绿色环改性脲醛树脂缓控释包膜化肥的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种绿色改性脲醛树脂缓控释包膜化肥，属于农业化肥领域和高分子复合材料领域。脲醛树脂（UF）包膜材料采用弱碱-弱酸-弱碱，参加化学的碱和酸采用本身具有化肥功能属性的PH调节剂，这使绿色改性脲醛树脂缓控释包膜化肥高N含量及转化率、高肥效以及对土壤无害。采用高分子聚合物改性脲醛树脂（UF）包膜材料的抗拉强度和韧性、采用环状高分子聚合物改性脲醛树脂（UF）包膜材料的耐水性。
【专利说明】绿色环改性脲醛树脂缓控释包膜化肥
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种绿色改性脲醛树脂缓控释包膜化肥，属于农业化肥领域和高分子复合材料领域。
【背景技术】
[0002]我国是农业大国，化肥的利用率只有30%左右。大约30%转化为温室气体，另外40%进入土壤，造成土壤板结及江河富营养化，对生态环境造成严重破坏。为了提高化肥利用率，就产生了以硫包膜(SCU)为代表性缓控释化肥技术。目前包膜化肥根据膜材料基本分三大类，(I)无机包膜材料，硫磺、磷酸盐及硅酸盐(2)热固性树脂，脲醛(UF)，草酰胺以及聚氨酯树脂(PU) (3)热塑性树脂，聚乙烯，聚丙烯，乙烯醋酸乙烯共聚物(VAE)，丙烯酸树月旨、聚乙烯醇缩醛，醇酸树脂。脲醛(UF)优点在于根据释放要求调整膜材料的厚度，包膜工艺简单，成本优势明显，施肥的机械性好，无溶剂侵害。膜材料脲醛树脂(UF)本身就属于缓控释化肥范畴。但，目前市场脲醛树脂(UF)包膜材料多采用弱碱-弱酸-弱碱工艺，其中的碱多采用氢氧化钠(火碱)调节碱PH值，酸多采用甲酸调节算PH值。由于生产工艺以及计量和操作误差，脲醛树脂(UF)包膜材料中的酸或碱与土壤中金属离子反应，造成土壤板结。另外，传统的脲醛树脂(UF)包膜材料本身脆性大，一定厚度脲醛树脂(UF)包膜材料在固化过程中容易出现裂纹现象，对养分的通透性产生影响。传统的的脲醛树脂(UF)包膜材料的抗拉强度和韧性差，对的贮存、运输及施用产生不利影响。脲醛树脂(UF)包膜材料中含有大量强极性基团，耐水水性较差，从而达不到缓控释效果。
【发明内容】
[0003]本发明针对上述问题，提供一种绿色改性脲醛树脂缓控释包膜化肥。脲醛树脂(UF)包膜材料采用弱碱-弱酸-弱碱，参加化学的碱和酸采用本身具有化肥功能属性的PH调节剂，这使绿色改性脲醛树脂缓控释包膜化肥高N含量及转化率、高肥效以及对土壤无害。采用高分子聚合物改性脲醛树脂(UF)包膜材料的抗拉强度和韧性、采用环状高分子聚合物改性脲醛树脂(UF)包膜材料的耐水性。本发明绿色环改性脲醛树脂缓控释包膜化肥(I)包膜材料由以下方法制备:工业尿素55-60%wt，甲醛32-37%wt，耐水剂l_5%wt，增强增韧剂，l_3%wt，碱性PH调节剂:适量，酸性PH调节剂:适量。(2)绿色环改性脲醛树脂缓控释包膜化肥由以下方法制备:大颗粒包膜专用尿素85-90%wt，调理剂5-10%，固化剂5-10%。在专用包膜设备，经过蒸汽加热的雾化空气，使包膜材料一层一层包涂在热尿素颗粒上，导入调理剂、固化剂，使表面固化。冷却制得。上述包膜材料为工业尿素。包膜化肥尿素为专用大颗粒尿素。上述的甲醛为工业级甲醛，浓度为37%
上述耐水剂优选甲基硅酸钠、硅油、有机硅树脂、甲基硅醇纳、硬脂酸盐、脂肪酸、三聚氰胺、对甲苯磺酰胺上述增强增韧剂优选聚醋酸乙烯酯、VAE、丙烯酸、聚乙烯醇，碱性PH调节剂优为氢氧化钠、六亚甲基四胺、氨水、三乙醇胺。酸性PH调节剂优选盐酸、草酸、甲酸、氯化铵、硫酸铵。上述调理剂优选重质碳酸钙、轻质碳酸钙、硅藻土、滑石粉、灰钙粉、淀粉、木粉、木质素固化剂优选盐酸、草酸、柠檬酸、苯甲酸、甲酸、氯化铵本发明制得绿色环改性脲醛树脂缓控释包膜化肥达到欧洲标准化委员会(CEN)关于控释化肥的要求:(1)、24小时释放量小于15% (2),28天释放量不超过75% (3)在规定时间释放量大于75%对土壤及土质无不良影响。
