一種淀粉基復(fù)合種衣劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，具體涉及一種種衣劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 種衣劑是指在種子外面包上一層含水藥劑和促進(jìn)生長(zhǎng)物質(zhì)的"外衣"。種衣劑不同 于以往的浸種和拌種藥劑。浸種和藥劑拌種，種子表面上的藥劑在播種入土后遇水會(huì)溶解， 藥效很快降低或很快消失。而種衣劑包在種子上能立即形成固化的膜，種子入土后遇水膨 脹而種衣不會(huì)被溶解，隨著種子的萌動(dòng)、發(fā)芽、出苗、生長(zhǎng)，種衣上的有效成份會(huì)逐步釋放， 并被根系吸收傳導(dǎo)植株的各部位，延長(zhǎng)了藥劑的有效期。種子包衣有綜合防治農(nóng)作物苗期 病蟲(chóng)危害，抗旱，防寒作用，確保一次播種保全苗，促進(jìn)作物生育，培育壯苗，提高產(chǎn)量，改善 品質(zhì)等作用，一般可增產(chǎn)10%左右。種子包衣還有減少農(nóng)藥用量，降低成本，減輕環(huán)境污染， 便于機(jī)械作業(yè)，省工省時(shí)，節(jié)約用種等作用。 一般種衣劑由兩部分組成，一是活性成分，主要包括殺蟲(chóng)劑、殺菌劑、激素、肥料或有益 微生物等，是種衣劑中直接發(fā)揮作用的有效成分，其種類(lèi)、組成及含量直接影響種衣劑的功 效。二是成膜劑及相應(yīng)配套助劑，是維持種衣劑的物理及化學(xué)性狀，控制衣膜內(nèi)活性成分緩 釋的重要成分。其中成膜劑是最關(guān)鍵的組分，主要作用是將有效成分粘附在種子表面并形 成均勻光滑的藥膜。要求成膜物具有較強(qiáng)的耐水性，在水分較高的土壤中，尤其是水田中 不能被水溶毀，并且允許種子萌發(fā)所需的水分通過(guò)；此外成膜物應(yīng)具有一定的吸水溶脹能 力，在干旱條件下可以在一定程度上吸收周?chē)寥乐械乃忠怨┓N子萌發(fā)之用。
[0003] 普通淀粉應(yīng)用于成膜劑，存在成膜性差，易溶解流失而導(dǎo)致活性成分持效期短的 缺點(diǎn)；合成高聚物類(lèi)應(yīng)用于成膜劑，粘度高，成膜性較好，牢度較高，但是高分子聚合物普遍 具有降解性較差，成本高缺點(diǎn)。且一些高分子聚合物如脲醛樹(shù)脂等含有對(duì)種子有危害作用 的甲醛及氫氧化鈉導(dǎo)致種子發(fā)芽率降低。聚合物粘結(jié)性能高的品種成膜強(qiáng)度一般較低，膜 的耐磨性能差，容易成粉狀脫落；反之成膜強(qiáng)度高的品種粘結(jié)性差，膜與種子親和力差，易 成片脫落。這造成了早期的一些種衣劑產(chǎn)品在成膜性能方面的缺憾。因此單獨(dú)使用某一種 高分子成膜物，很難同時(shí)滿足成膜性和粘結(jié)性要求，這是制約種衣劑用成膜劑發(fā)展的主 要因素。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種淀粉基復(fù)合種衣劑，以解決普通淀粉應(yīng)用于成膜劑，存 在成膜性差，易溶解流失；單獨(dú)使用某一種高分子成膜物，很難同時(shí)滿足成膜性和粘結(jié)性 要求的問(wèn)題。
[0005] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種淀粉基復(fù)合種衣劑的制備方法。
[0006] 本發(fā)明技術(shù)方案如下：一種淀粉基復(fù)合種衣劑，它包括內(nèi)層和外層，其中內(nèi)層由以 下質(zhì)量份數(shù)的物質(zhì)組成：醚化淀粉20- 40份、植物生長(zhǎng)抑制劑1一2份、殺菌劑4一5份、殺 蟲(chóng)劑4一5份、營(yíng)養(yǎng)成分5 -12份；外層包括質(zhì)量份數(shù)為60- 80份的接枝淀粉。
[0007] 優(yōu)選的，外層還包括質(zhì)量份數(shù)為10 - 40份的無(wú)機(jī)填料。
[0008] 優(yōu)選的，所述無(wú)機(jī)填料為100- 200目的滑石粉、高嶺土、硅藻土、珍珠巖、氫氧化 鋁中的一種或兩至三種。
