聚氨酯树脂包衣材料及其制备工艺和应用

摘要

本发明涉及一种包衣材料，具体涉及一种聚氨酯树脂包衣材料及其制备工艺和应用。本发明所述的聚氨酯树脂包衣材料，由A组分、B组分制成，以质量份数计，A组分如下：聚醚多元醇A40-50份、聚醚多元醇B30-40份、催化剂0.1-0.5份、无机填料10-30份；B组分如下：多苯基多亚甲基多异氰酸酯；使用时，将A组分中的各组分混合均匀后，再与B组分按照质量比为1:0.2-0.5的比例混合均匀制得聚氨酯树脂包衣材料。本发明的包衣材料不仅能够控制肥料分阶段溶出，显著提高了肥料利用率，而且节约了能源，减少了环境污染；其制备方法，简单易行，易于实现。经过聚氨酯树脂包衣材料包膜后的肥料，其初期溶出率为2.3-2.5%，释放期为34-39天，很好地控制了养分氮的溶出速度。

权利要求

1.一种聚氨酯树脂包衣材料，其特征在于由A组分、B组分制成，以质量份数计，A组分如下：

聚醚多元醇A 40-50份

聚醚多元醇B 30-40份

催化剂 0.1-0.5份无机填料 10-30份；

B组分如下：

多苯基多亚甲基多异氰酸酯；

所述聚醚多元醇A：以丙二醇、甘油为起始剂，环氧丙烷、环氧乙烷开环制得，官能度为

2-5、分子量为2000-4000的聚醚多元醇；

所述聚醚多元醇B：以丙二醇、甘油为起始剂，环氧丙烷、环氧乙烷开环制得，官能度为

2-4、分子量200-1800的聚醚多元醇；

所述无机填料：为1000-1500目轻质碳酸钙粉；

所述催化剂为胺锡催化剂，采用三乙烯二胺与二月桂酸二丁基锡按照质量比1:0.5-1进行复配制得，然后再将胺锡催化剂与聚乙二醇醚相容；相容是将胺锡催化剂与聚乙二醇醚以质量比1:4混合均匀制得，混合时采用超声波进行反应，超声频率20-30 KHz，时间

3-5min。

2.一种权利要求1所述的聚氨酯树脂包衣材料的制备方法，其特征在于：将A组分中的各组分混合均匀后，再与B组分按照质量比为1:0.2-0.5的比例混合均匀制得聚氨酯树脂包衣材料。

3.一种权利要求1所述的聚氨酯树脂包衣材料的应用，其特征在于：将控释肥料放入包衣机中，然后加入聚氨酯树脂包衣材料进行包衣；

肥料颗粒的大小为平均粒径1.6-3.2mm，肥料颗粒表面温度为25-35℃，包衣机的转速为60-80r/min，倾斜角度为35-45°，聚氨酯树脂包衣材料占控释肥的质量比例为5-10%。

说明书

聚氨酯树脂包衣材料及其制备工艺和应用

技术领域

[0001] 本发明涉及一种包衣材料，具体涉及一种聚氨酯树脂包衣材料及其制备工艺和应用。

背景技术

[0002] 肥料是农业生产最重要的生产资料之一，是农业持续发展的物质基础现，然而肥料养分的释放速度一直无法控制，速度太快，作物来不及吸收就流失了，导致养分利用率较低。

[0003] 阶段控释肥包衣材料肥料透过率低、不容易降解导致控释肥效果欠佳，环境污染等弊端，以至于肥料利用率较低。氮肥利用率在国内约为28-35%，国外比国内高出20%左右。国内资源浪费严重，也造成了环境的污染。因此控制养分的释放速度成为当前本领域的第一要务。发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种聚氨酯树脂包衣材料及其制备工艺和应用，该包衣材料不仅能够控制肥料分阶段溶出，显著提高了肥料利用率，而且节约了能源，减少了环境污染。

[0005] 本发明所述的聚氨酯树脂包衣材料，由A组分、B组分制成，

[0006] 以质量份数计，A组分如下：

[0007]

[0008] B组分如下：

[0009] 多苯基多亚甲基多异氰酸酯；

[0010] 所述聚醚多元醇A：以丙二醇、甘油为起始剂，环氧丙烷、环氧乙烷开环制得，官能度为2～5、分子量为2000～4000的聚醚多元醇；

[0011] 所述聚醚多元醇B：以丙二醇、甘油为起始剂，环氧丙烷、环氧乙烷开环制得，官能度为2～4、分子量200～1800的聚醚多元醇；

[0012] 所述无机填料：为1000-1500目轻质碳酸钙粉；

[0013] 所述催化剂为胺锡催化剂，采用三乙烯二胺与二月桂酸二丁基锡按照质量比1:0.5-1进行复配制得，然后再将胺锡催化剂与聚乙二醇醚相容。相容是将胺锡催化剂与聚乙二醇醚以质量比1:4混合均匀制得，混合时采用超声波进行反应，超声频率20-30KHz，时间3-5min。在胺锡催化剂的制备过程中采用超声波进行反应，从而使得A组分制备效果好，与B组分混合后，制得的包衣材料均匀，很好地控制了养分氮的溶出速度。

