專利名稱：氮肥基質(zhì)包膜型緩釋化肥及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包膜型緩釋化肥及其制備方法，特別涉及一種氮肥基質(zhì)包膜型緩 釋化肥及其制備方法，屬于化肥工業(yè)領(lǐng)域。
二背景技術(shù)：
緩釋化肥符合環(huán)境保護(hù)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的要求，將成為今后緩釋化肥的主流， 是世界農(nóng)業(yè)化肥的發(fā)展方向。但是，現(xiàn)在緩釋化肥產(chǎn)品的包膜體多采用對(duì)作物無用的 物質(zhì)，比如環(huán)氧樹脂、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。采用對(duì)作物為肥分的 物質(zhì)進(jìn)行包膜，開發(fā)肥包肥型緩釋化肥是包膜型緩釋化肥領(lǐng)域的美好期望，然而目前 肥包肥型緩釋化肥釋放期較短(比如純粹采用氨基樹脂包膜化肥時(shí)釋放期很短，化肥 芯完全溶出時(shí)間往往只有幾天)，因此無法獲得良好的實(shí)際應(yīng)用效果或?qū)嵱妹嫣?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種釋放期較長(zhǎng)的肥包肥型緩釋化肥及其制備方法。 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為 一種氮肥基質(zhì)包膜型緩釋化肥，由化肥芯和
化肥芯外包膜組成，包膜是以氨基樹脂為連續(xù)相、包含氨基樹脂與低透肥性有機(jī)物的
氨基樹脂混合體膜層或者是氨基樹脂膜層與以氨基樹脂為連續(xù)相、包含氨基樹脂和低
透肥性有機(jī)物的氨基樹脂混合體膜層的復(fù)合膜層。
對(duì)于本發(fā)明氮肥基質(zhì)包膜型緩釋化肥，包膜中還可以復(fù)合有硫磺膜層和/或低透
肥性有機(jī)物膜層。
對(duì)于本發(fā)明氮肥基質(zhì)包膜型緩釋化肥，包膜最好是復(fù)合膜層，氨基樹脂混合體膜 層厚度最好《整個(gè)包膜厚度的1/3。當(dāng)包膜是氨基樹脂膜層與以氨基樹脂為連續(xù)相、 包含氨基樹脂與低透肥性有機(jī)物的氨基樹脂混合體膜層的復(fù)合膜層時(shí)，氨基樹脂混合 體膜層最好是整個(gè)包膜的里層或中間層。
對(duì)于本發(fā)明氮肥基質(zhì)包膜型緩釋化肥，氨基樹脂混合體膜層中低透肥性有機(jī)物體 積分?jǐn)?shù)最好》60%。
對(duì)于本發(fā)明氮肥基質(zhì)包膜型緩釋化肥，低透肥性有機(jī)物可以是低透肥性聚合物和/或低透肥性低分子量有機(jī)物。低透肥性低分子量有機(jī)物可以是瀝青、松香及其酯、 低分子量古馬隆-茚樹脂和非極性低分子量有機(jī)物等中的一種或一種以上；低透肥性聚 合物可以是聚氯乙烯及其共聚物、聚醋酸乙烯酯及其共聚物、聚丙烯酸酯及其共聚物、 ABS、 丁腈橡膠、聚氨酯、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯、酚醛樹脂、醇酸樹脂和非極性聚 合物等中的一種或一種以上。非極性低分子量有機(jī)物可以是蠟、低分子量聚烯烴、低 分子量聚苯乙烯、低分子量石油樹脂和低分子量芳烴樹脂等中的一種或一種以上，非 極性聚合物可以是聚烯烴及其非極性共聚物、聚苯乙烯及其非極性共聚物、順丁橡膠、 天然橡膠和聚異戊二烯橡膠等中的一種或一種以上。
對(duì)于本發(fā)明氮肥基質(zhì)包膜型緩釋化肥，包膜總厚度應(yīng)》40/zm，最好為 50-220//m。包膜總厚度最好為50~220//m，氨基樹脂混合體膜層厚度可以為 l~70//m，氨基樹脂膜層厚度可以為0~200//m,硫磺膜層厚度最好為0~60//m，低透 肥性有機(jī)物膜層厚度最好為0 30/zm。氨基樹脂混合體膜層厚度最好為2 30/zm，氨 基樹脂膜層厚度最好為40~200//m。
本發(fā)明氮肥基質(zhì)包膜型緩釋化肥的一種制備方法為氨基樹脂膜層采用氨基樹脂 預(yù)聚物水溶液包覆而成，氨基樹脂混合體膜層采用氨基樹脂預(yù)聚物水溶液與低透肥性 有機(jī)物水乳液的混合液包覆而成。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)-
(1) 本發(fā)明采用本身是緩釋氮肥的氨基樹脂(比如脲醛樹脂和三聚氰胺-甲醛樹 脂的含氮量分別約為30%和54%，純尿素的含氮量約為46%)為成膜物對(duì)化肥進(jìn)行 包膜制備包膜型緩釋化肥，因此制備的包膜型緩釋化肥肥分高，有機(jī)包膜體對(duì)環(huán)境完 全無害(當(dāng)?shù)屯阜市杂袡C(jī)物為低透肥性低分子量有機(jī)物或者低透肥性可降解聚合物時(shí)， 因?yàn)榈屯阜市缘头肿恿坑袡C(jī)物和可降解聚合物可以環(huán)境降解)或危害小(當(dāng)?shù)屯阜市?有機(jī)物為低透肥性非降解聚合物時(shí)，但是其用量不大，因此環(huán)境危害小)，并且主要為 肥分。
