專利名稱：一種尿素緩釋肥的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種尿素緩釋肥的制備方法。
背景技術(shù)：
化肥是重要的農(nóng)用化工產(chǎn)品，可為植物提供養(yǎng)分，促進(jìn)其生長。由于多數(shù)化肥為水溶性，在常溫下易于揮發(fā)，因此在施用過程中，大部分并沒有達(dá)到植物根系，被植物吸收而白白流失，造成巨大的損失，同時引起了嚴(yán)重的地表水和地下水污染，嚴(yán)重地破壞了生態(tài)環(huán)境。目前國外化肥利用率為50％～55％，我國化肥利用率一般只有35％左右。為提高化肥利用率，減少化肥流失，降低環(huán)境污染，上世紀(jì)初人們提出了緩釋化肥的設(shè)想。緩釋化肥能持久地給予植物生長必須的元素，它兼有化肥“速效”、農(nóng)家肥平和、持久的特點(diǎn)，能減少淋溶損失，提高化肥利用率30％～70％。
1961年美國TVA開展了包硫尿素的實(shí)驗(yàn)；1962年美國的Ahmed完成了包膜控制釋放肥料的研究；1964年美國AMD公司以熱固性樹脂為包膜的包膜肥料是世界上首次實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的控釋肥料。包膜肥料，又稱包裹肥料，是普遍采用的控制釋放方法之一。它通過包裹材料，將化肥與土壤隔離。借助化學(xué)位差或其它能量，使肥料透過包膜，有控制的釋放到土壤溶液中去。它具有肥效長、養(yǎng)分利用率高等優(yōu)點(diǎn)。
淀粉是僅次于纖維素的第二大可再生資源，可完全生物降解，來源廣泛，價(jià)格低廉，再生性強(qiáng)。除廣泛應(yīng)用在食品領(lǐng)域外，淀粉基材料將在越來越多的領(lǐng)域取代傳統(tǒng)的聚合物材料。如淀粉衍生物和淀粉交聯(lián)物可以做農(nóng)藥的控制釋放包裹材料。
雖然淀粉可以做農(nóng)藥的包裹材料，但淀粉是天然多糖高分子，分子鏈上含有大量的羥基，親水性強(qiáng)，在水溶液中淀粉基材料會吸水迅速溶脹，基質(zhì)內(nèi)包裹的活性物質(zhì)會迅速釋放。因此在灌溉或雨后，由于淀粉基材料強(qiáng)的親水性，淀粉基包裹肥料只能在較短的時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)肥料的控制釋放，減少了化肥的利用率，特別在雨季較長的區(qū)域，更不適合用單純的淀粉做包裹材料。

發(fā)明內(nèi)容
為了提高淀粉基材料的疏水性，將淀粉與許多單體共聚，通過共聚將疏水性基團(tuán)引入到淀粉基材料，提高材料的性能，改變共聚單體的種類，可以得到不同性能的材料。淀粉引發(fā)脂肪族環(huán)狀單體開環(huán)聚合后，接枝共聚物的疏水性得到明顯提高。
本發(fā)明的目的在于提供一種尿素緩釋肥的制備方法。該肥料不僅對尿素具有緩釋作用，包膜材料在自然界可完全生物降解，對環(huán)境無污染，同時制備方法簡單。
