4mm的圓 粒狀肥料(如尿素)，將粒狀肥料置于沸騰式包膜塔內(nèi)，在55 75。C下進行10 15分鐘預熱，流化壓力調(diào)整至使肥料顆粒充分沸騰狀為準，霧化壓力為3kpa; 熱風溫度為50 70'C條件下，將包膜液均勻涂覆在顆粒肥料表面， 一次包膜完 成后在包膜塔內(nèi)繼續(xù)烘干5 30分鐘，在顆粒表面形成一層塑料膜，溶劑通過 冷凝器回收再利用；停機將包好的肥料放出，冷卻即為成品控釋包衣尿素肥料。
針對上述專利中的包膜液助劑問題，本發(fā)明的根據(jù)將低包膜液粘性、提高 單位面涂覆率、有效調(diào)節(jié)控釋性能、降低包膜厚度原則，篩選性能優(yōu)良包膜液
的、助劑。加入填料石蠟、滑石粉、沸石粉或膨潤土、助劑甲基異丁基酮、三 甲基環(huán)己酮或二乙二醇單丁醚以調(diào)節(jié)肥料表面性質(zhì)。
本發(fā)明適用的肥料可以是各種水溶性的顆粒肥料，包括尿素、碳酸銨、硝 酸銨、硫酸銨，硫酸鉀、氯化鉀、硝酸鉀、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨等，可以
是單質(zhì)肥料，也可以是復合肥；要求顆粒肥料的粒徑為最為適宜粒徑在2 4mm。
采用小顆粒尿素，也可以用于加工生產(chǎn)高爾夫草坪果嶺專用控釋肥。在本發(fā)明
中，采用的是大顆粒尿素和復合肥，大顆粒尿素先過篩，控制粒徑在2 4mm范 圍內(nèi)。
生物降解性評價將不同的聚合物膜材，準確稱量后埋入土壤中，每隔1
個月取樣，清洗掉表面的泥土后干燥，再次稱量，計算出試樣重量損失率。
釋放特性檢驗:取研制出的肥料樣品，放入尼龍網(wǎng)袋中，然后浸入200ml蒸 餾水中，密封，置于25'C恒溫培養(yǎng)箱中，分別于累積釋放速率達80%時，取 出25ml浸泡液進行分析，將剩余浸泡液倒掉，重新加入200 ml蒸餾水，保持 總體積不變。同時，另取相同的包膜肥料，經(jīng)磨細至100目，測定試樣中所含 各該養(yǎng)分含量。測定項目和方法尿素中N用分光光度法；復合肥中N、 P、 K 用常規(guī)分析方法。
該高分子不同于其他材料之處在于，可以控制高分子材料的分子量大小及 分布進而達到控制膜材釋放的作用。如分子量過低則膜材強度降低，若分子量 過高則塑化成性困難，該聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-25 80 °C，聚合物分子 量的范圍是103 107。 '
下面列舉具體例子對本發(fā)明予以進一步說明。
實施例1
將丙烯酸乙酯甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸按重量份數(shù)比56: 38: 6的 比例混合，攪拌、通氮氣，加熱升溫至75。C時，加入聚合物重量份數(shù)比為0.05 份的過氧化苯甲酰，引發(fā)聚合反應，反應2，小時后，得到聚合物膜材。將合 成的聚合物膜材100g混溶于2500g按重量份數(shù)比的乙酸乙酯環(huán)己垸為2:3 的混合溶劑中，加入分別占聚合物膜材重量比為0.05的膨潤土、 0.05的滑石
粉、0.02的石蠟和0.01的甲基異丁基酮的混合物，攪拌溶解制得包膜液。將
1500g直徑為2 4mm的顆粒狀尿素裝入沸騰流化床中，加熱至60 8(TC。在 熱風溫度為7(TC下，用雙流體噴嘴在空氣霧化壓力為3kpa，以每分鐘2g的 進度噴涂，將溶液全部噴涂到顆粒狀尿素上。所得的控釋尿素，高分子膜約占 肥料總重量的6%左右，此肥料在25 r的水中，養(yǎng)分控制釋放時間約為5個月。
實施例2
