CN105121490A - 聚氨基甲酸酯囊封 - Google Patents

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Abstract

实施例涉及一种聚氨基甲酸酯涂层膜,其具有改进的防水特性以及机械强度。根据实施例,聚氨基甲酸酯囊封包括作为芳香族异氰酸酯和多元醇的反应产物的聚氨基甲酸酯膜,且所述多元醇包括以所述多元醇的总重量计量为至少35重量%的环氧丁烷类聚醚多元醇。所述聚氨基甲酸酯囊封进一步包括由所述聚氨基甲酸酯膜封装的微粒材料。

Description

聚氨基甲酸酯囊封
技术领域
实施例涉及一种聚氨基甲酸酯囊封,其包括聚氨基甲酸酯膜和由所述聚氨基甲酸酯膜封装的微粒材料。
背景技术
聚氨基甲酸酯涂层膜在各种应用中用作高效涂层,例如包括其中需要囊封水溶性材料的应用。这些水溶性材料包括例如肥料颗粒中的水溶性植物营养物和农药。在特定材料(例如水溶性材料)的囊封中,需要控制吸收到聚氨基甲酸酯涂层膜中的外部水的量的能力。举例来说,在努力控制水溶性材料从聚氨基甲酸酯囊封中的释放速率的过程中,需要控制外部环境组分(如水)的渗透性的能力。
聚氨基甲酸酯涂层膜用于囊封特定材料,且这些聚氨基甲酸酯涂层膜是异氰酸酯和多元醇的反应产物。形成聚氨基甲酸酯涂层膜的所得聚氨基甲酸酯聚合物具有良好物理特性;然而,其可能对外部环境组分(如水)敏感。考虑到由聚氨基甲酸酯涂层囊封的矿物质肥料的水溶性(在营养物进料的合成树脂离子交换剂存在下)对聚氨基甲酸酯涂层的水吸收容量的调节例如描述在美国专利第4,469,502号中。具体来说,美国专利第4,469,502号提供当矿物质肥料的水溶性超出特定水平时,需要使用水吸收容量降低的聚氨基甲酸酯涂层膜。然而,需要改进的用于调节聚氨基甲酸酯涂层膜的水吸收容量的方法。
构筑具有聚氨基甲酸酯涂层的微粒肥料的方法中在抗磨损性、可生物降解性和延长释放特性方面的改进例如描述在美国专利第6,503,288号中。然而,需要在所得聚氨基甲酸酯涂层的防水特性方面的改进。举例来说,需要关于调节最终聚氨基甲酸酯涂层膜的水吸收和水蒸气透过同时仍然提供结实的聚氨基甲酸酯涂层膜的改进。
发明内容
实施例涉及一种聚氨基甲酸酯囊封,其包含:聚氨基甲酸酯膜,其为芳香族异氰酸酯和多元醇的反应产物,所述多元醇包括以所述多元醇的总重量计量为至少35重量%的环氧丁烷类聚醚多元醇;和微粒材料,其由所述聚氨基甲酸酯膜封装。
具体实施方式
实施例涉及聚氨基甲酸酯涂层膜,其具有良好的防水特性以及机械强度。聚氨基甲酸酯涂层膜还具有基于如拉伸强度和弹性模数的特性的机械强度。实施例涵盖一种聚氨基甲酸酯涂层膜,其由包括使至少一种异氰酸酯与至少一种多元醇反应的方法形成。在混合时,异氰酸酯和多元醇组分形成充当防水层的成品聚氨基甲酸酯膜。已发现,当用于形成聚氨基甲酸酯涂层膜的多元醇具有以多元醇的总重量计至少35重量%的最少环氧丁烷类多元醇含量时,所得聚氨基甲酸酯膜的防水特性(如疏水性)得以改进。因此,不必添加额外组分来增加疏水性。另外,已发现,当多元醇包括至少环氧丁烷类多元醇时,水蒸气透过率和水吸收(waterabsorption/uptake)百分比减小。
示例性实施例涉及一种聚氨基甲酸酯涂层膜,其为至少一种芳香族异氰酸酯和至少环氧丁烷类聚醚多元醇的反应产物。除环氧丁烷类聚醚多元醇之外,多元醇可以含有以总多元醇重量计最多65重量%的至少一种其他环氧烷类多元醇(例如至少一种其他环氧烷类聚醚多元醇)。用于形成聚氨基甲酸酯涂层膜的多元醇总体上通过使用环氧烷(如环氧丁烷、环氧丙烷和环氧乙烷中的至少一者)和具有2到8个活性氢原子的引发剂制备。聚氨基甲酸酯涂层膜的一个示例性用途是用于囊封如水溶性肥料的微粒材料,由此形成聚氨基甲酸酯“囊封”,使得甚至当将微粒材料置放于富水环境中时,微粒材料周期性地从囊封释放。
多元醇(例如环氧丁烷类聚醚多元醇和任选地其他环氧烷类多元醇)由多元醇形成方法制备。多元醇形成方法包括使至少一种引发剂与至少一种环氧烷反应。当形成环氧丁烷类聚醚多元醇时,至少一种引发剂与环氧丁烷反应。举例来说,环氧丁烷可以用至少两种引发剂共同引发以形成环氧丁烷类聚醚多元醇。当形成环氧烷类多元醇(例如环氧烷类聚醚多元醇)时,至少一种引发剂与另一环氧烷(如环氧乙烷或环氧丙烷)反应。引发剂包括至少一种能够与环氧烷反应以形成环氧烷类多元醇的官能团。举例来说,引发剂可以包括2到8个活性氢原子以便与环氧烷反应。引发剂可以是线性、环状或芳香族多元醇。多元醇形成方法可以包括分级地使用一个反应混合物或多个反应混合物以便形成用于制备聚氨基甲酸酯涂层膜的最终多元醇。
