本发明涉及一种防板结剂、其制备方法及防板结肥料。
背景技术：
水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术，是灌溉和施肥有机结合的最好方式。按照中国9亿亩灌溉面积计算，目前水肥一体化应用比例只有2.87％，因此发展前景广阔。在以色列、美国等农业发达国家中，使用水肥一体技术非常普遍，主要选用液体肥料或可快速溶解的粉状多元素肥料。但液体肥料需要四通八达的配套管道，并且需要长远距离运输，相比之下，运输条件灵活的可快速溶解的粉状多元素肥料就更加具有明显的优势。
然而，以硫酸钾、磷铵、硝铵等为原料的硝基复合肥，亲水性大，在贮藏和运输中都可能产生结块。因这种吸潮或结块系由肥料自己的亲水性所引起，要完全防止此现象的产生是困难的。
以前，为了消除结块的首要前提是防止吸潮，采用的办法是把吸湿性低的化学肥料掺混到吸湿性高的肥料中去，制成混合肥料或化成肥料，或者把粉状肥料颗粒化，或者把非吸湿性的粉状稳定物质(例如硅藻土、高岭土、滑石之类)粘附在颗粒肥料表面，或者是把包装容器改革成完全防潮的容器，但是无论采用哪样的办法也不可能完全防止吸潮、结块。
技术实现要素：
基于此，有必要提供一种防板结效果较好的防板结剂、其制备方法及防板结肥料。
一种防板结剂，按质量份数计，包括：
其中，所述纳米粉体选自纳米硅粉、纳米氧化钙及纳米氧化镁中的至少一种，所述改性剂选自硅油、石蜡及植物沥青中的至少一种，所述高分子聚合物选自聚乙二醇及聚乙烯醇中的至少一种。
上述防板结剂，粉体材料吸附在肥料表面有很好的隔离作用降低肥料的吸湿性；高分子聚合物可以提高颗粒强度，吸收冷凝水防止重结晶；表面活性剂的存在阻断了盐类扩散分布至各相间的界面上，其亲水端朝向吸水性较强的组分，使它们不易扩散到颗粒表面和接触区，而且可使形成的新晶体难以结块；改性剂能够改性增强各组分的作用；各组分原料配比合理，各组分通过改性剂充分混合，能够充分激活各组分活性，引入高分子聚合物能进一步提高防板结效果，且高分子聚合物能提高使用防板结剂的肥料的强度，防止肥料在储存及运输的过程中出现粉化；各组分材料环保，没有刺激性气味。
在其中一个实施例中，所述硅酸盐类无机粉体选自滑石粉、硅藻土及煅烧高岭土中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述碳酸盐类无机粉体选自碳酸钙、白云石粉及方解石粉中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述表面活性剂选自烷基苯磺酸钠、烷基硫酸钠及硬脂肪酸中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述纳米粉体的粒径为0.001μm～0.1μm。
在其中一个实施例中，所述聚乙二醇选自peg-2000、peg-3000、peg-4000中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述硅油为二甲基硅油。
在其中一个实施例中，包括40份滑石粉、30份碳酸钙、5份烷基苯磺酸钠、15份纳米硅粉、5份硅油及5份聚乙二醇。
上述的防板结剂的制备方法，包括以下步骤：
将所述硅酸盐类无机粉体、所述碳酸盐类无机粉体、所述表面活性剂、所述纳米粉体及所述改性剂混合后加热至60℃～80℃，搅拌30分钟～60分钟得到预混物；
将所述高分子聚合物与60℃～80℃的所述预混物混合均匀得到所述防板结剂。
一种防板结肥料，包括肥料及上述的防板结剂。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式对防板结剂、其制备方法及防板结肥料进行进一步地详细说明。
