本发明涉及化学复合肥
技术领域：
，特别是涉及一种包膜控释肥及其制备方法。
背景技术：
：包膜控释肥是一种新型的肥料，主要是通过一定的工艺对肥料颗粒表面进行包覆。所制备的包膜控释肥在土壤中施用时，肥料颗粒中的有效成分需要通过表面的包覆层进入土壤，因此可以控制肥料中有效成分的释放速率从而稳定而持续地为作物提供养分。然而，目前常用的包膜控释肥只能在短时间内保持较好的控释效果，造成养分的流失，肥料的利用率也因此降低。技术实现要素：基于此，有必要针对包膜控释肥控释时效短的问题，提供一种包膜控释肥及其制备方法。一种包膜控释肥，包括：肥料芯，所述肥料芯为氮肥，所述氮肥的用量按质量份数计为96～97份；及包膜，所述包膜为包覆在所述肥料芯表面的聚氨酯材料，制备所述包膜的材料按质量份数计，包括：异氰酸酯2.1～2.8份、多元醇0.9～2.1份、固化催化剂0.03～0.15份及添加剂0.1～0.8份，所述添加剂选自二氨基苯磷酸盐、正丁基硫代磷酸三胺和己酰氧肟酸中的至少一种。在其中一个实施例中，所述氮肥选自尿素和尿基复混肥中的至少一种。在其中一个实施例中，所述异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、已二异氰酸酯、多苯基多亚甲基多异氰酸酯和二苯甲基甲烷-4,4’-二异氰酸酯中的至少一种。在其中一个实施例中，所述多元醇选自聚氧化丙烯多元醇、聚四氢呋喃醚多元醇、聚醚330、丙三醇、三羟基甲基丙烷、蓖麻油多元醇和大豆油多元醇中的至少一种。在其中一个实施例中，所述固化催化剂选自三乙醇胺、三亚乙基二胺、N,N-二甲基环己胺和有机金属催化剂中的至少一种；所述有机金属催化剂选自二丁基锡二月桂酸酯、二醋酸二丁基锡、有机秘和有机锌中的至少一种。上述的包膜控释肥的制备方法，包括以下步骤：将肥料芯加热至60℃～80℃，所述肥料芯为氮肥；及将异氰酸酯、多元醇、固化催化剂和添加剂在60℃～80℃下对所述肥料芯进行包膜处理。在其中一个实施例中，所述肥料芯的粒径为2.0mm～4.8mm。在其中一个实施例中，所述将异氰酸酯、多元醇、固化催化剂和添加剂在60℃～80℃下对所述肥料芯进行包膜处理的步骤前还包括步骤：称取异氰酸酯、多元醇、固化催化剂和添加剂并混合均匀。在其中一个实施例中，所述将肥料芯加热至60℃～80℃的步骤中，加热时间为20min～40min。在其中一个实施例中，所述包膜处理的时间为10min～20min。上述包膜控释肥，以氮肥作为肥料芯，以聚氨酯材料作为包膜包覆在肥料芯的表面，聚氨酯材料包括异氰酸酯2.1～2.8份、多元醇0.9～2.1份、固化催化剂0.03～0.15份，并加入添加剂0.1～0.8份配合使用，添加剂选自二氨基苯磷酸盐、正丁基硫代磷酸三胺和己酰氧肟酸中的至少一种，能有效提高包膜控释肥的控释效果，延长包膜控释肥的控释时间，从而延长了肥效，减少了氮素的流失；上述包膜控释肥的制备方法工艺简单，操作方便，易实现工业化。具体实施方式下面将结合具体实施方式对包膜控释肥及其制备方法作进一步地详细说明。一实施方式的包膜控释肥，包括肥料芯和包覆在肥料芯表面的包膜。肥料芯为氮肥，氮肥的用量按质量份数计为96～97份。在其中一个实施方式中，氮肥选自尿素和尿基复混肥中的至少一种。其中，尿素优选为大颗粒尿素，尿素的粒径为2.0mm～4.8mm。尿基复混肥是以硝酸铵为氮源，再加入磷肥和钾肥而生产出的高浓度复合肥料，尿基复混肥的粒径为2.0mm～4.8mm，在其中一个实施方式中，尿基复混肥包括尿硫基复混肥和尿氯基复混肥。在其中一个实施方式中，包膜为包覆在肥料芯表面的聚氨酯材料，制备包膜的材料按质量份数计，包括：异氰酸酯2.1～2.8份、多元醇0.9～2.1份、固化催化剂0.03～0.15份及添加剂0.1～0.8份。添加剂选自二氨基苯磷酸盐、正丁基硫代磷酸三胺和己酰氧肟酸中的至少一种。在其中一个实施方式中，异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、已二异氰酸酯、多苯基多亚甲基多异氰酸酯和二苯甲基甲烷-4,4’-二异氰酸酯中的至少一种。在其中一个实施方式中，多元醇选自聚氧化丙烯多元醇、聚四氢呋喃醚多元醇、聚醚330、丙三醇、三羟基甲基丙烷、蓖麻油多元醇和大豆油多元醇中的至少一种。