上述多元醇(例如聚醚多元醇)可以具有所需羟基性质和当量重量。多元醇可以具有25到800的OH值,如25到600或50到570mgKOH/g。多元醇可以包括低当量重量环氧丁烷类多元醇,例如多元醇可以具有在150与5000之间的平均分子量。此类多元醇还优选地具有2到8的官能度。
当多元醇通过环氧丁烷类聚醚多元醇和至少一种其他环氧烷类多元醇制备时,环氧丁烷类聚醚多元醇的存在量以总共100重量%的多元醇计大于35重量%、大于45重量%、大于55重量%、大于65重量%、大于75重量%、大于85重量%、大于95重量%和/或为100重量%。多元醇的组合可以通过将环氧丁烷类聚醚多元醇与至少一种其他环氧烷类多元醇混合来形成。
举例来说,以总共100重量%的用于形成聚氨基甲酸酯涂层膜的多元醇计,至少两种不同聚醚多元醇的混合物可以包括35重量%到99.9重量%的环氧丁烷类聚醚多元醇和0.1重量%到65重量%的其他环氧烷类多元醇(如至少一种环氧丙烷类聚醚多元醇)。本文中包括并且本文中公开在环氧丁烷类聚醚多元醇的量的35重量%与99.9重量%之间以及在其他环氧烷类多元醇的量的0.1重量%到65重量%之间的所有个别值和子范围。举例来说,相对于环氧丁烷类聚醚多元醇的量,下限可以是40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90或95重量%中的一者,且上限可以是40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95或99重量%中的一者,其中下限小于上限。用于形成聚氨基甲酸酯涂层膜的多元醇可以包括与其他环氧烷类多元醇相比更大重量百分比的环氧丁烷类聚醚多元醇。
根据一个示例性实施例,聚氨基甲酸酯涂层的机械完整性可以通过使用环氧丁烷类聚醚多元醇和至少一种官能度为6到8的其他环氧烷类多元醇(例如其他环氧烷类多元醇是用至少一种蔗糖类引发剂形成的聚醚多元醇)的组合来增加。举例来说,其他环氧烷类多元醇可以是蔗糖丙三醇引发的环氧丙烷类多元醇(例如VORANOLTM360,其是官能度为约4.6且羟基数为360的蔗糖/丙三醇引发的多元醇,可购自陶氏化学公司(TheDowChemicalCompany))。当将环氧丁烷类聚醚多元醇和其他环氧烷类多元醇组合且与芳香族异氰酸酯反应时,关于相对于用以多元醇的总重量计100重量%的环氧丁烷类多元醇制得的聚氨基甲酸酯产品涂层膜,整个聚氨基甲酸酯涂层膜的弹性模数和/或拉伸强度可得以进一步增加。
当仅制备环氧丁烷类聚醚多元醇时,多元醇形成方法包括使每分子具有至少两个羟基和/或胺氢的至少一种类型的引发剂与以多元醇形成方法中环氧烷的总量计量为100重量%的环氧丁烷反应。当制备多元醇(例如聚醚多元醇)的混合物时,多元醇形成方法包括使每分子至少两个羟基和/或胺氢的至少一种类型的引发剂、以多元醇形成方法中环氧烷的总重量计35重量%到99.9重量%环氧丁烷以及以多元醇形成方法中环氧烷的总重量计0.1重量%到65重量%环氧丙烷或环氧乙烷反应。本文中包括并且本文中公开在多元醇形成方法中环氧丁烷的量的35重量%与99.9重量%之间以及在环氧丙烷或环氧乙烷的量的0.1重量%到65重量%之间的所有个别值和子范围。
用于形成多元醇的示例性引发剂包括例如蔗糖、果糖、乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、聚乙二醇、聚丙烯、三羟甲基丙烷、乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、环己二醇、季戊四醇、山梨糖醇、二醇、赤藻糖醇、丙三醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷、甘油、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、乙二胺、二亚乙基三胺、新戊二胺以及环己烷二甲醇。在一个示例性实施例中,所得环氧丁烷类聚醚多元醇是数量平均分子量在500与2000之间的丙三醇引发的环氧丁烷三醇。
