專利名稱：一種水溶性防結(jié)塊劑及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種水溶性防結(jié)塊劑及其制備方法，特別適用于粉狀或結(jié)晶狀化肥防結(jié)塊劑的制備與應用。
背景技術：
化肥，無論是粉狀還是粒狀，在某些條件時會結(jié)塊而失去流動性，形成硬塊的現(xiàn)象稱為化肥結(jié)塊。化肥結(jié)塊現(xiàn)象通常發(fā)生在物質(zhì)的儲存、裝卸及運輸過程中?；式Y(jié)塊主要原因是化肥顆粒之間因為水分交換、鹽分溶解再結(jié)晶、生成鹽橋等因素導致的，化肥結(jié)塊不僅影響化肥的外觀，還會降低其使用效率。近年來，化肥防結(jié)塊技術的開發(fā)與利用已經(jīng)引起了廣泛的關注，
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目前常用的化肥防結(jié)塊劑是油溶性防結(jié)塊劑、惰性粉體防結(jié)塊劑、油粉混合防結(jié)塊劑以及少量的水溶性防結(jié)塊劑。I)中國專利(CN 101298400A)采用石蠟、烷基胺、絲盤-80、礦物油為原料，在70°C 80°C下攪拌20 30分鐘而制成一種膏狀油溶性防結(jié)塊劑。該技術主要利用石蠟等疏水材料在肥料表面包裹，形成一層疏水膜，阻礙肥料顆粒之間形成鹽橋，從而起到防結(jié)塊效果。2)中國專利(CN 101450878)以滑石為主要原料，再添加鉀長石、凹凸棒石經(jīng)細磨、表面改性、混合配而制成一種粉狀防結(jié)塊劑。該技術通過無機粉體在肥料表面吸附，阻礙肥料之間直接接觸，從而防止肥料結(jié)塊。3)中國專利(CN 101199921)以吉米奇季銨鹽、陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、聚合物及水均勻混合，制成一種水溶性表面活性劑。該技術通過表面活性劑的定向吸附，形成一層致密的疏水膜，阻礙化肥顆粒間的直接接觸，而達到防結(jié)塊的目的。油溶性防結(jié)塊劑和惰性粉體防結(jié)塊劑對顆粒化肥有一定的防結(jié)塊效果，油粉配合效果更加顯著，其作用原理都是通過表面包裹形成疏水膜，阻礙顆粒之間形成鹽橋，從而達到化肥防結(jié)塊的效果。粉狀或結(jié)晶化肥，因其粒徑小，比表面積大，化肥結(jié)塊嚴重，采用包裹油粉的方法已無法實現(xiàn)；同時，隨著化肥市場的發(fā)展，水溶性化肥的需求不斷增大，采用水溶性防結(jié)劑將是當今化肥行業(yè)急需解決的難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種水溶性防結(jié)塊劑及其制備的方法，尤其適用于粉狀或結(jié)晶狀化肥防結(jié)塊劑的制備與應用。本發(fā)明所采用的原材料主要為水溶性高分子、表面活性劑以及低碳醇。本發(fā)明的主要原理是采用親水性的高分子物質(zhì)鋪展在肥料表面，鎖定肥料表面的自由水分子，降低水分子的活度，阻礙化肥顆粒之間鹽橋的形成，從而達到化肥防結(jié)塊；采用表面活性劑是增加水溶性高分子物質(zhì)在化肥表面的鋪展性；低碳醇和水主要作為防結(jié)劑載體。本發(fā)明的技術方案為一種水溶性防結(jié)塊劑，其特征在于水溶性防結(jié)劑以低碳醇和水為包膜載體與水溶性高分子和表面活性劑復配而成,各物質(zhì)按質(zhì)量百分比計,水溶性高分子10 50%、表面活性劑5-20%、低碳醇10-20%、水10-75 %。本發(fā)明水溶性防結(jié)塊劑最佳組成和配比如下，各物質(zhì)按質(zhì)量百分比計，水溶性高分子30 40%，表面活性劑10-20 %，低碳醇10-20 %，水:20-50 %。所述的水溶性高分子為聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸鈉、聚甲基丙烯酸鉀、聚丙烯酸、聚丙烯酸鉀、聚丙烯酸鈉、水解聚馬來酸、聚丙烯醇、馬來酸-丙烯酸共聚物、聚環(huán)氧琥珀酸、聚環(huán)氧琥珀酸鈉、聚天冬氨酸、聚天冬氨酸鈉、水溶性 淀粉、水溶性聚氨酯中一種或二種以上混合物。表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸鈉、順丁烯二酸二仲辛酯磺酸鈉、亞甲基雙奈磺酸鈉中一種或二種以上混合物。