本发明涉及肥料领域，具体涉及一种用于液体肥的剪切悬浮剂及制备方法。
背景技术：
：随着现代农业设施的发展，喷、滴、灌等施用技术开始在全国推广应用，与之配套的水溶肥逐渐被关注。但清液肥对原料要求高，阻碍了水溶肥的发展。为此发展含有不溶性肥的液体肥为水溶肥的快速发展带来了新机遇。液体肥料具备养分含量高、营养全面、肥效快、吸收率高、使用方便、多功能化、施用安全等优点，是真正符合现代农业发展方向的好肥料。目前，液体肥料产品已在欧美等发达国家和地区广泛使用，并在逐步替代固体化肥。液体肥料由于具有生产费用低，养分含量高，易于复合，能直接被农作物吸收，便于配方施肥和机械化施肥等诸多优点，越来越受到普遍关注。由于液体肥中含有部分不溶的固体肥料或含有惰性物质微粒，通常在液体肥中需要加入一定量的悬浮剂，使一部分养分在助悬浮剂的作用下呈固体微粒悬浮在液体中。悬浮剂是以水为介质，借助某些助剂，通过砂磨粉碎，将不溶或微溶于水的固体原料均匀的分散于水中，形成一种颗粒细小的高悬浮、能流动的稳定的液固态体系，具有粒径小，分散性好、流动性好、悬浮率高、生物活性高，使用剂量小，耐雨水冲刷、残留低，对人畜低毒等特点。为了使液体肥悬浮性能稳定，要防止沉淀、解决分层。通常采用的技术手段是增稠，但现有增稠主要是加入增稠剂防止颗粒下沉，存在的缺陷是在储存过程中随着时间的推移，仍然存在分层。特别是增稠剂因肥料离子的影响易失效。国外专利中常使用粘土矿物作为悬浮剂，黏度贡献率低，且要求放置时间不能过长，例如使用膨润土、白土、硅镁土、海泡石等作为悬浮剂，用量约1％～2％，并使悬浮液在28℃时粘度控制在300～700mPa·s的范围，该方法应用在高浓度液体肥复合肥中放置时间短，肥料必须在短期内(15天)用完，放置时间长产生分层结块。国内专利采用纤维素类，黄原胶、聚谷氨酸、活性粘土组成复合悬浮剂，以提高粘度，但仅靠添加增稠剂并不能完全解决体系稳定性问题。另外，二者悬浮体系中固体颗粒较多，也不利于悬浮型液体药肥在储存过程中保持良好的稳定性，此外，增稠物质挤占空间，造成不溶物聚集，长时间存放液体肥存在分层。如专利200910192150.6悬浮型液体复合肥料及其制备方法,添加4～12％的羟乙基纤维素，以提高悬浮液的粘度，该方法加入的纤维素类比例较大，成本太高，且没有复合悬浮剂的效果好。因此，大部分只能生产一些养分浓度低的有机型悬浮液体复合肥料，很难满足悬浮液体复合肥料对高浓度养分的标准，这些专利存在着：1、悬浮剂用量大；2、悬浮肥稳定差；3、悬浮次数少；4、悬浮肥料养分含量低等问题，使得悬浮液体肥料的市场效果较差，很难推广应用。因此开发一种既能使肥料颗粒悬浮，防止沉降，促进溶解，又能溶解在水中的水溶性复合肥悬浮助剂，具有良好的使用价值和广阔的市场前景。技术实现要素：为克服现有技术的缺点和不足，本发明的首要目的在于提供一种用于液体肥的剪切悬浮剂，所述悬浮剂用于液体肥，在搅拌以及轻微震荡要过程中产生的剪切力会使悬浮剂快速增稠，特别是对高含量液体肥具有显著的悬浮性能。既是在长期存放过程中已有沉淀的液体肥，通过轻微震荡即可实现悬浮。进一步提供剪切悬浮剂的制备方法。本发明一种用于液体肥的剪切悬浮剂，其特征是由以下原料按重量份制备而成：吸水树脂：40-60份，改性剂：10-20份，淀粉：10-20份，稳定剂：2-5份，润湿分散剂：1-5份，防冻剂：1-5份。所述吸水树脂为聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、聚丙烯酰胺中的一种或几种；所述的改性剂为C4-C25的烷基伯胺、C4-C25的烷基仲胺、C4-C25的烷基叔胺、C4-C25的烷基伯胺醋酸盐、C4-C25的烷基仲胺醋酸盐、C4-C25的烷基伯胺盐酸盐、C4-C25的硬脂酸镁、C4-C25的硬脂酸钠、C4-C25的硬脂酸钾中的一种或几种的混合物；所述稳定剂为过200目筛的聚苯乙烯泡沫微粒，其是由已发泡聚苯乙烯泡沫在冷冻条件下微细化而得，具有轻质、多孔的特性，所述稳定剂能够与淀粉组成轻质胶体，在轻微搅拌过程中快速稠化并悬浮液体肥，有效防止肥料颗粒沉淀，使肥料大颗粒悬浮在液体中；所述润湿分散剂为木质素磺酸钠、萘磺酸钠甲醛缩合物中的一种，所述润湿分散剂有助于淀粉与稳定剂的润湿分散结合。