引发剂的一部分可以是含有伯和/或仲氨基的一者,如乙二胺、六亚甲基二胺、二乙醇胺、单乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、哌嗪、氨基乙基哌嗪、二异丙醇胺、单异丙醇胺、甲醇胺、二甲醇胺、甲苯二胺(所有异构体)等。备受关注的聚醚多元醇是平均官能度为每分子4.5到7个羟基的非胺引发的多元醇。根据示例性实施例,用于形成多元醇的多元醇形成方法可以包括作为线形或环状化合物的至少一种引发剂。
催化剂也可以用于制造聚醚多元醇,即,用于环氧烷与引发剂之间的反应,且催化剂可以是阴离子型或阳离子型。举例来说,催化剂可以在多元醇形成方法中添加到包括环氧丁烷和至少一种引发剂的反应混合物中。催化剂可以是例如KOH、CsOH、三氟化硼、双金属氰化物络合物(DMC)催化剂(如六氰钴酸锌)或季磷腈盐化合物。
用于形成聚氨基甲酸酯涂层膜的异氰酸酯是芳香族异氰酸酯,例如芳香族有机聚异氰酸酯。聚氨基甲酸酯涂层膜形成于一种方法中,所述方法可以包括使用用于形成最终产品的单一反应混合物或可以包括在不同阶段施加的多个独立反应混合物以形成最终产品。芳香族异氰酸酯理想地每分子包括1.5到3.2个异氰酸酯基。芳香族异氰酸酯可以包括选自由苯基、苯甲基和甲苯基组成的群组中的至少一者。
示例性聚异氰酸酯包括间亚苯基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯(TDI)、亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)、聚亚甲基聚苯基异氰酸酯(PMDI)、1-甲氧基苯基-2,4-二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4′-二异氰酸酯、4,4′-亚联苯基二异氰酸酯、3,3′-二甲氧基-4,4′-联苯二异氰酸酯、3,3′-二甲基-4-4′-联苯二异氰酸酯、3,3′-二甲基二苯基甲烷-4,4′-二异氰酸酯、4,4′,4″-三苯基甲烷三异氰酸酯、甲苯三异氰酸酯和二甲基二苯基甲烷四异氰酸酯。举例来说,可以使用选自TDI、MDI和PMDI群组中的至少一者。
当实现芳香族异氰酸酯与具有如本文所述的最低环氧丁烷含量的多元醇之间的反应时,还可以在制备聚氨基甲酸酯涂层中使用额外的组分,如选自由以下各者组成的群组中的至少一者:表面活性剂、催化剂、乳化剂、防腐剂、阻燃剂、着色剂、抗氧化剂、增强剂和填充剂。
表面活性剂可以用于调节泡孔大小和/或使聚氨基甲酸酯涂层在其扩展和固化时稳定。一种类型的适用的硅酮表面活性剂是聚二甲基硅氧烷类型。另一种适用的类型的硅酮表面活性剂具有用聚(氧基亚烷基)改性的聚硅氧烷主链。可以使用含有每一类型的至少一种表面活性剂的混合物。
当实现芳香族异氰酸酯与具有如本文所述的最低环氧丁烷含量的多元醇之间的反应时,所用的催化剂的总量可以是每100重量份芳香族异氰酸酯0.0015到5、更确切地说0.01到1重量份。多元醇与异氰酸酯之间的反应的催化剂可以是阴离子型或阳离子型。示例性催化剂包括例如三乙胺、1,4-二氮杂双环[2.2.2.]辛烷(DABCO)、N-甲基吗啉、N-乙基吗啉、N,N,N′,N′-四甲基六亚甲基二胺、1,2-二甲基咪唑以及锡化合物,如乙酸锡(II)、辛酸锡(II)、月桂酸锡(II)、二月桂酸二丁基锡、二马来酸二丁基锡、二乙酸二辛基锡和二丁基二氯化锡。催化剂任选地单独或以其混合物形式使用。
当环氧丁烷类聚醚多元醇用于形成聚氨基甲酸酯涂层膜时,可以避免添加可调节疏水性的特殊添加剂。当聚氨基甲酸酯涂层膜的疏水性通过使用这些特殊添加剂调节时,特殊添加剂可通常对所得涂层的其他特性具有有害作用。因此,对可以使用特殊添加剂改变特性的程度存在限制。
举例来说,在形成聚氨基甲酸酯涂层的方法中避免包括含有超过10个碳原子的烷基部分的脂肪酸类添加剂的特殊添加剂(如蓖麻油类添加剂),例如使得反应混合物实质上不含任何脂肪酸类添加剂。另外,硫类添加剂的添加(如含硫溶液,其通过调节疏水性控制由聚氨基甲酸酯涂层膜封装的材料的释放)也得以避免(例如所得聚氨基甲酸酯涂层膜可以完全排除硫)。
