CN109734509A - 一种装载功能性物质的自组装自修复的包膜控释肥料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装载功能性物质的自组装自修复的包膜控释肥料及其制备方法。本发明首先将修复剂、功能性物质装载到中空或介孔纳米材料中，然后将纳米材料包裹自组装材料，可以使之缓慢释放；再将装载好的纳米材料加入到包膜底液，得到包膜材料；最后对肥料颗粒进行包膜，得到包膜控释肥料。在相同释放周期的情况下，本发明所用包膜材料减少40‑60％，能降低成本，环保高效。而且本发明的包膜控释肥料中添加了修复剂，可以在前期修复膜材中的孔隙，使其释放曲线更加平稳；还装载有功能性物质，既能满足作物对养分的需求，又能促进作物生长、提高其抗逆性，还能改良土壤状况，具有广阔的市场应用前景。

Description

一种装载功能性物质的自组装自修复的包膜控释肥料及其制 备方法

技术领域

本发明涉及控释肥料生产技术领域，具体涉及一种低装载功能性物质的自组装自修复的包膜控释肥料及其制备方法。

背景技术

化肥对作物的增产有着举足轻重的作用，但是也存在很多问题，比如过量使用化肥造成当季利用率的低下，以及淋失挥发对大气和水体的影响等。

控释肥作为一种新型肥料已经广泛应用到生产实际当中去，它能显著提升肥料利用率，增加作物的产量，减少浪费和污染。但是，一方面包膜控释肥的包膜材料大多数源于石油化工产品，不利于原材料的可持续发展，而且原油加工成本高，污染浪费严重，加大了包膜肥料的成本；另一方面是包膜肥料存在养分前期释放慢，后期释放加快的普遍特点，这是因为包膜材料主要选取疏水材料，前期能有效阻挡水分进入膜内，随着时间的推移，水分通过膜材的微孔通道逐渐进入膜内，溶解养分，形成渗透压，然后释放出来。而且，微孔会随着释放越来越多越来越大，因此造成了养分的快速释放。而大量研究表明，作物的苗期生长对养分需求量大，成熟后期对养分需求量减少，因此，现有控释肥的养分释放曲线与作物的营养需求不符，难以满足作物在不同时期对于养分的需求。

另外，现代农业追求的是节能、低碳、增效、绿色，而肥料是最大的农业生产资料投入品，关系耕地质量和土壤生态建设的质量保障，承载着农产品质量安全的重要责任，肥料向高效化、多样化和功能化方向发展是目前化肥产业转型升级的重中之重。但现有控释肥更多的是关注养分的释放，对于含有功能性物质的控释肥的研究较少，特别是对于水溶性功能性物质，将其装载在控释肥中并随养分缓慢释放更是十分困难。

发明内容

针对上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种装载功能性物质的自组装自修复的包膜控释肥料及其制备方法。本发明的包膜控释肥料在包膜材料中添加有修复剂，可以修复膜材中的孔隙，使其养分释放曲线更加平稳，符合作物养分需求规律，利于促进作物生长；而且本发明的包膜控释肥料还装载有生物刺激素、土壤改良剂、生物激素、杀菌剂等功能性物质，既能满足作物对养分的需求，又能促进作物生长、提高其抗逆性，还能改良土壤状况，具有广阔的市场应用前景。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面，提供一种包膜材料，由如下重量份的原料制成：

生物基包膜基材65-75份、中空或介孔纳米材料0.3-0.6份、自组装材料20-30份、修复剂A 1-2份、修复剂B 1-2份、功能性物质0.1-0.5份。

优选的，所述生物基包膜基材为液化淀粉多元醇、液化甘蔗皮多元醇、液化虾蟹壳多元醇、液化纸板箱多元醇、环氧地沟油、环氧菜籽油、环氧蓖麻油、小麦秸秆纤维素、水稻秸秆纤维素、异氰酸酯、四乙烯五胺的一种或多种的混合物。更优选的，所述生物基包膜基材为液化纸板箱多元醇、环氧地沟油、小麦秸秆纤维素、异氰酸酯、四乙烯五胺按质量比1:1:1:1:0.2的比例混合。本发明研究发现，以上述液化纸板箱多元醇、环氧地沟油、小麦秸秆纤维素、异氰酸酯、四乙烯五胺这五种物质按比例混合后作为生物基包膜基材具有更优异的性能，这五种物质成膜后可以交叠穿插形成网络互穿结构，减少膜孔隙，增加致密性，提高控释性能。

