[发明专利]一种蒸汽爆破预处理农作物秸秆的生物基聚氨酯包膜缓控释肥及其制备方法

权利要求书

1.一种生物基聚氨酯包膜材料，其特征在于，由如下方法制而成：

(1)将蒸汽爆破预处理后的农作物秸秆与液化剂、酸催化剂按质量比(15～50)：100：(2～9)混合均匀，120-150℃、反应30-60min，制备得到初级液化产物；再向初级液化产物中加入加氢催化剂，添加量为秸秆质量的3％-10％，反应30-60min，反应温度为120-150℃，制备得到生物基多元醇；

(2)将步骤(1)制备的生物基多元醇与固化剂按质量比(84～20)：(16～80)混合反应，即制备得到生物基聚氨酯包膜材料；

所述蒸汽爆破预处理后的农作物秸秆由如下方法制备而成：

将农作物秸秆分切至长度为2-5cm，调整水分含量至15-30％，得到预处理后的农作物秸秆；将预处理后的农作物秸秆转移至汽爆装置内，通入160-220℃的饱和水蒸气进行排空，当压力达到1.8-2.0MPa时，停止加压，维持0.5min-10min，然后打开出料阀，使物料瞬间完成爆破，收集爆破后的物料；对爆破后的物料进行清洗、烘干；

步骤(1)中，所述酸催化剂选自磷酸、浓硫酸、盐酸、草酸、乙酸、高氯酸中的一种或几种的混合物；

所述加氢催化剂为TEA改性Fe₃O₄@SiO₂催化剂，由如下方法制备而成：

将Fe₃O₄@SiO₂纳米颗粒分散在浓度为0.1mol三乙醇胺的乙醇溶液中，Fe₃O₄@SiO₂纳米颗粒与溶液的重量比例为1:50，并在室温、0.1MPa的真空条件下剧烈搅拌3-6h；通过离心来消除未与Fe₃O₄@SiO₂负载的三乙醇胺，将离心获得的固体产物用乙醇洗涤，并在真空烘箱中于50℃下干燥，即制备得到TEA改性Fe₃O₄@SiO₂催化剂。

2.根据权利要求1所述的生物基聚氨酯包膜材料，其特征在于，步骤(1)中，所述液化剂选自水、二甘醇、乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、聚丙二醇、丙三醇、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯中的一种或几种的混合物。

3.根据权利要求1所述的生物基聚氨酯包膜材料，其特征在于，步骤(2)中，所述固化剂选自六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、氢化苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯或多次亚甲基多苯基多异氰酸酯中的一种或几种的混合物。

4.权利要求1-3任一项所述的生物基聚氨酯包膜材料在制备包膜缓控释肥料中的应用。

5.一种包膜缓控释肥料，其特征在于，包括：肥料核心和喷涂在肥料核心表面的权利要求1-3任一项所述的生物基聚氨酯包膜材料。

6.根据权利要求5所述的包膜缓控释肥料，其特征在于，生物基聚氨酯包膜材料的喷涂量为肥料核心重量的2.0-10.0％。