包封颗粒

摘要

包封颗粒，其包含核颗粒和聚氨酯层。该聚氨酯层位于核颗粒周围且包含异氰酸酯和多元醇组分的反应产物。该聚氨酯层在硅酮表面活性剂存在下形成。该多元醇组分包含第一多元醇，该第一多元醇具有至少2.5的标称官能度和20‑300mg KOH/g的羟基数。包封核颗粒的方法包括以下步骤：提供核颗粒、硅酮表面活性剂、异氰酸酯和多元醇组分。该方法也包括混合异氰酸酯和多元醇组分以及用聚氨酯层包封核颗粒的步骤。

权利要求

1.包封颗粒，其包含：

A.包含肥料的核颗粒；和

B.位于所述核颗粒周围且包含在硅酮表面活性剂存在下如下组分的反应产物的聚氨酯层，所述硅酮表面活性剂包含聚硅氧烷主链和聚醚侧链：(i)异氰酸酯，和

(ii)多元醇组分，其包含

(a)第一多元醇，该第一多元醇具有至少2.5的标称官能度和20-300mg KOH/g的羟基数；和(b)不同于所述第一多元醇且衍生自基于芳香族胺的起始物的第二多元醇，该基于芳香族胺的起始物包含下式：其中R1包含烷基、胺基和氢之一；且

其中R2-R6各自独立地包含胺基和氢之一，只要R1-R6的至少一个是胺基；

其中所述聚氨酯层包含硅酮表面活性剂。

2.根据权利要求1的包封颗粒，其中所述第一多元醇具有在25℃下100-2000 CPS的粘度。

3.根据权利要求1的包封颗粒，其中所述第一多元醇具有2.75-5的标称官能度，100-

300mg KOH/g的羟基数，25℃下150-700 CPS的粘度，和/或470-1400g/mol的数均分子量。

4.根据权利要求1的包封颗粒，其中所述第一多元醇具有2.75-5的标称官能度，20-

100mg KOH/g的羟基数，25℃下400-2000 CPS的粘度，和/或1400-15000g/mol的数均分子量。

5.根据权利要求1的包封颗粒，其中所述第一多元醇和所述第二多元醇以重量比1：1-

15：1存在于所述多元醇组分中。

6.根据权利要求1至5任一项的包封颗粒，其中所述硅酮表面活性剂在25℃下具有100-

1500 CPS的粘度。

7.根据权利要求1至5任一项的包封颗粒，其进一步包含位于所述核颗粒周围的石油蜡。

8.根据权利要求1至5任一项的包封颗粒，其中所述核颗粒包含尿素。

9.根据权利要求1至5任一项的包封颗粒，其中所述核颗粒在38℃下于水中老化7天后具有小于60wt％的溶解率。

10.包封核颗粒的方法，所述方法包括以下步骤：A.提供核颗粒；

B.提供硅酮表面活性剂，所述硅酮表面活性剂包含聚硅氧烷主链和聚醚侧链；

C.提供异氰酸酯；

D.提供多元醇组分，其包含：

(a)第一多元醇，该第一多元醇具有至少2.5的标称官能度和20-300mg KOH/g的羟基数；和(b)不同于所述第一多元醇且衍生自基于芳香族胺的起始物的第二多元醇，该基于芳香族胺的起始物包含下式其中R1包含烷基、胺基和氢之一；且

其中R2-R6各自独立地包含胺基和氢之一，只要R1-R6的至少一个是胺基；

E.混合异氰酸酯和多元醇组分；和

F.用聚氨酯层包封核颗粒，该聚氨酯层包含异氰酸酯和多元醇组分的反应产物，其中该聚氨酯层在硅酮表面活性剂存在下形成。

11.根据权利要求10的方法，进一步包括在混合异氰酸酯和多元醇组分的步骤之前或与之同时将核颗粒、异氰酸酯、多元醇组分和硅酮表面活性剂中至少一个加热至高于40℃的温度的步骤。

12.根据权利要求10的方法，其中在用聚氨酯层包封核颗粒的步骤之前进行混合异氰酸酯和多元醇组分的步骤。

13.根据权利要求10的方法，其中混合异氰酸酯和多元醇组分的步骤与用聚氨酯层包封核颗粒的步骤同时进行。

14.根据权利要求10至13任一项的方法，进一步包括将异氰酸酯喷射至核颗粒上的步骤和将多元醇组分喷射至核颗粒上的步骤。

15.根据权利要求10至13任一项的方法，其中将异氰酸酯喷射至核颗粒上的步骤在将多元醇组分喷射至核颗粒上的步骤之前进行。

16.根据权利要求10至13任一项的方法，进一步包括将石油蜡施加至核颗粒的步骤。

说明书

包封颗粒

[0001] 相关申请的交叉引用

[0002] 本申请要求2012年5月18日提交的美国临时专利申请No.61/648,707、2012年5月18日提交的61/648,766和2012年5月18日提交的61/648,884的权益和优先权，在此通过参考将它们整体并入本申请。

[0003] 本申请与以下转让给相同受让人的美国非临时专利申请相关，它们均通过参考整体并入本申请：美国专利申请No.***,2013年5月17日提交，名称为“包封颗粒(ENCAPSULATED PARTICLE)”，要求美国临时专利申请No.61/648,697的优先权，代理案卷号PF-72188/065322.00185，发明人为Alice Hudson,Lillian Senior,Bernard Sencherey和Victor Granquist。
发明领域

[0004] 本申请总体上涉及包封颗粒。更具体地，本申请涉及包含聚氨酯层的包封颗粒，该聚氨酯层包含硅酮表面活性剂且位于核颗粒周围。

背景技术

[0005] 包含层(如聚氨酯层)和核颗粒的包封颗粒在本领域是已知的。聚氨酯层的厚度和外部完整性限制了释放核颗粒的速率(例如溶解)。

[0006] 现有技术的包封颗粒倾向于显示以下表面缺陷和问题：不一致的外部完整性(如用聚氨酯层对核颗粒的部分包封)，不一致的聚氨酯层厚度，和聚氨酯层内的凹陷和坑。当具有表面缺陷的聚氨酯层位于核颗粒周围时，水和其他液体渗透聚氨酯层且快速溶解核颗粒，而这通常这是不期望的。

[0007] 在许多情况下，表面缺陷由多元醇组分和异氰酸酯的不完全反应和/或采用的形成聚氨酯层的包封过程的问题所导致。在包封过程期间，多元醇组分和异氰酸酯化学反应以形成聚氨酯层。多元醇组分和异氰酸酯可能具有阻碍核颗粒的完全包封，影响具有一致厚度的聚氨酯层的形成和导致聚氨酯层内形成凹陷和坑的物理性质(如粘度)和/或化学性质(如极性)。多元醇组分、异氰酸酯和由其形成的反应混合物的物理和化学性质也可导致核颗粒在包封过程期间的附聚，其转而导致包封颗粒下降的产率和导致包封颗粒聚氨酯层内形成表面缺陷。

[0008] 聚氨酯层内表面缺陷也可由异氰酸酯和多元醇之间不完全的混溶导致。例如，当包含非芳香族多元醇的多元醇组分与包含芳香族异氰酸酯的异氰酸酯结合时，混溶性会受损。非芳香族多元醇可与芳香族异氰酸酯仅在界面处以部分方式发生反应，导致聚氨酯层内的表面缺陷(如凹陷和坑)。