(2) 本發(fā)明緩釋化肥包膜中存在有氨基樹脂混合體膜層，由于該膜層低透肥性 有機(jī)物相不透肥或透肥速度小于氨基樹脂，使透肥通道減小，氨基樹脂混合體膜層對(duì) 化肥的透過率低，成為整個(gè)包膜中透肥控制膜層；同時(shí)，該膜層盡管采用水溶液或水 乳液包膜，但是溶入水相中的化肥會(huì)與該膜層中氨基樹脂預(yù)聚物反應(yīng)形成氨基樹脂而不是形成將是化肥快速溶出通道的純化肥聚集相，因此采用水乳液進(jìn)行包膜能保證其 透肥控制特性；特別是，低透肥性有機(jī)物也是成膜物，無論低透肥性有機(jī)物含量高低， 該膜層都容易包覆形成完整的膜層，因此低透肥性有機(jī)物含量可以很高，緩釋化肥釋 放期可以較長(zhǎng)；此外，通過該膜層中氨基樹脂體積分?jǐn)?shù)(或者說低透肥性有機(jī)物體積 分?jǐn)?shù))可以很好地控制該膜層透肥速度，即采用氨基樹脂通道控釋，因此釋放期可調(diào) 性好且產(chǎn)品釋放期穩(wěn)定、波動(dòng)小。
(3) 由于硫磺膜層和/或低透肥性有機(jī)物膜層的透肥速度慢，因此本發(fā)明緩釋 化肥包膜中復(fù)合有硫磺膜層和/或低透肥性有機(jī)物膜層時(shí)釋放期可以更長(zhǎng)。由于氨基 樹脂混合體膜層比氨基樹脂膜層的透肥速度慢，因此同氨基樹脂膜層與硫磺膜層和/ 或低透肥性有機(jī)物膜層復(fù)合包膜的緩釋化肥相比，本發(fā)明緩釋化肥的釋放期更長(zhǎng)。
(4) 本發(fā)明緩釋化肥制備方法采用氨基樹脂預(yù)聚物水溶液與低透肥性有機(jī)物水 乳液的混合液包覆而成氨基樹脂混合體膜層，無論低透肥性有機(jī)物含量高低，該膜層 中低透肥性有機(jī)物相始終為分散相、氨基樹脂始終為連續(xù)相，并且包膜過程可以完全 不使用有機(jī)溶劑，環(huán)保安全，工藝成本低。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明氮肥基質(zhì)包膜型緩釋化肥，由化肥芯和化肥芯外面包膜組成，包膜是以氨 基樹脂為連續(xù)相、包含氨基樹脂與低透肥性有機(jī)物的氨基樹脂混合體膜層或者是氨基 樹脂膜層與以氨基樹脂為連續(xù)相、包含氨基樹脂和低透肥性有機(jī)物的氨基樹脂混合體 膜層的復(fù)合膜層。
本發(fā)明氮肥基質(zhì)包膜型緩釋化肥的化肥芯，可以是氮肥、磷肥、鉀肥或復(fù)合肥等。 化肥芯的形狀可以是粒狀、片狀等，但以粒狀為佳，最好是球狀。
對(duì)于本發(fā)明氮肥基質(zhì)包膜型緩釋化肥，包膜中還可以復(fù)合有硫磺膜層和/或低透 肥性有機(jī)物膜層。即，本發(fā)明氮肥基質(zhì)包膜型緩釋化肥的包膜，也可以是硫磺膜層與 氨基樹脂混合體膜層兩者的復(fù)合膜層，或者是硫磺膜層、氨基樹脂混合體膜層與氨基 樹脂膜層三者的復(fù)合膜層；也可以是低透肥性有機(jī)物膜層與氨基樹脂混合體膜層兩者 的復(fù)合膜層，或者是低透肥性有機(jī)物膜層、氨基樹脂混合體膜層與氨基樹脂膜層三者 的復(fù)合膜層；還可以是硫磺膜層、低透肥性有機(jī)物膜層與氨基樹脂混合體膜層三者的 復(fù)合膜層，或者是硫磺膜層、低透肥性有機(jī)物膜層、氨基樹脂混合體膜層與氨基樹脂膜層四者的復(fù)合膜層。對(duì)于復(fù)合有硫磺膜層和/或低透肥性有機(jī)物膜層的本發(fā)明氮肥 基質(zhì)包膜型緩釋化肥，硫磺膜層應(yīng)為整個(gè)包膜的里層或中間層，低透肥性有機(jī)物膜層 最好為整個(gè)包膜的里層或中間層，此時(shí)氨基樹脂混合體膜層最好是整個(gè)包膜的外層(如 果包膜中有氨基樹脂膜層，則最好是氨基樹脂膜層為整個(gè)包膜的外層)。
本發(fā)明氮肥基質(zhì)包膜型緩釋化肥的包膜最好是復(fù)合包膜，氨基樹脂混合體膜層只 起調(diào)節(jié)或控制整個(gè)包膜透肥性的作用，同時(shí)又可以少使用低透肥性有機(jī)物(由于低透 肥性有機(jī)物通常是非肥質(zhì)包膜物，甚至非環(huán)境可降解物)。氨基樹脂混合體膜層厚度最 好《整個(gè)包膜厚度的1/3。當(dāng)包膜是氨基樹脂膜層與以氨基樹脂為連續(xù)相、包含氨基 樹脂與低透肥性有機(jī)物的氨基樹脂混合體膜層的復(fù)合膜層時(shí)，由于氨基樹脂混合體膜 層是本發(fā)明緩釋化肥釋放期的控制層，氨基樹脂混合體膜層最好是整個(gè)包膜的里層或 中間層，這樣氨基樹脂混合體膜層可以受到外面氨基樹脂膜層的保護(hù)，在儲(chǔ)藏、運(yùn)輸、 施肥過程中一般不會(huì)破損，即使機(jī)械過程也一般不會(huì)破損，因此釋放期穩(wěn)定可靠。
本發(fā)明氮肥基質(zhì)包膜型緩釋化肥的氨基樹脂混合體膜層中低透肥性有機(jī)物體積分 數(shù)不為0,可以<60%，比如20%~59.9%;最好》60%,可以很高，比如卯％甚至 99.9%等，但是氨基樹脂體積分?jǐn)?shù)不為0。