本發(fā)明提供的一種尿素緩釋肥制備方法的步驟和條件如下在室溫?cái)嚢钘l件下，將尿素和淀粉基脂肪族聚酯接枝共聚物加入到溶劑中，所述的尿素∶淀粉基脂肪族聚酯接枝共聚物(重量比)為10-50％∶90-50％，尿素和淀粉基脂肪族聚酯接枝共聚物與所述的溶劑的重量比為1∶2，攪拌條件下制備尿素和淀粉基脂肪族聚酯接枝共聚物的溶液，然后將該溶液倒入聚四氟乙烯盤，溶劑緩慢揮發(fā)，得到尿素緩釋肥；所述的溶劑是二甲基亞砜、三氯甲烷或甲苯；所述的淀粉脂肪族聚酯接枝共聚物為淀粉聚丙交酯接枝共聚物，其中接枝共聚物中聚乳酸鏈的接枝率為14％；淀粉聚丙交酯接枝共聚物，其中接枝共聚物中聚乳酸鏈的接枝率為42％；淀粉聚丙交酯接枝共聚物，其中接枝共聚物中聚乳酸鏈的接枝率為64％；淀粉聚己內(nèi)酯接枝共聚物，其中接枝共聚物中聚己內(nèi)酯鏈的接枝率為8％；淀粉聚己內(nèi)酯接枝共聚物，其中接枝共聚物中聚己內(nèi)酯鏈的接枝率為24％；淀粉聚己內(nèi)酯接枝共聚物，其中接枝共聚物中聚己內(nèi)酯鏈的接枝率為40％；本發(fā)明提供的尿素緩釋肥作為固體肥料使用。
本發(fā)明提供了一種尿素緩釋肥制備的方法。該方法簡便易行，尿素包膜材料在自然界可完全生物降解，對環(huán)境無污染。得到的尿素緩釋肥具有緩釋作用，提高了尿素的利用率。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1將200克淀粉聚丙交酯接枝共聚物(接枝共聚物中聚乳酸鏈的接枝率為14％)和20克尿素溶于400毫升二甲基亞砜。溶液室溫?cái)嚢?.5小時，保證樣品充分混合，然后將溶液倒入聚四氟乙烯盤中。60℃恒溫箱恒溫2天，使溶劑揮發(fā)，得到淀粉聚丙交酯接枝共聚物包裹尿素緩釋肥。尿素的包裹率為75％。
實(shí)施例2將200克淀粉聚丙交酯接枝共聚物(接枝共聚物中聚乳酸鏈的接枝率為42％)和20克尿素溶于400毫升二甲基亞砜。溶液室溫?cái)嚢?.5小時，保證樣品充分混合，然后將溶液倒入聚四氟乙烯盤中。60℃恒溫箱恒溫2天，使溶劑揮發(fā)，得到淀粉聚丙交酯接枝共聚物包裹尿素緩釋肥。尿素的包裹率為82％。
實(shí)施例3將200克淀粉聚丙交酯接枝共聚物(接枝共聚物中聚乳酸鏈的接枝率為64％)和20克尿素溶于400毫升二甲基亞砜。溶液室溫?cái)嚢?.5小時，保證樣品充分混合，然后將溶液倒入聚四氟乙烯盤中。60℃恒溫箱恒溫2天，使溶劑揮發(fā)，得到淀粉聚丙交酯接枝共聚物包裹尿素緩釋肥。尿素的包裹率為91％。
實(shí)施例4將200克淀粉聚己內(nèi)酯接枝共聚物(接枝共聚物中聚己內(nèi)酯鏈的接枝率為8％)和20克尿素溶于400毫升二甲基亞砜。溶液室溫?cái)嚢?.5小時，保證樣品充分混合，然后將溶液倒入聚四氟乙烯盤中。60℃恒溫箱恒溫2天，使溶劑揮發(fā)，得到淀粉聚己內(nèi)酯接枝共聚物包裹尿素緩釋肥。尿素的包裹率為65％。
實(shí)施例5將200克淀粉聚己內(nèi)酯接枝共聚物(接枝共聚物中聚己內(nèi)酯鏈的接枝率為24％)和20克尿素溶于400毫升二甲基亞砜。溶液室溫?cái)嚢?.5小時，保證樣品充分混合，然后將溶液倒入聚四氟乙烯盤中。60℃恒溫箱恒溫2天，使溶劑揮發(fā)，得到淀粉聚己內(nèi)酯接枝共聚物包裹尿素緩釋肥。尿素的包裹率為70％。
實(shí)施例6將200克淀粉聚己內(nèi)酯接枝共聚物(接枝共聚物中聚己內(nèi)酯鏈的接枝率為40％)和20克尿素溶于400毫升二甲基亞砜。溶液室溫?cái)嚢?.5小時，保證樣品充分混合，然后將溶液倒入聚四氟乙烯盤中。60℃恒溫箱恒溫2天，使溶劑揮發(fā)，得到淀粉聚己內(nèi)酯接枝共聚物包裹尿素緩釋肥。尿素的包裹率為84％。
