专利名称：一种长效包膜复合肥及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种长效包膜复合肥及其制备方法，属于化肥领域。
化肥是当今农业生产中不可或缺的重要农资，由于许多化肥的易 溶特性以及施用方法的不科学性使得化肥的利用率普遍在30%左右 的很低水平，大量的未被利用的化肥经淋滤和径流进入水体而引起地 下水源和江河、湖泊的富营养化，这种面源污染对水环境的破坏的责 任已超过60%。在近十几年里，提高肥料利用率、降低种植成本以及 降低其对环境的污染方面已引起高度重视，肥料的高效化技术得到积 极研究，基于缓释长效来使之高效利用是基本的思路和指导原则。化 肥颗粒的包膜形成包膜缓释肥是研究得最多的技术，期望通过选择包 覆膜材料、控制包覆膜的厚度、孔隙度、降解速度以及粒径大小等手 段，实现化肥的释放速率与植物的吸收速率基本同步的目的。到目前 为止，由于成膜材料成本高和包膜工艺复杂等原因，使包膜肥价格高， 除了在园艺等较高档的作物栽培中得到应用外，还没有得到大面积推 广应用。
在国外，上世纪80年代有关于用聚合物乳液制备包膜肥的专利 报道，由于制备过程中需要较高温度来蒸发分散介质水，以及生产效 率不高等原因，使得该专利没有得到生产应用。后来有关于硫包尿素
等专利报道和生产。目前的包膜工艺主要基于物理包膜途径，成膜材 料主要是聚乙烯、聚砜等均聚物和乙烯-醋酸乙烯等共聚物树脂。其 包膜过程是首先用大量有机溶剂溶解聚合物树脂，然后将树脂溶液 喷淋于流化状态下的颗粒肥表面，最后收集包膜肥和回收溶剂。这样 的过程也难以实现高的生产效率，并且颗粒肥的流化和有机溶剂回收 都需要特殊设备和高能耗，可能环境污染。
在国内，在借鉴和吸收国外技术的基础上，研发了一些具有本国 特点的包膜肥制备路线与工艺。颗粒肥的包膜材料有硫磺、可胶结的 无机粉末、以及树脂等。用硫磺和可胶结的无机粉末为包膜控材料， 不仅包膜效率低，而且包膜的释放特性难以控制；用聚合物树脂为材 料也同样面临特殊设备的要求、以及高能耗和环境污染等问题。由于 包膜材料贵、包膜工艺复杂以及环境污染等原因，国内的包膜肥产量 低、价格高、无法大面积推广应用。
发明内容
本发明为克服现有技术的不足，目的在于提供一种长效包膜复合肥。
本发明的另一 目的是提供上述长效包膜复合肥的制备方法。 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案
一种长效包膜复合肥，含有重量百分数的成膜液1~20%，成膜催
化剂0.5~10%。
所述的成膜液由潲水油、大豆油、花生油、菜籽油、棕榈油、桐 油、蓖麻油、猪油、牛油、羊油、苯乙烯、cx-甲基丙烯酸甲酯、丙烯
晴、丙烯酸、丙烯酸甲酯、(X-甲基丙烯酸、衣糠酸、(l-甲基苯乙烯、 醋酸乙烯、对磺酸苯乙烯、丙烯酸羟乙酯、(X-甲基丙烯酸羟乙酯、
丙烯酸羟丙酯、a-甲基丙烯酸羟丙酯、亚甲基双丙烯酰胺、亚乙基双 丙烯酰胺、丙烯酸縮水甘油酯、a-甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯 酸双环戊二烯乙氧基酯、甲基丙烯酸-a-丁烯酯、甲基丙烯酸-3-甲基 -3-丁烯酯、甲基丙烯酸烯丙基酯、乙二醇双丙烯酸酯、1， 3-丁二醇 双丙烯酸酯、1， 4-丁二醇双丙烯酸酯、1， 6-己二醇双丙烯酸酯、一 縮乙二醇双丙烯酸酯、新戊二醇双丙烯酸酯、聚己二醇双丙烯酸酯、 三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯或二聚季戊四醇六丙 烯酸酯中的任一种或两种或三种或四种或五种组成。
所述的成膜催化剂由过氧化氢、过氧乙酸、过氧化异丁酮、异丙 苯过氧化氢、特丁基过氧化氢、过氧化二异丙苯、过氧化二特丁基、 过氧化苯甲酰、过氧化十二酰、过氧化苯甲酸特丁酯、过氧化特戊酸 特丁酯、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯、过氧化甲 乙酮、过氧化乙酰丙酮、HDI縮二尿、HDI三聚体、TDI三聚体、三 乙基铝、三乙基硼、萘酸亚铜、十二硫醇、十八硫醇、三甲胺、三乙 胺、苯胺、N、 N-二苯基甲胺、N-甲基苯胺、二甲基苯胺、二乙基苯 胺、二苯基乙胺、环烷酸钴、萘酸钴、异辛酸钴、N-甲基吗啉、二醋 酸二丁基锡、辛酸亚锡、环烷酸锌、环烷酸铅、四甲基胍、1， 8-二 氮杂双环[5、 4、 0]-7-十一碳烯、吡啶、苄基二甲胺、三乙醇胺或三 乙烯基二胺中的任一种或两种或三种组成。
