[发明专利]一种控释肥包膜剂及其制备方法和控释肥及其应用

说明书

本发明属于肥料技术领域，具体公开了一种控释肥包膜剂及其制备方法和控释肥及其应用。本发明控释肥包膜剂包括以原料组分：水基聚丙烯酸脂乳液60‑70份、水分散纳米二氧化硅0.15‑0.3份、羧甲基纤维素0.1‑0.3份和改性木屑0.5‑1份，其中，所述改性木屑主要由第一改性木屑和第二改性木屑按重量比1:1.5‑1.8混合制成。该包膜剂不仅具有良好的成膜性，而且具有较好的疏水性和力学性质，可有效延长相应包膜肥料养分控释期。此外，本发明还提供了一种由所述包膜剂制备的控释肥以及控释肥的应用，该控释肥具有好的控释效果，可有效促进农作物尤其是水稻的生长。

【技术领域】

本发明涉及肥料技术领域，具体涉及一种控释肥包膜剂及其制备方法和控释肥及其应用。

【背景技术】

目前控释肥料可分为结构改性型控释肥和包膜包衣型控释肥两大类。结构改性型控释肥需在肥料生产过程中添加各种缓/控释材料、如脉酶抑制剂、硝化抑制剂等等，或者加入能与肥料养分反应的物质，通过化学反应改性，以期达到控释效果。但其生产工艺极为复杂，设备投资大、难以利用现有普通肥料的生产设备，成本较高，而且只能用于某一种肥料的生产，控释效果也不明显，正逐步被包膜型控释肥取代。

现有的包膜型控释肥主要有以美国公司Scotts为代表研制的树脂类包膜肥(Osmocote)和日本等国研制的聚乙烯塑料类包膜肥(Nulricote)两大类，其主要的特点是，制造包膜肥料的过程中包膜材料通常不与肥料发生化学反应，通过调整包膜材料的组成和结构，还能灵活地调节其释放时间和释放浓度等。然而上述这些聚合物包膜肥料在加工过程中需要使用有机溶剂，容易导致二次污染和引发安全问题。而水基聚合物以水为溶剂，合成过程不需有机溶剂，成品无味，且易降解，被视为理想的环境友好型包膜控释材料。在众多的水基聚合物中水基聚丙烯酸酯乳液因具有来源广、价格相对低廉、易合成、成膜性好、粘度适合、制造储存运输无火灾危险等优点被广泛用于包膜肥料领域。

然而水基聚丙烯酸酯存在强度不够、耐水性差的问题，导致以此为包膜材料制备的水基聚合物包膜肥料养分释放快，包膜材料强度低，包膜肥料释放过程中发生明显溶胀，在释放后期包膜易受扰动而破裂，在静水中控释期长的包膜肥料在实际田间控释期反而变短，没法满足生长季节较长的水稻整个生长季的养分需求。目前为了减缓水基聚合物包膜肥料的养分释放速率，提高包膜材料的机械强度，对包膜材料进行各种方式的物理化学改性是目前的一个普遍做法。

其中，水分散纳米SiO₂和水基聚丙烯酸酯乳液都为水分散系统，两者可以更好的共混，形成均一的体系。有研究表明，采用原位乳液聚合的办法，将纳米二氧化硅溶胶与丙烯酸酯单体反应，制备出的纳米二氧化硅/聚丙烯酸酯复合乳液具有附着力高、力学性能较优的特点。然而到目前为止，采用水分散SiO₂改性的水基聚丙烯酸酯乳液等材料，以及采用水分散纳米SiO₂改性的水基聚丙烯酸酯等制作包膜肥料的专利及文献报道相对较少，目前仅有中国法民专利申请CN106927951A基于水分散纳米SiO₂改性的水基聚丙烯酸酯包膜控释肥料及其制备方法中有记载，虽然该发明的技术方案能够克服现有技术中的水基聚合物包膜控释肥料养分释放快、包膜材料强度低的弊端，但该技术方案生产出的水基聚合物包膜控释尿素的养分初期溶出率为3.6％，7天的累积释放率为11.3％，仍略显偏高，这会对工厂化育秧中10-15天苗期的秧苗根部生长造成一定的影响。

因此，如何研制出可很好应用于水田的控制肥包膜剂以及相应的控释肥以适应水稻在整个生长时期的肥料需求，从而有效促进水稻生长是目前亟需解决的问题。

【发明内容】