[发明专利]一种尿素包膜复合乳液、它们的制备方法与用途

说明书

【技术领域】

本发明属于化学肥料技术领域。更具体地，本发明涉及一种尿素包膜复合乳液，还涉及所述尿素包膜复合乳液的制备方法，还涉及所述尿素包膜复合乳液的用途。

【背景技术】

包膜控释化肥能有效控制养分的释放速率，满足植物吸收需求，提高养分利用率20%以上，是解决农业高效清洁利用化肥的重要技术手段。目前，包膜材料主要有聚烯烃、聚氨酯和聚合物乳液等。以聚合物乳液制备的包膜控释化肥，其释放曲线呈“S”型，与植物养分吸收规律匹配性好，而且乳液以水为分散介质，是一种清洁的控释肥包膜剂，因此，研究开发乳液包膜化肥具有重要的应用价值。

Thompson、Tsunehisa和Tzika等人（US，005089041；US，005186732；JP，03275583；Tzika M，2003）使用聚偏二氯乙烯等乳液为主要包膜材料，制备聚合物乳液包膜肥料，并受到广泛关注。1992年日本旭化成工业株式会社在其专利（Tsunehisa S，1992）中介绍了使用苯乙烯（St）、丁二烯（BD）、丙烯酸丁酯（BA）、N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸等功能单体共聚合成乳液，作为包膜材料制得包膜肥料；Donida等人(Donida MW，2002）以丙烯酸酯乳液为包膜材料，聚乙二醇为增塑剂、滑石粉为助流剂、二氧化钛为着色剂制备包膜肥料；韩国高科技研究（Savant N，1983）使用聚丙烯酸系聚合物乳液制备包膜肥料。CN 101244966A公开了由纤维素、聚乙烯醇、聚氨酯预聚物、交联剂、乳化剂、引发剂、植物生长调节剂与去离子水制成的水溶性高分子聚合物乳液，以及使用该乳液制备自控缓释肥料。CN 102020510A公开了一种以苯丙乳液与凹凸棒石粉末形成内层包膜，在所述内层包膜的表面以石蜡形成的外层包膜的缓释氮肥。姚俊杰等人（姚俊杰，2005）进行了使用丙烯酸系聚合物乳液包膜肥料的研究。

但是，聚合物乳液合成单体自身的性质决定了一些常用聚合物乳液直接用作包膜剂后存在冷脆热粘、耐水性和结构稳定性不理想等问题，导致该类聚合物包膜控释肥料养分释放期不长。现有文献报道的乳液包膜控释肥料养分释放期一般在1个月以内。造成乳液包膜控释肥料养分释放性能较差的原因除了聚合物乳液本身的室温成膜性、耐水性和聚合物的强度以外，还与包膜工艺条件和控制措施密切相关。

为了提高聚合物乳液的性能，采用具有不同性能的聚合物乳液进行共混改性是常用的方法，本发明利用采用水性聚氨酯与苯丙乳液共混的方法，制备包膜剂，并发明了使用该包膜剂制备包膜控释肥料的工艺方法。

【发明内容】

[要解决的技术问题]

本发明的目的是提供一种尿素包膜复合乳液。

本发明的另一个目的是提供所述尿素包膜复合乳液的制备方法。

本发明的另一个目的是提供所述尿素包膜复合乳液的用途。

[技术方案]

本发明是通过下述技术方案实现的。

本发明涉及一种尿素包膜复合乳液。

该尿素包膜复合乳液的组成如下，以重量份计：

所述的水性聚氨酯乳液的活化温度是40~60℃；

所述的苯丙乳液的玻璃化转化温度是20~25℃，最低成膜温度是16~21℃。

水性聚氨酯乳液是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯乳液。水性聚氨酯乳液以水为溶剂，具有无污染、安全可靠、相容性好等优点。在本发明中，其活化温度为40~60℃的水性聚氨酯乳液都是可以使用的，它们都是目前市场上销售的产品，例如拜耳公司以商品名DispercollU54销售的水性聚氨酯，它的固体含量为50重量%，粘度40-400mPa.s，活化温度45-55℃。

苯丙乳液，即苯乙烯-丙烯酸酯乳液，是由苯乙烯和丙烯酸酯单体经乳液共聚得到的。它是乳白色液体，其玻璃化温度14-25℃、固体含量40~50重量%，粘度80~2000mPa·s，单体残留量小于0.5重量%，pH值8~9。苯丙乳液附着力好，其胶膜具有透明，耐水、耐油、耐热、耐老化性能良好等特点。其玻璃化转化温度20~25℃与最低成膜温度16~21℃的苯丙乳液在本发明中都是可以使用的，它们都是目前市场上销售的产品，例如罗门哈斯公司以商品名AS-2010销售的苯丙乳液，其固体含量49重量%，玻璃化转化温度21℃，最低成膜温度20℃。

去离子水是指除去了呈离子形式杂质后的纯水，主要是采用离子交换树脂处理方法或采用RO反渗透法获得的纯水，是目前市场上销售的产品。