一种树脂包膜尿素及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及包膜肥料领域，具体地说，涉及一种树脂包膜尿素及其制备方法。
【背景技术】
[0002]聚合物包膜肥料是利用高分子材料在肥料表面形成一层薄膜，定量控制肥料中养分释放数量和释放期，使养分供应与作物各生育期需肥规律相吻合的肥料，是当今国内外研宄的重点和热点方向之一。由于肥芯与聚合物包膜材料属于两类不同的化学物质，同时肥芯的表面形态也会对包膜效果产生比较大的影响。因此肥芯的预处理或预涂层技术是十分重要的。US 5374292采用了水+三乙醇胺+甘油、聚酯多元醇两种包膜预处理技术。US6039781将亚麻油+粘土等粘结剂混合后涂布在肥芯表面以弥补肥料表面的各种缺陷，通过这一技术手段减少了包膜缺陷，降低了养分初期溶出率。但是以上专利均采用了与树脂膜层原料无关的预涂层材料。
[0003]包膜控释肥按其养分释放模式可分为直线释放(L型)和延迟释放(S型)两类，相对于常规L型包膜肥养分匀速释放的特点，S型包膜肥的养分释放模式由养分溶出量极低的抑制期和养分快速释放的释放期组成。淀粉和无机矿物粉是S型包膜肥制备中的主要原料。
【发明内容】
[0004]为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种树脂包膜尿素及其制备方法。
[0005]为了实现本发明目的，本发明首先提供一种树脂包膜尿素，其特征在于，其由尿素、预涂层及外覆的树脂包衣组成；所述预涂层为异氰酸酯。
[0006]进一步地，所述异氰酸酯的质量为尿素质量的0.05?1.5%。
[0007]作为优选，所述异氰酸酯的质量为尿素质量的0.1?1.0%。
[0008]其中，所述异氰酸酯选自多亚甲基多苯基多异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、液化MD1、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、HDI三聚体、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯和二甲基联苯二异氰酸酯中的至少一种。
[0009]进一步地，所述树脂包衣包括以下重量份的材料:聚苯乙烯17?28份、低密度聚乙烯5?18份、线型低密度聚乙烯19?30份、滑石粉28?45份和淀粉4?10份。
[0010]作为优选，所述树脂包衣由以下重量份的材料组成:聚苯乙烯17?28份、低密度聚乙烯5?18份、线型低密度聚乙烯19?30份、滑石粉28?45份和淀粉4?10份。
[0011]更进一步地，所述树脂包膜尿素的制备方法包括如下步骤:
[0012]I)将所述树脂包衣的组成材料按照30_70g/L的比例加入到松节油或四氯乙烯中，加热至120-140°C搅拌得到包衣液；
[0013]2)将所述异氰酸酯涂布在预热的尿素表面，形成预涂层；
[0014]3)按照包衣率为5-12%的配比将包衣液喷涂到尿素表面并干燥去除有机溶剂，即得。
[0015]本发明还提供了一种树脂包膜尿素的制备方法，所述方法包括如下步骤:
[0016]I)将所述树脂包衣的组成材料按照30_70g/L的比例加入到松节油或四氯乙烯中，加热至120-140°C搅拌得到包衣液；
[0017]2)将所述异氰酸酯涂布在预热的尿素表面，形成预涂层；
[0018]3)按照包衣率为5-12%的配比将包衣液喷涂到尿素表面并干燥去除有机溶剂，即得；
[0019]其中，所述树脂包衣的组成材料由以下重量份的材料组成:聚苯乙烯17?28份、低密度聚乙烯5?18份、线型低密度聚乙烯19?30份、滑石粉28?45份和淀粉4?10份；
[0020]所述异氰酸酯的质量为尿素质量的0.05?1.5%。
[0021]作为优选，所述异氰酸酯的质量为尿素质量的0.1?1.0%。
[0022]本发明的有益效果在于:
[0023]本发明利用淀粉和尿素均与异氰酸酯发生反应的特点，将异氰酸酯作为预涂层，降低养分初期溶出率并延长释放期，同时弥补肥芯表面缺陷。