[0009] 本發(fā)明產(chǎn)品種衣劑外層的無(wú)機(jī)填料可根據(jù)需要添加或不添加，一般添加后可作為 丸化種衣劑，能夠改變種子的形狀及大小，便于機(jī)械化播種且可增強(qiáng)良種的抗逆性。
[0010] 優(yōu)選的，所述醚化淀粉選自羧甲基淀粉、羥丙基淀粉、羥乙基淀粉、羧甲基羥乙基 淀粉中的一種或二種復(fù)配而成，其中羧甲基淀粉取代度為〇. 6 - 1. 0,羥丙基淀粉取代度為 0. 5 - 0. 8,羥乙基淀粉取代度為0. 4 - 0. 8,羧甲基羥乙基淀粉中羧甲基取代度0. 6 - 1. 0。
[0011] 優(yōu)選的，所述植物生長(zhǎng)抑制劑為生根粉與阿司匹林按質(zhì)量比為5:6的混合物。
[0012] 優(yōu)選的，所述殺菌劑為福美雙、甲基托布精、三唑酮中的一種或兩種。
[0013] 優(yōu)選的，所述殺蟲(chóng)劑為丁硫呋喃丹。優(yōu)選的，所述營(yíng)養(yǎng)成分為以下質(zhì)量比的混合 物，KNO 3: NH4NO3: KH2PO4: MgSO4 的比例為 5:5:8:1。
[0014] 上述的一種淀粉基復(fù)合種衣劑的制備方法，其特征在于包括如下步驟： A、 內(nèi)層制備：醚化淀粉在滾筒干燥機(jī)中進(jìn)行預(yù)糊化，然后與植物生長(zhǎng)抑制劑、殺菌劑、 殺蟲(chóng)劑、營(yíng)養(yǎng)成分按質(zhì)量份數(shù)進(jìn)行混合獲得； B、 外層制備： a) 攪拌狀態(tài)下，將淀粉加入去離子水中，形成質(zhì)量百分比濃度為20- 30%的淀粉乳； b) 升溫至80- 90°C充分糊化30分鐘； c) 降溫至67-73°C，加入共聚單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑，其中單體總量與淀粉質(zhì)量比為2- 4:1，交聯(lián)劑用量是單體質(zhì)量的2. 1%。一4. 2%。，引發(fā)劑量為單體質(zhì)量的1. 1% - 3. 6%，反應(yīng) 2-4h ； d) 降至室溫，調(diào)節(jié)pH至6-7,干燥，即得接枝淀粉乳液。
[0015] 優(yōu)選的，所述交聯(lián)劑為Ν，Ν' -亞甲基雙丙烯酰胺，所述引發(fā)劑為過(guò)硫酸鹽及硫代 硫酸鹽按質(zhì)量比1:1 一 1.2比例組成的氧化還原體系，所述共聚單體為丙烯酸、甲基丙烯酸 中的一種與丙烯酰胺、丙烯酰胺-2-甲級(jí)丙磺酸中的一種按質(zhì)量比1:0. 1-0. 5比例復(fù)配所 得。
[0016] 本發(fā)明產(chǎn)品使用方法：本發(fā)明產(chǎn)品最好在種子播種前10 -15天使用。使用時(shí)，按 種衣劑種子質(zhì)量比1 : 30?70稱(chēng)好種衣劑和種子，先將種衣劑內(nèi)層加水配制成4一 10%的 溶液，攪拌均勻，采用機(jī)械包衣法或人工包衣法進(jìn)行種子包衣，使種衣劑在種子表面均勻成 膜后取出，將種衣劑外層均勻撒在已包裹種衣劑內(nèi)層還保持濕潤(rùn)的種子表面，使之牢固粘 附在種子上，形成薄膜。
[0017] 本發(fā)明出發(fā)點(diǎn)在于：為了兼顧粘度與強(qiáng)度的要求，往往需采用兩種以上不同性能 的材料聚合得到理想的成膜劑。本發(fā)明提供了一種以淀粉及丙烯酸單體為原料經(jīng)接枝反應(yīng) 制備的變性淀粉為成膜物及保水劑。
[0018] 本發(fā)明的有益效果在于： 本發(fā)明接枝淀粉是由淀粉與丙烯酸及丙烯酰胺兩類(lèi)單體接枝共聚反應(yīng)所得的三元共 聚物，因其是在交聯(lián)劑存在下形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具有超強(qiáng)的吸水性能。產(chǎn)品以淀粉親水 的剛性鏈為骨架，配以柔性的丙烯酰胺支鏈形成的剛?cè)嵯酀?jì)的網(wǎng)狀大分子結(jié)構(gòu)，可獲得丙 烯酰胺的特性，增加粘結(jié)性、成膜性。
[0019] 本發(fā)明使用具有多功能團(tuán)的反應(yīng)單體Ν，Ν'-亞甲基雙丙烯酰胺作為交聯(lián)劑，可提 高相對(duì)分子質(zhì)量，提高聚合物的黏度及附溫抗鹽性能。而選用丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸 單體聚合形成的吸水性樹(shù)脂具有較好耐溫、抗鹽性和增黏性。
