发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术的不足,筛选新的适用于硝基复合肥防结块处理的原料组分,特别提供一种新的特殊稳定剂即双十六氟壬醇琥珀酸单酯胺盐,经过发明人大量试验发现,该稳定剂能使硝基复合肥防结块剂在肥料颗粒表面形成更加稳定的薄膜,尤其是不会因肥料在储存过程中温度变化而造成表面的薄膜破坏,以获得更好的防结块效果,使复合肥料在长期存放过程中仍保持理想的松散性,从而保证肥料的质量。
本发明解决上述技术问题的技术方案为:一种硝基复合肥专用防结块剂,由下列质量百分比的组分组成:
伯胺盐或仲胺盐 10~30%,
工业用蜡油 13~50%,
脂肪酸酯 10~40%,
脂肪酰胺 5~30%,
石蜡 1~20%,
双十六氟壬醇琥珀酸单酯胺盐 4~8%;
其中,所述双十六氟壬醇琥珀酸单酯胺盐的化学结构式为:
其制备方法为:由十六氟壬醇与琥珀酸酐以摩尔比1∶1.0-1.3在90℃-150℃温度下反应3小时左右,生成十六氟壬醇琥珀酸酯后,控制温度在90℃左右,加入二乙烯三胺反应,控制PH值6-9,即生成双十六氟壬醇琥珀酸单酯胺盐。
其反应方程式为:
作为优选方案,其质量组成比例为:
伯胺盐或仲胺盐 11~20%,
工业用蜡油 7~20%,
脂肪酸酯 20~30%,
脂肪酰胺 10~20%,
石蜡 8~15%,
双十六氟壬醇琥珀酸单酯胺盐 5~7%。
作为优选方案:所述的伯胺盐或仲胺盐选自含碳原子数为6~40的伯胺盐或仲胺盐。
作为优选方案:所述的脂肪酸酯,选自脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯、脂肪酸丙酯、脂肪酸丁酯中的一种。
这种硝基复合肥专用防结块剂的制备方法,包括下述主要步骤:
(1)融化:取所述比例的工业用蜡油和脂肪酸酯,加入到带有搅拌装置的反应釜中,蒸汽加热至60~70℃,搅拌过程中加入所述比例的伯胺盐或仲胺盐,使之充分融化,得融化后的混合物1;
(2)融合:继续加热上述融化后的混合物1至80℃~90℃,将所述比例的双十六氟壬醇琥珀酸单酯胺盐加入其中,待混匀后再依次加入所述比例的脂肪酰胺和石蜡,在80℃~90℃保温搅拌30min~60min,得融合后的混合物2;
(3)切片、包装:将上述融合后的混合物2输入切片机,温度降至15℃~30℃后进行切片包装,即得。
将本发明的硝基复合肥专用防结块剂用于硝基复合肥的防结块处理。
作为优选:将所述的硝基复合肥专用防结块剂与硝基复合肥混合,硝基复合肥专用防结块剂的用量为每吨硝基复合肥使用0.8~3kg。
作为优选方案,将所述的硝基复合肥专用防结块剂与硝基复合肥混合时,采用下述混合方式:
将所述的硝基复合肥专用防结块剂加热使其熔化,采用高压喷雾方式使之与硝基复合肥混合。
本发明的有益效果为:
本发明肥料防结块剂中,采用了双十六氟壬醇琥珀酸单酯胺盐,同时加入适当比例的伯胺盐或仲胺盐、工业用蜡油等组分,将此肥料防结块剂与肥料混合,即可在肥料颗粒的表面形成在储存过程温度升高至70℃也能完整保存的薄膜,能更有效地阻止复合肥颗粒在存放期间互相粘连结团,同时阻止环境湿气的侵入,并具有很强的抑制肥料晶体生长的能力,使肥料在存放期间长时间保持松散,且效果得到相当高的提升,从而保证肥料的品质。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。
实施例1