一实施方式的防板结剂，按照质量份数计，包括：
在其中一个实施例中，硅酸盐类无机粉体选自滑石粉、硅藻土及煅烧高岭土中的至少一种。优选的，硅酸盐类无机粉体的粒径为800目以上。
在其中一个实施例中，碳酸盐类无机粉体选自碳酸钙、白云石粉及方解石粉中的至少一种。优选的，硅酸盐类无机粉体的粒径为800目以上。
在其中一个实施例中，表面活性剂选自烷基苯磺酸钠、烷基硫酸钠及硬脂肪酸中的至少一种。优选的，烷基磺酸钠为十二烷基苯磺酸纳。烷基硫酸钠为十二烷基硫酸钠。硬脂肪酸为ch3(ch2)16cooh。当然，其他烷基磺酸钠及烷基硫酸钠均可以。
纳米粉体选自纳米硅粉、纳米氧化钙及纳米氧化镁中的至少一种。硅粉(microsilica或silicafume)，也叫微硅粉，学名硅灰，是工业电炉在高温熔炼工业硅及硅铁的过程中，随废气逸出的烟尘经特殊的捕集装置收集处理而成。当然，以硅块为原料制取硅粉的方法很多，不限于为随废气逸出的烟尘经特殊的捕集装置收集处理而成，应用较多的是雷蒙法、对辊法、盘磨法和冲旋法。纳米粉体的粒径为0.001μm～0.1μm。
改性剂选自硅油、石蜡及植物沥青中的至少一种。在其中一个实施例中，硅油为二甲基硅油。植物沥青为植物油加工过程中的废渣，目前的初步研究表明其中含有约10％的甾醇、5％的维生素e和大量高级脂肪酸。
高分子聚合物选自聚乙二醇及聚乙烯醇中的至少一种。在其中一个实施例中，聚乙二醇选自peg-2000、peg-3000、peg-4000中的至少一种。聚乙烯醇的分子量为72600-81400。
在其中一个实施例中，防板结剂包括40份滑石粉、30份碳酸钙、5份烷基苯磺酸钠、15份纳米硅粉、5份硅油及5份聚乙二醇。
上述防板结剂，各组分原料配比合理，各组分通过改性剂充分混合，能够充分激活各组分活性，引入高分子聚合物能进一步提高防板结效果，且高分子聚合物能提高使用防板结剂的肥料的强度；各组分材料环保，没有刺激性气味。
上述防板结剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤s110、将硅酸盐类无机粉体、碳酸盐类无机粉体、表面活性剂、纳米粉体及改性剂混合后加热至60℃～80℃，搅拌30分钟～60分钟得到预混物。
在其中一个实施例中，搅拌的转速为120-240r/min。
步骤s120、将高分子聚合物与60℃～80℃的预混物混合均匀得到防板结剂。
在其中一个实施例中，使用万能高速粉碎机将高分子聚合物与60℃～80℃的预混物混合均匀。进一步的，使用万能高速粉碎机将高分子聚合物与60℃～80℃的预混物粉碎处理0.5分钟使所有组份混合均匀。
上述防板结剂的制备方法，较为简单；通过加热，进一步激活各组分的活性，进一步提高防板结效果。
一实施方式的防板结肥料，包括肥料及上述防板结剂。
在其中一个实施例中，肥料为硝基复合肥。优选的，肥料选自芭田蓝、芭田铂金高钾肥、芭田硝硫基十年经典中的至少一种。
在其中一个实施例中，防板结肥料中，防板结剂与肥料的质量比为0.1：100～0.2：100，优选为0.1：100。
上述防板结肥料制备时，将肥料与防板结剂混合均匀即可。
上述防板结肥料通过添加防板结剂，可以有效的防板结。
以下为具体实施例。
以下实施例中的份数均为质量份数。
实施例1
将滑石粉30份、碳酸钙40份、十二烷基苯磺酸钠5份、硅粉15份及二甲基硅油5份混合后加热至60℃，搅拌30分钟得到预混物，将60℃的预混物及5份peg-2000加入万能高速粉碎机粉碎处理0.5分钟得到防板结剂。