为了形成最终聚氨基甲酸酯涂层膜,多元醇的存在量可以是用于形成聚氨基甲酸酯涂层膜的方法的异氰酸酯的总重量的40重量%到80重量%。本文中包括并且本文中公开在40重量%与80重量%之间的所有个别值和子范围。举例来说,下限可以是45、50、55、60、65、70或75重量%中的一者,且上限可以是45、50、55、60、65、70或75重量%中的一者,其中下限小于上限。
用于形成聚氨基甲酸酯涂层膜的反应方法中的异氰酸酯基与异氰酸酯反应性基团(例如羟基)的比率可以是0.8∶1与2.0∶1。举例来说,寻求反应系统中至少单一的、且更确切地说大于1.05的异氰酸酯基与羟基的指数。
根据一个示例性实施例,所述方法可以包括使用官能度在2到3之间的芳香族异氰酸酯和环氧丁烷类聚醚三醇。举例来说,可以使用30重量%到50重量%的PMDI和50重量%到70重量%的环氧丁烷类聚醚三醇,其中每一重量%是以PMDI和环氧丁烷类聚醚三醇的组合重量计,并且当组合时等于100重量%。芳香族异氰酸酯与环氧丁烷类聚醚三醇总重量的重量比可以是1∶1.01到1∶2。环氧丁烷类聚醚三醇的总重量可以大于芳香族异氰酸酯的总重量。
根据一个示例性实施例,聚氨基甲酸酯涂层膜可以通过使用组合两种组分的多组分设备制得,例如包括芳香族异氰酸酯和任何其他异氰酸酯官能材料的组分A以及包括环氧丁烷类聚醚多元醇和任何其他多元醇组分的组分B(例如具有其他额外组分,如用于多元醇和异氰酸酯的反应的催化剂)。
来源于实施例的聚氨基甲酸酯涂层膜具有极佳防潮特性和优越的疏水性,同时维持良好机械强度。具体来说,所属领域的技术人员将认识到囊封膜的材料特征(如疏水性、水吸收百分比和水蒸气透过率)适用于预测囊封膜的性能。举例来说,水吸收百分比可以小于1.3%。根据示例性实施例的聚氨基甲酸酯涂层膜的水蒸气透过率可以是0.005到0.275g/1000*in2*天,例如0.200到0.275g/1000*in2*天。另外,根据实施例的聚氨基甲酸酯涂层膜还例如通过减少所用组分的总数且由此减少整体成本来简化涂布过程。
根据一个示例性实施例,极佳防潮特性和优越的疏水性可以通过作为至少环氧丁烷类聚醚多元醇和芳香族异氰酸酯的反应产物的聚氨基甲酸酯囊封膜来实现。聚氨基甲酸酯囊封膜可以是多层涂层,其甚至在室温下在水中储存24小时后也保留至少20重量%(例如至少22重量%、至少24重量%、至少25重量%、至少27重量%等)的囊封材料(如脲)的初始总重量。举例来说,多层涂层可以被调配成在于室温下在水中储存前24小时期间保留在20重量%到50重量%之间、在21重量%到40重量%之间、在20重量%到35重量%之间、在22重量%到30重量%之间、在24重量%到29重量%之间、在25重量%到28重量%之间等。聚氨基甲酸酯囊封膜可以通过使用各种方法中的一者(如喷雾方法)制备。
可以经涂布以在聚氨基甲酸酯囊封中形成微粒材料的适合的肥料包括例如天然和合成肥料。举例来说,肥料可以是钙类、镁类、硫酸盐类或磷酸盐类。肥料可以用于形成经囊封肥料粒子,所述经囊封肥料粒子含有以经囊封肥料粒子的总重量计0.5重量%到15重量%的根据示例性实施例的聚氨基甲酸酯涂层膜。
实例
以下实例仅为说明提供且并不打算以任何方式限定或限制实施例。
主要使用以下材料:
PAPITM27PMDI(聚亚甲基聚苯基异氰酸酯),可购自陶氏化学公司,
具有约2.7的官能度、约134的异氰酸酯当量重量和31.4
重量%的NCO含量。
BOTRIOL聚醚多元醇,其为基于环氧丁烷的丙三醇引发的多元醇,具
有277的近似值的OH数量和202的当量重量。
VORAPELTMT5001疏水性多元醇(可购自陶氏化学公司)。
VORANOLTM360聚醚多元醇,其为蔗糖/丙三醇聚醚,具有4.5的近似值的
官能度和3的近似值的OH数量(可购自陶氏化学公司)。
VORANOLTMCP-450聚醚多元醇,其为丙三醇丙氧基化聚醚三醇,具有380的近
似值的OH数量(可购自陶氏化学公司)。
TEA三乙醇胺(可购自西格玛-奥德里奇公司(Sigma-Aldrich))。
蓖麻油脂肪酸类多元醇,具有2.7的官能度,可购自西格玛-奥德
里奇公司。
膜样品(工作实例1和比较实例A和B)和涂层样品(工作实例2和比较实例C和D)用上述材料制备。