對(duì)于本發(fā)明氮肥基質(zhì)包膜型緩釋化肥，氨基樹脂混合體膜層是指以氨基樹脂為連 續(xù)相、低透肥性有機(jī)物為分散相的膜層。氨基樹脂可以是脲醛樹脂和/或三聚氰胺樹 脂。本發(fā)明采用的三聚氰胺樹脂優(yōu)選三聚氰胺一甲醛樹脂，當(dāng)然也可以是采用乙二醛 或糠醛等代替甲醛制備的其他三聚氰胺樹脂。各種改性脲醛樹脂均屬本發(fā)明所述脲醛 樹脂范疇，比如正丁醇改性脲醛樹脂、聚乙烯醇改性脲醛樹脂、三聚氰胺改性脲醛樹 脂等；各種改性三聚氰胺樹脂均屬本發(fā)明所述三聚氰胺樹脂范疇，比如乙醇改性三聚 氰胺一甲醛樹脂、乙醇一聚乙烯醇改性三聚氰胺一甲醛樹脂等。
本發(fā)明氮肥基質(zhì)包膜型緩釋化肥中所述的低透肥性有機(jī)物是指透肥速度低于包 膜中所采用氨基樹脂透肥速度的有機(jī)物，即低透肥性有機(jī)物所形成有機(jī)膜層的透肥速 度低于所采用氨基樹脂形成膜層的透肥速度。低透肥性有機(jī)物與包膜中所采用氨基樹 脂的透肥速度之間的差距應(yīng)足夠大，比如低透肥性有機(jī)物的透肥速度應(yīng)以不到包膜中 所采用氨基樹脂透肥速度的三分之一為宜，差距愈大愈好。
對(duì)于本發(fā)明氮肥基質(zhì)包膜型緩釋化肥，低透肥性有機(jī)物可以是低透肥性聚合物和/或低透肥性低分子量有機(jī)物。本說明書中將分子量<5000稱為"低分子量"，將分 子量<5000的有機(jī)物歸為"低分子量有機(jī)物"，將分子量^5000的有機(jī)物歸為"聚合 物"。低透肥性低分子量有機(jī)物可以是瀝青、松香及其酯、低分子量古馬隆-茚樹脂和 非極性低分子量有機(jī)物中的一種或一種以上，當(dāng)然也可以是或者包含其他低透肥性低 分子量有機(jī)物，比如可以是瀝青混合物、松香及其酯混合物、低分子量古馬隆-茚樹脂 混合物等；低透肥性聚合物可以是聚氯乙烯及其共聚物、聚醋酸乙烯酯及其共聚物、 聚丙烯酸酯及其共聚物、ABS (低丙烯腈含量)、丁腈橡膠(低丙烯腈含量)、聚氨酯、 環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯、酚醛樹脂、醇酸樹脂和非極性聚合物中的一種或一種以上， 當(dāng)然也可以是或者可以含有其他低透肥性聚合物(比如分子量》5000的古馬隆-茚樹 脂)。當(dāng)氨基樹脂混合體膜層中低透肥性低分子量有機(jī)物單獨(dú)作為一相時(shí)，低透肥性低 分子量有機(jī)物的熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)應(yīng)大于室溫，以》40'C為宜，最好大于70'C甚至更高， 熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)愈高，這樣后續(xù)膜層可以采用更高的包膜溫度，對(duì)于包膜工藝有利。本 發(fā)明中將分子結(jié)構(gòu)中同吋含氯乙烯鏈節(jié)和醋酸乙烯酯鏈節(jié)的共聚物歸為聚氯乙烯共聚 物，聚醋酸乙烯酯共聚物不包括分子結(jié)構(gòu)中含氯乙烯鏈節(jié)的共聚物；本發(fā)明中將分子 結(jié)構(gòu)中同時(shí)含氯乙烯鏈節(jié)和丙烯酸酯鏈節(jié)的共聚物歸為聚氯乙烯共聚物，將分子結(jié)構(gòu) 中同時(shí)含醋酸乙烯酯鏈節(jié)和丙烯酸酯鏈節(jié)的共聚物歸為聚醋酸乙烯酯共聚物，聚丙烯 酸酯共聚物不包括分子結(jié)構(gòu)中含氯乙烯鏈節(jié)或者醋酸乙烯酯鏈節(jié)的共聚物。低透肥性 有機(jī)物也可以是聚乙烯醇及其共聚物的縮醛樹脂、生物降解型聚酯、不飽和油樹脂、 天然物質(zhì)改性樹脂和天然聚合物及其衍生物等低透肥性非水溶性可降解聚合物中的一 種或一種以上。生物降解型聚酯可以是聚乳酸、聚脂肪族二元羧酸二元醇酯、聚己內(nèi) 酯、聚羥基脂肪酸酯以及它們的共聚物等中的一種或一種以上。天然物質(zhì)改性樹脂可 以是天然油、松香等改性的聚氨酯、酚醛樹脂、不飽和聚酯、醇酸樹脂等樹脂中的一 種或一種以上。天然聚合物及其衍生物可以是硝酸纖維素、紫膠、醋酸纖維素、交聯(lián) 淀粉、甲殼素衍生物和木質(zhì)素衍生物等中的一種或一種以上。
對(duì)于本發(fā)明氮肥基質(zhì)包膜型緩釋化肥，由于非極性低分子量有機(jī)物和/或非極性 聚合物的透肥速度很低，因此低透肥性有機(jī)物最好是非極性低分子量有機(jī)物和/或非 極性聚合物。非極性低分子量有機(jī)物可以是蠟、低分子量聚烯烴、低分子量聚苯乙烯 和低分子量石油樹脂中的一種或一種以上，當(dāng)然也可以是或者可以含有其他非極性低200810176847.X
分子量有機(jī)物，比如低分子量聚烯烴的非極性共聚物等。其中，蠟可以是天然蠟、合 成蠟、半合成蠟等，比如固體石蠟或者液體石蠟；低分子量聚烯烴可以是聚乙烯蠟， 也可以是低分子量聚丙烯、低分子量聚異丁烯等。非極性聚合物可以是聚烯烴及其非 極性共聚物、聚苯乙烯及其非極性共聚物、順丁橡膠、天然橡膠和聚異戊二烯橡膠中 的一種或一種以上，當(dāng)然可以是或者可以含有其他非極性聚合物(比如分子量》5000
的石油樹脂和芳烴樹脂)。本發(fā)明中將分子結(jié)構(gòu)中同時(shí)含苯乙烯與烯烴的共聚物歸為聚 苯乙烯的非極性共聚物，聚烯烴的非極性共聚物不包括分子結(jié)構(gòu)中同時(shí)含苯乙烯與烯 烴的非極性共聚物。比如，乙丙橡膠及三元乙丙橡膠和丁基橡膠屬于聚烯烴的非極性