其中，液化纸板箱多元醇由如下方法制备而成：

将1份将纸板箱粉碎过筛后，加入到三颈烧瓶中，然后加入2份聚丙烯二醇-对羟基苯甲醛混合液(混合液中聚丙烯二醇与对羟基苯甲醛的质量比1:1)，最后加入0.3份氢氧化钾，加热到60-80℃反应30min后得到。

其余多元醇(例如：液化淀粉多元醇、液化甘蔗皮多元醇、液化虾蟹壳多元醇)的制备与之相同。

环氧地沟油、环氧菜籽油、环氧蓖麻油均为现有的市售产品；或者按现有技术的方法制备得到，例如，环氧地沟油可以按“过氧甲酸法制备环氧地沟油”(石河子大学学报(自然科学版))制备得到。

小麦秸秆纤维素、水稻秸秆纤维素也均为现有的市售产品；或者按现有技术的方法制备得到，例如，小麦秸秆纤维素可以按专利CN104594091A的方法制备；或者按硕士学位论文“小麦秸秆中高纯度纤维素的提取及应用”(中国科学技术大学，2009年)的方法制备。

优选的，所述中空或介孔纳米材料为中空纳米二氧化硅、中空纳米氧化铝、中空纳米二氧化钛、中空氧化铁、中空纳米银、介孔纳米二氧化硅、介孔纳米氧化铝、微纳米胶囊等的一种或两种以上的组合。更优选的，所述中空或介孔纳米材料为中空纳米二氧化硅、中空氧化铁、中空纳米氧化铝按质量比1:1:1组合。上述组合作为中空或介孔纳米材料，不仅可以提高膜材的疏水性，提升控释性能，还可以为作物提供必要的硅、铁和铝营养元素。

上述中空或介孔纳米材料均为现有的市售产品；或者按现有的方法制备得到，例如：将二氧化硅、氧化亚铁、氧化镁等与盐酸溶液混合后在马福炉里高温灼烧即可得到。

优选的，所述自组装材料为聚多巴胺、聚丙烯多巴胺混合液(聚丙烯与多巴胺按质量比1:1混合)、多肽、溴化铵、二甲氨基丙基二环己碳二亚胺(即“1-(3-二甲氨基丙基)-3-环己基碳二亚胺”)、N-羟基硫代琥珀酰亚胺、聚乙烯亚胺的一种或多种的混合物。更优选的，所述自组装材料为聚丙烯多巴胺混合液、溴化铵、二甲氨基丙基二环己碳二亚胺按质量比1:1:2的比例混合。

优选的，所述修复剂A为聚丁烯二醇、聚丙烯二醇、聚丙烯醇、小分子氨基酸、间苯二亚甲基二异氰酸酯的一种或两种以上的组合。

优选的，所述修复剂B为十水硼酸钠、硼酸氢钠、硼酸钾、硝酸钙、硫酸钙的一种或两种以上的组合。

优选的，所述功能性物质为生物刺激素、土壤改良剂、生物激素、农药、杀菌剂的一种或两种以上的组合。其中：

所述生物刺激素优选为藻蓝素、氨基葡萄糖钠、壳多糖、亚磷酸钾、多胺等一种或两种以上的组合。更优选的，所述生物刺激素为藻蓝素、氨基葡萄糖钠(即D-氨基葡萄糖硫酸钠盐)、亚磷酸钾按质量比1：1：1混合，上述组合制备的生物刺激素能促进植物生根和生长发育。