膜样品
相对于工作实例1和比较实例A和B,制备三个不同的20密耳(0.51毫米)膜。
下表1展示每一膜中此类材料的量以及针对每一此类膜选择的机械数据。
表1
每一示例性膜和根据比较实例的膜的拉伸强度和伸长率结果可使用ASTMD1708获得。
下表2展示相对于表1的膜的水吸收百分比的额外结果。
表2
(水吸收百分比)
具体来说,表2包括如经24到120天的时间观察到的在70℃下的水吸收百分比。样品在测量质量之前使用纸巾干燥。质量基于浸渍后的质量变化测量。水吸收百分比使用以下式1以重量百分比的增加形式表示:
式1
水吸收百分比=[(样品湿重-样品干重/样品干重]×100。
表1的膜的相对于水蒸气透过率(WVTR)的额外结果展示在以下表3中。WVTR在MOCONTMPermatran-W700水蒸气渗透性仪器上根据ASTMF-1249测量。测试条件如下:37C,在100%相对湿度下水蒸气的测试气体,和在0%相对湿度下氮气的载气。
表3
如上表2和3中所示,实例1的亚丁基类多元醇膜展现出在水蒸气渗透率和水吸收百分比两个方面优于比较实例A的环氧丙烷类多元醇膜的相对改进的屏障特性,以及在水蒸气渗透方面优于比较实例B的蓖麻油类多元醇膜的改进的屏障特性。另外,维持实例1的环氧丁烷类多元醇膜的机械完整性,同时实现在水吸收和水蒸气透过方面的改进。
涂层样品
关于工作实例2和比较实例C和D,制备三个不同涂层。具体来说,通过将60克脲球粒(99%,可购自西格玛奥德里奇公司)与必需量的多元醇一起放入约8盎司(0.24L)塑料杯中来制备涂层。下表4展示每一涂层中此类材料的量以及每一此类涂层的脲释放数据百分比。
表4
实例2 比较实例C 比较实例D
VORAPELTM T5001(重量克) 0.29 -- --
VORANOLTM 360(重量克) -- 0.30 --
VORANOLTM CP-450(重量克) -- -- 0.27
TEA(重量克) 0.02 -- --
PAPITM 27(重量克) 0.30 0.30 0.33
以经涂布球粒的总重量计聚氨基甲酸酯涂层重量百分比 5.4 5.3 5.2
在23℃下在水中储存24小时后释放的脲百分比 73 84 86
为了形成涂层,将来自上表4的个别多元醇组分(其包括用于工作实例2的TEA)各自与60克脲球粒一起在塑料杯中搅拌2-3min。接着,添加必需量的聚异氰酸酯组分(PAPITM27),且将所得混合物搅拌2-3min,以有助于涂层在所得涂布脲上获得足够均匀分布。接着,将所得经涂布脲置放于烘箱中的铝罐中且在100℃下加热10分钟。在这10分钟时间段期间将经涂布区域混合至少3次,企图将粒子的共同粘着减少和/或减到最少。涂布程序包括将经涂布脲在根据上表4的个别多元醇组分中搅拌2-3分钟,接着添加聚异氰酸酯组分且搅拌2-3分钟,且接着放在烘箱中的铝罐中且在100℃下加热10分钟,将所述涂布程序再重复5次(在表4的材料的情况下总共6个涂布步骤),以实现所得多层经涂布脲的5.7重量%的理论涂层(以多层经涂布脲球粒的总重量计)。理论涂层基于以下计算:
估计每一涂布层包括600mg材料,因而估计所用涂布材料的总重量为3.6克。
然而,因为一些涂层损失(例如在涂布过程期间在容器壁上),多层经涂布脲的实际涂层是约5.2-5.4重量%。
为了测定实际涂层,测量所得多层经涂布脲的最终质量,且基于以下计算实际涂层:
(1)涂布后材料的最终重量-60g(脲的起始重量)=脲上涂布材料的实际重量
(2)
在涂布程序完成之后,将多层经涂布脲在100℃下加热1小时且接着在室温下在罐中储存7天,随后进行脲释放测试。对于脲释放测试,其结果以释放的脲百分比的形式报导在表4中,将约4g多层经涂布脲添加在其中具有约16mL去离子水的约2盎司(0.06L)玻璃罐中。将玻璃罐中的混合物旋动且接着使其在约23℃下静置24小时。接着,借助于25-30mL去离子水从混合物中过滤固体。在约100℃下蒸发20小时后,测定释放进入溶液的脲的质量。使用以下式2:由多层经涂布球粒释放的脲的质量除以脲的总质量用于测定所释放的脲的百分比:
式2
所释放的脲的百分比=[(样品重量)×(1-(镀层的重量百分比/100))]。
