專利名稱：以煤瀝青改性的熱固性樹脂包膜控釋肥料及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以煤浙青改性的熱固性樹脂包膜控釋肥料及其生產(chǎn)方法，是在復合(混)肥或尿素顆粒表面噴涂改性環(huán)氧樹脂涂層的包膜控釋肥料及其制備方法，屬于控釋肥料生產(chǎn)領(lǐng)域。(ニ)
背景技術(shù)：
包膜控釋肥是ー種可以精確控制養(yǎng)分釋放的智能肥料，它具有靈活多變的配方，可以通過調(diào)節(jié)包膜的厚度和材料性質(zhì)調(diào)控內(nèi)核肥料養(yǎng)分的溶解釋放，使之適應(yīng)不同作物的養(yǎng)分需求特點，從而達到提高肥效的目的。包膜控釋肥的發(fā)明與利用，不但提高了肥料的利用率，而且減少了化學肥料對環(huán)境帶來的污染。目前國內(nèi)外包膜控釋肥料的類型主要有無機物包膜肥料和有機聚合物包膜肥料兩大類。無機物包膜肥料以美國TVA公司開發(fā)的硫包衣尿素(SOT) (US3295950)為主，但由于硫磺的緩釋效果不是十分理想，后來在原包膜尿素外再包ー層有機聚合物層，成為有機聚合物包膜的硫包衣尿素。硫包衣尿素的改性增強了膜的抗水性和機械性能，提高了包膜材料的控釋能力。在聚合物包膜的控釋肥中，又有熱塑性和熱固性樹脂兩種類型的包膜控釋肥料。例如以熱塑性樹脂包膜的控釋肥料以日本的“Meister”為代表，以熱固性樹脂包膜的控釋肥料主要以美國的“Osmocote”為代表。中國專利“以噴涂尿素為底涂層的改性環(huán)氧樹脂包膜控釋肥料的制備方法”(CN1246264C)公開了ー種將改性環(huán)氧樹脂均勻涂布到復合肥上的方法，此方法無溶劑、制備簡單、養(yǎng)分釋放性能很好，但存在著價格高的問題，以至于難以在農(nóng)作物上大面積推廣應(yīng)用。雖然其中也加入了一些稀釋劑來降低價格和改善粘度，但是加入量較少，而且這些稀釋劑在整個控釋肥養(yǎng)分釋放的過程中很容易隨著周圍環(huán)境的濕度和溫度變化而發(fā)生遷移和變化，從而造成膜材料結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，最終會影響到包膜控釋肥的養(yǎng)分釋放性能。
發(fā)明內(nèi)容
為了開發(fā)出成本低、穩(wěn)定性好、エ藝簡単，適合于快速大批量生產(chǎn)的控釋包膜新エ藝、新配方，本發(fā)明提供了一種以煤浙青改性的熱固性樹脂包膜控釋肥料及其生產(chǎn)方法。本發(fā)明的目的是提供一種成本低、エ藝簡単、適合于快速大批量生產(chǎn)的熱固性樹脂包膜控釋肥料的新配方和生產(chǎn)エ藝。本發(fā)明的要點其一是將價格低、耐水性優(yōu)良的煤浙青與環(huán)氧樹脂按照一定比例混合，制得環(huán)氧樹脂基混合液，可以通過煤浙青與環(huán)氧樹脂的不同比例來調(diào)節(jié)煤浙青在環(huán)氧樹脂中的溶解度以及混合液的粘度。其ニ是在環(huán)氧樹脂基混合液中加入稀釋劑蒽油，得到改性環(huán)氧樹脂包膜液，可以通過改變煤浙青與環(huán)氧樹脂的加入量的比例調(diào)節(jié)包膜控釋肥料的養(yǎng)分釋放速率，煤浙青加入量越大，肥料養(yǎng)分控釋時間越長；其三是在熱轉(zhuǎn)鼓式中先將顆粒復合肥或大顆粒尿素預熱到一定溫度，然后將改性環(huán)氧樹脂包膜液、固化劑按照一定量和一定比例混合攪拌均勻后，逐漸加入到肥料顆粒上，形成光滑致密且具有不同養(yǎng)分釋放性能的熱固性樹脂包膜控釋肥料。