本发明的第二方面，提供上述包膜材料在制备控释肥料中的应用。

本发明的第三方面，提供一种装载功能性物质的自组装自修复的包膜控释肥料，包括肥料颗粒，以及喷涂在肥料颗粒表面的上述包膜材料；所述包膜材料占肥料颗粒重量的1-7％。

本发明的第四方面，提供上述装载功能性物质的自组装自修复的包膜控释肥料的制备方法，包括方法一和方法二，其中：

所述方法一包括以下步骤：

(1)将中空或介孔纳米材料加入到含有修复剂A和功能性物质的溶液中超声装载，装载后进行离心分离，得到装载有修复剂A和功能性物质的纳米材料；

(2)将装载有修复剂A和功能性物质的纳米材料加入到自组装材料中，室温混合反应10-30min，反应后离心分离，得到自组装纳米材料；

(3)将自组装纳米材料加入到含有修复剂B的生物基包膜基材中，混合均匀，得到包膜材料；

(4)将肥料颗粒加入到转鼓中预热到40-60℃，然后将包膜材料加入到转鼓中固化成膜，即制备得到装载功能性物质的自组装自修复的包膜控释肥料；

所述方法二包括以下步骤：

(1)将中空或介孔纳米材料加入到含有修复剂A和功能性物质的溶液中超声装载，装载后进行离心分离，得到装载有修复剂A和功能性物质的纳米材料；

(2)将自组装材料加入到溶有修复剂B的生物基包膜基材中，再加入装载有修复剂A和功能性物质的中空或介孔纳米材料，混合均匀，得到包膜材料；

(3)将肥料颗粒加入到转鼓中预热到40-60℃，然后将包膜材料加入到转鼓中固化成膜，即制备得到装载功能性物质的自组装自修复的包膜控释肥料。

本发明的有益效果：

1.本发明的装载功能性物质的自组装自修复的包膜控释肥料，在其膜材中添加的物质均是功能性物质，添加的修复剂可以随肥料释放一起释放出来对膜材的微孔进行修复堵孔，提升控释性能，同时修复剂还有生物功能，促进作物生长；添加的纳米材料不仅可以再增加材料疏水性能，提升控释特性，本身也可以作为营养元素。

2.本发明的装载功能性物质的自组装自修复的包膜控释肥料，以生物基膜材为包膜材料，减少了对石油化工产品的依赖，减少了资源浪费和对环境的污染，而且大大降低了成本，实现了可持续发展。

3.本发明的装载功能性物质的自组装自修复的包膜控释肥料，加入了膜材修复剂，可以及时修复膜材的微孔，不会在中后期出现养分快速释放的情况，延长了释放期，因此相同控释期的包膜肥料，本产品的用材更省，可以降低成本；而且肥料为控释肥，其养分释放曲线更为平稳，与作物营养需求一致，一次施入不用追肥，节省劳动力。

4.本发明生产的包膜控释肥料残膜可以降解并且含有一定的有机营养物质，分解后可以给作物提供营养。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

正如背景技术部分介绍的，现有的控释肥存在如下问题：(1)现有控释肥的包膜材料大多源于石油化工产品，成本高且不环保；(2)现有控释肥存在养分前期释放慢、后期释放快的普遍特点，与作物对养分的需求不符；(3)现有控释肥的功能比较单一，难以将水溶性的功能性物质装载在控释肥中。

基于此，本发明提供了一种装载功能性物质的自组装自修复的包膜控释肥料及其制备方法。本发明将自组装材料、修复剂、功能性物质加入到包膜底液中，然后对肥料颗粒进行包膜；本产品首先将修复剂、功能性物质装载到中空或介孔纳米材料中，然后将纳米材料包裹自组装材料，可以使之缓慢释放；再将装载好的纳米材料加入到生物基包膜基材中对其进行改性，增加膜材疏水性，减少孔隙度；最后对肥料颗粒进行包膜，得到产品。本产品相同释放周期，所用包膜材料减少40-60％，包膜的原材料为各种生物基膜材，能降低成本，环保高效。而且产品中添加了修复剂，可以在中后期修复膜材中的孔隙，使其释放曲线更加平稳；再者该膜材添加了生物刺激素能促进作物生长，提高其抗逆性，该产品拥有广阔的市场应用前景。