共聚物；丁苯橡膠、苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物和苯乙烯一異戊二烯一苯乙 烯嵌段共聚物屬于聚苯乙烯的非極性共聚物。
對(duì)于本發(fā)明氮肥基質(zhì)包膜型緩釋化肥，氨基樹脂混合體膜層和/或氨基樹脂膜層 中都可以復(fù)合有膨脹石墨。當(dāng)氨基樹脂混合體膜層和/或氨基樹脂膜層中復(fù)合有膨脹 石墨時(shí)，片狀的膨脹石墨薄片使透肥通道進(jìn)一步被部分隔斷、變窄或變長(zhǎng)，本發(fā)明緩 釋化肥可以進(jìn)一步更長(zhǎng)。
對(duì)于本發(fā)明氮肥基質(zhì)包膜型緩釋化肥，包膜總厚度不能太小，否則不能承受化肥 芯吸水產(chǎn)生的撐脹力而破裂，使所包膜的化肥不是緩釋，而是破裂后速溶。對(duì)于本發(fā) 明氮肥基質(zhì)包膜型緩釋化肥，包膜總厚度應(yīng)^40/zm。包膜總厚度最好為50 220^m， 氨基樹脂混合體膜層厚度可以為l~70//m，氨基樹脂膜層厚度可以為0~200//m,硫磺 膜層厚度最好為0~60//111，低透肥性有機(jī)物膜層厚度最好為0 30/zm。氨基樹脂混合 體膜層厚度最好為2 30/zm，氨基樹脂膜層厚度最好為40-200am。當(dāng)包膜中有多層
氨基樹脂膜層時(shí)，這里所述氨基樹脂膜層厚度是指多層氨基樹脂膜層的總厚度。其他 膜層厚度同理。包膜總厚度超過當(dāng)然仍然是緩釋化肥，且釋放期較長(zhǎng)，因此 對(duì)于本發(fā)明氮肥基質(zhì)包膜型緩釋化肥，超過220/^m也是可以的，但是導(dǎo)致成本提高。
對(duì)于本'發(fā)明氮肥基質(zhì)包膜型緩釋化肥，包膜總厚度、氨基樹脂混合體膜層厚度和 氨基樹脂膜層厚度等都可以比上述提出的各自高限值更大。這些厚度愈大，則本發(fā)明 氮肥基質(zhì)包膜型緩釋化肥的釋放期會(huì)愈長(zhǎng)。
當(dāng)然，本發(fā)明氮肥基質(zhì)包膜型緩釋化肥包膜各膜層中可以復(fù)合有其它。比如，在 氨基樹脂膜層或者氨基樹脂混合體膜層中都可以復(fù)合其他填料(比如蒙脫土、黏土、天然有機(jī)粉、硫磺等)，也可以加有有機(jī)調(diào)節(jié)劑(包括聚合物)以調(diào)節(jié)氨基樹脂成膜物 性能和包膜工藝性等。
本發(fā)明氮肥基質(zhì)包膜型緩釋化肥的制備方法最好是氨基樹脂膜層采用氨基樹脂 預(yù)聚物水溶液包覆而成，氨基樹脂混合體膜層采用氨基樹脂預(yù)聚物水溶液與低透肥性 有機(jī)物水乳液的混合液包覆而成。氨基樹脂混合體膜層采用氨基樹脂預(yù)聚物水溶液與 低透肥性有機(jī)物水乳液的混合液包覆而成時(shí)，由于氨基樹脂預(yù)聚物處于水相中，因此 不論氨基樹脂預(yù)聚物含量大或小，氨基樹脂將始終自然成為連續(xù)相，即成為氨基樹脂 混合體膜層。當(dāng)然，對(duì)于本發(fā)明氮肥基質(zhì)包膜型緩釋化肥，氨基樹脂混合體膜層可以 采用氨基樹脂預(yù)聚物水溶液與低透肥性有機(jī)物水乳液同時(shí)包覆(比如同時(shí)噴涂)而成； 等。
下面以尿素作為化肥芯的本發(fā)明氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素為例，說明本發(fā)明氮肥 基質(zhì)包膜型緩釋化肥的一些具體實(shí)施方法和發(fā)明效果。采用水中溶出法評(píng)價(jià)緩釋性能， 水中溶出法是測(cè)定本發(fā)明氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素在水中的尿素溶出速率，具體做法 是將10克本發(fā)明氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素浸泡于200毫升的水中，25'C恒溫浸泡， 測(cè)定初期溶出率和平均微分溶出率。初期溶出率^是指最初開始浸泡的24h內(nèi)溶出的 尿素質(zhì)量占所取10克本發(fā)明氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素中尿素總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)，而平均 微分溶出率V^則是從浸泡第2天到第7天每天平均溶出的尿素質(zhì)量占所取10克本發(fā)
明氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素中尿素總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。根據(jù)初期溶出率^和平均微分溶 出率^ ，計(jì)算本發(fā)明氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素在水中的釋放期r (天)
實(shí)施例1
將粒徑為2.5~3.5mm的球狀工業(yè)尿素加入轉(zhuǎn)鼓包膜設(shè)備中，并使球狀尿素處干流 動(dòng)狀態(tài)，轉(zhuǎn)鼓中球狀尿素溫度保持在9(TC。將鄰苯二甲酸二辛酯增塑聚氯乙烯水乳液 與脲醛樹脂預(yù)聚物水溶液的混合液(脲醛樹脂預(yù)聚物是由尿素甲醛摩爾比為1 : 1.8