上述长效包膜复合肥的制备方法，包括如下步骤(1) 将成膜催化剂溶入到成膜液中；
(2) 将复合肥置于无氧惰性环境中；
(3) 室温下，将含有催化剂的成膜液均匀铺展到流化的复合肥 表面，固化成膜5 20min，即得。
上述步骤(2)中所述的复合肥优选颗粒肥。 上述步骤(2)中所述的无氧惰性环境中的介质是二氧化碳、氮 气或氩气。
上述步骤(3)中，复合肥的盛装设备是反应釜、反应袋、反应 罐或盘状反应设备。
上述步骤(3)中，所述的流化是通过搅拌、振摇或圆盘回转实 现流化。
本发明提供的长效包膜复合肥通过改变成膜原料的组成和质量 来获得肥料营养成分释放特性可调的包膜复合肥。本发明提供的长效 包膜复合肥的制备方法是基于高分子化学反应的原理，在不使用有机 溶剂的情况下，在颗粒复合肥表面常温原位形成交联高分子膜，从而 提供一种以简单设备、简便操作、环保安全和低能耗的可以大量高效 制备长效包膜复合肥的方法。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果
(1) 成膜液全部参与固化成膜，并且不使用有机溶剂，包膜复
合肥制备过程环保安全；
(2) 成膜液常温短时间固化成膜、颗粒复合肥流化方式和包膜 设备简单，生产效率高；
(3) 原料可选用生物质油(如潲水油)、不用有机溶剂、包膜设 备简单，生产成本低；
(4) 通过调节成膜液的配方或质量可以方便地获得不同包膜厚 度、控释特性的包膜复合肥。
具体实施方式
实施例l
(1) 将2.58潲水油、l.Og丙烯酸乙酯、1.75 g醋酸乙烯和0.25 g 丁二醇双丙烯酸酯均匀混合，得到5 g成膜液；
(2) 将0.15 g过氧化苯甲酰、0.12 g二苯基乙胺加入上述成膜 液中制得含催化剂的成膜液；
(3) 室温下将含催化剂的成膜液均匀铺展于100 g受氮气保护 的复合肥(N-P-K20，12-12-12)颗粒表面，5分钟后成膜液在颗粒肥 表面固化形成包覆膜。
所得包膜复合肥肥膜层均匀，水中初期溶出率为12.4%，微分溶 出率为0.26%。 实施例2
(1) 将lg大豆油、l.Og猪油、1.5g甲基丙烯酸甲酯、l.Og丙 烯酸乙酯和0.5 g乙二醇双丙烯酸酯均匀混合，得到5 g成膜液；
(2) 将O.l g过氧化二碳酸二异丙酯、0.1 g二苯基甲胺加入上 述成膜液中制得含催化剂的成膜液；
(3) 室温下将含催化剂的成膜液均匀铺展于120 g受氮气保护 的复合肥(N-P-K20,15-15-15)颗粒表面，IO分钟后成膜液在颗粒肥
表面固化形成包覆膜。
所得包膜复合肥肥膜层均匀，水中初期溶出率为15.6%，微分溶 出率为0.46%。 实施例3
(1) 将L25g蓖麻油、l.Og潲水油、lg丙烯酸丁酯、1.0 g丙 烯酸乙酯和0.75 g乙二醇双丙烯酸酯均匀混合,得到5 g成膜液；
(2) 将0.15 g异丙苯过氧化氢、0.15 g苯二甲胺加入上述成膜 液中制得含催化剂的成膜液；
(3) 室温下将含催化剂的成膜液均匀铺展于90g受氮气保护的 复合肥(N-P-K20,19-5-7)颗粒表面，6分钟后成膜液在颗粒肥表面 固化形成包覆膜。
所得包膜复合肥肥膜层均匀，水中初期溶出率为11.6%，微分溶 出率为0.16%。 实施例4
(1) 将1.0g大豆油、0.8g猪油、2.2g丙烯酸乙酯、0.5ga-甲 基丙烯酸甲酯和0.5 g乙二醇双丙烯酸酯均匀混合，得到5 g成膜液；
(2) 将0.15g过氧化苯甲酰、0.05g二苯基甲胺、0.05gN-甲基 苯胺、加入上述成膜液中制得含催化剂的成膜液；
(3) 室温下将含催化剂的成膜液均匀铺展于100 g受氮气保护 的复合肥(N-P-K20，17-7-12)颗粒表面，12分钟后成膜液在颗粒肥 表面固化形成包覆膜。
所得包膜复合肥肥膜层均匀，水中初期溶出率为17.6%，微分溶
出率为0.56%。 实施例5
(1) 将2.0§潲水油、2.0g丙烯酸乙酯、0.75 g醋酸乙烯和0.25 g 丁二醇双丙烯酸酯均勻混合，得到5 g成膜液；
(2) 将0.15 g过氧化苯甲酰、0.12 g二乙基苯胺加入上述成膜 液中制得含催化剂的成膜液；
