采用一步法制備用于植物培養(yǎng)基的脲醛泡沫粉體的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種植物培養(yǎng)基材料的制備方法，特別是涉及一種采用一步法制備用于植物培養(yǎng)基的脲醛泡沫粉體的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]泡沫塑料是由大量氣體微孔分散于固體塑料中而形成的一類高分子材料，泡沫塑料與純塑料相比，具有密度低，質(zhì)輕，比強度高，其強度隨密度增加而增大，有吸收沖擊載荷的能力，有優(yōu)良的緩沖減震性能，隔音吸音性能，熱導(dǎo)率低，隔熱性能好，優(yōu)良的電絕緣性能，具有耐腐蝕、耐霉菌性能。脲醛泡沫是泡沫塑料的一種，是一種多孔硬質(zhì)泡沫塑料，主要用作保溫材料，也可用作植物培養(yǎng)的基質(zhì)材料。
[0003]現(xiàn)有的脲醛泡沫植物培養(yǎng)基的制備過程主要有以下步驟:
1.脲醛樹脂的制備
目前脲醛樹脂的制備工藝一般采用如下方式:1.原料的檢驗。主要是檢驗甲醛和尿素的質(zhì)量是否符合要求。2.備料。先用泵把甲醛打入計量罐內(nèi)，用鎊秤稱量尿素。3.攪拌與升溫。開動攪拌器加堿調(diào)PH值至規(guī)定值，同時開蒸汽升溫，尿素和甲醛進行反應(yīng)，反應(yīng)溫度一般在80-105°C之間。4.反應(yīng)液介質(zhì)的PH值的調(diào)整。反應(yīng)液介質(zhì)的PH值對脲醛樹脂合成是很重要的條件因素，PH值也要有一定的范圍。5.反應(yīng)終點的確定。如規(guī)定取出的樹脂液滴在20°C的水中出現(xiàn)混濁時為終點等。6.反應(yīng)終點后的處理。反應(yīng)終點到達后首先應(yīng)立即中和，同時應(yīng)開冷卻水進行降溫處理，一般上述反應(yīng)時間約為3-4小時。7.稱量和保管。脲醛樹脂制成后，避免與鐵接觸，存放在陰涼處。
[0004]2.脲醛樹脂泡沫的制備
目前脲醛樹脂的制備工藝一般采用如下方式:1.稱取50 -75重量份的脲醛樹脂，0.1-1.5重量份的發(fā)泡劑，0.05-0.5重量份的固化劑，0.1-0.5重量份的尿素，0.05-0.5重量份的氯化鎂，22-48重量份的水。2.打泡:將有酸發(fā)泡劑和無酸發(fā)泡劑混合，高速攪拌2-5分鐘，轉(zhuǎn)速1400-2800rpm，加入稀釋的脲醛樹脂，繼續(xù)高速攪拌2_5分鐘，同時用空氣壓縮機鼓入空氣直到生成的脲醛泡沫連續(xù)均勻后使之流入擠壓設(shè)備內(nèi)。3.擠壓成型:擠壓設(shè)備內(nèi)壓力為50kg/cm2-100kg/cm2，溫度為40_60°C，時間為1-2小時，即可一次擠壓成型。4.干燥:將擠壓成型后的泡沫體放入干燥室，干燥室內(nèi)儲存有大量蒸汽，濕度在70-85%，溫度在50-70°C，烘干時間為6-10小時，即可制成脲醛泡沫塑料。
[0005]3.脲醛樹脂泡沫粉體的制備
目前脲醛樹脂泡沫粉體的制備是采用專用的設(shè)備，將脲醛泡沫粉碎成粉末，如申請?zhí)?01310182849.0的專利涉及一種專用的脲醛泡沫植物栽培基質(zhì)粉碎機的發(fā)明，申請?zhí)枮?00910010714.X專利也是先生產(chǎn)出脲醛泡沫，而后采用設(shè)備再次粉碎泡沫的工藝制備出一種新型輕質(zhì)、阻燃、保溫泡沫模殼顆粒材料及其制備方法。