在反應器中將丙烯酸丁酯甲基丙烯酸甲酯丙烯酸乙酯甲基丙烯酸按 重量份數(shù)比40: 40: 15: 5的比例混合，攪拌、通氮氣，加熱升溫至84。C，加
入聚合物重量份數(shù)比為0.08份的過氧化苯甲酰，引發(fā)聚合反應，反應6小時 后，得到聚合物膜材。將合成的聚合物膜材60g混溶于2000g按重量份數(shù)比的 乙酸乙酯、乙酸丁酯、環(huán)己垸比例為2 : 2: 1的混合溶劑中，加入分別占聚 合物膜材重量比為0.05的膨潤土、 0.02的滑石粉、0.05的石蠟，0.01的甲基 異丁基酮的混合物，攪拌下制得包膜液。將1500g直徑為2 4 mm顆粒狀尿 素裝入沸騰流化床中，加熱60 90 °C。用雙流體噴嘴在霧化壓力為4 kpa， 以每分鐘2g的速度噴涂于顆粒狀尿素上，所得控釋肥膜占全部控釋肥總重的 4 %左右。此肥料在25 °C水中，養(yǎng)分控制釋放時間約為3個月。 實施例3
在反應器中將甲基丙烯酸丁酯甲基丙烯酸甲酯醋酸乙烯酯甲基丙烯
酸按重量比57: 34: 8: l的比例混合，攪拌、通氮氣，加熱升溫至8(TC，加 入聚合物重量份數(shù)比為0.06份的過氧化苯甲酰，引發(fā)聚合反應，反應5小時 后，得到聚合物膜材。將合成的聚合物膜材50g混溶于2000g按重量份數(shù)比的 乙酸乙酯乙酸丁酯環(huán)己烷比例為2 : 1: 2的混合溶劑中，加入分別占聚 合物膜材重量比為0.05的膨潤土， 0.05的沸石粉，0.03石蠟，0.02的二乙二 醇單丁醚的混合物，攪拌下制得包膜液。將1000g直徑為2 5mm的顆粒狀尿 素裝入沸騰流化床中，加熱到70 80 °C ，熱風溫度為7(TC，用雙流體噴嘴 在霧化壓力為4kpa，以每分鐘2g的速度噴涂于肥料顆粒上，所得控釋鉀肥，
膜占全部肥料總重的5 %左右，在25 °C的水中，養(yǎng)分控制釋放時間約為3個月。
實施例4
在反應器中將甲基丙烯酸丁酯甲基丙烯酸甲酯醋酸乙烯酯丙烯酸按 重量比57: 34: 8: l的比例混合，攪拌、通氮氣，加熱升溫至87。C，加入聚
合物重量份數(shù)比為O. l份的過氧化苯甲酰，引發(fā)聚合反應，反應5小時后，得 到聚合物膜材。將合成的聚合物膜材100g混溶于3000g按重量份數(shù)比，乙酸
乙酯乙酸丁酯環(huán)己垸比例為2 : 2: 1的混合溶劑中，加入分別占聚合物
膜材重量比為0.05的膨潤土， 0.5的滑石粉，0.02的石蠟，0.02的甲基異丁 基酮，0.01的三甲基環(huán)己酮的混合物，攪拌下制得包膜液。將1000g直徑為 2 5 mm的顆粒復合肥裝入沸騰流化床中，加熱至70 80 。C用雙流體噴嘴在 霧化壓力為4kpa，以每分鐘2.5 g的流量噴涂于復合肥顆粒表面上，所得控 釋肥膜所占全部控釋肥重量的10%左右，此肥料在25。C的水或土壤中，養(yǎng)分 控制釋放時間約為8個月。 實施例5
在反應器中將丙烯酸乙酯丙烯酸甲酯苯乙烯向烯酸按重量比50: 39:
9: 2的比例配制成混合溶液，攪拌、通氮氣，加熱升溫至7S。C，加入聚合物 重量份數(shù)比為0. 12份的過氧化苯甲酰，引發(fā)聚合反應，反應3小時后，得到 聚合物膜材。將合成的聚合物膜材100g混溶于2000g按重量份數(shù)比，乙酸乙 酯、乙酸丁酯、環(huán)己烷比例為2 : 2: l的混合溶劑中，加入分別占聚合物重 量比為0.03的膨潤土， 0.04的滑石粉，0.03的石蠟，O.Ol的甲基異丁基酮的 混合物，攪拌下制得包膜液。將1500g直徑為2 4 ram顆粒狀尿素裝入沸騰 流化床中，加熱60 90。C。用雙流體噴嘴在霧化壓力為3kpa,以每分鐘2g 的速度噴涂于顆粒狀尿素上，所得控釋肥膜占全部控釋肥總重的6 %左右。 此肥料在25 'C水中，養(yǎng)分控制釋放時間約為5個月。 實施例6
