含中微量元素硫锌的有机高分子缓控释氮磷肥及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及缓控释化肥，具体为一种含中量微量元素硫锌的有机高分子缓控释氮 磷肥及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 硫是继氮、磷、钾之后排第四位的重要营养元素，它影响植物的生长和蛋白质的组 成，进而影响植物籽粒的品质，是植物生长发育、代谢过程必不可少的元素之一。由于农业 的高度集约化、单位面积移去大量的营养元素以及不断增加的高浓度无硫化肥施用等问 题，导致土壤缺硫现象日趋严重，施加硫肥已迫在眉睫。根据一系列在施用氮肥的基础上配 施硫肥的最新实际应用试验结果表明，含硫肥料不仅可以促进增产、改善土壤理化性质、保 护植物健康、提高农产品品质，而且还可以促进植物对其它营养元素的吸收利用。现有的常 用含硫肥料有硫酸铵、硫酸钾、硫酸镁钾、普钙等。但是，这些含硫肥料中硫的利用率不高， 再结合农业生产的实际需求与环境保护的需要，人们开始不断研制含硫较高的环保性肥 料。目前，选用硫作为涂布材料制备缓效肥料的很多，其中又以涂硫尿素最为普遍。但是， 涂硫尿素存在颗粒表面的涂层容易脱落和所加密封剂和调理剂不能被植物吸收等缺陷。因 此，现有的含硫肥料有待进一步改进。
[0003] 锌是植物必需的微量元素，对于作物产量的提高和品质的改善有重要作用。然而 近年来由于产量的进一步提高和新品种的推广，植物缺锌现象越来越普遍和严重。据统计， 全世界50%的作物种植区土壤都存在缺锌或潜在缺锌现象。施用锌肥是改善作物缺锌、提 高产量和籽粒锌含量的重要措施。
[0004] 无机锌肥施入土壤后会被活性碳酸钙所固定，与无机磷肥配施会形成磷酸锌难溶 物，不仅降低了锌的利用率，而且降低了磷的活性，造成了磷肥和锌肥的浪费。为了解决这 些问题，目前施用的锌肥为螯合态锌，但其生产成本太高，不利于经济效益的提高。此外，由 于锌离子易与磷酸根生成难溶性固体，因此均采用叶面喷施的方法进行施用，无法在复合 肥中添加使用，这样不仅使农田人工成本提高，而且降低了经济收益。
[0005] 针对上述问题，有必要对现有化肥进行改进，合成一种具有缓控释性能的含中量 微量元素硫锌的有机高分子缓控释氮磷肥，以提高硫、锌等营养元素的利用率。
【发明内容】
[0006] 本发明的一个目的是提供一种将氮、磷、硫锌营养元素位于同一高分子链上的有 机高分子。
[0007] 本发明是采用如下技术方案实现的： 一种含中微量元素硫锌的有机高分子，其特征在于：具体如下通式所示结构：
【主权项】
1. 一种含中微量元素硫锋的有机高分子，其特征在于：具体如下通式所示结构：
式中，m=l ?4, n=40 ?90。
2. -种含中微量元素硫锋的有机高分子缓控释氮磯肥，其特征在于；包括权利要求1 所述的有机高分子。
3. 根据权利要求2所述的含中微量元素硫锋的有机高分子缓控释氮磯肥，其特征 在于；所述有机高分子中氮、磯、硫、锋元素的含量W质量百分含量计为；氮19. 31wt%? 2S. 27wt%，W ?2〇5计的磯 I2. 82wt% ?24. 4Swt%，硫 22. 〇7wt% ?28. SSwt%，锋 11. 73wt% ? 22.41wt%〇
4. 根据权利要求3所述的含中微量元素硫锋的有机高分子缓控释氮磯肥，其特征在 于；所述有机高分子的平均分子量为22160?26100。
5. 根据权利要求3所述的含中微量元素硫锋的有机高分子缓控释氮磯肥，其特征在 于；有机高分子通式中， 当m=l，n=9〇时，氮含量为ig. 3lwt%，W ?2〇日％计的磯含量为24. 4Swt%，硫含量为 22. 07%，锋含量为22. 41wt%，平均分子量为26100 ; 当m=2, n=60时，氮含量为22. 22wt%，W ?2〇日％计的磯含量为18. 78wt%，硫含量为 25. 40%，锋含量为17. 20wt%，平均分子量为22680 ; 当m=3, n=50时，氮含量为24. 03wt%，W ?2〇日％计的磯含量为15. 24wt%，硫含量为 27. 47%，锋含量为13. 95wt%，平均分子量为23300 ; 当m=4, n=40时，氮含量为25. 27wt%，W ?2〇日％计的磯含量为12. 82wt%，硫含量为 28. 88%，锋含量为11. 73wt%，平均分子量为22160。
6. -种含中微量元素硫锋的有机高分子的制备方法，其特征在于；包括如下步骤： (1 )、在第一反应器中加入磯酸和锋粉，揽拌溶解，制得A组分； (2)、在第二反应器中加入硫脈和甲醒，在抑值为8?10、温度为30?35°C条件下反 应40?200min，然后将温度升高至50?60°C，继续反应30?90min，加入A组分，将温度 升高至70?100°C，继续反应30?40min，即得所述含中微量元素硫锋的有机高分子。
7. -种含中微量元素硫锋的有机高分子缓控释氮磯肥的制备方法，其特征在于：包括 如下步骤： (1 )、在第一反应器中加入摩尔比为2:1的磯酸和锋粉，揽拌溶解，制得A组分； (2)、在第二反应器中加入摩尔比为1. 25?2:1的硫脈和甲醒，在抑值为8?10、温度 为30?35°C条件下反应40?200min，然后将温度升高至50?60°C，继续反应30?90min， 加入A组分，将温度升高至70?100°C，继续反应30?40min，反应溶液变为粘稠态，造粒， 烘干，即得所述含中量微量元素硫锋的有机高分子缓控释氮磯肥。
【专利摘要】本发明公开了一种含中量微量元素硫锌的有机高分子缓控释氮磷肥及制备方法，将摩尔比为2:1的磷酸和锌粉搅拌溶解，制得A组分；将摩尔比为1.25～2:1的硫脲和甲醛，在pH值为8～10、温度为30～35℃的条件下反应40～200min，然后将温度升高至50～60℃，继续反应30～90min，加入产物A，调节温度至70～100℃，继续反应30～40min，反应溶液变为粘稠态，造粒，烘干。本发明方法简单，产物中微量元素锌与磷酸形成的磷酸二氢盐与脲醛缩聚物反应，使得氮、磷、硫以及锌等4种营养元素通过化学键连接在同一高分子链上，使各营养元素均获得了缓释性，减少营养元素的土壤固定量，提高各营养元素的利用率。
【IPC分类】C08G79-02, C05B15-00
【公开号】CN104592519
【申请号】CN201410826333
【发明人】刘亚青, 白甜, 向阳, 程冬冬, 赵贵哲
【申请人】中北大学
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年12月26日