[0006]綜上所述可知，在現(xiàn)有的制備脲醛泡沫粉體用作植物培養(yǎng)基的工藝，路線長，工藝復(fù)雜，從經(jīng)濟角度來看是不劃算的，所以利用尿素和甲醛反應(yīng)的固有特性，實現(xiàn)采用一步法制備用于植物培養(yǎng)基的脲醛泡沫粉體是可能的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種采用一步法制備用于植物培養(yǎng)基的脲醛泡沫粉體的方法，本方法以尿素-甲醛(多聚甲醛)為主要原料，無須經(jīng)過先制備脲醛樹脂制備脲醛泡沫并粉碎的工藝，直接制得用于植物培養(yǎng)基的脲醛泡沫粉體的方法，所得泡沫適合用作農(nóng)業(yè)領(lǐng)域植物栽培的培養(yǎng)基質(zhì)材料，該基質(zhì)材料不但可以降解，而且能夠為植物提供氮源。
[0008]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
采用一步法制備用于植物培養(yǎng)基的脲醛泡沫粉體的方法，所述方法采用尿素、甲醛水溶液或多聚甲醛水溶液，二辛基琥珀酸磺酸鈉發(fā)泡劑和苯磺酸固化劑為原料，將上述原料直接混合在一起，在合成脲醛樹脂的同時，還將同時形成脲醛泡沫，緊接著脲醛泡沫在攪拌器的剪切下又會變成細小的濕態(tài)脲醛泡沫顆粒；濕態(tài)顆粒取出后，干燥至含水量5%，即可得到用于植物培養(yǎng)基的脲醛泡沫粉體；
包括以下過程:
1)首先將I份的甲醛水溶液或多聚甲醛水溶液和1.2 — 1.5份尿素加入到混合器中進行溶解；
2)將尿素和甲醛水溶液或多聚甲醛水溶液總質(zhì)量0.002-0.02份的二辛基琥珀酸磺酸鈉加入到上述水溶液中，使其溶解并高速攪拌發(fā)泡；
3)最后將尿素和甲醛水溶液或多聚甲醛水溶液總質(zhì)量0.001-0.01份的苯磺酸固化劑加入到上述溶液中攪拌均勻；
4)所得脲醛泡沫在lOO-lOOOrpm轉(zhuǎn)速攪拌器的剪切力下變成濕態(tài)顆粒；
5)濕態(tài)顆粒在20-30°C的溫度下干燥24-48小時左右即可得到含水量5%左右的脲醛樹脂粉末。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點與效果是:
同原來先將尿素、甲醛反應(yīng)制成脲醛樹脂，然后再發(fā)泡制得脲醛泡沫，脲醛泡沫干燥后再粉碎的方法相比，工藝更為簡單，成本更為低廉；由于尿/醛比低，游離甲醛完全符合國家環(huán)保要求，也無其他生產(chǎn)物污染；所得脲醛樹脂泡沫使用無公害，無毒可降解，產(chǎn)品使用過程中及損壞后均可提供豐富的氮源；由于該泡沫是開孔的，吸水保水性能大大提高，有利于各種植物所需營養(yǎng)成分的加入，非常適于用作農(nóng)業(yè)領(lǐng)域植物栽培的培養(yǎng)基質(zhì)材料。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0011]本發(fā)明所公開的一種采用一步法制備用于植物培養(yǎng)基的脲醛泡沫粉體的方法，主要是通過如下工藝步驟實現(xiàn)的:首先將采用尿素、甲醛水溶液或多聚甲醛水溶液，按一定比例配制成混合液、加入發(fā)泡劑和固化劑混合均勻，在發(fā)泡的過程中不斷攪拌，待脲醛樹脂形成分散狀濕態(tài)脲醛泡沫顆粒后，取出，自然干燥至含水量5%左右，即可得到用于植物培養(yǎng)基的脲醛泡沫粉體。