双十六氟壬醇琥珀酸单酯胺盐的制备:由十六氟壬醇与琥珀酸酐以摩尔比1∶1在100℃温度下反应3小时,生成十六氟壬醇琥珀酸酯后,控制温度在90℃,加入二乙烯三胺反应,控制PH值6-9,即生成双十六氟壬醇琥珀酸单酯胺盐。
其反应方程式为:
以下各实施例中,采用下述检测方法在不同温度测试下计算肥料的结块率:
测试方法一:将各实施例的肥料防结块剂按一定添加量喷涂于试验肥料表面上,在2MPa的压力下成型为Ф50×70mm的圆柱体,然后在此压力下置于80%相对湿度、温度75℃的试验箱中12h;再在此压力下置于相对湿度60%、温度30℃的环境中12h,如此循环五次,再在室温放置24h,得试样;然后将此试样从1m高处自由落体到地面平台上,再用工业筛网(孔径5mm)将试样筛分1min称取筛余物,按下述公式计算结块率:
结块率(%)=筛余物/试样重×100%。
测试方法二:将各实施例的肥料防结块剂按测试方法一的添加量喷涂于实验肥料上,在2MPa的压力下成型为Ф50×70mm的圆柱体,然后在此压力下置于80%相对湿度、温度45℃的试验箱中12h;再在此压力下置于相对湿度60%、温度30℃的环境中12h,如此循环五次,再在室温放置24h,得试样;然后将此试样从1m高处自由落体到地面平台上,再用工业筛网(孔径5mm)将试样筛分1min称取筛余物,按下述公式计算结块率:
结块率(%)=筛余物/试样重×100%。
实施例2
本实施例为含有下述组分(质量百分比)的肥料防结块剂:
双十六氟壬醇琥珀酸单酯胺盐: 5%,
双十八烷基伯胺盐酸盐: 30%,
工业用蜡油: 20%,
脂肪酸甲酯: 30%,
硬脂酸酰胺: 10%,
石蜡: 5%。
该肥料防结块剂的制备方法:
首先按照上述配比分别准确称量各组分,再按照下述步骤制备:
(1)、取工业用蜡油、脂肪酸甲酯加入到带有搅拌装置的反应釜中,蒸汽加热至70℃,搅拌过程中将双十八烷基伯胺盐酸盐加入,使之充分融化,得融化后的混合物1;
(2)、加热上述融化后的混合物1至85℃以上,将双十六氟壬醇琥珀酸单酯胺盐加入其中,待混匀后依次加入硬脂酸、石蜡,保温搅拌60min,得融合后的混合物2。
(3)、将上述融合后的混合物输入切片机,温度降至15℃后进行切片包装,即得。
对比例a、b、c、d:
与本实施例中肥料防结块剂的各组分相比,对比例a、b、c、d未添加双十六氟壬醇琥珀酸单酯胺盐的肥料防结块剂组成为:
分别用十二烷基苯磺酸钠(对比例a)、十二烷基硫酸钠(对比例b)、a-烯烃磺酸钠(对比例c)、聚氧乙烯脂肪醇(对比例d)相同质量的替代双十六氟壬醇琥珀酸单酯胺盐,其余各组分及用量均相同、且生产工艺相同,分别得对比例a、b、c、d。
分别将上述各肥料防结块剂加热使熔化,采用高压喷雾方式使之与肥料混合均匀,肥料为经过筛分选择等预处理的硝基复合肥(N-P-K 15-15-15),肥料防结块剂的添加量为每吨复合肥添加1.5kg本实施例的肥料防结块剂。
对未加肥料防结块剂的上述复合肥(空白试样,简称空白例,下同)、添加实施例2肥料防结块剂的硝基复合肥(实例2样品,简称实施例2)、添加对比例a-d肥料防结块剂的硝基复合肥(对比例a-d样品,分别简称对比例a-d)分别按照前述测试方法一和测试方法二进行防结块效果检测,计算其结块率,所得数据如下述表1所示。
表1实施例2及其对比例的防结块效果
空白例 实施例2 对比例a 对比例b 对比例c 对比例d
测试方
结块 87.4 6.8 53.2 67.8 55.5 69.2