所述的脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸鈉為直鏈型或支鏈型，碳原子數(shù)在8 18之間，環(huán)氧乙烷數(shù)在2 18之間。所述的低碳醇為甲醇、乙醇、異丙醇、正丙醇中的一種或二種以上混合物。水溶性防結(jié)塊劑的制備方法，各物質(zhì)按質(zhì)量百分比計，其特征在于按以下步驟進行向帶有攪拌漿和加熱裝置的反應釜中添加10-75%水加熱到35-40°C時添加5-20%表面活性劑和10-20%低碳醇，攪拌、加熱，當溫度達到60°C后，加入10 50%水溶性高分子，繼續(xù)攪拌30分種，待溶解分散完全后，得到水溶性防結(jié)塊劑。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點本發(fā)明采用親水性高分子鎖定肥料表面的水分，降低水分子的活度，阻礙化肥顆粒之間“溶解-結(jié)晶”的過程，從而實現(xiàn)防結(jié)塊的目的。與傳統(tǒng)采用油、粉包膜的辦法相比，用量少，效果更佳；重要的是水溶性防結(jié)劑解決了粉狀或結(jié)晶狀化肥無法用油、粉包膜的問題。本發(fā)明所生產(chǎn)的防結(jié)塊劑不受肥料粒徑影響，不僅適用于普通復合肥，而且對粉狀肥料具有很好的防結(jié)塊效果。本發(fā)明所生產(chǎn)的防結(jié)塊劑具有非常好的親水性，不影響化肥的水溶性，無污染；傳統(tǒng)油粉包膜的化肥在使用過程中會產(chǎn)生浮油和浮塵，在自然條件不易降解，造成環(huán)境污染。本發(fā)明工藝操作簡單、易行，便于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實施例方式以下各實施例的原料按質(zhì)量份計算。實施例I :水溶性防結(jié)劑配方為水40份、乙醇10份、十二烷基脂肪醇聚氧乙烯醚10份、聚乙烯吡咯烷酮30份、聚甲基丙烯酸10份，水溶性防結(jié)劑制備方法為向帶有攪拌漿和加熱裝置的反應釜中添加40份水加熱到35-40°C時添加10份十二烷基脂肪醇聚氧乙烯醚和10份乙醇，攪拌、加熱，當溫度達到60°C后，加入聚乙烯吡咯烷酮30份、聚甲基丙烯酸10份，繼續(xù)攪拌30分種，待溶解分散完全后，得到無色透明的液體，制得水溶性防結(jié)劑(簡稱富邦水劑)?；蕦嶒灅悠废趸咚?5-15-15，粒度(2_4mm) 90%防結(jié)劑對比樣品湖北富邦科技股份有限公司的生產(chǎn)現(xiàn)有油體防結(jié)塊劑FA1665(簡稱FA1665，下同)、湖北富邦科技股份有限公司的生產(chǎn)現(xiàn)有粉體防結(jié)塊劑FP18 (簡稱FP18)、FA1665+FP18、國產(chǎn)某水溶性防結(jié)劑(簡稱國產(chǎn)水劑)、西班牙花王水溶性防結(jié)劑(簡稱花王水劑，下同)實驗結(jié)果如下表
IFA1665~IFP18 IFA1665+ FP18~|國產(chǎn)水劑|花王水劑|富邦水劑|空白·添加量 kg/t 2.0 4.0 I. 5+3.0T75 H T75 0松散度 ％ 7761 9257849048實施例2 水溶性防結(jié)劑配方為水30份、異丙醇20份、順丁烯二酸二仲辛酯磺酸鈉5份、正辛醇聚氧乙烯醚羧酸鈉5份、聚乙烯吡咯烷酮25份、水解聚馬來酸15份，水溶性防結(jié)劑制備方法為向帶有攪拌漿和加熱裝置的反應釜中添加30份水加熱到35-40°C時添加順丁烯二酸二仲辛酯磺酸鈉5份、正辛醇聚氧乙烯醚羧酸鈉5份和20份異丙醇，攪拌、加熱，當溫度達到60°C后，加入聚乙烯吡咯烷酮25份、水解聚馬來酸15份，繼續(xù)攪拌30分種，待溶解分散完全后，得到無色透明的液體，制得水溶性防結(jié)劑(簡稱富邦水劑)?；蕦嶒灅悠窙_施肥KNO3，結(jié)晶固體防結(jié)劑對比樣品FA1665、FP18、國產(chǎn)水齊[J、花王水劑實驗結(jié)果如下表
IFA1665IFP18 |國產(chǎn)水劑|花王水劑|富邦水劑|空白
添加量 kg/t IToO~T75 T75 T75 o
