一種環(huán)保高效的化肥多功能包裹劑、制備方法及應用
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及化肥多功能包裹劑技術領域，特別是涉及到一種環(huán)保高效的化肥多功 能包裹劑、制備方法及應用。
【背景技術】
[0002] 隨著磷復肥行業(yè)迅猛發(fā)展，磷酸二銨產品成產工藝和技術日趨成熟，現在產能過 剩，市場競爭激烈，物美價廉的產品才能爭取更多的用戶。但面對磷礦石品味逐漸貧化，在 肥料外觀質量控制上出現了一些新問題。產品顆粒外表是否規(guī)整，大小是否均勻，色澤是否 一致，感觀是否透亮(即有結晶感)等，成為用戶憑直觀感覺的衡量標準。農民在選擇化肥時 不僅僅只關注其養(yǎng)分含量，化肥產品的外觀品質也成為一項重要的參考標準。從用戶的角 度來說，外觀質量較好的產品更具有防偽、耐貯存、不粉化、不結塊，適宜機械化或人工均勻 施肥，與種子拌和施播等優(yōu)點。
[0003] 提升肥料產品外觀質量是樹立產品形象和用戶質感的重要手段之一，同時已成為 各個成產廠家博弈的焦點。包裹劑是肥料緩釋的一種途徑，通過包裹能同時達到著色、防結 塊、養(yǎng)分緩釋的目的。肥料生產企業(yè)為了提高產品質量，建立自己的品牌優(yōu)勢，逐步使用多 功能包裹劑。多功能包裹劑以其優(yōu)異的多功能性滿足客戶的多樣化需求，真正起到一劑多 用的效果。由于化肥多功能包裹劑的使用，能最大限度地抑制肥料結塊、吸潮、泛白和粉化 現象，同時增加顆粒的流動性，便于肥料的儲存、運輸和使用，改善肥料的光澤，提升肥料的 市場競爭力，因此，研發(fā)出一種低成本、環(huán)保高效的化肥多功能包裹劑勢在必行，也是目前 很關鍵的開發(fā)課題作為一種的整體解決措施。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的目的以天然易降解、成本低廉的植物瀝青，來替代不能降解、成本高的礦 物瀝青;是尋找到利用低成本、天然物質為原材料，來生產全新配方的化肥多功能包裹劑產 品，以替代目前利用較難降解、成本高的礦物油為原材料來生產的傳統(tǒng)的化肥多功能包裹 劑產品。同時，針對天然物質原材料的不足，通過向包裹劑體系中添加其他成分來穩(wěn)定活性 物成分和改善包裹劑的成膜能力，以提升產品的防結、防潮、防泛白以及提升光澤的能力， 最終達到產品綠色可降解、成本大幅降低、效果穩(wěn)定可靠的目的。
[0005] 本發(fā)明采用以下的技術方案：
[0006] -種環(huán)保高效的化肥多功能包裹劑，各組份按重量百分比計，其特征在于：由57-70 %植物瀝青，5-10 %環(huán)氧大豆油，3-8 %伯胺醋酸鹽，10-15 %烷基伯胺，5-10 %環(huán)氧樹脂 組成，先將植物瀝青加熱至60-80°C，再加入環(huán)氧大豆油和伯胺醋酸鹽，繼續(xù)加熱維持在60-80°C，并攪拌均勻，再加入烷基伯胺和環(huán)氧樹脂，保持溫度在60-80°C之間，繼續(xù)攪拌，攪拌 混合時間40-60min，從而制得環(huán)保高效的化肥多功能包裹劑。
[0007] 所述的伯胺醋酸鹽為十八伯胺醋酸鹽或十二伯胺醋酸鹽。
[0008] 所述的烷基伯胺為十八烷基伯胺或十二烷基伯胺。
[0009] -種環(huán)保高效的化肥多功能包裹劑的制備方法，各組份按重量百分比計，其特征 在于按以下步驟:先將57-70 %植物瀝青加熱至60-80°C，再加入5-10 %環(huán)氧大豆油和3-8% 十八伯胺醋酸鹽或十二伯胺醋酸鹽，繼續(xù)加熱維持在60-80 °C，并攪拌均勻，再加入10-15% 十八烷基伯胺或十二烷基伯胺和5-10 %環(huán)氧樹脂，保持溫度在60-8(TC之間，繼續(xù)攪拌，攪 拌混合時間40-60min，從而制得環(huán)保高效的化肥多功能包裹劑。
[0010] 所述環(huán)保高效的化肥多功能包裹劑的用途，其特征在于:將環(huán)保高效的化肥多功 能包裹劑用于化肥的包裹，每噸化肥噴涂環(huán)保高效的化肥多功能包裹劑2.0 - 4.0公斤，就 可有效地防止肥料結塊、防潮和防泛白，保持肥料光澤，色相穩(wěn)定均勻，且能耐光耐熱，在肥 料上包裹，成膜能力強，以提升產品的防結、防潮、防泛白以及提升光澤的能力，且使用成本 低、綠色可降解，利于環(huán)境保護。