法一
率
测试方
(%) 80.3 5.5 20.8 25.3 23.9 28.7
法二
从表1可以看出,本实施例的防结块效果明显好于对比例,且在温度变化较大范围内均能体现良好的防结块效果,尤其在75℃的高温下,其防结块效果非常好,说明含有双十六氟壬醇琥珀酸单酯胺盐的防结块剂在肥料表面所形成的防结块膜在较大温度范围内尤其在高温下能保持完好。
实施例3
本实施例为含有下述组分(质量百分比)的肥料防结块剂:
双十六氟壬醇琥珀酸单酯胺盐:8%,
十八伯胺丁二酸盐: 11%,
工业用蜡油: 50%,
脂肪酸乙酯: 10%,
油酸酰胺: 20%,
石蜡: 1%。
该肥料防结块剂的制备方法:
首先按照上述配比分别准确称量各组分,再按照下述步骤制备:
(1)、取工业用蜡油、脂肪酸乙酯加入到带有搅拌装置的反应釜中,蒸汽加热至60℃,搅拌过程中将十八伯胺甲酸盐加入,使之充分融化,得融化后的混合物1;
(2)、加热上述融化后的混合物1至90℃左右,将双十六氟壬醇琥珀酸单酯胺盐加入其中,待混匀后依次加入硬脂酸、石蜡,保温搅拌30min,得融合后的混合物2;
(3)、将上述融合后的混和物输入切片机,温度降至30℃后进行切片包装,即得。
对比例e、f、g、h:
与本实施例中肥料防结块剂的各组分相比,未添加双十六氟壬醇琥珀酸单酯胺盐的肥料防结块剂组成为:
分别以丁基奈磺酸钠(对比例e)、十五烷基磺酰氯(对比例f)、聚乙二醇6000(对比例g)、十二烷基二甲基苄基氯化铵(对比例h)相同质量的替代双十六氟壬醇琥珀酸单酯胺盐,其余各组分及用量均相同、且生产工艺相同,分别得到对比例e、f、g、h。
分别将上述各肥料防结块剂加热使熔化,采用高压喷雾方式使之与肥料混合均匀,肥料为经过筛分选择等预处理的硝基复合肥(N-P-K 25-15-10),肥料防结块剂的添加量为每吨复合肥添加2kg本实施例的肥料防结块剂。
对未加肥料防结块剂的上述复合肥(空白试样,简称空白例)、添加实施例3肥料防结块剂的硝基复合肥(实例3样品,简称实施例3)、添加对比例e-h肥料防结块剂的硝基复合肥(对比例e-h样品,分别简称对比例e、对比例f、对比例g、对比例h)按照前述方法进行防结块效果检测,计算其结块率,所得数据如下述表2所示。
表2实施例3及其对比例的防结块效果
空白例 实施例3 对比例e 对比例f 对比例g 对比例h
测试方
结块 83.1 7.9 45.2 41.8 47.3 58.6
法一
率
测试方
(%) 81.2 6.5 19.7 24.3 22.1 25.6
法二
从表2可以看出,本实施例的防结块效果明显好于对比例,且在温度变化较大范围内均能体现良好的防结块效果,尤其在75℃的高温下,其防结块效果非常好,说明含有双十六氟壬醇琥珀酸单酯胺盐的防结块剂在肥料表面所形成的防结块膜在较大温度范围内尤其在高温下能保持完好。
实施例4
本实施例为含有下述组分(质量百分比)的肥料防结块剂:
双十六氟壬醇琥珀酸单酯胺盐:6%,
己二胺醋酸盐: 10%,
工业用蜡油: 19%,
脂肪酸甲酯: 27%,
硬脂酸酰胺: 30%,
石蜡: 8%。,制备方法同上述实施例2。
对比例i、j、k、l:
参比本实施例中肥料防结块剂的各组分,未添加双十六氟壬醇琥珀酸单酯胺盐的肥料防结块剂组成为:
分别以十二烷基苯磺酸钠(对比例i)、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯(对比例j)、聚醋酸乙烯酯(对比例k)、聚丙二醇乙酸酯(对比例1)相同质量的替代双十六氟壬醇琥珀酸单酯胺盐,其余各组分及用量均相同、且生产工艺相同,分别得对比例i、j、k、l。
分别将上述各肥料防结块剂加热使熔化,采用高压喷雾方式使之与硝基复合肥混合均匀,肥料为经过筛分选择等预处理的硝基复合肥(N-P-K 15-25-10),肥料防结块剂的添加量为每吨复合肥添加2kg本实施例的肥料防结块剂。对未加肥料防结块剂的上述复合肥(空白试样,简称空白例)、添加实施例4肥料防结块剂的硝基复合肥(实例4样品,简称实施例4)、添加对比例i-l肥料防结块剂的硝基复合肥(对比例i-l样品,简称对比例i、对比例j、对比例k、对比例1)按照前述方法进行防结块效果检测,计算其结块率,所得数据如下述表3所示。
表3实施例4及其对比例的防结块效果
空白例 实施例4 对比例i 对比例j 对比例k 对比例l
测试方
结块 88.7 10.5 55.2 65.4 73.2 67.2
法一
率
测试方
(%) 85.5 6.8 23.3 25.2 22.1 27.8
法二
从表3可以看出,本实施例的防结块效果明显好于对比例,且在温度变化较大范围内均能体现良好的防结块效果,尤其在75℃的高温下,其防结块效果非常好,说明含有双十六氟壬醇琥珀酸单酯胺盐的防结块剂在肥料表面所形成的防结块膜在较大温度范围内尤其在高温下能保持完好。
实施例5
本实施例为含有下述组分(质量百分比)的肥料防结块剂:
双十六氟壬醇琥珀酸单酯胺盐:7%,
对甲苯二胺醋酸盐: 20%,
工业用蜡油: 33%,
脂肪酸乙酯: 20%,
芥酸酰胺: 5%
石蜡: 15%。
制备方法同实施例2。
对比例m、n、o、p:
参比本实施例中肥料防结块剂的各组分,未添加双十六氟壬醇琥珀酸单酯胺盐的肥料防结块剂组成为:
分别以聚乙二醇20000(对比例m)、十二烷基苯磺酸钠(对比例n)、司盘-40(对比例o)、吐温-80(对比例p)相同质量的替代双十六氟壬醇琥珀酸单酯胺盐,其余各组分及用量均相同、且生产工艺相同,分别得对比例m、n、o、p。分别将上述各肥料防结块剂与经过筛分选择等预处理的硝基复合肥(N-P-K25-10-5)混合均匀,添加量为每吨复合(混)肥添加2kg本实施例的肥料防结块剂。
对未加肥料防结块剂的上述复合肥(空白试样,简称空白例)、添加实施例5肥料防结块剂的硝基复合肥(实例5样品,简称实施例5)、添加对比例m-p肥料防结块剂的硝基复合肥(对比例m-p样品,简称对比例m、对比例n、对比例o、对比例p)按照前述方法进行防结块效果检测,计算其结块率,所得数据如下述表4所示。
表4实施例5及其对比例的防结块效果
空白例 实施例5 对比例m 对比例n 对比例o 对比例p
测试方
结块 88.7 11.2 67.4 75.3 62.5 65.8
法一
率
测试方
(%) 67.4 8.9 24.8 35.5 23.7 37.8
法二
从表4可以看出,本实施例的防结块效果明显好于对比例,且在温度变化较大范围内均能体现良好的防结块效果,尤其在75℃的高温下,其防结块效果非常好,说明含有双十六氟壬醇琥珀酸单酯胺盐的防结块剂在肥料表面所形成的防结块膜在较大温度范围内尤其在高温下能保持完好。
实施例6
本实施例为含有下述组分(质量百分比)的肥料防结块剂:
双十六氟壬醇琥珀酸单酯胺盐:4%,
对甲苯二胺苯甲酸盐: 15%,
工业用蜡油: 13%,
脂肪酸丙酯: 40%,
