[发明专利]一种包膜缓控肥料及其制备方法

说明书

提供一种包膜缓控肥料及制备方法。包括肥料颗粒及第一包膜层环氧丙烯酸酯乳液光固化产物层，及第二包膜层甲基丙烯酸羟乙酯封端的水性聚氨酯预聚体光固化产物层。制备方法：第一包膜液的配制，将的双酚A型环氧树脂溶于溶剂中，95℃滴加的甲基丙烯酸和催化剂，搅拌并加入水，高速搅拌乳化后加入改性剂及光引发剂搅拌；第二包膜液的配制，蓖麻油抽湿，加入异佛尔酮二异氰酸酯75～80℃下反应，再加入二羟甲基丁酸，再加入甲基丙烯酸羟乙酯反应，降温后加三乙胺，高速搅拌，再加水乳化，得到第二包膜液；制备包膜缓控肥料，将第一包膜液和第二包膜液先后喷涂肥料颗粒，然后紫外光照射。优点：提高肥料的控释效果，可以改变两种包膜液的比例调节成膜效果。

技术领域

本发明涉及一种包膜缓控肥料及其制备方法，属于缓控肥料技术领域。

背景技术

我国是一个农业大国，而化工肥料作为粮食增产的重要生产资料必不可少，肥料可以为植物提供必须的营养元素，改善土壤性质、提高土壤肥力水平。传统肥料存在一个问题，化肥的利用率很低平均只有30％左右，并且没有被利用的肥料会挥发到空气中或者随着土壤水分流失到地表使土壤富营养化，这样不仅浪费了大量的资源并且污染了环境。

包膜类控释肥料逐渐得到重视，包膜肥料又称包衣肥料、薄膜肥料。用半透性或不透性薄膜物质包裹速效性化肥颗粒而成的肥料。包膜的目的是使包膜肥料在施入土壤后里面的速效养分缓慢地释放出来。这类肥料可以实现肥料缓慢释放、植物养分吸收协调配合，提高了肥料的利用率，也减少了追肥的用量和次数以及所增加的劳动成本，而且减轻了肥料浪费对环境的污染，实现了农业与环境的可持续发展。

现阶段市场上的包膜肥料存在种类繁多、养分配比不合理、控释效果一般、制备工艺复杂等问题。目前包膜肥料包裹后需要通过加热的方式，将多余的水分或溶剂蒸发掉以达到固化的目的，工序多且操作比较麻烦，且喷涂前需对肥料进行预热。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明旨在提供一种简单易制备复合包膜材料，提高控释膜的控释效果，同时结合光固化技术简化包膜肥料的合成工艺，降低成本。

为了实现上述的技术目的，本发明采用如下的技术方案。

一种包膜缓控肥料，包括肥料颗粒和肥料颗粒外的包膜层。具体的，肥料颗粒为任意肥料颗粒或者复合肥颗粒，在实际应用时，可以根据用途调配相应组分的比例。包膜层包括第一包膜层和第二包膜层，第一包膜层为环氧丙烯酸酯乳液光固化产物，第二包膜层为甲基丙烯酸羟乙酯封端的水性聚氨酯预聚体光固化产物。

如上述的一种包膜缓控肥料，所述第一包膜层的厚度为2-5mm，所述第二包膜层的厚度为2-5mm。

一种包膜缓控肥料的制备，包括以下步骤：

步骤一、分别制备第一包膜液和第二包膜液

第一包膜液的配制：

将24～28的双酚A型环氧树脂E51溶于丙二醇甲醚与正丁醇的混合溶剂中置于反应容器中，95℃条件下滴加8～15g的甲基丙烯酸和0.3g的催化剂四丁基溴化铵，搅拌反应2-3h，反应结束后加入水，高速搅拌乳化得到的水性环氧丙烯酸酯乳液。然后在室温下将相应的改性剂及光引发剂加入到乳液中，搅拌混合均匀即可得到第一包膜液。

具体的，改性剂为滑石粉、轻质碳酸钙和纳米氧化锌中的一种或几种任意比例混合，占包膜液总质量的0.5～1％，光引发剂为苯偶酰及其衍生物，用量为两种包膜液总量3～7％。

第二包膜液的配制

取32～36g蓖麻油真空抽湿，再加入20g异佛尔酮二异氰酸酯于75～80℃下反应2h，然后加入3g二羟甲基丁酸反应2h，再加入5g甲基丙烯酸羟乙酯反应2h，然后降温至45℃，加入2g三乙胺，高速搅拌，再加入水乳化，得到第二包膜液。

步骤二、制备包膜缓控肥料