ES2241213T3 - Procedimiento para la encapsulacion de fertilizantes con una composicion de poliuretano asimetrica. - Google Patents
Procedimiento para la encapsulacion de fertilizantes con una composicion de poliuretano asimetrica.Info
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Abstract
La invención se refiere a procesos para la producción de productos fertilizantes granulares revestidos con poliurea-uretano simétrico y a los productos fertilizantes granulares revestidos de poliurea-uretano simétrico producidos mediante estos procesos. Estos procesos comprenden el revestimiento de los gránulos de fertilizante con compuestos que reaccionan para formar revestimientos de uretano que contienen grupos terminales de isocianato, seguido por la polimerización de estos uretanos para formar poliurea-uretano simétrico. Los compuestos más adecuados comprenden a) un componente de poliisocianato orgánico y b) un componente de alcanol-amino que contiene al menos un grupo amino terciario y al menos un grupo hidroxilo. Estos compuestos están presentes en cantidades suficientes para que la relación molar de los grupos de isocianato con respecto a los grupos reactivos al isocianato esté entre 1,6:1,0 y 10,0:1,0 en cada capa de encapsulante. Es necesario que se apliquen cantidades suficientes de estos compuestos a los gránulos de fertilizante de manera que las partículas de fertilizante granular revestidas con poliurea-uretano simétrico contengan entre un 0,5 y un 15% de su peso de poliurea-uretano, en base al peso total de las partículas fertilizantes encapsuladas.
Description
Procedimiento de encapsulación de fertilizantes
con una composición de poliuretano asimétrica.
Esta invención se refiere a un procedimiento para
producir partículas granulares simétricas de fertilizante
recubiertas de poliurea-uretano y a las partículas
granulares de fertilizante recubiertas producidas mediante este
procedimiento. Los recubrimientos de
poliurea-uretano comprenden a) un poliisocianato, de
manera preferible un poliisocianato aromático, y de manera más
preferible un poli (fenilisocianato) de polimetileno y b) una
alcanolamina que contiene al menos un grupo amino terciario y al
menos un grupo hidroxilo, en presencia de humedad.
Los fertilizantes particulados comerciales se
producen y comercializan en varios tipos diferentes de partículas,
es decir, granulares, en forma de pastillas, en forma de polvos, en
forma de píldoras y fertilizantes comprimidos. También, pueden estar
formados por sustancias inorgánicas, sustancias orgánicas, o
combinaciones de las mismas. Las mejoras de la presente invención se
pueden aplicar a cualquiera de estos tipos de fertilizantes
particulados.
Con el fin de ser efectivos para promover el
crecimiento de la planta, los abonos deben contener alguna cantidad
de nutrientes de la planta solubles en agua. Estos están típicamente
en forma de compuestos de nitrógeno, fósforo y potasio solubles en
agua, solos o en combinación, y a menudo en unión con otros
elementos tales como, por ejemplo, calcio, boro, magnesio, zinc,
cloro, etc. Dichos fertilizantes particulados se pueden fabricar a
partir de un único componente, por ejemplo, urea, nitrato de amonio,
cloruro de potasio, etc, o de múltiples componentes a menudo
mezclados con materiales inertes solubles en agua o materiales
insolubles en agua, como en los fertilizantes comunes designados
como 6-6-6,
4-6-4,
10-10-10,
20-20-5,
14-16-0,
5-20-20, y similares. De manera
adicional, los fertilizantes especializados pueden contener aditivos
opcionales tales como herbicidas, insecticidas, elementos traza,
sales de hierro, azufre, etc. Se pueden aplicar las mejoras de la
presente invención a cualquiera de estos fertilizantes.
Históricamente, los fertilizantes particulados
han poseído numerosos defectos conocidos, siendo el más notable la
liberación demasiado rápida del alimento soluble de la planta,
produciendo fitotoxicidad y el agotamiento rápido de los nutrientes
de la planta por lixiviado. Otros problemas incluyen tendencias a
formar tortas y formar polvos. Estos problemas están bien
documentados en patentes anteriores que manifiestan soluciones para
uno o más de los defectos conocidos, que incluyen las Patentes de
los Estados Unidos 3.475.154, 3.259.482, 3.264.088, 3.264.089,
4.711.659, 4.772.490 y la Patente Japonesa 52-38361.
La presente invención proporciona mejoras adicionales en la
construcción de fertilizantes particulados que les confieren una
resistencia muy alta al rozamiento y además, propiedades de
liberación extendidas.