[0020] 工藝將包衣涂層分為內(nèi)外兩層，內(nèi)層是以醚化淀粉為基料的營(yíng)養(yǎng)層，含有殺菌劑、 殺蟲(chóng)劑、植物生長(zhǎng)抑制劑、肥料等可以一定程度防止種子的病蟲(chóng)害；外層是以淀粉為接枝底 物、丙烯酸鹽為單體、Ν，Ν'-亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑、過(guò)硫酸鹽及硫代硫酸鹽為引發(fā) 齊U，通過(guò)自由基引發(fā)接枝共聚制備低成本淀粉基保水層。粘結(jié)性和成膜性能良好，可保護(hù)內(nèi) 層成分不損失，同時(shí)具有保水保濕性，從而提高種子的發(fā)芽率及成苗率。本發(fā)明產(chǎn)品廣譜， 對(duì)各種農(nóng)作物的病蟲(chóng)害防治均有明顯效果，適用于蔬菜、花卉、谷物等作物種子包衣。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面的實(shí)施例可以進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。實(shí)施例中醚 化淀粉、生根粉、殺菌劑、殺蟲(chóng)劑均為市售。
[0022] 實(shí)施例1 (1)活性成分層（內(nèi)層）組成如下：取代度為0. 6的羧甲基淀粉在滾筒干燥機(jī)中預(yù)糊化 后取40g、生根粉與阿司匹林按質(zhì)量比5:6混合后取I. lg、福美雙4g、丁硫呋喃丹4g、KN03: NH4NO3: KH2PO4:MgSO4按質(zhì)量比5:5:8:1混合后取12g，以上成份混合均勻。
[0023] (2)成膜保水層(外層）： A.接枝?疋粉制備： a)攪拌狀態(tài)下，將淀粉加入一定量的去離子水中，形成質(zhì)量百分比濃度為25%的淀粉 乳。
[0024] b )升溫至85 °C充分糊化30分鐘。
[0025] c)降溫至70°C，加入共聚單體為丙烯酸與丙烯酰胺-2-甲級(jí)丙磺酸按質(zhì)量比 1:0. 8比例復(fù)配，單體總量與淀粉質(zhì)量比為3:1，加入質(zhì)量為單體質(zhì)量3%。的交聯(lián)劑N， Ν' -亞甲基雙丙烯酰胺，加入質(zhì)量為單體質(zhì)量2%的引發(fā)劑，引發(fā)劑為過(guò)硫酸鹽及硫代硫酸 鹽按質(zhì)量比1:1比例復(fù)配，反應(yīng)2h。
[0026] d)降至室溫，調(diào)節(jié)pH至7,干燥，即得接枝淀粉乳液。
[0027] B、成膜保水層制備： 取接枝淀粉60g，200目的滑石粉40g，混合均勻。
[0028] 實(shí)施例2 (1)活性成分層（內(nèi)層）組成如下：取代度為1. 0的羧甲基淀粉在滾筒干燥機(jī)中預(yù)糊化 后取20g、取代度為0. 5的羥丙基淀粉滾筒干燥機(jī)中預(yù)糊化后取10g、生根粉與阿司匹林按 質(zhì)量比5:6混合后取I. 5g、甲基托布精4. 2g、丁硫呋喃丹4. 5g、KN03: NH4NO3: KH2PO4 = MgSO4 按質(zhì)量比5:5:8:1混合后取10g，以上成份混合均勻。
[0029] (2)成膜保水層(外層）： A.接枝?疋粉制備： a)攪拌狀態(tài)下，將淀粉加入一定量的去離子水中，形成質(zhì)量百分比濃度為25%的淀粉 乳。
[0030] b)升溫至80°C充分糊化25分鐘。
[0031] C)降溫至73°C，加入共聚單體為丙烯酸與丙烯酰胺按質(zhì)量比5:1比例復(fù)配，單體 總量與淀粉質(zhì)量比為2:1，加入質(zhì)量為單體質(zhì)量2. 1%。的交聯(lián)劑Ν，Ν'-亞甲基雙丙烯酰胺， 加入質(zhì)量為單體質(zhì)量3. 6%的引發(fā)劑，引發(fā)劑為過(guò)硫酸鹽及硫代硫酸鹽按質(zhì)量比1:1. 1比例 復(fù)配，反應(yīng)3h。
[0032] d)降至室溫，調(diào)節(jié)pH至6,干燥，即得接枝淀粉乳液。
[0033] B、成膜保水層制備： 取接枝淀粉70g，100目的高嶺土、硅藻土按質(zhì)量比1:1比例混合取30g，混合均勻。
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