[发明专利]一种生物基聚合物包膜材料及其包膜控释肥及其制备方法

权利要求书

1.一种包膜控释肥用生物基聚合物包膜材料，其特征在于：所述包膜材料按照以下质量百分比配制而成：含羟基组分50-70％和异氰酸酯30-50％；

所述含羟基组分由羟基封端的预聚体50-90％、助剂2-10％、多元醇7-50％、小分子扩链剂1-10％组成；

其中，所述羟基封端的预聚体由生物质液化产物与异氰酸酯反应制得；

所述羟基封端的预聚体按照包括如下步骤方法制得：在反应釜中先后加入所述生物质液化产物和异氰酸酯后，在60-90℃下搅拌30-120min。

2.根据权利要求1所述的生物基聚合物包膜材料，其特征在于：所述含羟基组分按照包括如下步骤方法制得：将所述羟基封端的预聚体、助剂、小分子扩链剂和多元醇在60-90℃下混合30-90min。

3.根据权利要求1或2所述的生物基聚合物包膜材料，其特征在于：所述生物质液化产物与异氰酸酯的质量比为80-100％：0-20％，所述异氰酸酯的质量不为0。

4.根据权利要求1或2所述的生物基聚合物包膜材料，其特征在于：所述生物质液化产物按照包括如下步骤方法制得：

将所述生物质、液化剂和酸性催化剂按照重量百分比为100：100-600：2-20在130-180℃下反应30-120min，反应完毕后冷却至100℃以下；

所述液化剂选自聚乙二醇、乙二醇、碳酸乙烯酯、甘油和二甘醇中的至少一种；

所述酸性催化剂选自无机酸、有机酸和杂多酸中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的生物基聚合物包膜材料，其特征在于：所述生物质选自玉米淀粉、土豆淀粉、小麦淀粉、红薯淀粉、绿豆淀粉、玉米秸秆、玉米芯、稻草秸秆、小麦秸秆、花生壳和棉花秸秆中的至少一种；

所述聚乙二醇的相对分子质量为200～600；

所述酸性催化剂为硫酸。

6.根据权利要求1或2所述的生物基聚合物包膜材料，其特征在于：所述助剂选自石蜡、微晶蜡、氯化石蜡、石油树脂、α-烯烃、聚乙烯蜡、EVA蜡、沥青和硅蜡中的至少一种；

所述多元醇选自聚醚多元醇、聚酯多元醇、植物油多元醇中的至少一种；

所述小分子扩链剂选自2,2-二羟甲基丙酸、2,2-二羟甲基丁酸、1,4-丁二醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、一缩二乙二醇、三羟甲基丙烷、3,3-二氯-4,4-二氨基二苯甲烷中的至少一种；

所述异氰酸酯选自多亚甲基多苯基多异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、液化MDI、异佛尔酮二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯(HDI)、HDI的三聚体、三甲基六亚甲基二异氰酸酯，苯二亚甲基二异氰酸酯和二甲基联苯二异氰酸酯中的至少一种。

7.一种生物基聚合物包膜控释肥，由核芯和膜壳组成；其特征在于：所述核芯为肥料颗粒；

所述膜壳由权利要求1-6中任一所述包膜控释肥用生物基聚合物包膜材料制成；

所述膜壳质量为所述生物基聚合物包膜控释肥质量的2-8％。

8.根据权利要求7所述的生物基聚合物包膜控释肥，其特征在于：所述肥料颗粒为水溶性单质肥料或由所述水溶性单质肥料中的至少两种混合得到的复混肥；其中，所述水溶性单质肥料具体选自尿素、硫酸铵、氯化铵、硝酸铵、磷酸一铵、磷酸二铵、氯化钾、硫酸钾、硝酸钾、硫酸镁、硝酸镁、硫酸锌、硫酸铜和氯化锌中至少一种。

9.根据权利要求7或8所述的生物基聚合物包膜控释肥，其特征在于：所述肥料颗粒的平均粒径为2-6mm。

10.一种制备权利要求7-9任一所述生物基聚合物包膜控释肥的方法，包括：

1)将所述肥料颗粒预热；

2)将所述含羟基组分和所述异氰酸酯同时雾化于步骤1)所得肥料颗粒表面进行原位反应成膜，得到所述生物基聚合物包膜控释肥。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：所述步骤1)预热步骤中，预热装置为转鼓或流化床；预热温度为60-70℃。