在其中一个实施方式中，固化催化剂选自三乙醇胺、三亚乙基二胺、N,N-二甲基环己胺和有机金属催化剂中的至少一种。其中，有机金属催化剂选自二丁基锡二月桂酸酯、二醋酸二丁基锡、有机铋、有机锌、有机铅中的至少一种。在其中一个实施方式中，肥料芯大致为球形，粒径为2.0mm～4.8mm。上述包膜控释肥，以氮肥作为肥料芯，以聚氨酯材料作为包膜包覆在肥料芯的表面，聚氨酯材料包括异氰酸酯2.1～2.8份、多元醇0.9～2.1份、固化催化剂0.03～0.15份，并加入脲酶抑制添加剂0.1～0.8份混配使用，添加剂选自二氨基苯磷酸盐、正丁基硫代磷酸三胺和己酰氧肟酸中的至少一种，能有效提高包膜控释肥的控释效果，延长包膜控释肥的控释时间，从而延长了肥效，减少了氮素的流失。同时，上述包膜控释肥原材料易得，制造成本降低。上述包膜控释肥的制备方法，包括以下步骤：S10、将肥料芯加热至60℃～80℃，肥料芯为氮肥。在其中一个实施方式中，氮肥选自尿素和尿基复混肥中的至少一种。在其中一个实施方式中，对肥料进行加热升温处理的时间为20min～40min。具体的，本实施方式中，对肥料进行加热处理在转鼓装置中进行。转鼓装置的转速设置为2r/min～15r/min。S20、将异氰酸酯、多元醇、固化催化剂和添加剂，并在搅拌器中混合均匀得到混合物。S30、将混合物在60℃～80℃下对肥料芯进行包膜处理。在其中一个实施方式中，包膜处理在转鼓装置中进行，包膜处理的时间为10min～20min，转鼓装置的转速设置为2r/min～15r/min。在60℃～80℃下混合物料在肥料运动过程中喷涂到颗粒表面，在固化催化剂的作用下，异氰酸酯与多元醇发生交联反应，生成包覆在氮肥颗粒表面的包膜，添加剂分散在包膜材料中，能进一步提高包膜的效果，起到延长肥效的效果，同时能更好的减少氮素在土壤中的流失和污染。需要说明的是，在另一实施方式中，步骤S20可以省略，当省略步骤S20后时，直接将异氰酸酯、多元醇、固化催化剂和添加剂加入肥料中进行包膜处理。上述包膜控释肥的制备方法工艺简单，操作方便，易实现工业化。下面是具体实施例的说明：具体实施方式中所使用的原料信息如表1：表1原料信息厂家牌号尿素富岛46％尿基复混肥芭田生物工程有限公司17-17-17实施例1选取970g的尿素作为肥料芯，尿素粒径为2.0mm-4.8mm，置于转鼓装置中，转鼓装置的转速设置为12r/min，加热处理20min至氮肥的温度为60℃；称取21g的甲苯二异氰酸酯、9g的丙三醇、固化催化剂三乙醇胺0.03g和添加剂二氨基苯磷酸盐0.2g，混合均匀后加入转鼓装置中，在60℃下加热20min即得到包膜控释肥。实施例2选取970g的尿素作为肥料芯，尿素粒径为2.0mm-4.8mm，置于转鼓装置中，转鼓装置的转速设置为10r/min，加热处理30min至氮肥的温度为70℃；称取28g的多苯基多亚甲基多异氰酸酯、15g的蓖麻油多元醇、固化催化剂二丁基锡二月桂酸酯0.03g和添加剂己酰氧肟酸0.4g，混合均匀后加入转鼓装置中，在70℃下加热15min即得到包膜控释肥。实施例3选取970g的尿素作为肥料芯，尿素粒径为2.0mm-4.8mm，置于转鼓装置中，转鼓装置的转速设置为10r/min，加热处理35min至氮肥的温度为75℃；称取28g的二苯基甲烷二异氰酸酯、21g的聚醚330、固化催化剂N,N-二甲基环己胺0.03g和添加剂正丁基硫代磷酸三胺0.8g，混合均匀后加入转鼓装置中，在75℃下加热10min即得到包膜控释肥。实施例4选取970g的尿基复混肥作为肥料芯，尿基复混肥粒径为2.0mm-3.6mm，置于转鼓装置中，转鼓装置的转速设置为8r/min，加热处理20min至氮肥的温度为60℃；称取25g的已二异氰酸酯、15g的聚氧化丙烯多元醇、催化剂三亚乙基二胺0.05g和添加剂己酰氧肟酸0.8g，混合均匀后加入转鼓装置中，在60℃下加热15min即得到包膜控释肥。实施例5选取970g的尿基复混肥作为肥料芯，尿基复混肥粒径为2.0mm-3.6mm，置于转鼓装置中，转鼓装置的转速设置为8r/min，加热处理20min至氮肥的温度为60℃；称取21g的苯二亚甲基二异氰酸酯、9g的聚四氢呋喃醚多元醇、催化剂二醋酸二丁基锡0.15g和添加剂二氨基苯磷酸盐0.8g，混合均匀后加入转鼓装置中，在80℃下加热10min即得到包膜控释肥。