专利名称：脲醛树脂种衣剂的制备方法
技术领域：
本发明涉及种衣剂是中最为关键的成分之一粘结-成膜剂的制备方法，特别是涉及合成能用作种衣剂的脲醛树脂(Z-UF)的方法。
背景技术：
种子包衣是国内外普遍使用的先进种子处理技术。包衣能为种子在不良环境条件下提供保护，提高田间出苗率和成苗率，增强幼苗长势。由于在种子包衣剂中，可掺混肥料、农用激素、农药等物质，当涂复于种子表面后，对种子播种后的发芽，苗期健壮生长，减少病虫害有很大的益处，从而改善经济性状，从而达到增产目的[1.CHENG Jia-an，ZHOU Wei-jun(程家安，周伟军)，Study on the A agriculture Development in the New Century(跨世纪农业发展研究)[创.BeijingChina Environment Science Press，1998，171-175.(inChinese).2.Larink O，Sommer R.Influence of coated seed on soil organisms testedwith bait la mina[J].European Journal of Soil Biology，2002，38287-290.3.DadlaniM.，Seed coating to improve Stant establishment in rice[J].Seed Sci and Technol，1992.90(1)307～313]。
种子包衣需使用种衣剂。种衣剂通常是由活性成份和非活性成份组成。活性成分是杀虫剂，杀菌剂，植物生长调节剂，微量元素肥等之一；非活性成分以粘接-成膜剂为主[1.陈庆悟，沈德隆，唐霭淑.种衣剂的发展简述[J].广东化工，2003，349-50。2.赵月荣，张百臻.种衣剂质量亟待提高[J].农药科学与管理，1998，(1)31。3.潘立刚，刘惕若，陶岭梅，张兴；种衣剂及其关键技术评述，农药，2005，44(10)，437-440]。常用的粘结-成膜剂有羧甲基纤维素钠、阿拉伯树胶、明胶、黄原胶、淀粉等具有粘结性和成膜性的物质。这些人工合成或经加工处理的天然高分子聚合物最大的优点是对人畜无毒，对种子无毒，不影响种子发芽率；但它们成膜强度一般较低，膜的耐磨性能差，容易成粉状脱落；成膜不均匀(即流平性能差)；粘结性差，膜与种子亲和力差，容易成片脱落。
发明内容
为了使种衣剂成膜达到一定的粘度与强度，并兼顾种衣剂对人畜无毒，对种子无毒等，不影响发芽率；种衣剂必须溶于水，能以水为溶剂进行种子包衣操作；种衣剂必须有较好的粘牢性，成膜性、快干性，且成膜后的种衣溶胀性好，能缓慢地溶于水，以便播种后，种子顺利发芽等的特殊要求，本发明合成了上述特殊要求的脲醛树脂(Z-UF)种衣剂。
本发明种衣剂脲醛树脂(Z-UF)的制备方法，通过尿素、甲醛在酸性条件下，合成能用作种衣剂的脲醛树脂(Z-UF)。
制备工艺如下在反应器中，加入尿素、37％甲醛水溶液，用量重量比为5∶0.55～18.6，再加入重量为尿素5.0～5.5％的六次甲基四胺作尿素与甲醛交联的引发剂，加热溶解后，分数次加入5％的NaOH，调pH＝8-10；升温至60～70℃，搅拌聚合0.5～2小时，得用作种衣剂的脲醛树脂(Z-UF)透明粘稠液；将该透明粘稠液兑蒸馏水，可得溶液固含量的不同的Z-UF种衣剂。
本发明控制反应温度为分阶段升温，60℃反应20分钟；升温至70℃1.5小时。
本发明聚合反应中加入蒸馏水量使脲醛树脂(Z-UF)的固含量为1-10％。
本发明兑蒸馏水使Z-UF种衣剂的固含量为2％。
本发明脲醛树脂种衣剂(Z-UF)的理化性质及生物学特性评价如下种衣剂物理性能评价指标，1]干燥速度将种衣剂配成2％固含量，涂复种子后，于40℃烘干至恒重的时间。
2)成膜性将合成的种衣剂于2×10cm玻板上流延成膜，膜厚0.08mm。成膜性分三级考察。均匀成膜，膜能从玻板上完整刮下为十均匀成膜，膜不能完整刮下为0，玻板上不能均匀成膜为-。
3)水溶性种衣剂在2×10cm玻板上流延成膜干燥后，浸入水中。18小时后计数玻板上膜溶解面积。
4)溶胀率种衣剂在2×10cm玻板上流延成膜，干燥后称重，浸入水中6小时后再称重，溶胀率Qw按下式[方月娥，吕小斌，王永明等，应用化学，14，67(1997)]计算Qw＝(W-W0)/W0。W0和W分别表示干膜重和湿膜重。