[0009] 为最小化表面缺陷的影响，多个层可位于核颗粒周围。然而，形成多个层通常要求耗时和昂贵的包封过程。作为一个例子，第一聚氨酯层可位于核颗粒周围，接着是第二有机蜡层，其可用于降低水和其他液体渗透通过第一聚氨酯层内的任意表面缺陷和减少随后的核颗粒的快速溶解。

[0010] 此外，核颗粒的附聚通常在包封核颗粒期间发生。附聚可由涂覆和/或包封过程导致。图1是现有技术的结块或附聚的包封颗粒的横截面视图。核颗粒在包封过程期间的附聚倾向于降低包封效率、阻碍用聚氨酯层对核颗粒的完全包封、限制具有一致厚度的聚氨酯层形成、增加相对于核颗粒量的用以包封核颗粒所需要的聚氨酯层的量、降低包封颗粒的产率，和导致所得的包封颗粒的聚氨酯层中的凹陷和坑。因此，仍然有需要开发改善的聚氨酯层和包封核颗粒的方法。

[0011] 发明概述和优点

[0012] 本申请公开了包封颗粒。包封颗粒包括核颗粒和位于该核颗粒周围的聚氨酯层。该聚氨酯层包含异氰酸酯和多元醇组分在硅酮表面活性剂存在下的反应产物。该多元醇组分包含具有至少2.5的标称官能度和20-300mg KOH/g的羟基数的第一多元醇。该核颗粒以包括如下步骤的方法包封：提供核颗粒，提供硅酮表面活性剂，提供异氰酸酯，和提供多元醇组分。该方法也包括混合异氰酸酯和多元醇组分和用聚氨酯层包封核颗粒的步骤。此外，提供了用于用聚氨酯层包封核颗粒的体系。该体系包含异氰酸酯、多元醇组分、硅酮表面活性剂和核颗粒。

[0013] 第一多元醇给予了聚氨酯层弹性、抗磨性和控释性。进一步，硅酮表面活性剂和包封核颗粒的方法促进了对核颗粒的更完全的包封，聚氨酯层的一致和极小的厚度，包封颗粒提高的产率，以及聚氨酯层内最小化的缺陷。提高包封颗粒的产率和改善包封颗粒的质量减少了形成包封颗粒所需的时间和花费。此外，聚氨酯层的经改善的性质允许包封颗粒抵抗水的快速渗透和提供控制的释放(例如，核颗粒的溶解)。

[0014] 附图简述

[0015] 当结合附图考虑时，通过参照以下详述内容将容易了解且同时更好地理解本申请的其他优点，在所述附图中：

[0016] 图1是现有技术的结块或附聚的包封颗粒的横截面视图；

[0017] 图2A是本发明的各个包封颗粒的横截面视图；

[0018] 图2B是包含核颗粒和聚氨酯层的图2A的各个包封颗粒的放大横截面局部视图；和[0019] 图3是说明实施例的包封颗粒A和B以及对比包封颗粒A和B的溶解率的曲线图。

[0020] 发明详述

[0021] 包封颗粒10包含核颗粒12和位于核颗粒12周围的聚氨酯层14。通常核颗粒12包含肥料，该肥料可包括钙、镁、氮、磷、钾、硫和其组合。该肥料可选自氮肥、磷肥、钾肥、硫肥和其组合(例如，混合肥料)。合适的肥料包括但不限于无水氨、尿素、硝酸铵、尿素硝铵、硝酸铵钙、磷酸、磷酸一铵、聚磷酸铵、硫磷酸铵、钾碱、硝酸铵、硫酸铵和硫酸及其组合。最通常地，该肥料是氮肥，如尿素。

[0022] 核颗粒12可包含不同于肥料的组分。该其他组分包括但不限于除草剂、杀虫剂、杀菌剂和其他用于农业应用中的组分。然而，包封颗粒10不限于用于农业应用中且本发明的核颗粒12不限于肥料或其他上文所述的组分。

[0023] 虽然核颗粒12的形状不是关键的，但是具有球形形状的核颗粒12是代表性的。因此，通常核颗粒12是圆形的或大体上球形的。虽然核颗粒12可为任意尺寸，但通常核颗粒12具有No.170至5/16英寸网孔的颗粒尺寸，更通常No.35至No.31/2网孔的颗粒尺寸，和最通常No.18至No.5网孔的颗粒尺寸，根据运用美国筛系列的标准筛分技术测量。也就是说，通常核颗粒12具有0.1-7mm的颗粒尺寸，更通常具有0.5-5mm的颗粒尺寸，且最通常具有1-4mm的颗粒尺寸。圆形或大体上球形且具有这样的颗粒尺寸的核颗粒12与具有其他颗粒尺寸的核颗粒12相比，通常允许使用更少的聚氨酯层14且通常允许位于核颗粒12上的聚氨酯层14具有提高的均匀性和完整性。

[0024] 包封颗粒10进一步包含聚氨酯层14，该聚氨酯层14位于核颗粒12周围。为本发明目的，应理解术语“位于…周围”包括用聚氨酯层14部分和完全覆盖和涂覆核颗粒12。通常，核颗粒12被聚氨酯层14完全或基本上覆盖，从而保护核颗粒12以防暴露至环境条件下，如以防提前暴露至水分下。例如，聚氨酯层14可位于核颗粒12的约50％、60％、70％、80％、90％、95％、96％、97％、98％、99％或大于99％的表面积周围。又或者，聚氨酯层14可位于核颗粒12的约100％的表面积周围。

[0025] 作为本领域技术人员会理解，多层聚氨酯可位于核颗粒10周围。这些聚氨酯层可包含从相同的反应物或不同的反应物形成的聚氨酯。换句话说，用于形成层的聚氨酯可为相同的或不同的。在一实施方式中，包封颗粒10可仅包含聚氨酯层14。在又一实施方式中，包封颗粒10可包含聚氨酯层14和至少一个额外的涂层。该额外的层可包含，作为一些非限制性例子，聚氨酯、聚碳二亚胺、聚乙烯、聚丙烯和蜡。包封颗粒10可包含位于其上的1、2、3、4、5、6或更多个涂层。

[0026] 聚氨酯层14包含异氰酸酯和多元醇组分在硅酮表面活性剂存在下反应的反应产物。即，聚氨酯层14在硅酮表面活性剂存在下形成。

[0027] 聚氨酯层14是一种或多种异氰酸酯和多元醇组分的反应产物。换句话说，一种或多种异氰酸酯可用于形成聚氨酯层14。通常，异氰酸酯是芳香族异氰酸酯。更通常地，异氰酸酯包括但不限于单体的和聚合的二苯基甲烷二异氰酸酯，单体和聚合的甲苯二异氰酸酯，和其混合物。最通常地，异氰酸酯是可商购自BASF Corporation of Florham Park,NJ的 M20。

[0028] 例如 M20的聚合的二苯基甲烷二异氰酸酯提供了高交联密度和中等的粘度。或者，例如 M Isocyanate的单体的二苯基甲烷二异氰酸酯提供
低粘度和高NCO含量以及具有低标称官能度。相似地，甲苯二异氰酸酯(如
TDI)也提供低粘度和高NCO含量以及低标称官能度。那些本领域技术人员会基于从其形成的聚氨酯层14的所需的性质选择合适的异氰酸酯。