,的尿素與甲醛反應(yīng)所制備，本例中均同；鄰苯二甲酸二辛酯聚氯乙烯脲醛樹脂預(yù) 聚物質(zhì)量比為l:5:i)慢慢噴涂于球狀尿素表面，噴涂直到形成的含聚氯乙烯脲醛 樹脂混合體膜層質(zhì)量達(dá)到最終成品氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素總質(zhì)量的3% (厚度約為20/^m)。然后，在含聚氯乙烯脲醛樹脂混合體膜層表面噴涂脲醛樹脂預(yù)聚物水溶液， 噴涂直到形成的脲醛樹脂膜層質(zhì)量達(dá)到最終成品氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素總質(zhì)量的 22% (厚度約為158^m)。充分干燥除去膜層中水，并使膜層中脲醛樹脂固化充分， 即得氣肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素。所制得氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素的釋放期為34天。 實(shí)施例2
將粒徑為2.5~3.5mm的球狀工業(yè)尿素加入轉(zhuǎn)鼓包膜設(shè)備中，并使球狀尿素處于流 動(dòng)狀態(tài)，轉(zhuǎn)鼓中球狀尿素溫度保持在卯'C。將三聚氰胺一甲醛樹脂預(yù)聚物水溶液(三 聚氰胺一甲醛樹脂預(yù)聚物是由三聚氰胺甲醛摩爾比為1 :3的三聚氰胺與甲醛反應(yīng) 所制備，本例中均同)慢慢噴涂于球狀尿素表面，噴涂直到形成的三聚氰胺一甲醛樹 脂膜層質(zhì)量達(dá)到最終成品氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素總質(zhì)量的3% (厚度約為20//m)。 然后，在三聚氰胺一甲醛樹脂膜層表面噴涂天然橡膠水乳液與三聚氰胺一甲醛樹脂預(yù)
聚物水溶液的混合液(天然橡膠三聚氰胺—甲醛樹脂預(yù)聚物質(zhì)量比為7:3)，噴涂
直到形成的含天然橡膠三聚氰胺—甲醛樹脂混合體膜層質(zhì)量達(dá)到最終成品氮肥基質(zhì)包
膜型緩釋尿素總質(zhì)量的4% (厚度約為25/zm)。最后，再在含天然橡膠三聚氰胺一甲
醛樹脂混合體膜層表面噴涂三聚氰胺一甲醛樹脂預(yù)聚物水溶液，噴涂直到形成的三聚 氰胺一甲醛樹脂膜層質(zhì)量達(dá)到最終成品氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素總質(zhì)量的20% (厚度 約為140//m)。充分干燥除去膜層中水，并使膜層中三聚氰胺一甲醛樹脂固化充分，
即得氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素。所制得氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素的釋放期為23天。 實(shí)施例3
將粒徑為2.5~3.5mm的球狀工業(yè)尿素加入轉(zhuǎn)鼓包膜設(shè)備中，并使球狀尿素處于流 動(dòng)狀態(tài)，轉(zhuǎn)鼓中球狀尿素溫度保持在70'C。將正丁醇改性脲醛樹脂預(yù)聚物水溶液慢慢 噴涂于球狀尿素表面，噴涂直到形成的正丁醇改性脲醛樹脂膜層質(zhì)量達(dá)到最終成品氮 肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素總質(zhì)量的2V。(厚度約為12/7m)。然后，在正丁醇改性脲醛樹
脂膜層表面噴涂石蠟水乳液與正丁醇改性脲醛樹脂預(yù)聚物水溶液的混合液(石蠟熔點(diǎn) 為75'C，石蠟正丁醇改性脲醛樹脂預(yù)聚物質(zhì)量比為19 : 1)，噴涂直到形成的含石蠟 正丁醇改性脲醛樹脂混合體膜層質(zhì)量達(dá)到最終成品氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素總質(zhì)量的 3% (厚度約為20//m)。最后，再在含石蠟正丁醇改性脲醛樹脂混合體膜層表面噴涂正丁醇改性脲醛樹脂預(yù)聚物水溶液，噴涂直到形成的正丁醇改性脲醛樹脂膜層質(zhì)量達(dá) 到最終成品氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素總質(zhì)量的17%。充分干燥除去膜層中水，并使膜 層中正丁醇改性脲醛樹脂固化充分，即得氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素。所制得氮肥基質(zhì) 包膜型緩釋尿素的釋放期為58天。 實(shí)施例4