所述防冻剂为甲酰胺、氯化钙、醋酸钠、氯化镁中的一种或几种，所述防冻剂能够有效防止液体肥料在气温较低时冷冻成冰，使液体肥料处于液态。所述一种用于液体肥的剪切悬浮剂，由如下方法制备而得：（1）研磨：取40-60份吸水树脂，将吸水树脂研磨至200目～400目；取10-20份淀粉，将淀粉研磨至400-800目；（2）改性：将（1）的吸水树脂加入10-20份的改性剂，送入加热搅拌反应釜中进行改性处理，控温80～100℃，搅拌1～2小时，搅拌速度为60～100r/min，所述改性剂使吸水树脂之间交互交联，以形成较大的网络结构，即得到经改性的吸水树脂；（3）轻质胶体制备：将（1）得到的淀粉与2-5份稳定剂，1-5份的润湿分散剂，进行研磨组装，通过研磨使淀粉与具有微孔的稳定剂组装为轻质胶体颗粒；（4）混合：将（2）中得到的经改性的吸水树脂与（3）得到的轻质胶体颗粒、1-5份防冻剂在常温下充分混合，混合搅拌1～2小时，喷雾干燥，即得到本发明一种用于液体肥的剪切悬浮剂。本发明将聚苯乙烯泡沫微粒与淀粉组成轻质胶体，在轻微搅拌过程中可以快速稠化并悬浮液体肥，有效防止肥料颗粒沉淀，使肥料大颗粒悬浮在液体中；进一步将吸水树脂进行改性与其混合制得剪切悬浮剂，该悬浮剂中的吸水树脂在制备液体肥料时，具有吸水吸湿性，彼此颗粒之间粘连，形成网状结构，轻质胶体其在搅拌过程能够快速增稠，能够稳定地与肥料颗粒结合，使得液体肥料不易沉淀，能够稳定的悬浮在液体中。该网状结构具有很好的吸水性，能够吸收水分，增大肥料大颗粒与水之间的接触面，促进溶解。利用所述悬浮剂在使用过程中只需轻微的搅拌即可产生高粘度，以达到增稠悬浮的目的。本发明一种用于液体肥的剪切悬浮剂，其突出特点和有益效果在于：(1)本发明将聚苯乙烯泡沫微粒与淀粉组成轻质胶体，在轻微搅拌过程中可以快速稠化并悬浮液体肥，有效防止肥料颗粒沉淀，使肥料大颗粒悬浮在液体中。（2）本发明用于液体肥的剪切悬浮剂中的吸水树脂在制备液体肥料时，具有吸水吸湿性，彼此颗粒之间粘连，形成网状结构。该网状结构具有很好的吸水性，能够吸收水分，增大肥料大颗粒与水之间的接触面，促进溶解，提高了肥料利用率。(3)本发明用于液体肥的剪切悬浮剂的制备工艺简单、合理，耗能低，适宜工业化生产。具体实施方式通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本发明的范围内。在以下各实施例得到的剪切悬浮剂，用于对高浓度、大颗粒液体肥的悬浮中，悬浮数据见表1。实施例1（1）研磨：取40份吸水树脂聚丙烯酸，将吸水树脂研磨至200目～400目；取10份淀粉，将淀粉研磨至400-800目；（2）改性：将（1）的吸水树脂加入10份的改性剂C4-C25的烷基伯胺醋酸盐，送入加热搅拌反应釜中进行改性处理，控温80～100℃，搅拌1小时，搅拌速度为60r/min，所述改性剂使吸水树脂之间交互交联，以形成较大的网络结构，即得到经改性的吸水树脂；（3）轻质胶体制备：将（1）得到的淀粉与5份过200目筛的聚苯乙烯泡沫微粒，1份的润湿分散剂木质素磺酸钠，进行研磨组装，通过研磨使淀粉与具有微孔的稳定剂组装为轻质胶体颗粒；（4）混合：将（2）中得到的经改性的吸水树脂与（3）得到的轻质胶体颗粒、2份防冻剂甲酰胺在常温下充分混合，混合搅拌1小时，喷雾干燥，即得到本发明一种用于液体肥的剪切悬浮剂。