[0029] 通常，异氰酸酯具有25℃下1-3000CPS、更通常20-700CPS和最通常50-300CPS的粘度。异氰酸酯的最通常的粘度是25℃下50-300CPS,以允许将异氰酸酯喷射至核颗粒12上。通常，异氰酸酯具有1-5的标称官能度，更通常具有1.5-4的标称官能度，和最通常具有2.0-
2.7的标称官能度。异氰酸酯的最通常的标称官能度是2.0-2.7,以容许异氰酸酯和多元醇组分的有效反应且提供成本效率。通常，异氰酸酯具有20-50wt％，更通常的25-40wt％和最通常的30-33wt％的NCO含量。该NCO含量提供了高的分子交联密度，高的分子交联密度有助于形成聚氨酯层14。该NCO含量也提供了每质量单位更多的化学键以提高成本效率。异氰酸酯的粘度、标称官能度和NCO含量可在上文范围外变化，但通常为那些范围内的整数值和分数值。

[0030] 回过来提多元醇组分，多元醇组分包括第一多元醇且也可包括第二多元醇和/或其他多元醇。通常，多元醇组分包括一种或多种选自聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚醚/聚酯多元醇和其组合的多元醇。然而，也可使用其他多元醇。

[0031] 作为整体，不取决于多元醇组分中包含的各个多元醇的性质，该多元醇组分具有不同的物理和化学性质。通常，多元醇组分在25℃下具有100-5000CPS、更通常150-3000CPS和最通常200-2000CPS的粘度。通常，多元醇组分具有大于2，更通常2-8，甚至更通常2.3-6和最通常2.5-4的标称官能度。通常，多元醇组分具有20-600mgKOH/g、更通常23-400mg KOH/g和最通常25-300mg KOH/g的OH数。多元醇组分的粘度、标称官能度和OH数可为上文范围外的任意值，但通常为那些范围内的整数值和分数值。

[0032] 如上所述，多元醇组分包括第一多元醇。该第一多元醇通常具有大于400g/mol的数均分子量，因为该数均分子量倾向于改善聚氨酯层14的性能表现。这个数均分子量倾向于给予聚氨酯层14弹性、抗磨性和控释性。通常，第一多元醇具有大于400g/mol、更通常400-15000g/mol和最通常500-7000g/mol的数均分子量。通常，第一多元醇具有在25℃下
100-2000CPS，更通常150-1800CPS，和最通常200-1600CPS的粘度。通常，第一多元醇具有至少2.5、更通常2.75-5和最通常2.8-3.2的标称官能度。通常，该第一多元醇具有20-300mg KOH/g，更通常23-275mg KOH/g和最通常25-250mg KOH/g的OH数。该第一多元醇的数均分子量、粘度、标称官能度和OH数可为上文范围外的任意值，但通常为那些范围内的整数值和分数值。

[0033] 在一实施方式中，第一多元醇是中等分子量的仲羟基封端的多元醇。在这个实施方式中，第一多元醇通常用至少一种非胺基三官能起始物起始。起始该实施方式的第一多元醇的合适起始物包括丙三醇、三羟甲基丙烷、丙二醇、二丙二醇、异丙二醇、山梨醇、蔗糖等。通常，这个实施方式的第一多元醇具有470-1400g/mol、更通常500-1200g/mol和最通常600-1000g/mol的数均分子量。通常，这个实施方式的第一多元醇在25℃下具有150-
700CPS，更通常160-600CPS和最通常170-370CPS的粘度。通常，这个实施方式的第一多元醇具有大于2.5、更通常2.75-5和最通常2.8-3.2的标称官能度。通常，这个实施方式的第一多元醇具有100-300mg KOH/g，更通常180-280mg KOH/g，和最通常220-240mg KOH/g的OH数。
这个实施方式的第一多元醇的数均分子量、粘度、标称官能度和OH数可为上文范围外的任意值，但通常为那些范围内的整数值和分数值。这个实施方式的合适的第一多元醇可以商品名 GP730商购自BASF Corporation of Florham Park,NJ。

[0034] 在另一实施方式中，该第一多元醇是高分子量的伯羟基封端的多元醇。在这个实施方式中，该第一多元醇通常用至少一种非胺基三官能起始物起始。起始该实施方式的第一多元醇的合适的起始物包括丙三醇、三羟甲基丙烷、丙二醇、二丙二醇、异丙二醇、山梨醇、蔗糖等。这个实施方式的第一多元醇具有大于1400g/mol的数均分子量。通常，这个实施方式的第一多元醇具有1400-15000g/mol、更通常2000-10000g/mol和最通常3000-7000g/mol的数均分子量。通常，这个实施方式的第一多元醇在25℃下具有400-2000CPS，更通常500-1700CPS，和最通常600-1400CPS的粘度。通常，这个实施方式的第一多元醇具有大于
2.5、更通常2.75-5和最通常2.8-3.2的标称官能度。通常，这个实施方式的第一多元醇具有
20-100mg KOH/g，更通常21-65mg KOH/g，和最通常25-28mg KOH/g的OH数。这个实施方式的第一多元醇的数均分子量、粘度、标称官能度和OH数可为上文范围外的任意值，但通常为那些范围内的整数值和分数值。这个实施方式的合适的第一多元醇可以商品名
220商购自BASF Corporation of Florham Park,NJ。

[0035] 第一多元醇通常以基于100重量份的多元醇组分计算10-100重量份，更通常40-90重量份和最通常65-85重量份的量存在于多元醇组分中。第一多元醇的量可在上文范围外变化，但通常为那些范围内的整数值和分数值。

[0036] 也如上所述，多元醇组分也可包括不同于第一多元醇的第二多元醇。第二多元醇可被称为“催化”多元醇，因为第二多元醇可用于替代催化剂以促进异氰酸酯和多元醇组分的化学反应。换句话说，相比于不包含第二多元醇的多元醇组分，包含第二多元醇的多元醇组分通常会与异氰酸酯在较少催化剂(甚至无催化剂)存在下在较低温度下化学反应。第二多元醇通常衍生自胺基起始物。第二多元醇可用多于一种起始物形成。在一个实施方式中，第二多元醇衍生自二丙二醇起始物。换句话说，第二多元醇可用二丙二醇共起始。不被理论所束缚，据信第二多元醇的胺含量促进了异氰酸酯与多元醇组分的反应。

[0037] 第二多元醇的性质影响了聚氨酯层14的性质。第二多元醇的粘度对将多元醇组分喷射至核颗粒12上产生影响。第二多元醇的标称官能度影响多元醇组分和芳香族异氰酸酯的反应且影响第二多元醇的成本。第二多元醇的OH数影响聚氨酯层14的交联密度。

[0038] 从胺基起始物形成的第二多元醇的一个实施方式通常在25℃下具有500-75000CPS，更通常32000-72000CPS和最通常42000-62000CPS的粘度；通常具有大于2.5，更通常2.75-10和最通常3-4的标称官能度；通常具有200-950mg KOH/g，更通常250-850mg KOH/g和最通常750-800mg KOH/g的OH数；且通常具有小于1400g/mol，更通常100-1120g/mol和最通常192-392g/mol的数均分子量。这个实施方式的第二多元醇的粘度、标称官能度、OH数和数均分子量可在上文范围外变化，但通常为那些范围内的整数值和分数值。这个实施方式的合适的第二多元醇的一个例子是以商品名 商购自BASF 
Corporation of Florham Park,NJ的。

[0039] 第二多元醇的又一实施方式从基于芳香族胺的起始物形成。该基于芳香族胺的起始物是下式：

[0040]

[0041] 其中R1包括烷基、胺基和氢之一，且R2-R6各自独立地包括胺基和氢之一，只要R1-R6中至少一个是胺基。因此，应理解R1可为烷基、胺基或氢或包含其组合的任意化合物中任一个。也应理解R2-R6不必是相同的且各自可包括胺基或氢。也应理解术语“胺基”始终可指R-N-H基团或NH2基团。