在本发明的一种实施方案中，所述装载功能性物质的自组装自修复的包膜控释肥料，通过如下方法制备得到：

首先将中空或介孔纳米材料加入到液体的修复剂A、功能性物质中超声1h装载，然后将纳米材料与这些物质离心分离，倒掉清液后取出干燥。然后将其加入到自组装材料中室温下混合反应10-30min进行包覆，其自组装原理是材料间分子间作用力使其按一定规则形态排列，增加其致密性，反应完全后，同样离心分离后备用。将自组装后的中空或介孔纳米材料加入到溶有修复剂B的生物基包膜基材中混合均匀，再将肥料颗粒加入到转鼓中预热到40-60℃，然后将混匀的包膜液加入到转鼓中固化成膜得到包膜控释肥料，其修复原理是生物基控释膜材随着养分的释放会产生大量孔隙，而修复剂A也会从中空或介孔纳米材料中释放出来并与在生物基包膜基材中的修复剂B相遇立即反应固化或凝胶化对膜孔或缝隙进行堵孔修复，以延长控释肥的释放周期，使养分释放曲线更加平稳，而且与作物的营养需求相符。

上述制备方法中，装载有修复剂A和功能性物质的中空或介孔纳米材料可以与自组装材料先混合，再加入到溶有修复剂B的生物基包膜基材中；也可以将自组装材料与溶有修复剂B的生物基包膜基材先混合，再加入装载有修复剂A和功能性物质的中空或介孔纳米材料。

因此，在本发明的另一种实施方案中，所述装载功能性物质的自组装自修复的包膜控释肥料，通过如下方法制备得到：

将中空或介孔纳米材料加入到液体的修复剂A、功能性物质中超声1h装载，然后将纳米材料与这些物质离心分离，倒掉清液后取出干燥，得到装载有修复剂A和功能性物质的中空或介孔纳米材料。

将自组装材料加入到溶有修复剂B的生物基包膜基材中，再加入装载有修复剂A和功能性物质的中空或介孔纳米材料，混合均匀，得到包膜液。

再将肥料颗粒加入到转鼓中预热到40-60℃，然后将混匀的包膜液加入到转鼓中固化成膜得到包膜控释肥料。

本发明的包膜控释肥料中，各原料组分是一个有机的整体，具有协同促进作用；其中，中空或介孔纳米材料不仅可以装载修复剂、生物刺激素、土壤改良剂、生物激素、农药、杀菌剂及其他功能性物质；而且，纳米材料的加入可以提升膜材的疏水性，提升控释性能。修复剂A与B分开分布在纳米材料和膜材基材中，A释放出来后与B反应固化修复膜材的微孔。海藻素、氨基葡萄糖钠、壳多糖、亚磷酸钾等多种功能性物质，不仅可促进作物生长发育，而且还可以作为修复剂修复包膜材料，进行堵孔，可以使释放曲线更加平稳，利于作物养分需求规律，促进作物生长。采用的自组装材料可以通过分子间作用力层层自组装，增加膜材致密性，减少孔隙，提升控释性能。包膜材料为生物基膜材，替代石油化工产品，不仅降低了成本，也对环境友好，为可持续的环保材料。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。