—種煤浙青改性的熱固性樹脂包膜控釋肥料，是使用煤浙青作為改性劑，將環(huán)氧樹脂與煤浙青混合，并添加稀釋劑蒽油和固化劑，混合均勻成包膜液包膜肥料顆粒而成；所述的固化劑為三こ烯四胺；加入顆粒肥料表面的包膜液占顆粒肥料總重量的3-15% ;所述的環(huán)氧樹脂、固化劑、改性劑和稀釋劑分別占包膜材料重量的55-66%、10-20%、5-15%、5-15%。 ー種煤浙青改性的熱固性樹脂包膜控釋肥料的制備方法，是先將肥料顆粒加入轉(zhuǎn)鼓流化床中加熱，將環(huán)氧樹脂和煤浙青混合均勻成環(huán)氧樹脂基混合液，再在環(huán)氧樹脂基混合液中加入稀釋劑蒽油和固化劑三こ烯四胺混合均勻成包膜液；待轉(zhuǎn)鼓中肥料顆粒溫度加熱到60-90°C吋，將包膜液加入到肥料顆粒中，待包膜材料在肥料顆粒表面形成光滑致密的熱固性樹脂膜時，取出冷卻成煤浙青改性的熱固性樹脂包膜控釋肥料；所述的固化劑為三こ烯四胺；加入到顆粒肥料表面的包膜液占顆粒肥料總重量的3-15% ;所述的包膜環(huán)氧樹脂、固化劑、改性劑和稀釋劑分別占包膜材料重量的55-66%、10-20%、5-15%、5-15%。本發(fā)明的顯著效果是產(chǎn)品的養(yǎng)分控制釋放時期依據(jù)膜材料中的不同成分的比例和膜厚度來調(diào)節(jié)，可以精確地控制在I個月到12個月不等，另外還可將具有不同釋放時期、不同釋放特性的包膜控釋肥產(chǎn)品按一定的比例混合起來，模擬各種作物對養(yǎng)分的需求，做成各種專用包膜控釋肥，使控釋肥的養(yǎng)分釋放曲線與作物對養(yǎng)分的吸收曲線相一致，達到養(yǎng)分精確控釋的目的。本發(fā)明采用的添加劑是資源豐富、價格低廉、耐水性優(yōu)良的煤浙青和蒽油。煤浙青與環(huán)氧樹脂有良好的混溶性，更為重要的是煤浙青中的酚類化合物可以與環(huán)氧基發(fā)生，促進環(huán)氧樹脂固化，減少環(huán)氧樹脂固化劑用量，可以進一歩降低環(huán)氧樹脂控釋肥料的價格，為環(huán)氧樹脂控釋肥料的大面積推廣應(yīng)用具有重要意義。用此エ藝生產(chǎn)的改性環(huán)氧樹脂包膜控釋肥產(chǎn)品，已在國內(nèi)多種果樹和林木上進行大量的試驗，試驗結(jié)果表明，此產(chǎn)品具有顯著的增產(chǎn)和增效作用，從性能和價格的角度來考慮，性價比要明顯高于環(huán)氧樹脂包膜控釋肥料，具有極為廣泛的推廣應(yīng)用前景。

圖I:本發(fā)明的包膜控釋肥料制作エ藝流程圖。圖中I首先將復合肥、尿素等顆粒肥料加入轉(zhuǎn)鼓中，2是在加熱轉(zhuǎn)鼓中使肥料預熱到60-90°C，3是將改性環(huán)氧樹脂體系各組分按比例計量放入容器中，混合均勻，逐漸加入到轉(zhuǎn)鼓中連續(xù)滾動的肥料顆粒上，約幾分鐘后，形成光滑致密的熱固性樹脂膜。4是將包膜后的肥料轉(zhuǎn)移到冷卻器中，使其冷卻至室溫，5是將冷卻后的包膜肥料稱量包裝。
具體實施方式
實施例I:
將94 kg直徑為2-4 mm大顆粒尿素裝入轉(zhuǎn)鼓中，加熱至60_70°C，將環(huán)氧樹脂約I. 32kg,固化劑三こ烯四胺約O. 35 kg,改性劑煤浙青約O. 15 kg,稀釋劑蒽油約O. 26 kg混合均勻后，逐漸加入到轉(zhuǎn)鼓中的肥料顆粒表面上，轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速約為40轉(zhuǎn)/分，約5-8分鐘后，改性環(huán)氧樹脂即可在肥料表面固化成膜。此樹脂包膜過程重復3次。最后，肥料經(jīng)冷卻器冷卻至室溫，即可包裝、貯存。所得控釋肥膜占全部控釋肥總重的6%左右，此肥料在25°C水或土壌中，養(yǎng)分控制釋放時間約為90天。實施例2
將92 kg直徑為2-5 mm的顆粒復合肥裝入轉(zhuǎn)鼓中，加熱至60-80°C。將環(huán)氧樹脂約