[0042] 基于芳香族胺的起始物可包括但不限于甲苯二胺。该甲苯二胺通常包括但不限于如下结构：

[0043]

[0044] 其中所述甲苯二胺包括但不限于2,3-甲苯二胺、2,4-甲苯二胺、2,5-甲苯二胺、2,6-甲苯二胺、3,4-甲苯二胺、3,5-甲苯二胺和其混合物。

[0045] 不被任意特定理论束缚或限制，据信异氰酸酯与多元醇之间的混溶性最小化了包封颗粒的聚氨酯层中的表面缺陷的形成。例如，当非芳香族多元醇与包含芳香族异氰酸酯的异氰酸酯结合时，混溶性会受损。非芳香族多元醇可与芳香族异氰酸酯仅在界面以部分方式反应，这导致从其形成的聚氨酯层中的表面缺陷(如凹陷和坑)。如上所述的基于芳香族胺的起始物倾向于生成与异氰酸酯混溶(例如完全混溶)的第二多元醇。据信异氰酸酯和衍生自基于芳香族胺的起始物的第二多元醇的混溶性倾向于是由两个重要效果导致的。首先，混溶性受到色散力影响，该色散力在第二多元醇和异氰酸酯的相似芳香族部分之间产生瞬间诱导的偶极。该瞬间诱导偶极使得第二多元醇和异氰酸酯有效混合。其次，第二多元醇和异氰酸酯的芳香族部分的平面几何形状允许第二多元醇和异氰酸酯的互补堆积，该平面几何形状影响了混溶性。这样，异氰酸酯与多元醇组分有效地混合。

[0046] 从基于芳香族胺的起始物形成的第二多元醇的实施方式通常在25℃下具有400-25000CPS，更通常450-10000CPS和最通常500-2500CPS的粘度；通常具有大于2.5，更通常
2.75-10和最通常3-4的标称官能度；通常具有100-700mg KOH/g，更通常200-500mg KOH/g，和最通常250-400mg KOH/g的OH数；且通常具有240-2250g/mol，更通常330-1120g/mol和最通常370-900g/mol的数均分子量。这个实施方式的第二多元醇的粘度、标称官能度、OH数和数均分子量可在上文范围外变化，但通常为那些范围内的整数值和分数值。这个实施方式的合适的第二多元醇的一个例子是可以商品名 1168商购自BASF 
Corporation of Florham Park,NJ的。

[0047] 如果存在的话，该第二多元醇通常以基于100重量份多元醇组分计1-95重量份，更通常10-65重量份，又更通常10-45重量份，又更通常15-35重量份和最通常5-25重量份的量存在于多元醇组分中。该第二多元醇的量可在上文范围外变化，但通常为那些范围内的整数值和分数值。

[0048] 如果存在的话，第二多元醇通常以少于第一多元醇的量存在于多元醇组分中。多元醇组分中第一多元醇与第二多元醇的重量比通常为1：1-15：1，更通常为2：1-12：1，和最通常为2.5：1-10：1。第一多元醇与第二多元醇的重量比可在上文范围外变化，但通常为那些范围内的整数值和分数值。

[0049] 第一多元醇与第二多元醇的比值通常影响包封过程和聚氨酯层14的性能表现。在包封过程期间，这个比值有助于最优的处理条件，如粘度、反应速度和不附聚性。进一步地，该比值有助于形成合适聚氨酯层14(即，具有优秀抗磨性和溶解速率的聚氨酯层14)所需的交联密度和分子结构。

[0050] 如上所述，聚氨酯层14在硅酮表面活性剂存在下形成。该硅酮表面活性剂通常是有机聚硅氧烷。典型的有机聚硅氧烷的非限制性例子是包含聚硅氧烷主链和聚醚侧链的烷基侧接的有机硅酮分子。这个例子的烷基侧接的有机硅酮分子可为梳状结构或树枝状结构。

[0051] 该硅酮表面活性剂通常改善核颗粒12上的多元醇组分和异氰酸酯的润湿，且因此也可被描述为润湿剂。硅酮表面活性剂改善聚氨酯层14的加工和形成。更具体地，硅酮表面活性剂在包封过程期间和之后降低包封颗粒10的结块和附聚。这样，该硅酮表面活性剂促进了用聚氨酯层14对核颗粒12的更完全的包封，促进了聚氨酯层14的一致厚度，容许形成具有极小但一致的厚度的聚氨酯层14，减少了涂覆核颗粒12所需的聚氨酯层14的量，从而减少了包封具有一致厚度的聚氨酯层14的核颗粒12所需的异氰酸酯和多元醇组分共同的量，提高了用连贯的聚氨酯层14包封的包封颗粒10的产率，和最小化聚氨酯层14中的凹陷和坑。通常，硅酮表面活性剂还改善聚氨酯层14至核颗粒12的粘附性。图2A是包含在硅酮表面活性剂存在下从异氰酸酯和多元醇组分的反应形成的聚氨酯层14的各个包封颗粒10的横截面视图。在这个图中，聚氨酯层14具有一致厚度和极少的凹坑和坑。图2B是图2A的各个包封颗粒10的放大的横截面部分视图。

[0052] 通常，包封颗粒10的产率是测量通过具有4mm网孔的筛且具有位于其周围的一致的聚氨酯层14的包封颗粒10的量。硅酮表面活性剂降低了核颗粒12的附聚，因此提高了包封颗粒14的产率。因为更高的产率是典型的，所以通常该包封过程最大化单独形成和自由流动的包封颗粒10的量(如图2A中所示)，和最小化附聚的包封颗粒10的量。

[0053] 通常，硅酮表面活性剂是液体且在25℃下具有100-1500CPS，更通常的200-1000CPS，和最通常的650-850CPS的粘度。硅酮表面活性剂的粘度可在上文范围外变化，但通常为那些范围内的整数值和分数值。

[0054] 合适的硅酮表面活性剂的具体例子包括但不限于商购自Goldschmidt AG of Essen,DE的 BF 2370，商购自Air Products and Chemicals,Inc.of Allentown,PA的 DC5043和商购自Moment ive Performance Materials of 
Albany,NY的 Silicone L-5340和L-620。特别合适的硅酮表面活性剂是
Silicone L-620，聚氧化亚烷基甲基硅氧烷共聚物。该硅酮表面活性剂可在聚氨酯层14中以基于100重量份的聚氨酯层14计0.01-10重量份，通常0.05-5重量份，和最通常的0.1-3重量份的量存在。硅酮表面活性剂重量份可在上文范围外变化，但通常为那些范围内的整数值和分数值。

[0055] 在一实施方式中，多元醇组分或异氰酸酯包含油。在一实施方式中，该油溶解于包含第一和第二多元醇的多元醇组分中。在这个实施方式中，该油可进一步在涂覆和固化过程期间最小化包封颗粒10的附聚。该油在固化聚氨酯期间基本上不与异氰酸酯、多元醇组分或其他存在的液体化学反应。换句话说，油基本上不含有已知与多元醇组分和/或异氰酸酯反应的取代基(例如羟基和胺基)。在某些实施方式中，在固化期间少于10wt％、5wt％、1wt％、0.5wt％或0.1wt％的存在的油的总量与多元醇组分、异氰酸酯和/或其他存在的液体反应。又或者，在一具体实施方式中，在固化期间没有油与多元醇组分、异氰酸酯和/或其他存在的液体反应。

[0056] 可将油加至异氰酸酯中、多元醇组分中或可将油加至异氰酸酯和多元醇组分的混合物中。虽然不特别限制，该油可包括大豆油、芥花籽油、花生油、葵花籽油、棉籽油、衍生自植物油的甲酯和其组合。在一特定实施方式中，该油包括衍生自植物油的甲酯。

