[发明专利]一种复合改性聚氨酯包膜液、控释肥料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种复合改性聚氨酯包膜液、控释肥料及其制备方法，所述聚氨酯包膜控释肥料的制备方法，包括如下步骤：(1)将植物油多元醇和凹凸棒土按预定比例混合均匀，得到A组分；(2)将多亚甲基多苯基异氰酸酯与10％‑15％摩尔比的腰果酚在70℃‑80℃下反应1‑3小时，得到B组分；(3)将所述A、B组分按比例混合均匀后得到植物油基凹凸棒土杂化复合改性聚氨酯包膜液；(4)将待包膜颗粒肥料进行预热；(5)将所述复合改性聚氨酯包膜浆液喷涂在预热后的肥料颗粒表面上；(6)待所述植物油基聚氨酯包膜浆液固化后重复喷涂所述植物油基聚氨酯包膜浆液3‑6次，得到所述植物油基凹凸棒土杂化复合改性聚氨酯包膜控释肥料。

技术领域

本发明涉及一种包膜材料、包膜控释肥料及其制备方法，尤其涉及一种植物油基与凹凸棒土杂化复合改性聚氨酯包膜液、控释肥料及其制备方法。

背景技术

缓控释肥料作为一种新型肥料，以其节能环保、肥料利用率高、增产增效、省工省时等独特优势而受到全球的广泛关注。缓控释肥料主要有三种机理达到缓释的目的：一、添加氮抑制剂；二、添加甲醛尿素；三、对肥料进行包膜。控释肥料是缓释肥料的高级形式，包膜控释肥料可以对肥料颗粒中含有的所有养分进行控制释放，整体控释性强，是当今缓控释肥料开发和应用的重点新型肥料。我国在《国民经济和社会发展第十一个五年计划(2006-2010)规划纲要》、农业部《全国农业和农村经济发展第十一五年规划(2006-2010)》等重要文件中也明确提出大力发展控释肥行业，在国家大力推动下控释肥料近处年得到快速发展，市场空间巨大。

包膜控释肥料从包膜材料种类上来分，又分为无机物包膜控释肥料和有机物包膜控释肥料，其中以有机物质形成的树脂包膜控释肥更是缓控释肥中的精品。因为其技术含量高、养分释放同步性吻合度精确，性能上远超过其他类缓控释肥料，但仍有许多技术难点需要攻克，如：无溶剂化、可连续化生产、膜材料低成本化和可生物降解等。

在我国，以有机溶剂溶解高分子材料，如聚烯烃类材料等，然后喷涂包膜肥料颗粒制备的包膜型控释肥料，其工艺虽然较为成熟，但是存在生产成本过高、连续化水平较低、生产过程中使用有机溶剂污染环境、膜材料不易降解等缺点。针对包膜材料及绿色工艺和环境保护等要求，聚氨酯的原位聚合成膜反应越来越成为研究的热点；因此，确有必要提供一种新的包膜控释肥料，其包膜原料来源广泛、廉价易得、无毒无害、生产工艺简单且肥料控释效果良好。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种植物油基与凹凸棒土杂化复合改性聚氨酯包膜液、控释肥料及其制备方法，所使用的包膜材料来源广泛、廉价易得、可生物降解、无毒无害、生产工艺简单且控释效果好。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种复合改性聚氨酯包膜液，其中，所述聚氨酯包膜液由含有凹凸棒土的植物油多元醇和经腰果酚改性后的异氰酸酯混合而成。

上述的复合改性聚氨酯包膜液，其中，所述植物油多元醇中羟基基团与所述经腰果酚改性后的异氰酸酯中异氰酸根基团的摩尔比为[OH]:[NCO]＝1:0.8-1.2。

上述的复合改性聚氨酯包膜液，其中，所述植物油多元醇选自蓖麻油多元醇、氢化蓖麻油多元醇、大豆油多元醇、羟基化菜籽油多元醇中的至少一种；所述异氰酸酯选自下述异氰酸酯中的一种或其任意组合：甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4，4'-二异氰酸酯、改性二苯基甲烷-4，4'-二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯。

上述的复合改性聚氨酯包膜液，其中，所述的凹凸棒土添加量为植物油质量的20％-30％；所述的凹凸棒土为细度400目以上的凹凸棒土。

上述的复合改性聚氨酯包膜液，其中，所述异氰酸酯为多亚甲基多苯基多异氰酸酯，所述异氰酸酯中异氰酸根基团的质量含量为30.2％-32.0％。

上述的复合改性聚氨酯包膜液，其中，所述的经腰果酚改性后的多异氰酸酯由多亚甲基多苯基异氰酸酯中加入10％-15％摩尔比的腰果酚在70℃-80℃下反应1-3小时制备得到。