将芭田蓝与防板结剂按照1000：1的质量比混合均匀得到防板结肥料。
实施例2
将滑石粉40份、碳酸钙30份、十二烷基苯磺酸钠7份、硅粉10份及二甲基硅油8份混合后加热至70℃，搅拌30分钟得到预混物，将70℃的预混物及5份peg-2000加入万能高速粉碎机粉碎处理0.5分钟得到防板结剂。
将芭田蓝与防板结剂按照1000：1的质量比混合均匀得到防板结肥料。
实施例3
将滑石粉50份、碳酸钙30份、十二烷基苯磺酸钠5份、硅粉5份及二甲基硅油5份混合后加热至80℃，搅拌30分钟得到预混物，将80℃的预混物及5份peg-2000加入万能高速粉碎机粉碎处理0.5分钟得到防板结剂。
将芭田蓝与防板结剂按照1000：1的质量比混合均匀得到防板结肥料。
实施例4
将硅藻土40份、碳酸钙30份、十二烷基硫酸钠5份、硅粉15份及二甲基硅油5份混合后加热至70℃，搅拌30分钟得到预混物，将70℃的预混物及5份peg-3000加入万能高速粉碎机粉碎处理0.5分钟得到防板结剂。
将芭田蓝与防板结剂按照1000：1的质量比混合均匀得到防板结肥料。
实施例5
将煅烧高岭土40份、白云石30份、十二烷基苯磺酸钠5份、硅粉15份及二甲基硅油5份混合后加热至70℃，搅拌30分钟得到预混物，将70℃的预混物及5份peg-3000加入万能高速粉碎机粉碎处理0.5分钟得到防板结剂。
将芭田蓝与防板结剂按照1000：1的质量比混合均匀得到防板结肥料。
实施例6
将滑石粉40份、方解石粉末30份、硬脂酸5份、硅粉15份及二甲基硅油5份混合后加热至70℃，搅拌30分钟得到预混物，将70℃的预混物及5份peg-4000加入万能高速粉碎机粉碎处理0.5分钟得到防板结剂。
将芭田蓝与防板结剂按照1000：1的质量比混合均匀得到防板结肥料。
实施例7
将滑石粉40份、碳酸钙30份、十二烷基苯磺酸钠5份、硅粉15份及石蜡5份混合后加热至70℃，搅拌30分钟得到预混物，将70℃的预混物及5份peg-2000加入万能高速粉碎机粉碎处理0.5分钟得到防板结剂。
将芭田蓝与防板结剂按照1000：1的质量比混合均匀得到防板结肥料。
实施例8
将滑石粉40份、碳酸钙30份、十二烷基苯磺酸钠5份、硅粉15份及二甲基硅油5份混合后加热至70℃，搅拌30分钟得到预混物，将70℃的预混物及5份聚乙烯醇加入万能高速粉碎机粉碎处理0.5分钟得到防板结剂。
将芭田蓝与防板结剂按照1000：1的质量比混合均匀得到防板结肥料。
实施例9
将滑石粉40份、碳酸钙30份、十二烷基苯磺酸钠5份、纳米级氧化钙15份及植物沥青5份混合后加热至70℃，搅拌30分钟得到预混物，将70℃的预混物及5份peg-2000加入万能高速粉碎机粉碎处理0.5分钟得到防板结剂。
将芭田蓝与防板结剂按照1000：1的质量比混合均匀得到防板结肥料。
将实施例1-9的防板结肥料及对比例的芭田蓝进行防板结测试。每个实施例均取2吨防板结肥料，分两堆进行堆放，每堆1吨，在常温条件下分别贮存15天和2个月后测试板结率及颗粒强度；对比例取2吨芭田蓝，分两堆进行堆放，每堆1吨，在相同条件下分别贮存15天和60天后测试板结率及颗粒强度。实施例1-9及对比例的测试结果如表1所示：
其中，板结率通过直接拆包测试结块重量，计算得出板结率；筛选粒径为2.8mm左右均匀的肥料，通过颗粒强度测试仪测试颗粒强度。
表1
从表1可以看出，实施例1-9的防板结肥料颗粒强度高，稳定性好，且防板结剂添加量较少。实施例1～9的防板结肥料中的结块物手推即散，且肥料无粉化。
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。