[0057] 如果使用的话，该油通常以基于异氰酸酯和多元醇组分总重量计1-30wt％，更通常的5-25wt％，和最通常的约10-20wt％的量存在。然而，本领域技术人员会理解，根据包封颗粒的施用也可使用其他量的油。

[0058] 在又一实施方式中，聚氨酯层在一种或多种催化剂存在下形成。在这个实施方式中，多元醇组分或异氰酸酯可包含一种或多种催化剂。如果包含的话，该催化剂通常包含于多元醇组分中。通常该催化剂存在于多元醇组分中以催化多元醇组分和异氰酸酯之间的反应。应理解，催化剂在多元醇组分和异氰酸酯之间的反应中通常不消耗。合适的催化剂的例子包括但不限于胺催化剂(例如凝胶化催化剂如二丙二醇中的胺催化剂，发泡催化剂如二丙二醇中的双(二甲基氨基乙基)醚，金属催化剂(例如锡、铋、铅、钾等)和有机金属催化剂(例如基于但不限于锌、铋、锡、铁、铅、汞、锆、钙、锰、钾和钠的辛酸盐、萘酸盐、月桂酸盐、乙酸盐等)。合适的催化剂的具体的非限制例子包括二丙二醇中的33％的三亚乙基二胺、二月桂酸二丁基锡、二乙二醇中的70％辛酸钾、二乙二醇中的乙酸钾、乙酸钾、1,2-二甲基咪唑和二月桂酸二甲基锡。

[0059] 聚氨酯层14可任选地包含一种或多种添加剂。适合于本申请目的的添加剂包括但不限于扩链剂、交联剂、链终止剂、加工助剂、粘结促进剂、抗氧化剂、消泡剂、阻燃剂、抗起泡剂、水清除剂、分子筛、气相二氧化硅、表面活性剂、紫外光稳定剂、填充剂、触变剂、硅酮、着色剂、颜料、惰性稀释剂和其组合。例如，聚氨酯层14中可包含颜料。如果包含的话，聚氨酯层14中可包含不同量的添加剂。

[0060] 通常，聚氨酯层14在包封颗粒10中以基于核颗粒12总重量计的1.0-30.0wt％，更通常地1.0-20.0wt％，又更通常地1.0-15.0wt％，又更通常地1.0-10.0wt％，又更通常地1.0-5.0wt％和最通常地2.0-5.0wt％的量存在。包封颗粒10中存在的聚氨酯层14的量可在上文范围外变化，但通常为那些范围内的整数值和分数值。

[0061] 首先，向标准家用混合器中倒入20g的包封颗粒10和500g的水，例如去离子水。混合器启动，混合混合器的内含物直到核颗粒(例如尿素)完全溶解。然后使用预先称重的过滤纸和布氏漏斗过滤混合器的内含物得到固体。然后在约100℃下干燥过滤物(filtrand)以基本上移除过滤物里存在的残余的水。通常，过滤物在100℃下(在烘箱中)干燥约30分钟。干燥后，称量该过滤物。使用下式中过滤物(X)的量(以克计)和包封颗粒(Y)12的量(以克计)计算存在于包封颗粒10中的聚氨酯层14的量(基于核颗粒12的总重量的wt％计):

[0062] 聚氨酯层(wt％)＝100·(X/Y)

[0063] X＝干燥后的过滤物的量(以克计)

[0064] Y＝20(包封颗粒的初始量)-X。

[0065] 通常，聚氨酯层14具有约5-50微米，或约10-40微米，或约15-35微米的平均厚度。应了解，聚氨酯层14可根据一种或更多种所需的性质(如包封颗粒10的溶解速率)以不同的厚度使用。

[0066] 除了聚氨酯层14，包封颗粒可包含蜡。该蜡包含石油蜡和通常包含一种或多种蜡。通常，该蜡位于核颗粒周围以形成蜡层。更具体地，通常蜡层位于聚氨酯层14周围和聚氨酯层14位于核颗粒周围。如果包含的话，通常蜡在包封颗粒10中以基于100重量份的核颗粒12计0.1-10.0重量份，更通常3.3-5.0重量份，和最通常0.5-3.0重量份的量存在。包封颗粒10中存在的蜡的量可在上文范围外变化，但通常为那些范围内的整数值和分数值。合适的蜡的具体的非限制性例子是商购自The International Group,Inc.of Toronto,CA的
7089A。

[0067] 包含核颗粒12和核颗粒上形成的聚氨酯层14的包封颗粒10通常是圆形的或者大体上球形的。包封颗粒10具有以D[4,3]、d(0.1)、d(0.5)和/或d(0.9)(它们都在行业中很好地定义和理解)报道的尺寸分布。在多个实施方式中，包封颗粒10具有0.5-5mm、1-4mm或1-3mm的尺寸分布D[4,3]以及具有0.1-10mm的整体颗粒尺寸范围。在其他实施方式中，包封颗粒10具有0.2-2mm、0.4-1.7mm或0.5-1.5mm的尺寸分布d(0.1)以及具有0.1-10mm的整体颗粒尺寸范围。在其他实施方式中，包封颗粒10具有0.5-5mm、1-4mm或1-3mm的尺寸分布d(0.5)以及具有0.1-10mm的整体颗粒尺寸范围。在另外的实施方式中，包封颗粒10具有0.7-
7mm、0.8-5mm或1-4mm的尺寸分布d(0.9)以及具有0.1-10mm的整体颗粒尺寸范围。包封颗粒
10的D[4，3]、d(0.1)、d(0.5)和d(0.9)尺寸分布可在上文范围外变化，但通常为0.5-5mm、
0.2-2mm、0.5-5mm和0.7-7mm内的整数值和分数值。

[0068] 包封颗粒10的聚氨酯层14影响核颗粒12的溶解速率。溶解速率是核颗粒12(通常尿素)溶于水的速率。为计算溶解速率，测定溶解率(％)。更具体地，运用下述的测试程序测定溶解率(％)。首先，将50g的包封颗粒10和235g的水倒入250mL的广口塑料瓶(瓶)中以形成溶液。将该瓶置于设置在38℃的炉中。在38℃下老化1、3、7天后从瓶中取出溶液样品。运用折射仪测定各溶液样品的折射率。运用折射率和温度校正标准曲线计算溶解于各溶液样品中的尿素的量(以克计)。使用溶解的尿素的量和下式计算溶解率(％)(溶解的尿素的百分比)：

[0069] 溶解率(％)＝X/(50－(％涂层/2))

[0070] X＝溶解于溶液样品中的尿素的量(g)。

[0071] ％涂层＝100％x施加涂层的重量/涂覆尿素的重量

[0072] 使用在0、1、3和7天时核颗粒12的溶解率(％)绘制图测定溶解速率。

[0073] 通常，核颗粒12在38℃下于水中1天老化后具有小于70wt％、更通常小于25wt％和最通常小于10wt％的溶解率(％)。通常，核颗粒12在38℃下于水中3天老化后具有小于90wt％、更通常小于25wt％和最通常小于10wt％的溶解率(％)。通常，核颗粒12在38℃下于水中7天老化后具有小于100wt％、更通常小于60wt％，又更通常小于25wt％和最通常小于
10wt％的溶解率(％)。