在反應器中將甲基丙烯酸甲酯丙烯酸乙酯丙烯酸4-乙烯基吡啶按重
量比45: 46: 7: 2的比例配制成混合溶液，攪拌、通氮氣，加熱升溫至90。C，
加入聚合物重量份數(shù)比為0. 15份的偶氮異丁腈，引發(fā)聚合反應，反應4小時 后，得到聚合物膜材。將合成的聚合物膜材90g混溶于2000g按重量份數(shù)比， 乙酸乙酯、乙酸丁酯、環(huán)己垸比例為2 : 1: 2的混合溶劑中，加入分別占聚 合物膜材重量比為0.03的膨潤土， 0.04滑石粉，0.03的石蠟，0.01的甲基異 丁基酮的混合物，攪拌下制得包膜液。將1500g直徑為2 4 mm顆粒狀尿素 裝入沸騰流化床中，加熱60 90 °C。用雙流體噴嘴在霧化壓力為4 kpa，以 每分鐘2g的速度噴涂于顆粒狀尿素上，所得控釋肥膜占全部控釋肥總重的6 %左右。此肥料在25 °C水中，養(yǎng)分控制釋放時間約為3個月，高分子膜材 12個月降解15。/o。 實施例7
在反應器中將丙烯酸乙酯甲基丙烯酸甲酯丙烯酸丙烯酸-2-異辛酯按 重量比48: 41: 9: 2的比例配制成混合溶液，攪拌、通氮氣，加熱升溫至8(TC，
加入聚合物重量份數(shù)比為0.06份的過氧化苯甲酰，引發(fā)聚合反應，反應7小 時后，得到聚合物膜材。將合成的聚合物膜材90g混溶于2000g按重量份數(shù)比， 乙酸乙酯、乙酸丁酯、環(huán)己烷比例為3 : 1: 1的混合溶劑中，加入分別占聚 合物膜材重量比為0. 05的膨潤土， 0. 05的滑石粉，0. 03的石蠟，0. 01甲基異 丁基酮的混合物，攪拌下制得包膜液。將1500g直徑為2~4 mm顆粒狀磷酸二 氫銨裝入沸騰流化床中，加熱60 90 °C。用雙流體噴嘴在霧化壓力為4 kpa， 以每分鐘2g的速度噴涂于顆粒狀磷酸二氫銨上，所得控釋肥膜占全部控釋肥 總重的6%左右。此肥料在.25 °C水中，養(yǎng)分控制釋放時間約為3個月。 實施例8
在反應器中將丙烯酸乙酯丙烯酸甲酯甲基丙烯酸丁酯丙烯酸-a-賴氨酸酯按重量比52: 37: 9: 2的比例配制成混合溶液，攪拌、通氮氣，加
熱升溫至85'C，加入聚合物重量份數(shù)比為0.09份的偶氮異丁腈，引發(fā)聚合反 應，反應6小時后，得到聚合物膜材。將合成的聚合物膜材60g混溶于2400g 按重量份數(shù)比，乙酸乙酯、乙酸丁酯、環(huán)己垸比例為2 : 1: 2的混合溶劑中，
加入分別占聚合物膜材重量比為0.05的膨潤土， 0.03的石蠟，0.015的甲基 異丁基酮的混合物，攪拌下制得包膜液。將lOOOg直徑為2 4 mm顆粒狀 15-15-15復合肥裝入沸騰流化床中，加熱60 9(TC。用雙流體噴嘴在霧化壓 力為4kpa，以每分鐘2g的速度噴涂于顆粒狀復合肥上，所得控釋肥膜占全 部控釋肥總重的6%左右。此肥料在25 °C水中，養(yǎng)分控制釋放時間約為3個 月，高分子膜材12個月降解12%。
權利要求
1.一種聚合物包膜控釋肥料，其特征在于，所述聚合物包膜控釋肥料是在顆粒肥料表面包覆一層占顆粒肥總重量的3％～15％的可降解型聚合物膜材。
2. 根據(jù)權利要求1所述聚合物包膜控釋肥料，其特征在于，所述聚合物膜 材的制備如下在反應器中，將按重量份數(shù)比為丙烯酸0 30、丙烯酸甲酯0 30、丙烯酸乙酯0 60、丙烯酸丁酯0 60、甲基丙烯酸甲酯0 70、甲基丙烯 酸丁酯0 70、甲基丙烯酸0 20、丙烯酸-2-異辛酯0 50、苯乙烯0 60、 醋酸乙烯酯0 30、丙烯酸-a -賴氨酸酯0 20、 4-乙烯基吡啶0 25的一種 或兩種以上的單體混合成，加入過氧化苯甲酰0 0. 2或偶氮異丁腈0 0. 2， 引發(fā)聚合反應，反應2 7小時后，得到聚合物膜材，冷卻出料備用。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述聚合物包膜控釋肥料，其特征在于，所述聚合 物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-25 80 °C，聚合物分子量的范圍是103 107。