实施例6选取960g的尿素作为肥料芯，尿素粒径为2.0mm-4.8mm，置于转鼓装置中，转鼓装置的转速设置为5r/min，加热处理35min至氮肥的温度为75℃；称取28g的二苯甲基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、21g的大豆油多元醇、催化剂三乙醇胺0.15g和添加剂正丁基硫代磷酸三胺0.8g，混合均匀后加入转鼓装置中，在75℃下加热20min即得到包膜控释肥。实施例7选取960g的尿素作为肥料芯，尿素粒径为2.0mm-4.8mm，置于转鼓装置中，转鼓装置的转速设置为5r/min，加热处理30min至氮肥的温度为70℃；称取21g的苯二亚甲基二异氰酸酯、9g的聚醚330、催化剂二丁基锡二月桂酸酯0.15g和添加剂二氨基苯磷酸盐0.8g，混合均匀后加入转鼓装置中，在75℃下加热20min即得到包膜控释肥。实施例8选取960g的尿基复混肥作为肥料芯，尿基复混肥粒径为2.0mm-3.6mm，置于转鼓装置中，转鼓装置的转速设置为5r/min，加热处理20min至氮肥的温度为60℃；称取25g的多苯基多亚甲基多异氰酸酯、15g的聚四氢呋喃醚多元醇、催化剂N,N-二甲基环己胺0.15g和添加剂二氨基苯磷酸盐0.8g，混合均匀后加入转鼓装置中，在75℃下加热20min即得到包膜控释肥。实施例9选取960g的尿基复混肥作为肥料芯，尿基复混肥粒径为2.0mm-3.6mm，置于转鼓装置中，转鼓装置的转速设置为5r/min，加热处理20min至氮肥的温度为60℃；称取25g的多苯基多亚甲基多异氰酸酯、15g的聚四氢呋喃醚多元醇、催化剂有机铋0.1g和添加剂正丁基硫代磷酸三胺0.8g，混合均匀后加入转鼓装置中，在75℃下加热20min即得到包膜控释肥。实施例10选取960g的尿基复混肥作为肥料芯，尿基复混肥粒径为2.0mm-3.6mm，置于转鼓装置中，转鼓装置的转速设置为5r/min，加热处理20min至氮肥的温度为60℃；称取25g的多苯基多亚甲基多异氰酸酯、15g的聚四氢呋喃醚多元醇、催化剂有机铋0.1g和添加剂硫脲0.8g，混合均匀后加入转鼓装置中，在75℃下加热20min即得到包膜控释肥。对实施例1～10进行泡水试验，测试不同时间下的养分释放率，结果如表2所示，表2中时间对应的是该时间下的养分释放率。泡水试验按照GB/T23348-2009测定。实施例1～5的养分释放期为60天，实施例6～8的养分释放期为84天。表2从表2中数据可以看出，实施例1～5在60天后养分释放量达到80％，养分释放期达到60天，实施例6～9在90天后养分释放率达到80％，养分释放期达到90天，有效抑制了氮素的释放和流失，有利于肥效的延长。实施例10将实施例10和实施例9所制备的包膜控释肥及普通尿素于2015年10月～2016年5月进行盆栽小麦试验。1.材料与方法1.1试验概况：试验用土质为壤土，肥力中等。1.2试验品种：小麦1.3试验设计设置3个试验组：试验组1使用普通尿素，试验组2施用实施例10所制备的包膜控释肥，试验组3施用实施例9所制备的包膜控释肥。每盆装土3kg，肥土比为1:1000。在播种前，对试验组1施加尿素，对试验组2施加实施例10的包膜控释肥，对试验组3施加实施例9的包膜控释肥。肥料与土壤掺混后装盆栽播种。试验组1～3的其他水肥管理均正常且相同，分别在拔节期、孕穗期和收获期测定土壤速效氮含量，测试采用碱解氮测定法，测试结果如表3所示。表3从表3可以看出，在使用添加脲酶抑制剂的控释尿素后，试验组3小麦不同时期的土壤氮含量均高于试验组2的包膜尿素，试验组3在拔节期、孕穗期及收获期分别比试验组2高出13.3％、33.3％和14.0％。表明加入添加剂后能明显降低土壤中氮的流失，提高肥料利用率。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。当前第1页1 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