CN105237285A

CN105237285A - 一种化合聚合型高保水缓控释肥及其制备方法

Info

Publication number: CN105237285A
Application number: CN201510573160.XA
Authority: CN
Inventors: 朱彦芳
Original assignee: Qingdao Xinyaodi Agriculture Technology Co Ltd
Current assignee: Qingdao Xinyaodi Agriculture Technology Co Ltd
Priority date: 2015-09-10
Filing date: 2015-09-10
Publication date: 2016-01-13

Abstract

本发明公开了一种化合聚合型高保水缓控释肥，由凹凸棒、磷酸酯化聚乙烯醇、硅藻土、糊化淀粉、水溶性乙烯类不饱和单体、水溶性自由基聚合引发剂、复合交联剂、肥料等原料通过化学聚合法制得。产品具有肥料缓控释、保水释水、改善土壤等功能，有效提高了肥料利用率，减少了因一次施肥带来的肥料流失和作物供养不足，有效保持土壤水分，改善土壤结构，增强土壤透气性；缓控释载体选用凹凸棒、磷酸酯化聚乙烯醇、硅藻土、糊化淀粉混合物，且选用复合交联剂，显著提升产品保水功效；生产成本低，生态环保，便于大规模推广应用。

Description

一种化合聚合型高保水缓控释肥及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种化合聚合型高保水缓控释肥及其制备方法，属肥料加工领域，特别是涉及一种保水缓控释肥。

背景技术

化肥在农业生产中占有重要地位，是农业生产中最大的物质投资，约占全部生产性支出的50%。据联合国粮农组织统计，施用化肥可提高作物单产55%左右，提高总产30%左右。然而，目前化肥施用中存在以下主要问题:一是化肥用量大，利用率低;二是化肥施用不合理而造成环境污染，农产品品质降低，出现严重的食物安全问题。因此，提高肥料的利用率，减轻其对环境的污染，发展可持续高效农业己成为世界各国共同关注的问题。解决这一问题的有效途径之一是研制缓控释肥料，这也是新世纪肥料发展的方向。

在农业生产中，水是制约农业发展的重要因素。全球有42.9%旱耕地，旱地农业受干旱影响主要表现在自然降雨与作物生长水分需求不相协调，因而，如何促使土壤保留更多雨水为植物“即需即用”是旱地保水的主要问题。保水剂是能够吸收自身质量数百倍乃至上千倍水的高分子聚合物，具有较强的吸水和保水能力。许多研宄表明，保水剂有改善土壤物理性质、提高种子出苗率和发芽率、降低灌概次数和提高肥料养分利用率等多重功效。随着保水剂研究和应用的不断发展，将保水剂的保水功能、控制释放技术与肥料在材料与功能上复合一体化，既可以实现对肥料的吸附和缓慢释放，提高肥料的利用率，又可以起到一定的吸水保水作用，延长肥效和灌概周期，节约用水，增加经济效益。保水型缓控释肥料的研究开发己成为国内外节水农业领域中最有研发前景的新型肥料。

我国是水资源缺乏的国家之一，干旱半干旱地区总面积为455万hm²，占国土总面积的47%，水分短缺和水肥不协调是制约农业发展的关键。因此，通过施肥改善土壤的理化性质，实现水肥一体化和发展高效农业巳经成为旱作农业面向未来持续发展的重要环节。保水缓释肥是由保水剂与有机无机复肥叠加的新型肥料。该肥料将水肥调控技术、化学保水技术和肥料缓释技术等物化到肥料中，集水分、养分供应和调控于一体，是我国农业用肥发展的主导方向。但目前在保水缓控释肥的开发应用过程中成本高、抗盐性差、保水提高肥料利用率效果不稳定等弊端，制约了保水缓控释肥的规模化应用。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供一种化合聚合型高保水缓控释肥及其制备方法，具有具有吸水量高、保水时间长、提升肥料利用率高、抗盐性强、成本低、绿色环保、无二次污染等优势。

本发明上述目的是通过以下技术方案予以实现的：

本发明提供一种化合聚合型高保水缓控释肥，其特征在于原料组成包括：凹凸棒、磷酸酯化聚乙烯醇、硅藻土、糊化淀粉、水溶性乙烯类不饱和单体、水溶性自由基聚合引发剂、复合交联剂、肥料组成，其质量份数为凹凸棒5～10份、磷酸酯化聚乙烯醇3～5份、硅藻土2～3份、糊化淀粉2～3份、水溶性乙烯类不饱和单体5～10份、水溶性自由基聚合引发剂0.0006～0.001份、复合交联剂0.0008～0.0012份、肥料60～80份。

上述水溶性乙烯类不饱和单体是丙烯酸、丙烯酰胺中的一种或两种混合物。

上述水溶性自由聚合引发剂是过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠中的一种或几种混合物。

上述复合交联剂是N，N-亚甲基双丙烯酰胺和聚乙二醇的混合物，质量组成份数为N，N-亚甲基双丙烯酰胺65～75份、聚乙二醇25～35份。

上述肥料是氮肥、磷肥、钾肥、复合肥、微量元素肥、有机肥、有机复合肥、生物肥中的一种或多种的混合。

本发明提供一种化合聚合型高保水缓控释肥，其特征在于制备方法具体包括以下步骤：

（1）混合溶解：将凹凸棒、磷酸酯化聚乙烯醇、硅藻土、糊化淀粉加入到水溶性乙烯类不饱和单体溶液中，加入肥料，溶解完全，再依次加入水溶性自由基聚合引发剂和复合交联剂，采用高速搅拌机进行搅拌分散或采用胶体磨进行分散，得到混合物料；

