一种超强保水抗旱复合肥料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种干旱地区农用肥料，具体涉及一种新型超强保水抗旱复合肥料及 其制备方法，属于农业用肥领域。
【背景技术】
[0002] 我国是一个旱地面积较大的国家，干旱、半干旱地区占国土总面积的一半以上。同 时，我国又是世界上淡水资源最为贫乏的13个国家之一，水资源的时空分布及不均衡。因 此，要发展我国农业，提高农作物的产量和质量，提高人民的生活水平，首先应从旱地节水 农业入手，大力研宄、推广节水农业的相关知识和技术，使有限的水资源得到最经济、最合 理的利用，充分发挥干旱地区的生产潜力。
[0003] 在现代农业生产中，随处可见复合肥的身影，它具有养分含量高、副成分少、肥料 利用率高、贮存施用方便等优点，在促进农作物高产稳产方面扮演着重要的角色。
[0004] 应用高分子树脂进行农业节水是节水农业技术的一种。它具有适用范围广、施用 方法简单、不污染环境等优点。从利用树脂的吸水保水能力到应用其膨胀性、粘附性、缓释 性、生体亲合性等，现己在生理卫生用品、农林园艺、工业、木工建筑、保鲜、日用化工、电子 等多个方面得到广泛应用。尽管高分子树脂研宄的历史已有三十余年，但它在农林业、园艺 方面的应用发展还很慢，这方面的研宄大多只停留在试验阶段。有的地区即使有小面积的 推广也只是针对其保水性而进行的，而对于高分子树脂作为农用保肥剂或肥料缓释剂等方 面的研宄还很有限。
[0005]CN104098381A公开了一种保水增产缓释复合肥料，该肥料由以下重量份的原料 制成：1250-2000目硅藻土 10-15、氯化钙5-6、硼酸钠4-5、柠檬酸钾18-20、尿素23-25、磷 酸二铵20-25、农作物下脚料发酵液15-18、禽畜血浆4-5、醋糟10-12、鸡蛋壳粉1-3、猪殃殃 2-3、川楝子粉1-2、大豆肽粉2-3、蚯蚓粪便6-8、干玉米穗4-5、对羟基苯甲酸甲酯钠1-2、交 联聚乙烯吡咯烷酮10-12、甲基丙烯酸甲酯3-4、丙烯酸丁酯4-5、十二烷基苯磺酸钠1-2、过 硫酸铵0. 1-0. 2、麦饭石粉2-4、聚硅酸硫酸铁6-8、助剂4-5,该发明制备的复合肥利用硅藻 土和缓释包膜剂对养分形成双重包覆，养分不易流失，肥效更为持久，兼具保水抗旱能力， 能满足作物各阶段生长所需营养，且不破坏土壤生态环境。
[0006]CN101113119A公开了一种保水肥料及其制备方法，所述保水肥料由90-99wt% 阳离子型高吸水性树脂和l-l〇wt%螯合态营养液复配制成，高吸水性树脂是阳离子型聚丙 烯酸-丙烯酰胺形成共聚物，所述阳离子型高吸水性树脂中，由丙烯酸、丙烯酰胺、阳离子 化合物形成共聚物，各单体所占质量百分比分别为丙烯酸5-40wt%，丙烯酰胺5-40wt%， 阳离子单体〇.〇l_5wt%，去离子水为余量。该发明在吸水性树脂的制作上引入了一种新的 阳离子型单体，提高了保水材料的吸水性。
[0007]CN103589436A公开了一种土壤保水保肥剂，含以下重量配比的原料：15-35wt% 的羧甲基纤维素、35-55wt%的支链淀粉、10-25wt%的沙蒿籽胶和5-20wt%的红糖。该发明 引入了羧甲基纤维素（CMC)，具强吸水性，在泥浆中具有长效保湿的稳定性。
[0008] 综合国内研宄，单一保水剂研宄比较成熟，有关多功能性保水剂综合性研宄专利 文献报道较少。
[0009] 现有技术中，基本上将高吸水树脂简单加入到肥料中，由于其吸液稳定性较差，尤 其是耐盐性不能保证，很大程度上限制了其在肥料中的应用。
【发明内容】
[0010] 本发明的目的是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种吸水保水性能强，耐 盐性好的超强保水抗旱复合肥料及其制备方法，将改性的超强吸水树脂与土壤需要的营养 肥料复合，极大改善了高吸水保水材料的吸水保水性、耐盐性、热稳定性及重复利用性，解 决了肥料中保水性能不稳定和耐盐性差等问题。
[0011] 为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
[0012] 一种新型超强保水抗旱复合肥料，其原料的质量百分比组成为：改性超强吸水树 脂1% -10%，土壤增肥剂90% -99%，其中所述的改性超强吸水树脂的重量份组成为：
【主权项】