4. 一種聚合物包膜控釋肥料的制造方法，其特征在于，所述聚合物包膜控 釋肥料的制備工藝步驟1) 按聚合物膜材占顆粒肥總重量的3% 15 %的比例稱取聚合物膜材加入聚合物膜材重量份數(shù)比為1 40的混合溶劑，攪拌混勻，同時添加各種填 料、助劑，使其全部溶解，制得聚合物包膜液；2) 選擇粒級在2 4 mm的圓粒狀肥料，將粒狀肥料置于沸騰式流化床包 膜塔內(nèi)，在55 75"下進行10 15分鐘預熱，流化壓力調(diào)整至使肥料顆粒充 分沸騰狀為準，霧化壓力為3 4kpa;熱風溫度為50 7(TC條件下，將包膜液 均勻涂覆在顆粒肥料表面；3) —次包膜完成后在包膜塔內(nèi)繼續(xù)烘干5 30分鐘，在顆粒表面形成一層 塑料膜，混合溶劑通過冷凝器回收再利用；停機將包好的肥料放出，冷卻即為 成品聚合物包膜控釋肥料。
5. 根據(jù)權利要求4所述聚合物包膜控釋肥料的制造方法，其特征在于，所 述混合溶劑由乙酸乙酯乙酸丁酯環(huán)己烷=0 80: 0 80: 0 80的重量份數(shù)比混合配制而成。
6. 根據(jù)權利要求4所述聚合物包膜控釋肥料的制造方法，其特征在于，所述 填料為石蠟、滑石粉、沸石粉和膨潤土中至少兩種，其中石蠟占聚合物膜材的重量比為0 0.03，滑石粉占聚合物膜材的重量比為0 0.02，沸石粉占聚合物膜 材的重量比為0 0. 01，膨潤土占聚合物膜材的重量比為0 0. 02。
7. 根據(jù)權利要求4所述聚合物包膜控釋肥料的制造方法，其特征在于，所述 助溶劑為甲基異丁基酮、三甲基環(huán)己酮和二乙二醇單丁醚中至少一種，其中甲基 異丁基酮占聚合物膜材的重量比為0 0.03，三甲基環(huán)己酮占聚合物膜材的重量 比為0 0. 02， 二乙二醇單丁醚占聚合物膜材的重量比為0 0. 02。
8. 根據(jù)權利要求4所述聚合物包膜控釋肥料的制造方法，其特征在于，所 述粒狀肥料可選尿素、碳酸銨、硝酸銨、硫酸銨，硫酸鉀、氯化鉀、硝酸鉀、 磷酸氫二銨、磷酸二氫銨或復合肥。性
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于肥料控釋技術領域的涉及用于肥料控釋的新型的溶劑型可降解的一種聚合物包膜控釋肥料及其制備方法。聚合物包膜控釋肥料是在顆粒肥料表面包覆一層占顆粒肥總重量的3％～15％的可降解型聚合物膜材。聚合物膜材是由丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、丙烯酸-2-異辛酯、苯乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯酸-α-賴氨酸酯、4-乙烯基吡啶中的一種或多種混合，引發(fā)聚合而成。本包膜材料具有良好的成膜性能，具有良好的抗水性能，并且可以在自然界中自行降解，屬于環(huán)保材料。包膜工藝簡單，采用普通的流化床包膜方法，投資成本低，簡便可行。
文檔編號C05G3/00GK101172913SQ20071017603
公開日2008年5月7日 申請日期2007年10月18日 優(yōu)先權日2007年10月18日
發(fā)明者劉青梅, 張福鎖, 曹一平, 楊相東, 江榮風, 胡樹文, 陶樹明 申請人:中國農(nóng)業(yè)大學