將粒徑為2.5~3.5mm的球狀工業(yè)尿素加入轉(zhuǎn)鼓包膜設(shè)備中，并使球狀尿素處于流 動(dòng)狀態(tài)，轉(zhuǎn)鼓中球狀尿素溫度保持在85'C。將三聚氰胺改性脲醛樹脂預(yù)聚物水溶'液慢 慢噴涂于球狀尿素表面，噴涂直到形成的三聚氰胺改性脲醛樹脂膜層質(zhì)量達(dá)到最終成 品氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素總質(zhì)量的20% (厚度約為140//m)。然后，在三聚氰胺改 性脲醛樹脂膜層表面噴涂順丁橡膠一石油樹脂混合物油相水乳液與三聚氰胺改性脲醛 樹脂預(yù)聚物水溶液的混合液(石油樹脂軟化點(diǎn)為95°C，順丁橡膠石油樹脂三聚氰 胺改性脲醛樹脂預(yù)聚物質(zhì)量比為25 : 24 : 1)，噴涂直到形成的含順丁橡膠一石油樹脂 混合物三聚氰胺改性脲醛樹脂混合體膜層質(zhì)量達(dá)到最終成品氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素 總質(zhì)量的3.5% (厚度約為22/zm)。充分干燥除去膜層中水，并使膜層中三聚氰胺改
性脲醛樹脂固化充分，即得氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素。所制得氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿 素的釋放期為72天。 實(shí)施例5
將粒徑為2.5~3.5mm的球狀工業(yè)尿素加入轉(zhuǎn)鼓包膜設(shè)備中，并使球狀尿素處于流 動(dòng)狀態(tài)，轉(zhuǎn)鼓中球狀尿素溫度保持在90'C。將三聚氰胺改性脲醛樹脂預(yù)聚物水溶液慢 慢噴涂于球狀尿素表面，噴涂直到形成的三聚氰胺改性脲醛樹脂膜層質(zhì)量達(dá)到最終成 品氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素總質(zhì)量的1% (厚度約為6//m)。然后，在三聚氰胺改性 脲醛樹脂膜層表面噴涂鄰苯二甲酸二辛酯增塑聚苯乙烯水乳液與三聚氰胺改性脲醛樹 脂預(yù)聚物水溶液的混合液(鄰苯二甲酸二辛酯聚苯乙烯三聚氰胺改性脲醛樹脂預(yù)
聚物質(zhì)量比為l:5:3)，噴涂直到形成的含聚苯乙烯三聚氟胺改性脲醛樹脂混合體膜
層質(zhì)量達(dá)到最終成品氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素總質(zhì)量的5%(厚度約為30//m)。最后， 再在含聚苯乙烯三聚氰胺改性脲醛樹脂混合體膜層表面噴涂三聚氰胺改性脲醛樹脂預(yù) 聚物水溶液，噴涂直到形成的三聚氰胺改性脲醛樹脂膜層質(zhì)量達(dá)到最終成品氮肥基質(zhì) 包膜型緩釋尿素總質(zhì)量的14% (厚度約為卯/zm)。充分干燥除去膜層中水，并使膜層中三聚氰胺改性脲醛樹脂固化充分，即得氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素。所制得氮肥基 質(zhì)包膜型緩釋尿素的釋放期為21天。 實(shí)施例6
將粒徑為2.5~3.5mm的球狀工業(yè)尿素加入轉(zhuǎn)鼓包膜設(shè)備中，并使球狀尿素處于流 動(dòng)狀態(tài)，轉(zhuǎn)鼓中球狀尿素溫度保持在卯'C。將150'C左右熔融硫磺慢慢噴涂于球狀尿 素表面，直到噴涂形成的硫磺膜層質(zhì)量達(dá)到最終成品氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素總質(zhì)量 的15% (厚度約為58//m)。然后，在硫磺膜層表面噴涂天然橡膠水乳液與乙醇改性
三聚氰胺一甲醛樹脂預(yù)聚物水溶液的混合液(天然橡膠乙醇改性三聚氰胺一甲醛樹 脂預(yù)聚物質(zhì)量比為3:7),噴涂直到形成的含天然橡膠乙醇改性三聚氰胺一甲醛樹脂 混合體膜層質(zhì)量達(dá)到最終成品氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素總質(zhì)量的5% (厚度約為 30//m)。充分干燥除去膜層中水，并使膜層中乙醇改性三聚氰胺一甲醛樹脂固化充分，
即得氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素。所制得氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素的釋放期為120天。 實(shí)施例7
將粒徑為2.5~3.5mm的球狀工業(yè)尿素加入轉(zhuǎn)鼓包膜設(shè)備中，并使球狀尿素處于流 動(dòng)狀態(tài)，轉(zhuǎn)鼓中球狀尿素溫度保持在90'C。將150'C左右熔融硫磺慢慢噴涂于球狀尿 素表面，直到噴涂形成的硫磺膜層質(zhì)量達(dá)到最終成品氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素總質(zhì)量 的3% (厚度約為10//111)。然后，在硫磺膜層表面噴涂天然橡膠水乳液與三聚氰胺一
甲醛樹脂預(yù)聚物水溶液的混合液(三聚氰胺一甲醛樹脂預(yù)聚物是由三聚氰胺甲醛摩
爾比為i: 3的三聚氰胺與甲醛反應(yīng)所制備，本例中均同；天然橡膠三聚氰胺一甲醛 樹脂預(yù)聚物質(zhì)量比為7:3),噴涂直到形成的含天然橡膠三聚氰胺一甲醛樹脂混合體