Se han propuesto anteriormente numerosos
recubrimientos de liberación lenta para fertilizantes concretos. En
la Patente de los Estados Unidos 3.342.577 se describe el
procedimiento recubrir con azufre las partículas de urea y que fue
desarrollado en los últimos años de la década de los 60 por la
Tennessee Valley Authority (TVA) como un sistema económico para
reducir la velocidad de disolución cuando se aplican partículas de
urea al suelo como abono. Este proceso requiere niveles altos de
azufre, que reducen el análisis de nutrientes de las partículas de
fertilizantes e incluso, a continuación, quedan imperfecciones en el
recubrimiento, haciendo necesario aplicar un recubrimiento sellante,
que se compone de una mezcla de resina de polietileno al 30% en una
solución madre de aceite mineral brillante al 70%.
Se han descrito en la Patente de los Estados
Unidos 5.219.465 intentos de sellar el recubrimiento de azufre.
Sobre la capa de azufre se forman recubrimientos superiores usando
diversos polímeros que incluyen un poliuretano basado en poli
(fenilisocianato) de polimetileno y poliésteres de poliol. En este
procedimiento se necesita la adición de un catalizador para promover
el endurecimiento del poliuretano sobre la superficie.
La Patente de los Estados Unidos 5.599.374 se
refiere a un procedimiento para producir fertilizantes de liberación
lenta recubiertos de azufre que tienen mejoradas las propiedades de
resistencia al impacto y a la abrasión. Este procedimiento aplica
monómeros líquidos secuencialmente sobre la superficie de gránulos
de urea recubiertos con azufre caliente, y copolimeriza estos para
formar un recubrimiento sellante de polímero, insoluble en agua,
firme, libre de aglutinante. Los monómeros líquidos adecuados son
diisocianatos tales como el diisocianato de difenilmetano y una
mezcla de polioles de dietilén glicol (DEG) y trietanolamina (TEOA).
La TEOA actúa tanto como un reactivo de poliol y como un
catalizador. Esta patente intenta superar las deficiencias de usar
azufre sólo para conseguir propiedades de liberación lenta. El
poliuretano sirve para tapar y cubrir las áreas de la partícula de
abono que no están cubiertas por azufre y, de esta manera,
proporciona propiedades mejoradas de liberación en el tiempo.
Los recubrimientos en los que se aplican resinas
de polímero preformadas se han descrito en, por ejemplo, las
Patentes de los Estados Unidos 3.475.154 y 3.264.089. El uso de
solventes crea un riesgo de vapor cuando los productos se secan, y
la etapa de evaporación del solvente puede dar como resultado
imperfecciones en forma de poros en los recubrimientos cuando se
aplican.
La Patente de los Estados Unidos 4.369.055
intentó facilitar la degradación de los materiales de recubrimiento
manteniendo a la vez la función de controlar la velocidad de
disolución dispersando polvos inorgánicos tales como azufre y talco
en un polímero de olefina de bajo peso molecular. Sin embargo, los
materiales de recubrimiento descritos son difíciles de aplicar en
capas uniformes debido a que los polímeros se deben mantener en
estado de fundido.
Los recubrimientos de poliuretano, tal como se
describen en las Patentes de los Estados Unidos 4.711.659 y
4.969.947 requieren que el sustrato contenga una cantidad mínima de
grupos -NH_{2} reactivos. De esta manera, estos no son aplicables
a todas las composiciones de fertilizante para las que pueden ser
deseables las propiedades de liberación lenta.
En las Patentes de los Estados Unidos 5.176.734 y
5.206.341 y en la Solicitud de Patente Japonesa Nº 146492/1991 se
describe el recubrimiento de las composiciones de fertilizante con
un polímero biodegradable. Estas referencias describen el
recubrimiento de la composición de fertilizante con un material de
recubrimiento biodegradable en una capa única. El recubrimiento de
capa única tiene dificultades para controlar la velocidad de
disolución de los nutrientes del abono, a la vez que mantiene
simultáneamente la biodegradabilidad.
La Solicitud de Patente Japonesa Nº 97561/1993
describe un recubrimiento de tres capas que se prepara usando un
tipo de película biodegradable y una resina soluble en agua. Este
recubrimiento tiene también dificultades para controlar tanto la
velocidad de disolución como la biodegradabilidad al mismo tiempo.
El espesor del material de recubrimiento se describe como
comprendido entre 500 y 2.000 \mum. Dicho material de
recubrimiento requiere un incremento de costes, de esta manera, su
fabricación es cuestionable para el uso comercial.
