[发明专利]一种基于C36二聚脂肪酸聚酯多元醇的控释肥包衣材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于C36二聚脂肪酸聚酯多元醇的控释肥包衣材料及其制备方法，属于缓控释肥技术领域。

背景技术

随着国家政治经济文化的发展，传统肥料的利用率低下，污染严重等问题日益突出，国内外越来越多将重点放在缓控释肥等新型肥料的研究上。例如：William P.Moore(US4711659，US4969947等)的一系列专利中，描述了先采用与肥料进行化学键结合形成第一层包膜，然后采用聚氨酯类材料进行第二层包膜的控释肥料。Alice P.Hudson(US5538531)专利中明确的描述了采用异氰酸酯以及多元醇，它采用了甲苯二异氰酸酯以及包括蓖麻油及氢化蓖麻油在内的多种多元醇为原来的聚氨酯包膜控释肥料的制作方法。中国专利文献CN101348394A(200710141886.1)公开了一种水性聚合物包膜剂以及包含该包膜剂的包膜控释肥料及其制备方法。

目前国内缓控释肥包衣材料使用较多的是以聚烯烃或回收的旧塑料膜材料，溶解在有机溶剂中喷涂在肥料表面成膜。但是其存在生产成本较高，生产过程中有机溶剂的回收不完全造成的环境污染严重，包膜材料不易被微生物降解，容易造成所谓的“白色污染”等问题，长期使用会给土壤带来严重后果。

二聚脂肪酸作为天然油脂不饱和脂肪酸的聚合产物，资源丰富，价格低廉。二聚脂肪酸分子中含有两个羧基和两个长链的烃基，和聚乙二醇缩聚反应制得聚酯，分子中既有呈一定刚性的憎水基团，又有亲水性的聚醚链，且因长支链环绕在脂键四周，产生的空间位阻效应，有效的组织了水等小分子对脂键的破坏，所以与异氰酸酯反应制得的聚氨酯包衣材料化学稳定性高，柔韧性高，具有良好的生物降解性，长期使用也不会给土壤带来环境问题，绿色环保、安全无害。

聚氨酯类树脂包衣材料其异氰酸酯组分和多元醇组分在肥料颗粒表面的混合程度较低，包衣材料的利用率低；其包衣材料由液态向固态的转变过程中粘度增大，在没有防粘溶剂的作用下，易在固化过程中出现包衣不均匀、包不住、拉丝等问题，从而影响肥料的控释性能。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于C36二聚脂肪酸聚酯多元醇的控释肥包衣材料，该包衣材料以二聚脂肪酸聚酯多元醇为原料，来源广泛，合成工艺简单，成本低廉，且制得的包衣材料具有很好的生物降解性能。利用自然界分解脂肪族聚酯的微生物分泌的聚酯分解酶，最终将聚合物分解为二氧化碳和水，对环境无毒害，无污染，天然环保。

本发明的技术方案如下：

一种基于C36二聚脂肪酸聚酯多元醇的控释肥包衣材料，所述的包衣材料是由A料和B料在65℃-85℃下搅拌混合反应而成，其中，所述的A料占包衣材料重量的50-75％，所述的B料占包衣材料重量的25-50％；所述的A料为C36二聚脂肪酸聚酯多元醇和/或大豆油多元醇，所述的B料为异氰酸酯。

根据本发明优选的，所述的A料占包衣材料重量的60-70％，所述的B料占包衣材料重量的30％-40％，进一步优选，B料占包衣材料重量的32-35％。

根据本发明优选的，异氰酸酯选自：甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4-二苯基甲烷二异氰酸酯之一，或者，4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和甲苯二异氰酸酯-六亚甲基二异氰酸酯的混合物。

根据本发明优选的，所述的A料为C36二聚脂肪酸聚酯多元醇和大豆油多元醇，C36二聚脂肪酸聚酯多元醇占C36二聚脂肪酸聚酯多元醇和大豆油多元醇混合物重量的30％-50％，大豆油多元醇占C36二聚脂肪酸聚酯多元醇和大豆油多元醇混合物重量的50％-70％。进一步优选的，C36二聚脂肪酸聚酯多元醇占C36二聚脂肪酸聚酯多元醇和大豆油多元醇混合物重量的35％-45％，大豆油多元醇占C36二聚脂肪酸聚酯多元醇和大豆油多元醇混合物重量的55％-65％。

根据本发明优选的，所述的C36二聚脂肪酸聚酯多元醇的羟值为80-120mgKOH/g,大豆油多元醇的羟值为200-300mgKOH/g。

根据本发明优选的，所述的C36二聚脂肪酸聚酯多元醇的制备按照文献：冯光炷，李和平，崔英德，卢奎，渠海，C36二聚脂肪酸/聚乙二醇聚酯的制备及动力学研究[J]2007,35(7)75-78制得，具体步骤如下：