[0024]本发明提供的树脂包膜尿素具有优异的S型养分溶出模式，满足农业生产的不同需求，如接触施肥和一次性施肥。
【附图说明】
[0025]图1为本发明实施例1和对照例I制备的树脂包膜尿素的养分溶出曲线图。
【具体实施方式】
[0026]以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径而得。
[0027]实施例1树脂包膜尿素的制备
[0028]称取13g聚苯乙稀(购于北京燕山石化，型号为666D，恪融指数为8g/10min)、14.6g低密度聚乙烯(购于北京燕山石化，型号为LD100AC，熔融指数为2g/10min)、18.3g线型低密度聚乙烯(购于扬子石化，型号为1801，熔融指数为lg/10min)、24.1g滑石粉和
3.2g淀粉，于1.8L四氯乙烯溶剂中在120-130°C混匀得到包膜液。
[0029]将Ikg尿素颗粒置于喷流塔中，干燥热风温度控制在90-100°C，在热空气的烘托下将1g多亚甲基多苯基多异氰酸醋(购于德国拜耳公司，牌号为Desmodur 44V20L)通过喷嘴加入到尿素表面，形成预涂层。I分钟后，将上述包膜液通过喷头喷涂到悬浮、流化的尿素颗粒表面上，溶剂挥发后制得包衣率为7.7%的包膜肥料。采用水浸泡法测定其控释性能，养分释放期为78天。
[0030]对照例I树脂包膜尿素的制备
[0031]与实施例1基本相同，不同之处为不含预涂层，得到作为对照的包膜控释肥。采用水浸泡法测定其控释性能，养分释放期为50天。
[0032]检测实施例1和对照例I制备的树脂包膜尿素的N素累计溶出率，如图1所示。由图1可知，通过在尿素表面预涂布少量的异氰酸酯，可明显改善包膜尿素的养分溶出性能，可以有效改善包膜尿素的养分释放，养分释放控释期明显延长。
[0033]实施例2树脂包膜尿素的制备
[0034]称取31.3g聚苯乙烯(购于北京燕山石化，型号为666D，熔融指数为8g/10min)、
6.8g低密度聚乙烯(购于北京燕山石化，型号为1F7B，熔融指数为7g/10min)、29.9g线型低密度聚乙烯(购于天津石化，型号为9085，熔融指数为0.7g/10min)、54.4g滑石粉和13.6g淀粉，于1.95L松节油溶剂中在130-140°C混匀得到包膜液。
[0035]将Ikg尿素颗粒置于喷流塔中，干燥热风温度控制在90_100°C，在热空气的烘托下将Ig液化MDI (购于烟台万华，型号为PMM-10)通过喷嘴加入到尿素表面，形成预涂层。I分钟后，将上述包膜液通过喷头喷涂到悬浮、流化的尿素颗粒表面上，溶剂挥发后制得包衣率为12%的包膜肥料。采用水浸泡法测定其控释性能，养分释放期为136天。
[0036]实施例3树脂包膜尿素的制备
[0037]称取31.4g聚苯乙烯(市场废品回收公司购得)、20.2g低密度聚乙烯(购于北京燕山石化，型号为LD160AS，熔融指数为4g/10min)、21.3g线型低密度聚乙烯(购于天津石化，型号为9085，熔融指数为0.7g/10min)、31.4g滑石粉和7.8g淀粉，于2.2L松节油溶剂中在130-140 °C混匀得到包膜液。
[0038]将Ikg尿素颗粒置于喷流塔中，干燥热风温度控制在90_100°C，在热空气的烘托下将6g甲苯二异氰酸酯通过喷嘴加入到尿素表面，形成预涂层。I分钟后，将上述包膜液通过喷头喷涂到悬浮、流化的尿素颗粒表面上，溶剂挥发后制得包衣率为10%的包膜肥料。采用水浸泡法测定其控释性能，养分释放期为90天。
[0039]实施例4树脂包膜肥料的制备
[0040]称取8.1g聚苯乙稀(市场废品回收公司购得)、3.0g低密度聚乙稀(购于北京燕山石化，型号为LD100AC，熔融指数为2g/10min)、8.0g线型低密度聚乙烯(购于天津石化，型号为9085，熔融指数为0.7g/10min)、17.2g滑石粉和1.9g淀粉，于1.27L四氯乙烯溶剂中在120-130°C混匀得到包膜液。