松散度％包裹失敗 58 67889246實施例3 水溶性防結(jié)劑配方為冰20份、甲醇15份、亞甲基雙奈磺酸鈉5份、十四烷基脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸鈉10份、馬來酸-丙烯酸共聚物40份、聚丙烯醇10份，加入到帶有攪拌槳的反應器中，水溶性防結(jié)劑制備方法為向帶有攪拌漿和加熱裝置的反應釜中添加20份水加熱到35-40°C時添加亞甲基雙奈磺酸鈉5份、十四烷基脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸鈉10份和甲醇15份，攪拌、加熱，當溫度達到60°C后，加入馬來酸-丙烯酸共聚物40份、聚丙烯醇10份，繼續(xù)攪拌30分種，待溶解分散完全后，得到無色透明的液體，制得水溶性防結(jié)劑(簡稱富邦水劑)?；蕦嶒灅悠?5-15-15尿基復合肥,粉末固體
防結(jié)劑對比樣品湖北富邦科技股份有限公司的油體防結(jié)塊劑FA3368 (簡稱FA3368，下同)、FP18、國產(chǎn)水劑、花王水劑實驗結(jié)果如下表
權利要求
1.一種水溶性防結(jié)塊劑，其特征在于水溶性防結(jié)劑以低碳醇和水為包膜載體與水溶性高分子和表面活性劑復配而成，各物質(zhì)按質(zhì)量百分比計，水溶性高分子10 50%、表面活性劑5-20%、低碳醇10-20%、水10-75 %。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種水溶性防結(jié)塊劑，其特征在于所述的水溶性高分子為聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸鈉、聚甲基丙烯酸鉀、聚丙烯酸、聚丙烯酸鉀、聚丙烯酸鈉、水解聚馬來酸、聚丙烯醇、馬來酸-丙烯酸共聚物、聚環(huán)氧琥珀酸、聚環(huán)氧琥珀酸鈉、聚天冬氨酸、聚天冬氨酸鈉、水溶性淀粉、水溶性聚氨酯中的一種或二種以上混合物。
3.根據(jù)權利要求I所述的水溶性防結(jié)塊劑，其特征在于表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸鈉、順丁烯二酸二仲辛酯磺酸鈉、亞甲基雙奈磺酸鈉中的一種或二種以上混合物。
4.根據(jù)權利要求3所述的水溶性防結(jié)塊劑，其特征在于所述的脂肪醇聚氧乙烯醚、月旨肪醇聚氧乙烯醚羧酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸鈉為直鏈型或支鏈型，碳原子數(shù)在8 18之間，環(huán)氧乙烷數(shù)在2 18之間。
5.根據(jù)權利要求I所述的水溶性防結(jié)塊劑，其特征在于所述的低碳醇為甲醇、乙醇、異丙醇、正丙醇中的一種或二種以上混合物。
6.根據(jù)權利權利I一 5之一所述的水溶性防結(jié)塊劑的制備方法，各物質(zhì)按質(zhì)量百分比計，其特征在于按以下步驟進行向帶有攪拌漿和加熱裝置的反應釜中添加10-75%水加熱到35-40°C時添加5-20%表面活性劑和10-20%低碳醇，攪拌、加熱，當溫度達到60°C后，力口入10 50%水溶性高分子，繼續(xù)攪拌30分種，待溶解分散完全后，得到水溶性防結(jié)塊劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水溶性防結(jié)塊劑及其制備的方法，各物質(zhì)按質(zhì)量百分比計，水溶性防結(jié)劑以低碳醇和水為包膜載體與水溶性高分子和表面活性劑復配而成，各物質(zhì)按質(zhì)量百分比計，水溶性高分子10～50% 、表面活性劑5-20%、低碳醇10-20% 、水10-75%；制備方法為向帶有攪拌漿和加熱裝置的反應釜中添加水加熱到35-40℃時添加表面活性劑和低碳醇，攪拌、加熱，當溫度達到60℃后，加入水溶性高分子，繼續(xù)攪拌30分種，待溶解分散完全后，得到水溶性防結(jié)塊劑。本發(fā)明的防結(jié)塊劑采用親水性的高分子鋪展在肥料表面，鎖定肥料表面的自由水分子，降低水分子的活度，阻礙化肥顆粒之間鹽橋的形成，從而達到化肥防結(jié)塊。
文檔編號C05G3/00GK102786358SQ201210311289
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月29日 優(yōu)先權日2012年8月29日
發(fā)明者劉裕, 楊慧萍, 王仁宗 申請人:湖北富邦科技股份有限公司