【具体实施方式】
[0004]实施例1
(I)包膜材料由以下方法制备:工业尿素59%wt，甲醛35%wt，耐水剂三聚氰胺5%wt，增强增韧剂PVA，l%wt，碱性PH调节剂:氢氧化钠适量，酸性PH调节剂:甲酸适量。甲醛装入专用反应设备中，开始搅拌，加入碱性PH调节剂氢氧化钠，反应11分钟。加入第一次尿素及增强增韧剂PVA，耐水剂三聚氰胺，搅拌升温60°C，反应保持30分钟。加入第二次甲醛，保持温度60°C，继续反应30分钟，以上反应保持弱碱性。升温90°C，在此温度下保持60分钟，升温过程中酸性PH调节剂甲酸调节PH值为弱酸性。上述反应结束后，加入第二次尿素，反应30分钟调节 PH碱性，冷却40°C得到改性脲醛树脂包膜材料。(2)绿色环改性脲醛树脂缓控释包膜化肥由以下方法制备:大颗粒包膜专用尿素90%wt，硅藻土 5%，草酸5%。 在转鼓包膜设备中将尿素预热到60°C。分3次加入膜材料溶液到转鼓内。导入调理剂、固化剂，使表面固化。冷却制得。(I)将制得控释化肥改性脲醛树脂包膜材料涂在专用玻璃板上，获取包膜，测量膜厚度。(2)由凯式定N法测量N溶出率，将缓控释化肥放置在25°C水中分别浸泡ld，28d, 60d, 90d取出缓控释化肥，测量水中N含量。算出尿素释放量，最终得到缓释期。实验结果见表一
【权利要求】
1.绿色环改性脲醛树脂缓控释包膜化肥 (I)包膜材料由以下方法制备:工业尿素55-60%wt，甲醛32-37%wt，耐水剂l_5%wt，增强增韧剂，l-3%wt,碱性PH调节剂:适量，酸性PH调节剂:适量，(2)绿色环改性脲醛树脂缓控释包膜化肥由以下方法制备:大颗粒包膜专用尿素85-90%wt，调理剂5-10%，固化剂5-10%,在专用包膜设备，经过蒸汽加热的雾化空气，使包膜材料一层一层包涂在热尿素颗粒上，导入调理剂、固化剂，使表面固化，冷却制得。
2.根据权利I要求绿色环改性脲醛树脂缓控释包膜化肥，其特征在于:包膜材料用尿素为工业尿素，包膜化肥尿素为专用大颗粒尿素。
3.根据权利I要求可降解绿色环保型聚氨酯缓控释化肥，其特征在于:所述甲醛为工业级甲醛，浓度为37%。
4.根据权利I要求绿色环改性脲醛树脂缓控释包膜化肥，其特征在于:所述耐水剂优选甲基硅酸钠、硅油、有机硅树脂、甲基硅醇纳、硬脂酸盐、脂肪酸、三聚氰胺、对甲苯磺酰胺中至少一种。
5.根据权利I要求绿色环改性脲醛树脂缓控释包膜化肥，其特征在于:所述强增韧剂优选自聚醋酸乙烯酯、VAE、丙烯酸、聚乙烯醇中至少一种。
6.根据权利I要求绿色环改性脲醛树脂缓控释包膜化肥，其特征在于:碱性PH调节剂优为氢氧化钠、六亚甲基四胺、氨水、三乙醇胺中至少一种。
7.根据权利I要 求绿色环改性脲醛树脂缓控释包膜化肥，其特征在于:酸性PH调节剂优选盐酸、草酸、甲酸、氯化铵、硫酸铵中至少一种。
8.根据权利I要求绿色环改性脲醛树脂缓控释包膜化肥，其特征在于:调理剂优选重质碳酸钙、轻质碳酸钙、硅藻土、滑石粉、灰钙粉、淀粉、木粉、木质素中至少一种。
9.根据权利I要求绿色环改性脲醛树脂缓控释包膜化肥，其特征在于:固化剂优选盐酸、草酸、柠檬酸、苯甲酸、甲酸、氯化铵中至少一种。
10.根据权利I要求绿色环改性脲醛树脂缓控释包膜化肥，其特征在于:它由尿素和绿色环改性脲醛树脂膜材料的权利要求1-9任何一项绿色环改性脲醛树脂缓控释包膜化肥组成。
【文档编号】C05G3/00GK103833454SQ201210476428
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年11月22日 优先权日:2012年11月22日
【发明者】不公告发明人 申请人:苏斌