[0074] 也可在磨损包封颗粒10之后测定溶解率(％)以测试其上形成的涂层的耐久性。通过管倒出包封颗粒10以磨损包封颗粒10的样品。更具体地，将重量为75g的包封颗粒10样品倒入管的顶端，该管长度为6’和直径为6”，并且垂直放置。在管的底端收集样品。将样品倾倒通过管5次。在磨损之后，测试核颗粒12的溶解率(％)以测定在上述的磨损之后溶解率(％)是否变化。在磨损之后，在38℃下，在水中老化1天后，通常核颗粒12具有小于70wt％，更通常小于25wt％和最通常小于10wt％的溶解率；在38℃下，在水中老化3天后，通常核颗粒12具有小于90wt％，更通常小于25wt％和最通常小于15wt％的溶解率；在38℃下，在水中老化7天后，通常核颗粒12具有小于100wt％，更通常小于70wt％，又更通常小于25wt％和最通常小于10wt％的溶解率。

[0075] 包封颗粒10的聚氨酯层14不仅是耐久的，也是韧性的。为了测量如上形成的膜的柔韧性，从该膜分离掉上方铝箔片，且将各膜悬于具有1.2cm缝隙的水平面上。使用具有刀片附件的万能试验机(Tinius Olsen Model H5KS)测量迫使该膜通过缝隙所必需的力。该刀片附件具有0.09cm的厚度。设置该万能试验机以4cm每分钟速度下降。

[0076] 对于根据本发明形成的聚氨酯膜，迫使该膜通过缝隙的力远低于由不根据本发明形成的组合物形成的各种膜。因此，相比于从不根据本发明形成的组合物形成的包封颗粒，使用根据本发明形成的聚氨酯的包封颗粒10在处理期间具有较好的耐久性和回弹性。

[0077] 除了包封颗粒10，本申请涉及形成包封颗粒10的体系和用聚氨酯层14包封核颗粒12的方法。用聚氨酯层14包封核颗粒10的体系包含异氰酸酯、多元醇组分、硅酮表面活性剂和核颗粒12。该方法包括以下步骤：提供核颗粒12、异氰酸酯、多元醇组分、添加剂(如果有的话)和硅酮表面活性剂。该方法也包括以下步骤：混合异氰酸酯和多元醇组分和用聚氨酯层14包封核颗粒12，其在下文进一步详细描述。

[0078] 硅酮表面活性剂可与异氰酸酯一起提供，与多元醇组分一起提供，和/或独立提供。在一个实施方式中，硅酮表面活性剂可用于在包封步骤之前预处理核颗粒12的表面。在典型的实施方式中，硅酮表面活性剂与多元醇组分一起提供，例如，在混合异氰酸酯和多元醇组分步骤之前与多元醇组分混合。换句话说，硅酮表面活性剂可以以多种方法提供。

[0079] 该方法包括以下步骤：混合异氰酸酯与包含多元醇组分的多元醇组分。混合异氰酸酯和多元醇组分和异氰酸酯与多元醇组分化学反应以形成聚氨酯层14。混合异氰酸酯和多元醇组分的步骤可在用聚氨酯层14包封核颗粒12的步骤之前进行。或者，混合异氰酸酯和多元醇组分的步骤可与用聚氨酯层14包封核颗粒12的步骤同时进行。

[0080] 异氰酸酯和多元醇组分可运用一种或多种技术(如倾倒、平盘涂覆、流化床涂覆、共挤出、混合、喷涂和涡流盘包封)而结合。最通常地，通过喷射进入反应器或喷射到反应器(如桶、鼓、混合器或类似物)上混合异氰酸酯和多元醇组分。可以使用单个喷射枪或多个喷射枪将异氰酸酯和多元醇组分混合和喷射进入或喷射到反应器上。在一个实施方式中，异氰酸酯和多元醇组分在喷嘴内冲击混合。异氰酸酯和多元醇组分也可依次用单个喷射枪喷射进入或喷射到反应器上且在反应器内混合。或者，异氰酸酯和多元醇组分可用不同喷射枪同时或依次喷射进入或喷射到反应器上。喷射异氰酸酯和多元醇组分倾向于减少核颗粒的附聚和导致提高的包封颗粒产率。

[0081] 混合和喷射异氰酸酯和多元醇组分的步骤倾向于减少核颗粒12的附聚且导致提高了的包封颗粒10的产率。更具体地，在喷射和包封步骤期间，硅酮表面活性剂促进了用具有极小但一致厚度的聚氨酯层14对核颗粒12的更完全包封且减少了核颗粒12的附聚，从而提高了包封颗粒10的产率。

[0082] 该方法任选地包括以下步骤：喷射异氰酸酯至核颗粒12上和喷射多元醇组分到核颗粒12上。喷射异氰酸酯到核颗粒12上的步骤可在喷射多元醇组分到核颗粒12上的步骤之前进行。或者，喷射异氰酸酯到核颗粒12上的步骤可在喷射多元醇组分到核颗粒12上的步骤之后进行。喷射异氰酸酯到核颗粒12上的步骤也可在喷射多元醇组分到核颗粒12上的步骤之前进行且在喷射多元醇组分到核颗粒12上的步骤之后重复。也应理解异氰酸酯和多元醇组分可同时和/或依次多次以不同顺序喷射到核颗粒12上和喷射到彼此上。

[0083] 仅仅作为一个非限制性例子，异氰酸酯和多元醇组分可以以下顺序喷射到核颗粒12上：(1)将一部分异氰酸酯喷射到核颗粒12上；(2)将一部分多元醇组分喷射到核颗粒12上；(3)将异氰酸酯的剩余部分喷射到核颗粒12上；和(4)多元醇组分的剩余部分喷射到核颗粒12上。作为又一个例子，异氰酸酯和多元醇组分可以以下顺序喷射到核颗粒12上：(1)将一部分异氰酸酯喷射到核颗粒12上；(2)将一部分多元醇组分喷射到核颗粒12上和将异氰酸酯的剩余部分与之同时喷射到核颗粒12上；和(3)将多元醇组分的剩余部分喷射到核颗粒12上。

[0084] 所述方法任选包括在混合异氰酸酯和多元醇组分的步骤之前或同时加热异氰酸酯、多元醇组分、硅酮表面活性剂和/或核颗粒12的步骤。异氰酸酯、多元醇组分、硅酮表面活性剂和/或核颗粒12可单独加热或彼此的一种或多种组合起来一起加热。通常在包封核颗粒12的步骤之前或同时加热异氰酸酯、多元醇组分和核颗粒12。通常，加热异氰酸酯、多元醇组分和核颗粒12至大于20℃的温度，更通常至20-100℃的温度，又更通常至40-90℃的温度，和最通常至50-80℃的温度。

[0085] 如上文提到的，当混合异氰酸酯和多元醇组分时，异氰酸酯和多元醇化学反应形成聚氨酯层14。通常，异氰酸酯和多元醇在异氰酸酯指数大于80下反应。更通常，异氰酸酯和多元醇在异氰酸酯指数80-200下反应，又更通常在异氰酸酯指数110-190下反应，和最通常在异氰酸酯指数120-180下反应。在不同的实施方式中，异氰酸酯和多元醇在异氰酸酯指数125-180、130-180、135-180、140-180、145-180、150-180、155-180、160-180、165-180和170-180下反应。异氰酸酯指数可在上文范围外变化，但通常为80-200内的整数值和分数值。如本领域所熟知的，异氰酸酯指数是与多元醇反应的异氰酸酯的实际摩尔量与与等摩尔量的多元醇反应所需的异氰酸酯的化学计量比摩尔量的比值。