膜層質(zhì)量達(dá)到最終成品氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素總質(zhì)量的4% (厚度約為25/zm)。最 后，再在含天然橡膠三聚氰胺一甲醛樹脂混合體膜層表面噴涂三聚氰胺一甲醛樹脂預(yù) 聚物水溶液，噴涂直到形成的三聚氰胺一甲醛樹脂膜層質(zhì)量達(dá)到最終成品氮肥基質(zhì)包 膜型緩釋尿素總質(zhì)量的20% (厚度約為140;/m)。充分干燥除去膜層中水，并使膜層
中三聚氰胺一甲醛樹脂固化充分，即得氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素。所制得氮肥基質(zhì)包 膜型緩釋尿素的釋放期為37天。 實(shí)施例8
將粒徑為2.5~3.5mm的球狀工業(yè)尿素加入轉(zhuǎn)鼓包膜設(shè)備中，并使球狀尿素處于流動(dòng)狀態(tài)，轉(zhuǎn)鼓中球狀尿素溫度保持在卯'c。將乙醇一聚乙烯醇改性三聚氡胺一甲醛樹
脂預(yù)聚物水溶液慢慢噴涂于球狀尿素表面，噴涂直到形成的乙醇一聚乙烯醇改性三聚
氰胺一甲醛樹脂膜層質(zhì)量達(dá)到最終成品氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素總質(zhì)量的3% (厚度 約為20prn)。然后，在乙醇一聚乙烯醇改性三聚氡胺一甲醛樹脂膜層表面噴涂鄰苯二
甲酸二辛酯增塑聚氯乙烯的環(huán)己酮溶液(鄰苯二甲酸二辛酯聚氯乙烯質(zhì)量比為 i: 8)，噴涂直到形成的增塑聚氯乙烯膜層質(zhì)量達(dá)到最終成品氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素
總質(zhì)量的1% (厚度約為6//m)，充分干燥除去環(huán)己酮。隨后，在增塑聚氯乙烯膜層 表面噴涂瀝青(30號(hào)瀝青)水乳液與乙醇一聚乙烯醇改性三聚氰胺一甲醛樹脂預(yù)聚物
水溶液的混合液(瀝青乙醇一聚乙烯醇改性三聚氰胺一甲醛樹脂預(yù)聚物質(zhì)量比為 7 : i)，噴涂直到形成的含瀝青乙醇一聚乙烯醇改性三聚氰胺一甲醛樹脂混合體膜層質(zhì)
量達(dá)到最終成品氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素總質(zhì)量的2.5% (厚度約為15//m)。最后， 再在含瀝青乙醇一聚乙烯醇改性三聚氰胺一甲醛樹脂混合體膜層表面噴涂乙醇一聚乙 烯醇改性三聚氰胺一甲醛樹脂預(yù)聚物水溶液，噴涂直到形成的乙醇一聚乙烯醇改性三 聚氰胺一甲醛樹脂膜層質(zhì)量達(dá)到最終成品氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素總質(zhì)量的17% (厚 度約為115//m)。充分干燥除去膜層中水，并使膜層中乙醇一聚乙烯醇改性三聚氰胺
一甲醛樹脂固化充分，即得氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素。所制得氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿 素的釋放期為53天。 實(shí)施例9
將粒徑為2.5~3.5mm的球狀工業(yè)尿素加入轉(zhuǎn)鼓包膜設(shè)備中，并使球狀尿素處于流 動(dòng)狀態(tài)，轉(zhuǎn)鼓中球狀尿素溫度保持在6(TC。將聚乳酸(牌號(hào)PLA3051D，蘇州優(yōu)利科 技材料有限公司)氯仿溶液噴涂于球狀尿素表面，噴涂直到形成的聚乳酸膜層質(zhì)量達(dá) 到最終成品氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素總質(zhì)量的3% (厚度約為20;/in)，充分干燥除去
氯仿。然后，將轉(zhuǎn)鼓中球狀尿素溫度升至卯'C，再在聚乳酸膜層表面噴涂順丁橡膠水 乳液與聚乙烯醇改性脲醛樹脂預(yù)聚物水溶液的混合液(順丁橡膠聚乙烯醇改性脲醛 樹脂預(yù)聚物質(zhì)量比為7:1)，噴涂直到形成的含順丁橡膠聚乙烯醇改性脲醛樹脂混合 體膜層質(zhì)量達(dá)到最終成品氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素總質(zhì)量的3 /。(厚度約為20//m)。 最后，再在含順丁橡膠聚乙烯醇改性脲醛樹脂混合體膜層表面噴涂聚乙烯醇改性脲醛 樹脂預(yù)聚物水溶液，噴涂直到形成的聚乙烯醇改性脲醛樹脂膜層質(zhì)量達(dá)到最終成品氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素總質(zhì)量的16% (厚度約為105/zm)。充分干燥除去膜層中水， 并使膜層中聚乙烯醇改性脲醛樹脂固化充分，即得氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素。所制得 氮肥基質(zhì)包膜型緩釋尿素的釋放期為38天。
上述實(shí)施例中，三聚氰胺改性脲醛樹脂預(yù)聚物水溶液是由尿素三聚氨胺甲醛