1.06 kg,固化劑三こ烯四胺約0. 25 kg,改性劑煤浙青約0. 18 kg,稀釋劑蒽油0. 13 kg混合均勻后，逐漸加入到轉(zhuǎn)鼓中的肥料顆粒表面上，轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速約為40轉(zhuǎn)/分，約5-8分鐘后，改性環(huán)氧樹脂即可在肥料表面固化成膜。此環(huán)氧樹脂樹脂包膜過程重復5次。最后，肥料經(jīng)冷卻器冷卻至室溫，即可包裝、貯存。所得控釋膜占全部控釋肥總重的8%左右，此肥料在25°C水或土壌中，養(yǎng)分控制釋放時間約為180天。實施例3:
將90 kg直徑為2-5 mm的顆粒復合肥裝入轉(zhuǎn)鼓中，加熱至60-80°C。將環(huán)氧樹脂約I. 13kg,固化劑三こ烯四胺約0. 28 kg,改性劑煤浙青約0. 13 kg,稀釋劑蒽油約0. 17 kg混合均 勻后，逐漸加入到轉(zhuǎn)鼓中的肥料顆粒表面上，轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速約為40轉(zhuǎn)/分，約8分鐘后，改性環(huán)氧樹脂即可在肥料表面固化成膜。此過程重復6次。最后，肥料經(jīng)冷卻器冷卻至室溫，即可包裝、貯存。所得的控釋復合肥，樹脂膜占全部控釋肥料總重的10%左右，此肥料在25°C水或土壌中，養(yǎng)分控制釋放時間約為360天。
權(quán)利要求
1.ー種煤浙青改性的熱固性樹脂包膜控釋肥料，其特征在于使用煤浙青作為改性齊IJ，將環(huán)氧樹脂與煤浙青混合，并添加稀釋劑蒽油和固化劑，混合均勻成包膜液包膜肥料顆粒而成；所述的固化劑為三こ烯四胺；所述的包膜液占顆粒肥料總重量的3-15% ;所述的環(huán)氧樹脂、固化劑、改性劑和稀釋劑分別占包膜材料重量的55-66%、10-20%、5-15%、5-15%。
2.ー種煤浙青改性的熱固性樹脂包膜控釋肥料的制備方法，其特征在于先將肥料顆粒加入轉(zhuǎn)鼓流化床中加熱，將環(huán)氧樹脂和煤浙青混合均勻成環(huán)氧樹脂基混合液，再在環(huán)氧樹脂基混合液中加入稀釋劑蒽油和固化劑三こ烯四胺混合均勻成包膜液；待轉(zhuǎn)鼓中肥料顆粒溫度加熱到60-90°C吋，將包膜液加入到肥料顆粒中，待包膜材料在肥料顆粒表面形成光滑致密的熱固性樹脂膜時，取出冷卻成煤浙青改性的熱固性樹脂包膜控釋肥料；所述的固化劑為三こ烯四胺；加入到肥料顆粒表面的包膜液占顆粒肥料總重量的3-15% ;所述的包膜環(huán)氧樹脂、固化劑、改性劑和稀釋劑分別占包膜材料重量的55-66%、10-20%、5-15%、5-15%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以煤瀝青改性的熱固性樹脂包膜控釋肥料及其生產(chǎn)方法，是將廉價的煤瀝青和蒽油按不同比例加入到環(huán)氧樹脂中，混合均勻后，逐漸分次噴涂到預先加熱的肥料顆粒上，就地固化成膜后形成光滑致密且具有不同養(yǎng)分釋放性能的改性環(huán)氧樹脂包膜控釋肥料。本發(fā)明中的煤瀝青和蒽油由于價格低，大大降低了環(huán)氧樹脂包膜控釋肥的價格，有利于環(huán)氧樹脂包膜控釋肥的大面積推廣應(yīng)用。此外，煤瀝青具有來源廣泛、優(yōu)良的耐水性和韌性等優(yōu)點。更為重要的是煤瀝青中的酚類化合物還可以與環(huán)氧基發(fā)生反應(yīng)，進一步促進樹脂固化，提高生產(chǎn)效率。本產(chǎn)品的養(yǎng)分釋放特性可以根據(jù)包膜厚度及改變添加劑的量來調(diào)節(jié)，可以精確地控制養(yǎng)分釋放期在1個月到12個月不等。
文檔編號C05G3/08GK102649659SQ20121015113
公開日2012年8月29日 申請日期2012年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月15日
發(fā)明者張民, 陸盤芳 申請人:山東農(nóng)業(yè)大學