实施例2（1）研磨：取50份吸水树脂聚丙烯酸钾，将吸水树脂研磨至200目～400目；取20份淀粉，将淀粉研磨至400-800目；（2）改性：将（1）的吸水树脂加入15份的改性剂C4-C25的硬脂酸钠，送入加热搅拌反应釜中进行改性处理，控温80～100℃，搅拌2小时，搅拌速度为100r/min，所述改性剂使吸水树脂之间交互交联，以形成较大的网络结构，即得到经改性的吸水树脂；（3）轻质胶体制备：将（1）得到的淀粉与5份过200目筛的聚苯乙烯泡沫微粒，2份的润湿分散剂萘磺酸钠甲醛缩合物，进行研磨组装，通过研磨使淀粉与具有微孔的稳定剂组装为轻质胶体颗粒；（4）混合：将（2）中得到的经改性的吸水树脂与（3）得到的轻质胶体颗粒、2份防冻剂氯化镁在常温下充分混合，混合搅拌1小时，喷雾干燥，即得到本发明一种用于液体肥的剪切悬浮剂。实施例3（1）研磨：取60份吸水树脂聚丙烯酰胺，将吸水树脂研磨至200目～400目；取15份淀粉，将淀粉研磨至400-800目；（2）改性：将（1）的吸水树脂加入10份的改性剂C4-C25的硬脂酸钾，送入加热搅拌反应釜中进行改性处理，控温80～100℃，搅拌2小时，搅拌速度为80r/min，所述改性剂使吸水树脂之间交互交联，以形成较大的网络结构，即得到经改性的吸水树脂；（3）轻质胶体制备：将（1）得到的淀粉与5份过200目筛的聚苯乙烯泡沫微粒，5份的润湿分散剂木质素磺酸钠，进行研磨组装，通过研磨使淀粉与具有微孔的稳定剂组装为轻质胶体颗粒；（4）混合：将（2）中得到的经改性的吸水树脂与（3）得到的轻质胶体颗粒、1-5份防冻剂醋酸钠在常温下充分混合，混合搅拌1小时，喷雾干燥，即得到本发明一种用于液体肥的剪切悬浮剂。实施例4（1）研磨：取45份吸水树脂聚丙烯酸盐，将吸水树脂研磨至200目～400目；取10份淀粉，将淀粉研磨至400-800目；（2）改性：将（1）的吸水树脂加入15份的改性剂C4-C25的硬脂酸镁，送入加热搅拌反应釜中进行改性处理，控温80～100℃，搅拌1小时，搅拌速度为60r/min，所述改性剂使吸水树脂之间交互交联，以形成较大的网络结构，即得到经改性的吸水树脂；（3）轻质胶体制备：将（1）得到的淀粉与2份过200目筛的聚苯乙烯泡沫微粒，3份的润湿分散剂萘磺酸钠甲醛缩合物，进行研磨组装，通过研磨使淀粉与具有微孔的稳定剂组装为轻质胶体颗粒；（4）混合：将（2）中得到的经改性的吸水树脂与（3）得到的轻质胶体颗粒、5份防冻剂甲酰胺在常温下充分混合，混合搅拌2小时，喷雾干燥，即得到本发明一种用于液体肥的剪切悬浮剂。将实施例1-4制得的剪切悬浮剂以0.5wt%的比例添加在液体肥中，其中液体肥按质量配比构成为尿素30%、磷酸二氢铵20%、硫酸钾10%、黄腐殖酸5%、水30%，该肥料具有高浓度，且因溶解度有限未能溶解的肥料以结晶颗粒沉淀。使用方法为：将剪切悬浮剂以0.5wt%的比例与尿素、磷酸二氢铵、硫酸钾混合均匀，然后加入黄腐殖酸、水搅拌均匀进行悬浮时间、搅拌悬浮、轻微振荡悬浮测试。对比样为市售液体肥悬浮剂，将市售悬浮剂以0.5wt%的比例与尿素、磷酸二氢铵、硫酸钾混合均匀，然后加入黄腐殖酸、水搅拌均匀进行悬浮时间、搅拌悬浮、轻微振荡悬浮测试。表1：样品静置1天静置15天静置30天静置60天实施例1无沉淀无沉淀有少量沉淀、轻微振荡沉淀即刻消失有少量沉淀、轻微搅拌沉淀即刻消失实施例2无沉淀无沉淀有少量沉淀、轻微振荡沉淀即刻消失有少量沉淀、轻微搅拌沉淀即刻消失实施例3无沉淀无沉淀有少量沉淀、轻微振荡沉淀即刻消失有少量沉淀、轻微搅拌沉淀即刻消失实施例4无沉淀无沉淀有少量沉淀、轻微振荡沉淀即刻消失有少量沉淀、轻微搅拌沉淀即刻消失对比样无沉淀有沉淀大量沉淀轻微振荡沉淀仍存在大量沉淀轻，沉淀结为果冻状，难以再次悬浮由以上数据可以看出，本发明提供的剪切悬浮剂对于高浓度液体肥具有良好的悬浮性，即使在存储过程中产生少量沉淀，通过轻微振荡即刻完全悬浮，相较于市售悬浮剂具有显著的优势。当前第1页1 2 3