本发明实施例中所用的试验材料均为本领域常规的试验材料，均可通过商业渠道购买得到。

实施例1：

1.包膜材料的制备：

(1)原料组成：

中空纳米材料0.3份、修复剂A 2份、功能性物质0.3份、自组装材料30份、生物基包膜基材70份、修复剂B 2份。

其中，中空纳米材料是由中空纳米二氧化硅、中空氧化铁、中空纳米氧化铝按质量比为1:1:1混合而成；

修复剂A是由聚丁烯二醇和聚丙烯二醇按质量比为1:1混合而成；

功能性物质为生物刺激素，由藻蓝素、氨基葡萄糖钠、亚磷酸钾按质量比为1:1:1混合而成；

自组装材料是由聚丙烯多巴胺混合液(聚丙烯与多巴胺的质量比为1:1)、溴化铵、二甲氨基丙基二环己碳二亚胺按质量比1:1:2混合而成；

生物基包膜基材是由液化纸板箱多元醇、环氧地沟油、小麦秸秆纤维素、异氰酸酯、四乙烯五胺按质量比为1:1:1:1:0.2混合而成；

修复剂B为十水硼酸钠。

(2)制备方法：

将中空纳米材料加入到装有修复剂A和功能性物质的水溶液的离心管中，再将离心管放入超声震荡机装载，然后在高速离心机15000r下离心分离五分钟，倒掉上清液，得到装载修复剂A和功能性物质的中空纳米材料；

将修复剂B、生物基包膜基材和自组装材料混合，再加入装载修复剂A和功能性物质的中空纳米材料，混合均匀，即制备得到包膜材料。

2.装载功能性物质的自组装自修复的包膜控释肥料的制备：

将10kg肥料颗粒放入到转鼓预热到40℃，然后将0.3kg上述制备的包膜材料加入到转鼓中反应10min固化成膜，制得包膜厚度为3％的装载功能性物质的自组装自修复的包膜控释肥料，控释期为50-60天。

实施例2：

1.包膜材料的制备：

(1)原料组成：

中空纳米材料0.5份、修复剂A 2份、功能性物质0.3份、自组装材料20份、生物基包膜基材65份、修复剂B 2份。

其中，中空纳米材料是由中空纳米二氧化硅、中空氧化铁、中空纳米氧化铝按质量比为1:1:1混合而成；

修复剂A是由聚丙烯二醇和氨基酸按质量比为1:1混合而成；

功能性物质为生物刺激素，由藻蓝素、氨基葡萄糖钠、亚磷酸钾按质量比为1:1:1混合而成；

自组装材料是由聚丙烯多巴胺混合液(聚丙烯与多巴胺的质量比为1:1)、溴化铵、二甲氨基丙基二环己碳二亚胺按质量比1:1:2混合而成；

生物基包膜基材是由液化纸板箱多元醇、环氧地沟油、小麦秸秆纤维素、异氰酸酯、四乙烯五胺按质量比为1:1:1:1:0.2混合而成；

修复剂B为硼酸氢钠。

(2)制备方法：

将中空纳米材料加入到装有修复剂A和功能性物质的水溶液的离心管中，再将离心管放入超声震荡机装载，然后在高速离心机10000r下离心分离五分钟，倒掉上清液，得到装载修复剂A和功能性物质的中空纳米材料；

将修复剂B、生物基包膜基材和自组装材料混合，再加入装载修复剂A和功能性物质的中空纳米材料，混合均匀，即制备得到包膜材料。

2.装载功能性物质的自组装自修复的包膜控释肥料的制备：

将100kg肥料颗粒放入到转鼓预热到40℃，然后将5kg上述制备的包膜材料加入到转鼓中反应10min固化成膜，制得包膜厚度为5％的装载功能性物质的自组装自修复的包膜控释肥料，控释期为90-120天。