摩爾比為l:i:4的尿素、三聚氰胺與甲醛反應(yīng)所制備。正丁醇改性脲醛樹脂預(yù)聚物 水溶液是由尿素甲醛正丁醇摩爾比為i: i: 1.5的尿素、正丁醇與甲醛反應(yīng)所制 備。聚乙烯醇改性脲醛樹脂預(yù)聚物水溶液是尿素、聚乙烯醇、甲醛反應(yīng)所制備，尿素 甲醛聚乙烯醇(1799)質(zhì)量比為ioo : 89 : 3。乙醇改性三聚氰胺一甲醛樹脂預(yù)聚物 水溶液是由三聚氰胺甲醛乙醇摩爾比為l: 2.5 : 2的三聚氰胺、甲醛與乙醇反應(yīng) 所制備。乙醇一聚乙烯醇改性三聚氰胺一甲醛樹脂預(yù)聚物水溶液是由三聚氰胺甲 醛乙醇聚乙烯醇1788質(zhì)量比為ioo : 67 :12 : 2.5的三聚氰胺、甲醛、乙醇與聚 乙烯醇反應(yīng)所制備。涂膜前加入氨基樹脂預(yù)聚物質(zhì)量2%的氯化銨固化劑。
權(quán)利要求
1.一種氮肥基質(zhì)包膜型緩釋化肥，由化肥芯和化肥芯外包膜組成，其特征在于包膜是以氨基樹脂為連續(xù)相、包含氨基樹脂與低透肥性有機(jī)物的氨基樹脂混合體膜層或者是氨基樹脂膜層與以氨基樹脂為連續(xù)相、包含氨基樹脂和低透肥性有機(jī)物的氨基樹脂混合體膜層的復(fù)合膜層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮肥基質(zhì)包膜型緩釋化肥，其特征在于包膜中還復(fù) 合有硫磺膜層和/或低透肥性有機(jī)物膜層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮肥基質(zhì)包膜型緩釋化肥，其特征在于包膜是復(fù)合 膜層，氨基樹脂混合體膜層厚度《整個(gè)包膜厚度的1/3。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述的氮肥基質(zhì)包膜型緩釋化肥，其特征在于氨 基樹脂混合體膜層中低透肥性有機(jī)物體積分?jǐn)?shù)>60%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的氮肥基質(zhì)包膜型緩釋化肥，其特征在于低 透肥性有機(jī)物是低透肥性聚合物和/或低透肥性低分子量有機(jī)物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的氮肥基質(zhì)包膜型緩釋化肥，其特征在于低透肥性低 分子量有機(jī)物為瀝青、松香及其酯、低分子量古馬隆-茚樹脂和非極性低分子量有機(jī)物 中的一種或一種以上；低透肥性聚合物為聚氯乙烯及其共聚物、聚醋酸乙烯酯及其共聚物、聚丙烯酸酯及其共聚物、ABS、 丁腈橡膠、聚氨酯、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯、 酚醛樹脂、醇酸樹脂和非極性聚合物中的一種或一種以上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的氮肥基質(zhì)包膜型緩釋化肥，其特征在于非極性低分 子量有W物為蠟、低分子量聚烯烴、低分子量聚苯乙烯、低分子量石油樹脂和低分子 量芳烴樹脂中的一種或一種以上；非極性聚合物為聚烯烴及其非極性共聚物、聚苯乙 烯及其非極性共聚物、順丁橡膠、天然橡膠和聚異戊二烯橡膠中的一種或一種以上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1 7任一項(xiàng)所述的氮肥基質(zhì)包膜型緩釋化肥，其特征在于包膜 總厚度為50~220//m,氨基樹脂混合體膜層厚度為l~70//m,氨基樹脂膜層厚度為 0~200//m,硫磺膜層厚度為0 60/zm,低透肥性有機(jī)物膜層厚度為0~30//m。
9. 一種權(quán)利要求1 8任一項(xiàng)所述氮肥基質(zhì)包膜型緩釋化肥的制備方法，其特征在 于氨基樹脂膜層采用氨基樹脂預(yù)聚物水溶液包覆而成，氨基樹脂混合體膜層采用氨 基樹脂預(yù)聚物水溶液與低透肥性有機(jī)物水乳液的混合液包覆而成。
全文摘要
本發(fā)明公開一種氮肥基質(zhì)包膜型緩釋化肥及其制備方法。本發(fā)明氮肥基質(zhì)包膜型緩釋化肥由化肥芯和化肥芯外面包膜組成，包膜是以氨基樹脂為連續(xù)相、包含氨基樹脂與低透肥性有機(jī)物的氨基樹脂混合體膜層或者是氨基樹脂膜層與以氨基樹脂為連續(xù)相、包含氨基樹脂和低透肥性有機(jī)物的氨基樹脂混合體膜層的復(fù)合膜層。包膜中還可以復(fù)合有硫磺膜層和/或低透肥性有機(jī)物膜層。氨基樹脂混合體膜層厚度最好≤整個(gè)包膜厚度的1/3。低透肥性有機(jī)物可以是低透肥性聚合物和/或低透肥性低分子量有機(jī)物。氨基樹脂混合體膜層中低透肥性有機(jī)物體積分?jǐn)?shù)最好≥60％。本發(fā)明氮肥基質(zhì)包膜型緩釋化肥的主要包膜體為緩釋氮肥，成本低，釋放期較長(zhǎng)。
文檔編號(hào)C05G3/00GK101492321SQ20081017684
公開日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2008年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月27日
發(fā)明者黨志敏, 應(yīng)宗榮, 陳仁康 申請(qǐng)人:南京理工大學(xué)