具体来说,以下方程式:4g×(1-(来自表4的涂层重量%/100))用于计算上表4中示出的从多层经涂布脲释放的脲的总体百分比。

Claims (9)

1.一种聚氨基甲酸酯囊封,其包含:
聚氨基甲酸酯膜,其为芳香族异氰酸酯和多元醇的反应产物,所述多元醇包括以所述多元醇的总重量计量为至少35重量%的环氧丁烷类聚醚多元醇,和
微粒材料,其由所述聚氨基甲酸酯膜封装。
2.根据权利要求1所述的聚氨基甲酸酯囊封,其中所述聚氨基甲酸酯囊封是防湿缓释肥料粒子囊封。
3.根据权利要求1所述的聚氨基甲酸酯囊封,其中所述环氧丁烷类聚醚多元醇是三醇。
4.根据权利要求1所述的聚氨基甲酸酯囊封,其中所述环氧丁烷类聚醚多元醇是包括环氧丁烷和甘油引发剂的混合物的另一反应产物。
5.根据权利要求1所述的聚氨基甲酸酯囊封,其中所述聚氨基甲酸酯膜的水蒸气透过率是0.200到0.275g/1000*in2*天。
6.根据权利要求1所述的聚氨基甲酸酯囊封,其中所述反应产物实质上不含任何脂肪酸类添加剂。
7.根据权利要求1所述的聚氨基甲酸酯囊封,其中所述多元醇还包括环氧丙烷类聚醚多元醇。
8.根据权利要求7所述的聚氨基甲酸酯囊封,其中所述多元醇包括35到99.9重量%的所述环氧丁烷类聚醚多元醇和0.1到65重量%的所述环氧丙烷类聚醚多元醇,每一重量百分比均以所述多元醇的总重量计。
9.根据权利要求7所述的聚氨基甲酸酯囊封,其中以所述多元醇的总重量计,所述环氧丁烷类聚醚多元醇的量大于所述环氧丙烷类聚醚多元醇的量。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109196010A (zh) * 2016-05-31 2019-01-11 陶氏环球技术有限责任公司 低阴极剥离涂料组合物

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9416064B2 (en) * 2013-08-07 2016-08-16 Chinese Academy of Agricultural Sciences Institute of Agricultural Resources and Regional Planning Method for producing controlled-release fertilizer coated with polyurethane
WO2023183236A1 (en) * 2022-03-21 2023-09-28 Dow Global Technologies Llc Coated fertilizer granule compositions
WO2024081162A1 (en) * 2022-10-11 2024-04-18 Dow Global Technologies Llc Moisture-curable composition

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4483974A (en) * 1982-08-18 1984-11-20 Bayer Aktiengesellschaft Process for the production of stabilized polyisocyanates, the polyisocyanates so-stabilized and their use in the production of polyurethanes
WO1993007194A1 (en) * 1991-10-07 1993-04-15 Landec Corporation Thermoplastic elastomers
CN101323545A (zh) * 2008-07-18 2008-12-17 中国农业大学 可降解型聚合物包膜控释肥料及其制备方法与专用包膜材料
CN101679588A (zh) * 2007-06-28 2010-03-24 住友化学株式会社 涂有聚氨酯树脂的颗粒