实施例3：

1.包膜材料的制备：

(1)原料组成：

中空纳米材料0.6份、修复剂A 2份、功能性物质0.5份、自组装材料25份、生物基包膜基材75份、修复剂B 2份。

其中，中空纳米材料是由中空纳米二氧化硅、中空氧化铁、中空纳米氧化铝按质量比为1:1:1混合而成；

修复剂A是由聚丁烯二醇、聚丙烯二醇、氨基酸按质量比为1:1:1混合而成；

功能性物质为生物刺激素，由藻蓝素、氨基葡萄糖钠、亚磷酸钾按质量比为1:1:1混合而成；

自组装材料是由聚丙烯多巴胺混合液(聚丙烯与多巴胺的质量比为1:1)、溴化铵、二甲氨基丙基二环己碳二亚胺按质量比1:1:2混合而成；

生物基包膜基材是由液化纸板箱多元醇、环氧地沟油、小麦秸秆纤维素、异氰酸酯、四乙烯五胺按质量比为1:1:1:1:0.2混合而成；

修复剂B为硼酸钾。

(2)制备方法：

将中空纳米材料加入到装有修复剂A和功能性物质的水溶液的离心管中，再将离心管放入超声震荡机装载，然后在高速离心机20000r下离心分离五分钟，倒掉上清液，得到装载修复剂A和功能性物质的中空纳米材料；

将装载有修复剂A和功能性物质的纳米材料加入到自组装材料中，室温混合反应20min，反应后离心分离，得到自组装纳米材料；

将自组装纳米材料与修复剂B和生物基包膜基材混合均匀，即制备得到包膜材料。

2.装载功能性物质的自组装自修复的包膜控释肥料的制备：

将10kg肥料颗粒放入到转鼓预热到40℃，然后将0.6kg上述制备的包膜材料加入到转鼓中反应10min固化成膜，制得包膜厚度为6％的装载功能性物质的自组装自修复的包膜控释肥料，控释期为180天左右。

实施例4：

1.包膜材料的制备：

(1)原料组成：

中空纳米材料0.4份、修复剂A 1份、功能性物质0.1份、自组装材料20份、生物基包膜基材65份、修复剂B 1份。

其中，中空纳米材料是由中空纳米二氧化硅、中空氧化铁、中空纳米氧化铝按质量比为1:1:1混合而成；

修复剂A是由聚丙烯醇、间苯二亚甲基二异氰酸酯按质量比为1:1混合而成；

功能性物质为生物刺激素，由藻蓝素、氨基葡萄糖钠、亚磷酸钾按质量比为1:1:1混合而成；

自组装材料是由聚丙烯多巴胺混合液(聚丙烯与多巴胺的质量比为1:1)、溴化铵、二甲氨基丙基二环己碳二亚胺按质量比1:1:2混合而成；

生物基包膜基材是由液化纸板箱多元醇、环氧地沟油、小麦秸秆纤维素、异氰酸酯、四乙烯五胺按质量比为1:1:1:1:0.2混合而成；

修复剂B为十水硼酸钠。

(2)制备方法：

将中空纳米材料加入到装有修复剂A和功能性物质的水溶液的离心管中，再将离心管放入超声震荡机装载，然后在高速离心机15000r下离心分离五分钟，倒掉上清液，得到装载修复剂A和功能性物质的中空纳米材料；

将装载有修复剂A和功能性物质的纳米材料加入到自组装材料中，室温混合反应20min，反应后离心分离，得到自组装纳米材料；

将自组装纳米材料与修复剂B和生物基包膜基材混合均匀，即制备得到包膜材料。

2.装载功能性物质的自组装自修复的包膜控释肥料的制备：

将10kg肥料颗粒放入到转鼓预热到40℃，然后将0.4kg上述制备的包膜材料加入到转鼓中反应10min固化成膜，制得包膜厚度为4％的装载功能性物质的自组装自修复的包膜控释肥料，控释期为80-100天。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种包膜材料，其特征在于，由如下重量份的原料制成：

生物基包膜基材65-75份、中空或介孔纳米材料0.3-0.6份、自组装材料20-30份、修复剂A1-2份、修复剂B1-2份、功能性物质0.1-0.5份。

2.根据权利要求1所述的包膜材料，其特征在于，所述生物基包膜基材为液化淀粉多元醇、液化甘蔗皮多元醇、液化虾蟹壳多元醇、液化纸板箱多元醇、环氧地沟油、环氧菜籽油、环氧蓖麻油、小麦秸秆纤维素、水稻秸秆纤维素、异氰酸酯、四乙烯五胺的一种或多种的混合物；