(3) 室温下将含催化剂的成膜液均匀铺展于100 g受氮气保护 的复合肥(N-P-K20,14-14-14)颗粒表面，6分钟后成膜液在颗粒肥 表面固化形成包覆膜。
所得包膜复合肥肥膜层均匀，水中初期溶出率为17.4%，微分溶 出率为0.76%。
权利要求
1.一种包膜复合肥，其特征在于含有重量百分数的成膜液1～20％，成膜催化剂0.5～10％。
2. 如权利要求1所述的包膜复合肥，其特征在于所述的成膜液 由潲水油、大豆油、花生油、菜籽油、棕榈油、桐油、蓖麻油、猪油、 牛油、羊油、苯乙烯、(x-甲基丙烯酸甲酯、丙烯晴、丙烯酸、丙烯酸 甲酯、a-甲基丙烯酸、衣糠酸、a-甲基苯乙烯、醋酸乙烯、对磺酸苯 乙烯、丙烯酸羟乙酯、a-甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、(x-甲 基丙烯酸羟丙酯、亚甲基双丙烯酰胺、亚乙基双丙烯酰胺、丙烯酸縮 水甘油酯、a-甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸双环戊二烯乙氧基 酯、甲基丙烯酸-ct-丁烯酯、甲基丙烯酸-3-甲基-3-丁烯酯、甲基丙烯 酸烯丙基酯、乙二醇双丙烯酸酯、1， 3-丁二醇双丙烯酸酯、1， 4-丁 二醇双丙烯酸酯、1， 6-己二醇双丙烯酸酯、 一縮乙二醇双丙烯酸酯、 新戊二醇双丙烯酸酯、聚己二醇双丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸 酯、季戊四醇三丙烯酸酯或二聚季戊四醇六丙烯酸酯中的任一种或两 种或三种或四种或五种组成。
3. 如权利要求1所述的包膜复合肥，其特征在于所述的成膜催 化剂由过氧化氢、过氧乙酸、过氧化异丁酮、异丙苯过氧化氢、特丁 基过氧化氢、过氧化二异丙苯、过氧化二特丁基、过氧化苯甲酰、过 氧化十二酰、过氧化苯甲酸特丁酯、过氧化特戊酸特丁酯、过氧化二 碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二环己酯、过氧化甲乙酮、过氧化乙酰 丙酮、HDI縮二尿、HDI三聚体、TDI三聚体、三乙基铝、三乙基硼、 萘酸亚铜、十二硫醇、十八硫醇、三甲胺、三乙胺、苯胺、N、 N-二 苯基甲胺、N-甲基苯胺、二甲基苯胺、二乙基苯胺、二苯基乙胺、环 垸酸钴、萘酸钴、异辛酸钴、N-甲基吗啉、二醋酸二丁基锡、辛酸亚 锡、环垸酸锌、环烷酸铅、四甲基胍、1， 8-二氮杂双环[5、 4、 0]-7-十一碳烯、吡啶、苄基二甲胺、三乙醇胺或三乙烯基二胺中的任一种 或两种或三种组成。
4. 一种权利要求1所述包膜复合肥的制备方法，其特征在于包 括如下步骤(1) 将成膜催化剂溶入到成膜液中；(2) 将复合肥置于无氧惰性环境中；(3) 室温下，将含有催化剂的成膜液均匀铺展到流化的复合肥 表面，固化成膜5 20min，即得。
5. 如权利要求4所述的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述 的复合肥是颗粒肥。
6. 如权利要求4所述的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述 的无氧惰性环境中的介质是二氧化碳、氮气或氩气。
7. 如权利要求4所述的制备方法，其特征在于步骤(3)中复合 肥的盛装设备是反应釜、反应袋、反应罐或盘状反应设备。
8. 如权利要求4所述的制备方法，其特征在于步骤(3)中所述 的流化是通过搅拌、振摇或圆盘回转实现流化。
全文摘要
本发明公开了一种包膜复合肥，属于化肥领域，所述包膜复合肥含有重量百分数的成膜液1～20％，成膜催化剂0.5～10％。本发明还公开了所述包膜复合肥的制备方法，包括步骤为将成膜催化剂溶入到成膜液中；将复合肥置于无氧惰性环境中；室温下，将含有催化剂的成膜液均匀铺展到流化的复合肥表面，固化成膜5～20min，即得包膜复合肥。本发明的技术方案所述成膜液全部参与固化成膜，并且不使用有机溶剂，包膜复合肥制备过程环保安全；成膜液常温短时间固化成膜、颗粒复合肥流化方式和包膜设备简单，生产效率高；原料可选用生物质油(如潲水油)、不用有机溶剂、包膜设备简单，生产成本低。
文档编号C05G3/00GK101348398SQ20081003038
公开日2009年1月21日 申请日期2008年8月26日 优先权日2008年8月26日
发明者王正辉, 王海青 申请人:华南农业大学