（2）聚合反应：混合物料在反应器中于80～160℃条件下加热3～8h，得到凝胶；

（3）干燥粉碎：将反应生成的凝胶干燥、粉碎即得化合聚合型高保水缓控释肥。

本发明提供一种化合聚合型高保水缓控释肥及其制备方法，肥料产品外观为均匀粉末或颗粒，水分含量≤10.0，养分（N+P₂O₅+K₂O）含量可通过调整产品配方中肥料组成满足客户需求。目前该产品已实现商业化生产，年产量5000吨以上，产品深受市场青睐，目前正在筹建新的生产线，实现万吨级以上规模化生产。

本发明提供一种化合聚合型高保水缓控释肥及其制备方法，其优势在于：一是产品具有肥料缓控释、保水释水、改善土壤等功能，有效提高了肥料利用率，减少了因一次施肥带来的肥料流失和作物供养不足，有效保持土壤水分，改善土壤结构，增强土壤透气性；大田试验结果表明该产品用于西红柿种植，亩均产量提高18.13%，差异达到显著水平（P<0.01），与常规缓控释肥比较产量提高6.47%；二是缓控释载体选用凹凸棒、磷酸酯化聚乙烯醇、硅藻土、糊化淀粉混合物，且选用复合交联剂，产品吸水率提高15%以上,缓释期达到9个月以上；三是产品生产成本低，生态环保，便于大规模推广应用。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例1：

一种化合聚合型高保水缓控释肥，通过以下步骤制备：

（1）配料：按凹凸棒10份、磷酸酯化聚乙烯醇3份、硅藻土3份、糊化淀粉2份、丙烯酸10份、过硫酸钾0.0006份、N，N-亚甲基双丙烯酰胺0.00085份、聚乙二醇0.00035份、尿素60份比例配料；

（2）混合溶解：将凹凸棒、磷酸酯化聚乙烯醇、硅藻土、糊化淀粉加入到丙烯酸溶液中，加入尿素，溶解完全，再依次加入过硫酸钾和N，N-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇，采用高速搅拌机进行搅拌分散或采用胶体磨进行分散，得到混合物料；

（3）聚合反应：混合物料在反应器中于80～160℃条件下加热3～8h，得到凝胶；

（4）干燥粉碎：将反应生成的凝胶干燥、粉碎即得化合聚合型高保水缓控释肥。

实施例2：

一种化合聚合型高保水缓控释肥，通过以下步骤制备：

（1）配料：按凹凸棒5份、磷酸酯化聚乙烯醇5份、硅藻土2份、糊化淀粉3份、丙烯酸5份、过硫酸铵0.001份、N，N-亚甲基双丙烯酰胺0.0006份、聚乙二醇0.0002份、复合肥80份比例配料；

（2）混合溶解：将凹凸棒、磷酸酯化聚乙烯醇、硅藻土、糊化淀粉加入到丙烯酸溶液中，加入复合肥，溶解完全，再依次加入过硫酸铵和N，N-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇，采用高速搅拌机进行搅拌分散或采用胶体磨进行分散，得到混合物料；

实施例3：

一种化合聚合型高保水缓控释肥及其制备方法，通过以下步骤制备：

（1）配料：按凹凸棒8份、磷酸酯化聚乙烯醇4份、硅藻土2.5份、糊化淀粉2.5份、丙烯酰胺7.5份、过硫酸钠0.0008份、N，N-亚甲基双丙烯酰胺0.00075份、聚乙二醇0.00025份、过磷酸钙70份比例配料；

（2）混合溶解：将凹凸棒、磷酸酯化聚乙烯醇、硅藻土、糊化淀粉加入到丙烯酰胺溶液中，加入过磷酸钙，溶解完全，再依次加入过硫酸钠和N，N-亚甲基双丙烯酰胺、聚乙二醇，采用高速搅拌机进行搅拌分散或采用胶体磨进行分散，得到混合物料；

以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对被发明进行了详细的说明，但对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而对这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种化合聚合型高保水缓控释肥，其特征在于通过以下步骤制备：

（1）配料：按凹凸棒5～10份、磷酸酯化聚乙烯醇3～5份、硅藻土2～3份、糊化淀粉2～3份、水溶性乙烯类不饱和单体5～10份、水溶性自由基聚合引发剂0.0006～0.001份、复合交联剂0.0008～0.0012份、肥料60～80份比例配料；

（2）混合溶解：将凹凸棒、磷酸酯化聚乙烯醇、硅藻土、糊化淀粉加入到水溶性乙烯类不饱和单体溶液中，加入肥料，溶解完全，再依次加入水溶性自由基聚合引发剂和复合交联剂，采用高速搅拌机进行搅拌分散或采用胶体磨进行分散，得到混合物料；

2.根据权利要求1所述的一种化合聚合型高保水缓控释肥，其特征在于所述的水溶性乙烯类不饱和单体是丙烯酸、丙烯酰胺中的一种或两种混合物。

3.根据权利要求1所述的一种化合聚合型高保水缓控释肥，其特征在于所述的水溶性自由聚合引发剂是过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠中的一种或几种混合物。

4.根据权利要求1所述的一种化合聚合型高保水缓控释肥，其特征在于所述的复合交联剂是N，N-亚甲基双丙烯酰胺和聚乙二醇的混合物，质量组成份数为N，N-亚甲基双丙烯酰胺65～75份、聚乙二醇25～35份。

5.根据权利要求1所述的一种化合聚合型高保水缓控释肥，其特征在于所述的肥料是氮肥、磷肥、钾肥、复合肥、微量元素肥、有机肥、有机复合肥、生物肥中的一种或多种的混合。