[0014] 所述的聚氨酯树脂包衣材料的制备方法，是将A组分中的各组分混合均匀后，再与B组分按照质量比为1:0.2-0.5的比例混合均匀制得聚氨酯树脂包衣材料。

[0015] 所述的聚氨酯树脂包衣材料的应用，是将肥料放入包衣机中，然后加入聚氨酯树脂包衣材料进行包衣；包衣采用常规的包衣方法即可。

[0016] 肥料颗粒的大小应为平均粒径1.6-3.2mm，肥料颗粒表面温度为25-35℃，包衣机的转速为60-80r/min，倾斜角度为35-45°，聚氨酯树脂包衣材料占控释肥的质量比例为5-10%。

[0017] 经过聚氨酯树脂包衣材料包膜后的肥料，其初期溶出率为2.34%，释放期为34天。

[0018] 本发明的有益效果如下：

[0019] 本发明的包衣材料不仅能够控制肥料分阶段溶出，显著提高了肥料利用率，而且节约了能源，减少了环境污染；其制备方法，简单易行，易于实现。经过聚氨酯树脂包衣材料包膜后的肥料，其初期溶出率为2.3-2.5%，释放期为34-39天，很好地控制了养分氮的溶出速度。具体实施方式

[0020] 以下结合实施例对本发明做进一步描述。

[0021] 实施例1

[0022] 将50g聚醚多元醇A和30g聚醚多元醇B、0.2g催化剂、20g1000目轻质碳酸钙粉混匀，在真空下脱水1h，将A组分与B组分PAPI按照质量比为1:0.2的比例混合制得。

[0023] 催化剂采用三乙烯二胺与二月桂酸二丁基锡按照质量比1:1进行复配制得胺锡催化剂，然后再将胺锡催化剂与聚乙二醇醚以质量比1:4混合制得。混合时采用超声波进行反应，超声频率20KHz，时间5min。

[0024] 所述聚醚多元醇A：以丙二醇、甘油为起始剂，环氧丙烷、环氧乙烷开环制得，官能度为3、分子量为2000～2200的聚醚多元醇；

[0025] 所述聚醚多元醇B：以丙二醇、甘油为起始剂，环氧丙烷、环氧乙烷开环制得，官能度为4、分子量1600～1800的聚醚多元醇；

[0026] 将氮肥放入包衣机中，然后加入上述制备出的聚氨酯树脂包衣材料进行包衣；采用常规的包衣方法：

[0027] 肥料颗粒的平均粒径1.6-3.2mm，肥料颗粒表面温度为30℃，包衣机的转速为60r/min，倾斜角度为40°，聚氨酯树脂包衣材料占控释肥的质量比例为5%。

[0028] 经过聚氨酯树脂包衣材料包膜后的肥料，其初期溶出率为2.45%，释放期为36天。

[0029] 实施例1中释放数据如下：

[0030]

[0031] 实施例2

[0032] 将40g聚醚多元醇A和40g聚醚多元醇B、催化剂0.3g、20g1000目轻质碳酸钙粉混匀，在真空下脱水1h，将A组分与B组分按照质量比为1:0.3的比例混合制的。

[0033] 催化剂采用三乙烯二胺与二月桂酸二丁基锡按照质量比1:0.5进行复配制得胺锡催化剂，然后再将胺锡催化剂与聚乙二醇醚以质量比1:4混合制得。混合时采用超声波进行反应，超声频率25KHz，时间4min。

[0034] 所述聚醚多元醇A：以丙二醇、甘油为起始剂，环氧丙烷、环氧乙烷开环制得，官能度为2、分子量为2500～2800的聚醚多元醇；

[0035] 所述聚醚多元醇B：以丙二醇、甘油为起始剂，环氧丙烷、环氧乙烷开环制得，官能度为3、分子量200～500的聚醚多元醇；

[0036] 将肥料放入包衣机中，然后加入聚氨酯树脂包衣材料进行包衣；

[0037] 肥料颗粒的大小应为平均粒径1.6-3.2mm，肥料颗粒表面温度为35℃，包衣机的转速为70r/min，倾斜角度为45°，聚氨酯树脂包衣材料占控释肥的质量比例为7%。

[0038] 经过聚氨酯树脂包衣材料包膜后的肥料，其初期溶出率为2.34%，释放期为34天。

[0039] 实施例2中释放数据如下：

[0040]

[0041] 实施例3

[0042] 将45g聚醚多元醇A和35g聚醚多元醇B、催化剂0.5g、25g1000目轻质碳酸钙粉混匀，在真空下脱水1h，将A组分与B组分按照质量比为1:0.5的比例混合制的。

[0043] 催化剂采用三乙烯二胺与二月桂酸二丁基锡按照质量比1:0.8进行复配制得胺锡催化剂，然后再将胺锡催化剂与聚乙二醇醚以质量比1:4混合制得。混合时采用超声波进行反应，超声频率30KHz，时间3min。

[0044] 所述聚醚多元醇A：以丙二醇、甘油为起始剂，环氧丙烷、环氧乙烷开环制得，官能度为4、分子量为3500～4000的聚醚多元醇；

[0045] 所述聚醚多元醇B：以丙二醇、甘油为起始剂，环氧丙烷、环氧乙烷开环制得，官能度为2、分子量800～1000的聚醚多元醇；

[0046] 将肥料放入包衣机中，然后加入聚氨酯树脂包衣材料进行包衣；

[0047] 肥料颗粒的大小应为平均粒径1.6-3.2mm，肥料颗粒表面温度为28℃，包衣机的转速为80r/min，倾斜角度为35°，聚氨酯树脂包衣材料占控释肥的质量比例为10%。

[0048] 经过聚氨酯树脂包衣材料包膜后的肥料，其初期溶出率为2.39%，释放期为39天。