實(shí)施例7與實(shí)施例1或2或3或4或5或6不同的是，二甲基亞砜溶劑可以用三氯甲烷替換。其尿素的包裹率分別為70％，81％、91％、64％、70％和84％。
實(shí)施例8與實(shí)施例1或2或3或4或5或6不同的是，二甲基亞砜溶劑可以用甲苯替換。
權(quán)利要求
1.一種尿素緩釋肥的制備方法，其特征在于，在室溫?cái)嚢钘l件下，將尿素和淀粉基脂肪族聚酯接枝共聚物加入到溶劑中，制備尿素和淀粉基脂肪族聚酯接枝共聚物的溶液，然后將該溶液倒入聚四氟乙烯盤，溶劑緩慢揮發(fā)，得到尿素緩釋肥；所述的尿素與淀粉基脂肪族聚酯接枝共聚物的重量比為10-50％∶90-50％，尿素和淀粉基脂肪族聚酯接枝共聚物與所述的溶劑的重量比為1∶2，所述的溶劑為二甲基亞砜或甲苯或三氯甲烷。
2.如權(quán)利要求1所述的尿素緩釋肥的制備方法，其特征在于，所述的淀粉基脂肪族聚酯接枝共聚物是指淀粉聚丙交酯接枝共聚物，其中接枝共聚物中聚乳酸鏈的接枝率為14％。
3.如權(quán)利要求1所述的尿素緩釋肥的制備方法，其特征在于，所述的淀粉基脂肪族聚酯接枝共聚物是指淀粉聚丙交酯接枝共聚物，其中接枝共聚物中聚乳酸鏈的接枝率為42％。
4.如權(quán)利要求1所述的尿素緩釋肥的制備方法，其特征在于，所述的淀粉基脂肪族聚酯接枝共聚物是指淀粉聚丙交酯接枝共聚物，其中接枝共聚物中聚乳酸鏈的接枝率為64％。
5.如權(quán)利要求1所述的尿素緩釋肥的制備方法，其特征在于，所述的淀粉基脂肪族聚酯接枝共聚物是指淀粉聚丙交酯接枝共聚物，其中接枝共聚物中聚己內(nèi)酯鏈的接枝率為8％。
6.如權(quán)利要求1所述的尿素緩釋肥的制備方法，其特征在于，所述的淀粉基脂肪族聚酯接枝共聚物是指淀粉聚丙交酯接枝共聚物，其中接枝共聚物中聚己內(nèi)酯鏈的接枝率為24％。
7.如權(quán)利要求1所述的尿素緩釋肥的制備方法，其特征在于，所述的淀粉基脂肪族聚酯接枝共聚物是指淀粉聚丙交酯接枝共聚物，其中接枝共聚物中聚己內(nèi)酯鏈的接枝率為40％。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種尿素緩釋肥的制備方法。以淀粉基脂肪族聚酯接枝共聚物為尿素包裹基料，加入溶劑，室溫強(qiáng)攪拌條件下制備尿素和淀粉脂肪族聚酯接枝共聚物的濃溶液，然后將溶液倒入聚四氟乙烯盤，溶劑緩慢揮發(fā)，得到尿素緩釋肥。所述的尿素緩釋肥包括10％－50％的尿素和90％－50％的淀粉基脂肪族聚酯接枝共聚物。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于，制備方法簡單，材料可完全生物降解，對環(huán)境無污染，制得的尿素緩釋肥具有緩釋作用，由于淀粉基脂肪族聚酯接枝共聚物對尿素包裹保護(hù)可使化肥更為穩(wěn)定，減少了水、空氣等環(huán)境因素的影響，提高了尿素的利用率。
文檔編號C05C9/00GK101050154SQ20071005531
公開日2007年10月10日 申請日期2007年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月5日
發(fā)明者陳學(xué)思, 陳莉, 莊秀麗, 孫敬茹, 景遐斌 申請人:中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所