硬脂酸酰胺: 8%
石蜡: 20%,其制备方法同实施例3。
对比例q、r、s、t:
参比本实施例中肥料防结块剂的各组分,未添加双十六氟壬醇琥珀酸单酯胺盐的肥料防结块剂组成为:
分别以碳5树脂(对比例q)、顺丁烯二酸二仲辛酯磺酸钠(对比例r)、蓖麻酸丁酯硫酸三乙醇胺(对比例s)、蓖麻油磺酸钠(对比例t)相同质量的替代双十六氟壬醇琥珀酸单酯胺盐,其余各组分及用量均相同、且生产工艺相同,分别得对比例q、r、s、t。
分别将上述各肥料防结块剂与经过筛分选择等预处理的硝基复合肥(N-P-K20-12-8)混合均匀,添加量为每吨复合肥添加1.8kg本实施例的肥料防结块剂。
对未加肥料防结块剂的上述复合肥(空白试样,简称空白例)、添加实施例6肥料防结块剂的硝基复合肥(实例6样品,简称实施例6)、添加对比例q-t肥料防结块剂的硝基复合肥(对比例q-t样品,简称对比例q、对比例r、对比例s、对比例t)按照前述方法进行防结块效果检测,计算其结块率,所得数据如下述表5所示。
表5实施例6及其对比例的防结块效果
空白例 实施例6 对比例q 对比例r 对比例s 对比例t
测试方
85.8 9.5 67.8 75.7 62.4 65.3
法一 结块
测试方 率(%)
65.4 6.7 26.5 35.3 33.4 34.8
法二
从表5可以看出,本实施例的防结块效果明显好于对比例,且在温度变化较大范围内均能体现良好的防结块效果,尤其在75℃的高温下,其防结块效果非常好,说明含有双十六氟壬醇琥珀酸单酯胺盐的防结块剂在肥料表面所形成的防结块膜在较大温度范围内尤其在高温下能保持完好。
实施例7
本实施例为含有下述组分(按质量百分比)的肥料防结块剂:
双十六氟壬醇琥珀酸单酯胺盐:5%,
双二十烷基胺醋酸盐:13%,
工业用蜡油: 37%,
脂肪酸丁酯: 18%,
油酸酰胺: 14%
石蜡: 13%。
制备方法同实施例3。
对比例u、v、w、x:
参比本实施例中肥料防结块剂的各组分,未添加双十六氟壬醇琥珀酸单酯胺盐的肥料防结块剂组成为:
分别以甲基丙烯酸甲酯(对比例u)、硬脂酸三乙醇酰胺(对比例v)、聚乙烯蜡(对比例w)、N,N-二甲基甲酰胺(对比例x)相同质量的替代双十六氟壬醇琥珀酸单酯胺盐,其余各组分及用量均相同、且生产工艺相同,分别得对比例u、v、w、x。
分别将上述各肥料防结块剂与经过筛分选择等预处理的硝基复合肥(N-P-K25-8-15)混合均匀,添加量为每吨复合(混)肥添加3kg本实施例的肥料防结块剂。
对未加肥料防结块剂的上述复合肥(空白试样,简称空白例)、添加实施例7肥料防结块剂的硝基复合肥(实例7样品,简称实施例7)、添加对比例u-x肥料防结块剂的硝基复合肥(对比例u-x样品,简称对比例u、比例v、比例w、比例x)按照前述方法进行防结块效果检测,计算其结块率,所得数据如下述表6所示。
表6实施例7及其对比例的防结块效果
空白例 实施例7 对比例u 对比例v 对比例w 对比例x
测试方
84.3 9.9 77.8 65.7 68.4 75.3
法一 结块
测试方 率(%)
65.4 7.6 36.5 34.3 36.4 37.8
法二
从表6可以看出,本实施例的防结块效果明显好于对比例,且在温度变化较大范围内均能体现良好的防结块效果,尤其在75℃的高温下,其防结块效果非常好,说明含有双十六氟壬醇琥珀酸单酯胺盐的防结块剂在肥料表面所形成的防结块膜在较大温度范围内尤其在高温下能保持完好。