[0086] 包封步骤可发生一次或重复发生。如果重复的话，该步骤不必各次相同。可用单个聚氨酯层14包封核颗粒12一次或用多个聚氨酯层包封核颗粒12多次。应了解，可用至少一个聚氨酯层14和一个或多个额外的包含不同于聚氨酯的材料的层(如蜡层)来包封核颗粒12。通常，聚氨酯层14位于至少75％，更通常至少95％，和最通常至少99％的核颗粒12的周围。换句话说，核颗粒12可被聚氨酯层14部分或完全包封。

[0087] 该方法任选地包括在混合多元醇组分和异氰酸酯以包封核颗粒12之后加热和/或搅拌包封颗粒10以减少附聚的步骤。可在反应器或任意容器中加热和/或搅拌包封颗粒10。通常，包封颗粒10在夹套系统中加热且在机械混合器(例如螺条搅拌机、犁片搅拌机、处理混机、冲击混合机、转鼓混合器及其组合)中搅拌。更具体地，混合硅酮表面活性剂的步骤促进了用具有极小但一致厚度的聚氨酯层14对核颗粒12的更完全的包封且减少了核颗粒12的附聚，从而提高了包封颗粒10的产率。如果加热的话，通常加热包封颗粒10至20-200℃的温度，更通常至20-100℃的温度，又更通常至40-90℃的温度，和最通常至50-80℃的温度。
在一具体的实施方式中，通常加热包封颗粒至170-190℃的温度。也通常将包封颗粒10加热
0.5-60分钟的时间，更通常加热2-30分钟的时间，和最通常加热4-20分钟的时间。

[0088] 搅拌包封颗粒10的步骤可包括但不限于：搅拌包封颗粒10，混合包封颗粒10，振动包封颗粒10，和其组合。如果搅拌的话，通常将包封颗粒10搅拌0.5-60分钟的时间，更通常2-30分钟的时间，和最通常4-20分钟的时间。

[0089] 如上所述，该方法任选地包括施加蜡的步骤。可将该蜡施加至核颗粒12使得蜡层位于核颗粒12周围且聚氨酯层14位于蜡层周围。然而，通常将蜡层施加至具有位于其上的聚氨酯层14的核颗粒12，使得聚氨酯层14位于核颗粒12周围且蜡层位于聚氨酯层14周围。因此，施加蜡的步骤可在用聚氨酯层14包封核颗粒12的步骤之前、与之同时或之后进行，但最通常在用聚氨酯层14包封核颗粒12的步骤之后进行。

[0090] 在一特定实施方式中，核颗粒12包含如尿素的氮肥。在这个实施方式中，将核颗粒12负载至转鼓中且加热至65℃的温度。预混合多元醇和第一多元醇以形成多元醇组分，和预混合多元醇组分、添加剂(如果存在的话)和硅酮表面活性剂以形成多元醇组分。基于100重量份的多元醇组分计，将硅酮表面活性剂以1重量份的量加至多元醇组分。加热异氰酸酯和多元醇组分至65℃的温度。在异氰酸酯指数130-150下将异氰酸酯和多元醇组分依次喷射至核颗粒12上，且聚氨酯层14的形成在没有额外加热(即环境温度)下发生。在这个实施方式中，将一半的异氰酸酯喷射至核颗粒12上且将鼓的内含物搅拌5-20分钟。其后，将所有多元醇组分喷射至核颗粒12上且将鼓的内含物搅拌5-20分钟。最后，将剩余部分的异氰酸酯喷射至核颗粒12上且将鼓的内含物搅拌5-20分钟，从而形成包含基于100％总重量包封颗粒10计的8重量份聚氨酯层14和92重量份核颗粒12的包封颗粒10。

[0091] 以下实施例阐述了本申请的特性，且其不应视为限制本申请内容。除非另有说明，所有份均以重量份给出。实施例

[0092] 本文描述了包封颗粒A-M和对比包封颗粒A-F。包封颗粒A-M是根据本发明形成的包封颗粒。对比包封颗粒A-F不是根据本发明形成的包封颗粒且出于比较目的而包括在内。

[0093] 为形成包封颗粒A-D，聚氨酯层位于核颗粒周围。用于形成包封颗粒A-D的组合物(以克计)如下文表1中所示。通过在第一容器中混合两种或更多种多元醇、硅酮表面活性剂A和添加剂A和B准备多元醇组分，如下文表1中所示。在第一容器中预热多元醇组分至150°F的温度。在第二容器中预热异氰酸酯至150°F的温度，如下文表1中所示。在第三容器中预热核颗粒至150°F的温度，如下文表1中所示。一旦预热，将核颗粒加至具有辊转速26rpm的反应器中。不加热反应器。其后，将经预热的总重量一半的异氰酸酯加至反应器中且与核颗粒一起搅拌2分钟。接着，将所有经预热的多元醇组分加至反应器且与之前添加的异氰酸酯和核颗粒一起搅拌10分钟。最后，将剩余的异氰酸酯(即其余一半异氰酸酯)加至反应器且与之前添加的多元醇组分、异氰酸酯和核颗粒一起搅拌10分钟。在搅拌期间，多元醇组分和异氰酸酯反应以形成位于核颗粒周围的聚氨酯层。

[0094] 为形成对比包封颗粒A-D，聚氨酯层位于核颗粒周围。用于形成对比包封颗粒A-D的组合物(以克计)如下文表1&2所示。对比包封颗粒A-D以与上述的针对包封颗粒A和B相同的方法形成。

[0095] 评价包封颗粒A-D和对比包封颗粒A-D以测定包括附聚性(结块)和溶解率(％)的性能表现。评价结果也如下文表1和2所示。

[0096] 表1

[0097]

[0098] 表2

[0099]

[0100] *倾倒磨损的颗粒通过管。更具体地，将重75g的颗粒样品倒入管的顶端，该管长6’和直径为6”且垂直放置。在管的底端收集该样品。将该样品倾倒通过管5次。

[0101] 多元醇A是 220，商购自BASF Corporation of Florham Park,NJ的多元醇。

[0102] 多元醇B是 1168，商购自BASF Corporation of Florham Park,NJ的起始于芳香族胺的多元醇。

[0103] 多元醇C是蓖麻油。

[0104] 添加剂A是ANTIFOAM A，商购自Dow Corning Corporation of Midland,MI的抗起泡添加剂。

[0105] 添加剂B是MOLSIV 3A，商购自UOP of Des Plaines,IL的分子筛。

[0106] 硅酮表面活性剂是 L-620，商购自Momentive Performance Materials of Albany,NY的硅酮表面活性剂。

[0107] 异氰酸酯是 M20，商购自BASF Corporation of Florham Park,NJ的聚合的二苯基甲烷二异氰酸酯。

[0108] 核颗粒是尿素颗粒。

[0109] 当包封颗粒通过具有4mm网孔的筛时，基于对其的客观观察测定附聚性。当包封颗粒附聚或结块在一起且不通过筛时，记录“结块”的观察值。或者，当包封颗粒自由通过筛时，记录下“优秀”的观察值。通常附聚性意味着包封颗粒下降的产率和核颗粒较高的溶解速率。

[0110] 使用如下所述的测试程序测定溶解率。首先，将50g的涂覆的尿素颗粒和235g的水倒入250mL的广口塑料瓶(瓶)中以形成溶液。将该瓶置于设置在38℃的炉中。在38℃下老化1、3和7天后从瓶中取出溶液样品。运用折射仪测量各溶液样品的折射率。使用读出的折射率和温度校正标准曲线计算溶解于各溶液样品中的尿素的量(以克计)。利用溶解的尿素的量和下式计算溶解率(％)(溶解的尿素的百分比)：