CN102504171A (zh) * 2011-11-09 2012-06-20 福建师范大学 一种缓释肥料包膜剂的制备方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3219659A1 (de) 1982-05-26 1983-12-01 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Ionenaustauscher-duengemittel und verfahren zur gleichmaessigen und langfristigen versorgung von pflanzen mit naehrstoffen
US5665822A (en) * 1991-10-07 1997-09-09 Landec Corporation Thermoplastic Elastomers
US6503288B1 (en) 1996-12-30 2003-01-07 Bayer Corporation Process for the production of biodegradable encapsulated fertilizers
DE10038941C2 (de) * 2000-08-09 2002-08-14 Skw Bauwerkstoffe Deutschland Polyurethan-(Polymer-Hybrid-)Dispersion mit verringerter Hydrophilie, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie deren Verwendung
DE10221704A1 (de) * 2001-06-05 2003-01-23 Compo Gmbh & Co Kg Düngemittel mit verzögerter Freisetzung und Verfahren zu dessen Herstellung
US6896964B2 (en) * 2002-04-29 2005-05-24 Ryvec, Inc. Treated rubber and products made therefrom
UA116219C2 (uk) * 2012-11-16 2018-02-26 Басф Се Інкапсульована частинка
CN103387456B (zh) * 2013-07-23 2015-04-01 北京博亿诚科技有限公司 一种聚合物包膜控释农药颗粒剂及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4483974A (en) * 1982-08-18 1984-11-20 Bayer Aktiengesellschaft Process for the production of stabilized polyisocyanates, the polyisocyanates so-stabilized and their use in the production of polyurethanes
WO1993007194A1 (en) * 1991-10-07 1993-04-15 Landec Corporation Thermoplastic elastomers
CN101679588A (zh) * 2007-06-28 2010-03-24 住友化学株式会社 涂有聚氨酯树脂的颗粒
CN101323545A (zh) * 2008-07-18 2008-12-17 中国农业大学 可降解型聚合物包膜控释肥料及其制备方法与专用包膜材料
CN102504171A (zh) * 2011-11-09 2012-06-20 福建师范大学 一种缓释肥料包膜剂的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李俊贤编著: "《塑料工业手册:聚氨酯》", 31 July 1999, 化学工业出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109196010A (zh) * 2016-05-31 2019-01-11 陶氏环球技术有限责任公司 低阴极剥离涂料组合物

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