[0041]将Ikg尿素颗粒置于喷流塔中，干燥热风温度控制在90_100°C，在热空气的烘托下将15g多亚甲基多苯基多异氰酸醋(购于德国拜耳公司，牌号为Desmodur 44V20L)通过喷嘴加入到尿素表面，形成预涂层。I分钟后，将上述包膜液通过喷头喷涂到悬浮、流化的尿素颗粒表面上，溶剂挥发后制得包衣率为5%的包膜肥料。采用水浸泡法测定其控释性能，养分释放期为32天。
[0042]虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
【主权项】
1.一种树脂包膜尿素，其特征在于，其由尿素、预涂层及外覆的树脂包衣组成；所述预涂层为异氰酸酯。
2.根据权利要求1所述的树脂包膜尿素，其特征在于，所述异氰酸酯的质量为尿素质量的 0.05 ~ 1.5%o
3.根据权利要求2所述的树脂包膜尿素，其特征在于，所述异氰酸酯的质量为尿素质量的0.1?1.0%。
4.根据权利要求1-3任一项所述的树脂包膜尿素，其特征在于，所述异氰酸酯选自多亚甲基多苯基多异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、液化MD1、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、HDI三聚体、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯和二甲基联苯二异氰酸酯中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的树脂包膜尿素，其特征在于，所述树脂包衣包括以下重量份的材料:聚苯乙烯17?28份、低密度聚乙烯5?18份、线型低密度聚乙烯19?30份、滑石粉28?45份和淀粉4?10份。
6.根据权利要求4所述的树脂包膜尿素，其特征在于，所述树脂包衣由以下重量份的材料组成:聚苯乙烯17?28份、低密度聚乙烯5?18份、线型低密度聚乙烯19?30份、滑石粉28?45份和淀粉4?10份。
7.根据权利要求5或6所述的树脂包膜尿素，其特征在于，所述树脂包膜尿素的制备方法包括如下步骤: 1)将所述树脂包衣的组成材料按照30-70g/L的比例加入到松节油或四氯乙烯中，加热至120-140 °C搅拌得到包衣液； 2)将所述异氰酸酯涂布在预热的尿素表面，形成预涂层； 3)按照包衣率为5-12%的配比将包衣液喷涂到尿素表面并干燥去除有机溶剂，即得。
8.一种树脂包膜尿素的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤: 1)将所述树脂包衣的组成材料按照30-70g/L的比例加入到松节油或四氯乙烯中，加热至120-140 °C搅拌得到包衣液； 2)将所述异氰酸酯涂布在预热的尿素表面，形成预涂层； 3)按照包衣率为5-12%的配比将包衣液喷涂到尿素表面并干燥去除有机溶剂，即得； 其中，所述树脂包衣的组成材料由以下重量份的材料组成:聚苯乙烯17?28份、低密度聚乙烯5?18份、线型低密度聚乙烯19?30份、滑石粉28?45份和淀粉4?10份； 所述异氰酸酯的质量为尿素质量的0.05?1.5%。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述异氰酸酯的质量为尿素质量的0.1 ?1.
【专利摘要】本发明提供了一种树脂包膜尿素，其由尿素、预涂层及外覆的树脂包衣组成；所述预涂层为异氰酸酯，所述异氰酸酯的质量为尿素质量的0.05～1.5％；所述树脂包衣包括以下重量份的材料：聚苯乙烯17～28份、低密度聚乙烯5～18份、线型低密度聚乙烯19～30份、滑石粉28～45份和淀粉4～10份。本发明提供的树脂包膜尿素具有优异的S型养分溶出模式，满足农业生产的不同需求，如接触施肥和一次性施肥。
【IPC分类】C05G3-00, C05G3-08
【公开号】CN104671987
【申请号】CN201510041261
【发明人】李文艺
【申请人】北京富特来复合肥料有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年1月27日