[0011]傳統(tǒng)的化肥多功能包裹劑主要是礦物油+烷基伯胺。我們針對礦物油不能降解、成 本高的特點，選擇可降解、來源廣泛、成本低廉的植物瀝青及植物油來替代礦物油。針對烷 基伯胺受熱不穩(wěn)定的特點，選擇耐溫性強的伯胺醋酸鹽來替代部分烷基伯胺。
[0012] 針對植物瀝青在肥料表面成膜強度和致密性問題，配方中添加一定量環(huán)氧樹脂， 通過其與脂肪胺類表面活性劑在高溫條件下發(fā)生交聯(lián)反應，針對環(huán)氧樹脂固化快，成膜較 脆的特點，配方中添加環(huán)氧大豆油降低固化速度，提升包裹油膜的延展性、韌性和致密性。
[0013] 包裹劑產品中表面活性劑的脂肪胺類，可以作為環(huán)氧樹脂的固化劑在高溫下同環(huán) 氧樹脂發(fā)生加成反應，通過逐步反應的歷程交聯(lián)形成體型網狀的結構。
[0014] 脂肪伯胺先與環(huán)氧基反應生成仲胺
[0015]
[0016]再與另一個環(huán)氧基反應生成叔胺
[0017]
[0018] 脂肪伯胺與環(huán)氧樹脂通過上述逐步聚合反應歷程交聯(lián)成復雜的體形高聚
[0019] 物。此高聚物脆性較大，包裹劑油膜易破裂。
[0020] 加入環(huán)氧大豆油作為增韌劑，脂肪伯胺作為擴鏈劑與環(huán)氧大豆油的環(huán)氧基反應形 成低聚物能與環(huán)氧樹脂較好的互溶，同時環(huán)氧大豆油中的環(huán)氧基于固化體系形成交聯(lián)結 構，體系的剪切強度增強，柔性長鏈基團使得體系柔韌性顯著提高。
[0021] 脂肪伯胺中的活潑氫在高溫下易被空氣中的氧氣氧化，進而損失包裹劑防結活 性，伯胺醋酸鹽由于無活潑氫，不易被氧化劑氧化，化學性質非常穩(wěn)定，保證了高溫下包裹 劑的防結活性。
[0022] 采用上述方法制備出一種環(huán)保高效的化肥多功能包裹劑，色相穩(wěn)定均勻，且能耐 光耐熱，在肥料上包裹，成膜能力強，以提升產品的防結、防潮、防泛白以及提升光澤的能 力，且使用成本低、綠色可降解，利于環(huán)境保護。
[0023] 本發(fā)明與現有技術相比，其優(yōu)點主要包括：
[0024] 其一:原料創(chuàng)新:本項目利用了植物瀝青具有低碳、環(huán)保、可再生、成本低的優(yōu)勢， 對傳統(tǒng)包裹劑中使用的難降解、成本高的礦物瀝青進行替代，降低了包裹劑的成本，同時使 包裹劑產品更加綠色環(huán)保，是本專利原料的主要創(chuàng)新點。所選用的原料，具有成本低、易降 解等特點。
[0025] 礦物瀝青作為包裹劑的主要載體，賦予包裹劑涂展性、粘結性、疏水性以及一定程 度的成膜性，是包裹劑中的重要組成成分，然而由于它是由烷烴，環(huán)烷烴，芳烴，膠質和瀝青 質組成，這些物質在自然環(huán)境中很難降解，將其用于肥料中，很顯然不可避免地造成環(huán)境污 染。作為替代品，植物瀝青同樣能賦予包裹劑涂展性，粘結性，疏水性以及一定程度的成膜 性，保障了包裹劑的防潮防結以及光澤持久性功能。同時，由于植物瀝青是植物油皂腳經皂 化，酸解，精餾分出各種脂肪酸后的殘留物，仍然屬于植物性成分，在自然環(huán)境中可降解，可 見，植物瀝青是礦物瀝青完美的替代品，包裹劑中用植物瀝青替代礦物瀝青，不僅可以實現 廢物利用，節(jié)約能源，保護環(huán)境，而且大大降低了成產成本。
[0026] 其二、配方創(chuàng)新:本項目充分利用了環(huán)氧樹脂和環(huán)氧大豆油在脂肪伯胺類表面活 性劑的作用下發(fā)生交聯(lián)固化特性，來提升包裹劑在肥料表面的固化成膜性，同時利用了環(huán) 氧大豆油的增塑特性，改善包裹劑油膜的延展性，使得油膜有較好韌性不易破碎，憑借這層 油膜，從而提高了產品的疏水性，防潮性，以及光澤持久性，是本專利的產品配方創(chuàng)新點之 一;另外，本項目充分利用了伯胺醋酸鹽表面活性劑的高溫穩(wěn)定性以及良好的防結能力，大 大提高了包裹劑體系的耐溫性，保證包裹劑在高