优选的，所述生物基包膜基材为液化纸板箱多元醇、环氧地沟油、小麦秸秆纤维素、异氰酸酯、四乙烯五胺按质量比1:1:1:1:0.2的比例混合。

3.根据权利要求1所述的包膜材料，其特征在于，所述中空或介孔纳米材料为中空纳米二氧化硅、中空纳米氧化铝、中空纳米二氧化钛、中空氧化铁、中空纳米银、介孔纳米二氧化硅、介孔纳米氧化铝、微纳米胶囊等的一种或两种以上的组合；

优选的，所述中空或介孔纳米材料为中空纳米二氧化硅、中空氧化铁、中空纳米氧化铝按质量比1:1:1组合。

4.根据权利要求1所述的包膜材料，其特征在于，所述自组装材料为聚多巴胺、聚丙烯多巴胺混合液、多肽、溴化铵、二甲氨基丙基二环己碳二亚胺、N-羟基硫代琥珀酰亚胺、聚乙烯亚胺的一种或多种的混合物；

优选的，所述自组装材料为聚丙烯多巴胺混合液、溴化铵、二甲氨基丙基二环己碳二亚胺按质量比1:1:2的比例混合。

5.根据权利要求1所述的包膜材料，其特征在于，所述修复剂A为聚丁烯二醇、聚丙烯二醇、聚丙烯醇、小分子氨基酸、间苯二亚甲基二异氰酸酯的一种或两种以上的组合。

6.根据权利要求1所述的包膜材料，其特征在于，所述修复剂B为十水硼酸钠、硼酸氢钠、硼酸钾、硝酸钙、硫酸钙的一种或两种以上的组合。

7.根据权利要求1所述的包膜材料，其特征在于，所述功能性物质为生物刺激素、土壤改良剂、生物激素、农药、杀菌剂的一种或两种以上的组合；

优选的，所述生物刺激素为藻蓝素、氨基葡萄糖钠、壳多糖、亚磷酸钾、多胺等一种或两种以上的组合；更优选的，所述生物刺激素为藻蓝素、氨基葡萄糖钠、亚磷酸钾按质量比1：1：1混合。

8.权利要求1-7任一项所述的包膜材料在制备控释肥料中的应用。

9.一种装载功能性物质的自组装自修复的包膜控释肥料，其特征在于，包括肥料颗粒，以及喷涂在肥料颗粒表面的权利要求1-7任一项所述的包膜材料；所述包膜材料占肥料颗粒重量的1-7％。

10.权利要求9所述的装载功能性物质的自组装自修复的包膜控释肥料的制备方法，其特征在于，包括方法一和方法二，其中：

所述方法一包括以下步骤：

(1)将中空或介孔纳米材料加入到含有修复剂A和功能性物质的溶液中超声装载，装载后进行离心分离，得到装载有修复剂A和功能性物质的纳米材料；

(2)将装载有修复剂A和功能性物质的纳米材料加入到自组装材料中，室温混合反应10-30min，反应后离心分离，得到自组装纳米材料；

(3)将自组装纳米材料加入到含有修复剂B的生物基包膜基材中，混合均匀，得到包膜材料；

(4)将肥料颗粒加入到转鼓中预热到40-60℃，然后将包膜材料加入到转鼓中固化成膜，即制备得到装载功能性物质的自组装自修复的包膜控释肥料；

所述方法二包括以下步骤：

(1)将中空或介孔纳米材料加入到含有修复剂A和功能性物质的溶液中超声装载，装载后进行离心分离，得到装载有修复剂A和功能性物质的纳米材料；

(2)将自组装材料加入到溶有修复剂B的生物基包膜基材中，再加入装载有修复剂A和功能性物质的中空或介孔纳米材料，混合均匀，得到包膜材料；

(3)将肥料颗粒加入到转鼓中预热到40-60℃，然后将包膜材料加入到转鼓中固化成膜，即制备得到装载功能性物质的自组装自修复的包膜控释肥料。