[0012]下面結(jié)合實例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0013]實例1: 首先將1000克的甲醛水溶液和1250克尿素加入到混合器中進行溶解；將42克的二辛基琥珀酸磺酸鈉加入到上述水溶液中，使其溶解并高速攪拌發(fā)泡；最后將27克的苯磺酸固化劑加入到上述溶液中攪拌均勻；所得脲醛泡沫500rpm轉(zhuǎn)速攪拌器的剪切力下變成濕態(tài)顆粒；濕態(tài)顆粒在25°C的溫度下干燥48小時左右即可得到含水量5%左右的脲醛樹脂粉末。
[0014]實例 2:
首先將1000克的甲醛水溶液和1400克尿素加入到混合器中進行溶解；將55克的二辛基琥珀酸磺酸鈉加入到上述水溶液中，使其溶解并高速攪拌發(fā)泡；最后將32克的苯磺酸固化劑加入到上述溶液中攪拌均勻；所得脲醛泡沫650rpm轉(zhuǎn)速攪拌器的剪切力下變成濕態(tài)顆粒；濕態(tài)顆粒在25°C的溫度下干燥32小時左右即可得到含水量5%左右的脲醛樹脂粉末。
【主權(quán)項】
1.采用一步法制備用于植物培養(yǎng)基的脲醛泡沫粉體的方法，其特征在于，所述方法采用尿素、甲醛水溶液或多聚甲醛水溶液，二辛基琥珀酸磺酸鈉發(fā)泡劑和苯磺酸固化劑為原料，將上述原料直接混合在一起，在合成脲醛樹脂的同時，還將同時形成脲醛泡沫，緊接著脲醛泡沫在攪拌器的剪切下又會變成細小的濕態(tài)脲醛泡沫顆粒；濕態(tài)顆粒取出后，干燥至含水量5%，即可得到用于植物培養(yǎng)基的脲醛泡沫粉體； 包括以下過程: 1)首先將I份的甲醛水溶液或多聚甲醛水溶液和1.2 — 1.5份尿素加入到混合器中進行溶解； 2)將尿素和甲醛水溶液或多聚甲醛水溶液總質(zhì)量0.002-0.02份的二辛基琥珀酸磺酸鈉加入到上述水溶液中，使其溶解并高速攪拌發(fā)泡； 3)最后將尿素和甲醛水溶液或多聚甲醛水溶液總質(zhì)量0.001-0.01份的苯磺酸固化劑加入到上述溶液中攪拌均勻； 4)所得脲醛泡沫在lOO-lOOOrpm轉(zhuǎn)速攪拌器的剪切力下變成濕態(tài)顆粒； 5)濕態(tài)顆粒在20-30°C的溫度下干燥24-48小時左右即可得到含水量5%左右的脲醛樹脂粉末。
【專利摘要】采用一步法制備用于植物培養(yǎng)基的脲醛泡沫粉體的方法，涉及植物栽培的培養(yǎng)基質(zhì)材料的制備方法，該脲醛樹脂泡沫粉體采用尿素、甲醛水溶液或多聚甲醛水溶液，按比例配制成混合液、加入發(fā)泡劑和固化劑混合均勻，在發(fā)泡的過程中不斷攪拌，待脲醛樹脂形成分散狀濕態(tài)脲醛泡沫顆粒后干燥得到用于植物培養(yǎng)基的脲醛泡沫粉體。所制得的粉體使用無公害，無毒可降解，可直接與泥土混合，產(chǎn)品可為植物提供豐富的氮源；由于該泡沫比表面積大，吸水保水性能很強，有利于各種植物所需營養(yǎng)成分的加入，非常適于用作農(nóng)業(yè)領(lǐng)域植物栽培的培養(yǎng)基質(zhì)材料。因此，以尿素-甲醛為原料一步法制備脲醛樹脂泡沫必將在植物栽培領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。
【IPC分類】C08G12-12, C08L61-24, A01G31-00, C08J9-04, C08J3-12
【公開號】CN104725647
【申請?zhí)枴緾N201510101726
【發(fā)明人】張文政, 黃麗, 牟江南, 王丹焱
【申請人】沈陽化工大學(xué)
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年3月9日