5)初干粘牢性种衣剂涂复种子后，经10min初干，观察种子粘连情况。90％以上种子初干，互不粘连成团为++。70％-90％种子初干，不粘连成团为+。50％-70％种子初干，不粘连成团为0。50％以上的种子粘连成团为-。
生物学特性评价种子发芽试验种衣剂涂复于大、小麦种子表面，干燥后，按文献[黄学林，陈润政，种子生理实验手册，农业出版社，73-83(1990)]方法进行测定。
试验的种衣剂脲醛树脂(Z-UF)各项指标(表1)最突出特点是溶胀性明显好于目前常用的种衣剂羧甲基纤维素钠(CMC)。成膜后的种衣溶胀性好，能缓慢地溶于水，以便播种后，能满足种子顺利发芽的特殊要求。
表1 脲醛树脂种衣剂的物理性能
甲醛对种子发芽有明显的毒害作用，随着合成时甲醛用量下降，发芽势和发芽率显著提高，涂种时种衣剂的溶液固含量对种子发芽也有明显作用。溶液含固量高，甲醛实际含量也高，对种子发芽毒害作用就大。因此在不影响种衣剂干燥速度、粘牢度、溶胀率的情况下，应尽量减少种衣剂合成时甲醛用量和含甲醛种衣剂使用时的溶液固含量。如脲醛树脂，合成时尿素与37％的甲醛重量比为1∶0.11，使用溶液固含量为1～2％，涂于种子后，可得到成膜性，粘牢度，溶胀率均较好种衣剂，且基本上不影响种子发芽，结果见表2。
表2 种衣剂中甲醛用量对种子活力的影响
a聚乙烯醇37％甲醛水溶液的重量比本发明种衣剂脲醛树脂(Z-UF)在溶液低固含量的使用情况下，涂于种子后，可得到溶胀率较好的种衣剂，对种子无毒害作用(表2)。但当甲醛用量增大，树脂固含量高时对种子有明显的毒害作用。
具体实施例方式
实施例1种衣剂脲醛树脂(Z-UF)的合成和应用于三颈瓶中，搅拌下加入1.2g37％甲醛水溶液和0.26g六次甲基四胺，略加热溶解后，加入5g尿素。而后分数次加入5％NaOH 0.5-1mL调pH＝8。升温至60～70℃，搅拌聚合0.5～2小时，得固含量为7％的种衣剂脲醛树脂(Z-UF)透明粘稠液。将该透明粘稠液兑566mL蒸馏水，可得溶液固含量为1％的种衣剂。将该种衣剂均匀涂复于种子(种子为小麦绵阳10号)表面，于40℃烘干30分钟后，按文献[黄学林，陈润政，种子生理实验手册，农业出版社，73-83(1990)]方法进行测定，得4天发芽势为70％；7天发芽率为73％实施例2种衣剂脲醛树脂(Z-UF)的合成和应用于三颈瓶中，搅拌下加入0.55g37％甲醛水溶液和0.26g六次甲基四胺，略加热溶解后，加入5g尿素。而后分数次加入5％NaOH 0.5mL调pH＝8。恒温60℃，反应20分钟。升温至70℃，反应1.5小时，得固含量为6％的种衣剂脲醛树脂(Z-UF)透明粘稠液。将该透明粘稠液兑530mL蒸馏水，可得溶液固含量为1％的种衣剂。将该种衣剂均匀涂复于种子(种子为小麦绵阳10号)表面，于40℃烘干30分钟后，按文献[黄学林，陈润政，种子生理实验手册，农业出版社，73-83(1990)]方法进行测定，得4天发芽势为90％；7天发芽率为93％。
权利要求
1.一种脲醛树脂种衣剂的制备方法，其特征是在反应器中，加入尿素、37％甲醛水溶液，用量重量比为5∶0.55～18.6，再加入重量为尿素5.0～5.5％的六次甲基四胺，作尿素与甲醛交联的引发剂，加热溶解后，分数次加入5％的NaOH，调pH＝8-10；升温至60～70℃，搅拌聚合0.5～2小时，得脲醛树脂透明粘稠液；将该透明粘稠液兑蒸馏水，可得溶液固含量1～10％的Z-UF脲醛树脂种衣剂。
2.根据权利要求1所述脲醛树脂种衣剂的制备方法，其特征是兑蒸馏水的脲醛树脂种衣剂溶液固含量为1～2％。
3.根据权利要求1所述脲醛树脂种衣剂的制备方法，其特征是控制反应温度为分阶段升温，60℃反应20分钟；升温至70℃反应1.5小时。
4.权利要求1所述制备方法制得的脲醛树脂种衣剂，其特征是在固含量小于2.0％的情况下使用。
全文摘要
一种脲醛树脂种衣剂(Z－UF)的制备方法，在反应器中，加入尿素、37％甲醛水溶液，用量重量比为5∶0.55～18.6，再加入重量为尿素5.0～5.5％的六次甲基四胺，作尿素与甲醛交联的引发剂，加热溶解后，分数次加入5％的NaOH，调pH＝8－10；升温至60～70℃，搅拌聚合0.5～2小时，得脲醛树脂透明粘稠液；将该透明粘稠液兑蒸馏水，可得溶液固含量1～10％的脲醛树脂种衣剂。本发明种脲醛树脂种衣剂在固含量小于2.0％的情况下使用，成膜性，粘牢度，溶胀率均对大、小麦种子无毒害作用。
文档编号A01C1/06GK1974626SQ20061015509
公开日2007年6月6日 申请日期2006年12月8日 优先权日2006年12月8日
发明者徐伟亮, 吴坚 申请人:浙江大学