1. 一种超强保水抗旱复合肥料，其原料组成按质量百分比如下；改性超强吸水树脂 1-10 %，±壤增肥剂90 % -99 %，其中改性超强吸水树脂由W下组分按重量份组成： 超细娃溶胶 30-50 纳米二氧化铁 10-20 發这基纤维素或径丙基甲基纤维素 40-100 N-异丙基丙稀醜胺 20-30 交联剂 化02-0.3 引发剂 0.4-1.2 ±壤增肥剂由W下组分按重量份组成： 测砂 13-18 钢酸倭 2-5 尿素 22-30 憐酸二氨按 26-32 碳酸氨按 26-32 氯化钟 21-30 腐植酸 21-30 嘲噪下酸 1-3 三石胺 ：1-3 其中，所述超细娃溶胶为纳米二氧化娃的母体，其制备方法为；将娃酸钢稀释溶于水 后，超声震荡10-20min混合均匀，形成水玻璃溶液；将强酸性阳离子交换树脂与强碱性阴 离子交换树脂按体积比1:2~1:3混合得到复合树脂；将水玻璃溶液与复合交换树脂按重 量比20:1~40:1充分揽拌混合，除去杂质，得到预处理的娃酸溶液；向部分活性娃酸溶液 中加入碱溶液，调节抑值为9-10、常压下控制70-85°C加热反应1-3小时后得粒径为娃溶 胶母液；娃溶胶母液进行脱水分、浓缩并纯化，制备得到浓度为10-30wt%的娃溶胶，其中 二氧化娃粒径在1-lOOnm之间。
2. 根据权利要求1所述的超强保水抗旱复合肥料，其特征在于；所述超细娃溶胶替换 为纳米二氧化娃。
3. 根据权利要求1所述的超强保水抗旱复合肥料，其特征在于；所述超细娃溶胶所占 重量份数为35-40,娃溶胶浓度为20wt%。
4. 根据权利要求1所述的超强保水抗旱复合肥料，其特征在于；所述超细娃溶胶所占 重量份数为35。
5. 根据权利要求1-4中任一项所述的超强保水抗旱复合肥料，其特征在于：駿己基纤 维素或哲丙基甲基纤维素所占重量份数为70-90。
6. 根据权利要求1-4中任一项所述的超强保水抗旱复合肥料，其特征在于：所述交联 剂为N，N-亚甲基双丙締酷胺。
7. 根据权利要求1-4中任一项所述的超强保水抗旱复合肥料，其特征在于：所述引发 剂为过硫酸钟和无水亚硫酸钢，二者质量比为1 ;1。
8. -种如权利要求1所述的超强保水抗旱复合肥料的制备方法包括如下步骤： (1) 按权利要求1所述成分和配比进行备料； (2) 制备超细娃溶胶：将娃酸钢稀释溶于水后，超声震荡10-20min混合均匀，形成水玻 璃溶液；将强酸性阳离子交换树脂与强碱性阴离子交换树脂按体积比1:2~1:3混合得到 复合树脂；将水玻璃溶液与复合交换树脂按重量比20:1~40:1充分揽拌混合，除去杂质， 得到预处理的娃酸溶液；向部分活性娃酸溶液中加入碱溶液，调节抑值为9-10、常压下控 制70-85°C加热反应1-3小时后得粒径为娃溶胶母液；娃溶胶母液进行脱水分、浓缩并纯 化，制备得到浓度为10-30wt%的娃溶胶，其中二氧化娃粒径在1-100皿之间； (3) 常温下，将駿己基纤维素或哲丙基甲基纤维素加入去离子水，在氮气保护下揽拌至 完全溶解； (4) 依次加入超细娃溶胶溶液和纳米二氧化铁，形成溶胶液体； (5) 然后加入N-异丙基丙締酷胺单体，在氮气氛围下，温度加热至20-50°C，揽拌溶解 5-30min； (6) 当温度恒定时，用氨氧化钢碱溶液将抑值调至8-11后，依次加入引发剂过硫酸钟 和无水亚硫酸钢水溶液、交联剂N，N-亚甲基双丙締酷胺水溶液，加速揽拌，使其交联聚合 充分反应，保温反应化-1比后，冷却至室温，得到有机-无机复合型聚合物凝胶； (7) 将凝胶配制成浓度为2% -10%的水溶液，用丙酬对聚合物进行沉淀分离后，在真 空干燥箱中进行干燥，干燥温度50-80°C，得到改性超强吸水树脂； (8) 依次将棚砂、钢酸锭、尿素、磯酸二氨锭、碳酸氨锭、氯化钟、腐植酸按重量份混合， 并粉碎、研磨后备用； (9) 将步骤（7)的改性超强吸水树脂配置为浓度为5 %的水溶液，加热揽拌，按改 性超强吸水树脂1-1〇巧*%，±壤增肥剂90-99wt%，依次加入嘲噪了酸和S己胺，揽拌 5-lOmin后，加入步骤巧）中的肥料，充分溶解混合后，在真空干燥箱中进行干燥，干燥温度 50-80°C，得到本产品。
9. 根据权利要求8所述的超强保水抗旱复合肥料的制备方法，其特征在于：所述超细 娃溶胶替换为纳米二氧化娃。
10. 根据权利要求8所述的超强保水抗旱复合肥料的制备方法，其特征在于；=己胺替 换为邸TA;駿己基纤维素或哲丙基甲基纤维素所占重量份数为75。
【专利摘要】本发明涉及一种超强保水抗旱复合肥料及其制备方法，属于农业用肥领域。该复合肥料的质量百分比组成为：改性超强吸水树脂1％-10％，土壤增肥剂90％-99％；改性超强吸水树脂的重量份组成为：30-50份超细硅溶胶或纳米二氧化硅、10-20份纳米二氧化钛、40-100份羧乙基纤维素或羟丙基甲基纤维素、20-30份N-异丙基丙烯酰胺、0.02-0.3份交联剂和0.4-1.2份引发剂；超细硅溶胶的固含量为10-30wt％，二氧化硅的粒径为1-100nm。本发明的复合肥具有稳定优异的吸水保水性能，又具有很好的耐盐性，与砂石和沙土之间产生很强的粘合性，可以干法或湿法混入沙土中，无毒、无味、无污染、可生物降解。
【IPC分类】C05G3-00
【公开号】CN104788191
【申请号】CN201510173308
【发明人】朱红
【申请人】北京信大虹影环保工程有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月13日