[0111] 溶解率(％)＝X/(50—(％涂层/2))

[0112] X＝溶解于溶液样品中的尿素的量(g)

[0113] ％涂层＝100％x施加的涂层的重量/涂覆的尿素的重量。

[0114] 使用特定颗粒的1、3和7天的溶解率(％)的图测定溶解速率。图3是描述包封颗粒A和B和对比包封颗粒A和B的溶解速率图。

[0115] 考察来自表1的数据(其也如图3中所示)，相对于对比包封颗粒A和B，包封颗粒A和B具有优秀的性能表现。颗粒A具有由包含多元醇A与硅酮表面活性剂的多元醇组分的反应产物形成的聚氨酯层。包封颗粒A和B不附聚且具有缓慢的溶解速率且是耐久的。对比包封颗粒A和B具有由包含多元醇A但不包含硅酮表面活性剂的多元醇组分的反应产物形成的聚氨酯层。对比包封颗粒A和B附聚。此外，包封颗粒B不附聚且甚至在磨损后相比于对比包封颗粒A和B具有更慢的溶解速率。

[0116] 考察来自表2的数据，相比于对比包封颗粒C和D，包封颗粒C和D总体上显示了更好的处理性质。

[0117] 为形成包封颗粒E-G，聚氨酯层位于核颗粒周围。用于形成包封颗粒E-G的组合物(以克计)如下文表3中所示。通过在第一容器中混合两种或更多种如下文表3所示的多元醇准备多元醇组分。在第一容器中预热多元醇组分至150°F的温度。混合异氰酸酯和硅酮表面活性剂B，如下文表3中所示，且在第二容器中预热该混合物至150°F。在第三容器中也将核颗粒，如下文表3中所示，预热至150°F的温度。一旦预热的话，将核颗粒加至具有辊速度26rpm的反应器中。不加热反应器。其后，将经预热的一半总重量的异氰酸酯/硅酮表面活性剂B混合物加至反应器且与核颗粒一起搅拌2分钟。接着，将经预热的所有多元醇组分加至反应器且与之前加入的异氰酸酯和核颗粒一起搅拌10分钟。最后，将剩余的异氰酸酯/硅酮表面活性剂混合物(即其余一半异氰酸酯)加至反应器且与之前加入的多元醇组分、异氰酸酯和核颗粒一起搅拌10分钟。在搅拌期间，多元醇组分和异氰酸酯反应以形成位于核颗粒周围的聚氨酯层。

[0118] 评价包封颗粒E-G以测定包括附聚性(结块)和溶解率(％)的性能表现。评价结果也如下文表3中所示。

[0119] 表3

[0120]

[0121] 多元醇D是 GP 730，商购自BASF Corporation of Florham Park,NJ的多元醇。

[0122] 硅酮表面活性剂B是 L-5340，商购自Momentive Performance Materials of Albany,NY的硅酮表面活性剂。

[0123] 蜡是 7089，商购自The International Group of Toronto,CA的包含石油蜡的蜡混合物。

[0124] 考察来自表3的数据，包封颗粒E-G显示了优秀的处理性质且在处理期间不显示结块。

[0125] 为了形成包封颗粒H-M，聚氨酯层位于核颗粒周围。用于形成包封颗粒H-M的组合物(以克计)如下文表4和5所示。通过在第一容器中混合两种或更多种多元醇(共同称为多元醇组分)，如下文表4和5所示，准备多元醇组分。在第一容器中预热多元醇组分至150°F的温度。在第二容器中混合异氰酸酯与硅酮表面活性剂B，如下文表4和5中所示，且将其预热至150°F的温度。在第三容器中将核颗粒，如下文表4和5中所示，预热至150°F的温度。一旦预热，将核颗粒加至具有辊速度26rpm的反应器中。不加热反应器。其后，将经预热的一半总重量的异氰酸酯加至反应器且与核颗粒一起搅拌2分钟。接着，将经预热的所有多元醇组分加至反应器且与之前加入的异氰酸酯和核颗粒一起搅拌10分钟。最后，将剩余的异氰酸酯(即其余一半异氰酸酯)加至反应器且与之前加入的多元醇组分、异氰酸酯和核颗粒一起搅拌10分钟。在搅拌期间，多元醇组分和异氰酸酯反应以形成位于核颗粒周围的聚氨酯层。

[0126] 为了形成对比包封颗粒E和F，聚氨酯层位于核颗粒上。用于形成对比包封颗粒E和F的组合物(以克计)如下文表4中所示。用与上述的针对包封颗粒H-M相同的方法形成对比包封颗粒E和F。

[0127] 评价包封颗粒H-M和对比包封颗粒E和F以测定包括附聚性(结块)和溶解率(％)的性能表现。评价结果也如下文表4和5所示。

[0128] 表4

[0129]

[0130] 表5

[0131]

[0132] 多元醇E是 GP 1135，商购自BASF Corporation of Florham Park,NJ的多元醇。

[0133] 硅酮表面活性剂C是 DC5043，商购自Air Products and Chemicals,Inc.of Allentown,PA的硅酮表面活性剂。

[0134] 考察来自表4和5的数据，包封颗粒H-M显示了优秀的处理性质且在处理期间不显示结块。

[0135] 应当理解的是，所附权利要求不限于特定和具体的化合物、组合物或在发明详述中描述的方法，它们可以在落入所附权利要求书的范围内的具体实施方式之间变化。对于本文所依赖的用于描述各实施方式的特定特征或方面的任何马库什组，应当理解的是，可以从独立于所有其它马库什要素的各个马库什组的每个元素获得不同的、特殊的和/或意外的结果。马库什组的每个要素都可以单独地和/或组合地使用，并为在附加的权利要求书的范围内的具体实施方式提供足够的支持。

[0136] 还应当理解，在描述本发明的各实施方式时依赖的任何范围和子范围独立地或全体地落入所附权利要求的范围之内，并且被理解为描述和设想包括其中的全部和/或部分值的所有范围，即使这样的值在本文中未明确表述。本领域技术人员容易认识到，所列举的范围和子范围充分地描述本发明的各种实施方式并使本发明的各种实施方式能够实施，并且这样的范围和子范围可进一步划定成相应的两半、各个三分之一、各个四分之一、各个五分之一等等。仅作为一个例子，范围“0.1至0.9”，可再划分成下三分之一，即从0.1至0.3，中间三分之一，即从0.4至0.6，和上三分之一，即从0.7到0.9，其各自和全体在所附权利要求书的范围内，并且可以单独和/或全体地使用，并为落入所附的权利要求书的具体实施方式提供足够的支持。另外，对于定义或修改范围的语句，诸如“至少”，“大于”，“小于”，“不超过”等，应当理解这样的语句包括子范围和/或上限或下限。作为另一个例子，“至少10”的范围内在地包括从至少10至35的子范围，从至少10至25的子范围，从25至35的子范围等等，并且每个子范围可以单独和/或全体地使用，并为落入所附的权利要求书范围内的具体实施方式提供足够的支持。最后，在所公开的范围内的个体数字可以使用，并为落入所附的权利要求书的范围内的具体实施方式提供足够的支持。例如，“从1到9”的范围包括各单独的整数，例如3，以及包括小数点(或分数)的各个数，例如4.1，其可以使用并为落入所附权利要求的范围内的实施方式提供足够的支持。

[0137] 本发明已经以示例性的方式描述，并且应理解，已经使用的术语旨在描述的词语的性质，而非限制。显然，根据上述教导本发明的许多修改和变型是可能的。因此，应理解在所附权利要求的范围内，本发明可以不同于具体描述的那样来实施。