La Solicitud de Patente Canadiense Nº 2.135.788
se refiere a composiciones de fertilizante recubiertas con al menos
dos tipos de materiales de recubrimiento en los que los dos
materiales de recubrimiento tienen diferentes velocidades de
disolución y permeabilidad a la humedad en una estructura
multicapa.
La Patente de los Estados unidos 5.538.531
describe también fertilizantes de liberación controlada y un
procedimiento para su fabricación. Estos fertilizantes de liberación
controlada tienen una masa central de abono particulado que contiene
al menos un nutriente de la planta soluble en agua rodeado por una
pluralidad de recubrimientos. El recubrimiento interno comprende el
producto de reacción de (A) un poliisocianato aromático o derivados
del mismo que contienen aproximadamente de 1,5 a 3 grupos NCO por
molécula y un contenido en grupos NCO del 10 al 50% en peso, y (B)
un poliol que tiene entre 2 y 6 fracciones hidroxilo y al menos una
fracción alquilo que contiene aproximadamente entre 10 y 22 átomos
de carbono. Es necesario también un recubrimiento externo. El
recubrimiento externo está constituido esencialmente por una cera
orgánica que tiene un punto de fundido de gota de entre 50 y
120ºC.
La Patente de los Estados Unidos 5.704.962
describe composiciones para tratar fertilizantes para reducir el
polvo y reducir la formación de torta de los fertilizantes durante
el almacenamiento. Estas composiciones comprenden monoaminas grasas,
específicamente dialquilaminas secundarias grasas o mezclas de las
mismas con aminas primarias grasas.
El Documento
EP-A-867 422 describe un
procedimiento para producir un fertilizante granular recubierto
mediante (a) hacer reaccionar un polisocianato aromático con un
primer componente de poliol que es bien un aceite de castor o bien
un derivado de aceite de castor, para obtener de esta forma un
prepolímero que tenga grupos isocianato terminales en la molécula;
(b) aplicar el mencionado prepolímero, un segundo componente de
poliol que es bien un aceite de castor o un derivado de aceite de
castor, y un tercer componente de aceite de poliol que es una amina
que tenga al menos dos grupos hidroxilo en la molécula, al mismo
tiempo o de manera separada sin orden especial, a la vez que el
mencionado gránulo de fertilizante se mantiene fluidizado o
enrollado, para formar de esta manera una película precursora sobre
el mencionado gránulo de fertilizante; y (c) endurecer la mencionada
película precursora en la mencionada película de poliuretano.
Las ventajas de la presente invención incluyen el
hecho de que las propiedades globales mejoradas de liberación del
abono se producen para un porcentaje dado del compuesto orgánico
encapsulante. Además, la presente invención no requiere una masa
central de reactivo de isocianato de manera que se puede usar
cualquier secuencia de aplicación de los componentes de isocianato y
el reactivo de isocianato. La presente invención permite también
mezclar los componentes de isocianato y el reactivo de isocianato
antes de aplicarlos sobre la superficie del fertilizante.
Finalmente, incorporando un catalizador de endurecimiento de la
humedad en la masa que endurece, los olores que se pueden atribuir a
los catalizadores de la amina son significativamente reducidos.
Esta invención se refiere a un procedimiento para
producir partículas granulares simétricas de fertilizante
recubiertas de poliurea-uretano, y a las partículas
granulares de fertilizante recubiertas mediante este procedimiento.
Los recubrimientos de
poliurea-uretano-urea comprenden a)
al menos un poliisocianato, de manera preferible un poliisocianato
aromático, de manera más preferible una alcanolamina que corresponda
a la fórmula general:
en la
que
R_{1}: representa un átomo de hidrógeno, o un
grupo alquilo C_{1} a C_{4};
R_{2} y R_{3}: pueden ser iguales o
diferentes, y cada uno representa un grupo alquilo C_{1} a C_{4}
o un grupo
{}\hskip17cm --- CH_{2} ---
{}\hskip17cm --- CH_{2} ---
\delm{C}{\delm{\para}{R _{1} }}H --- OH
en el
que
R_{1} es tal como se ha definido anteriormente;
ó
R_{2} y R_{3} se unen conjuntamente en un
anillo, formando de esta manera un anillo cíclico de 3 a 8 miembros;
y
x: representa un número entre 1 y 4.
El procedimiento para producir particular
granulares simétricas de fertilizante recubiertas de
poliurea-uretano de la presente invención comprende
las etapas de 1) recubrir las partículas de fertilizante con un
primer compuesto seguido por el recubrimiento con un segundo
compuesto, siendo capaces el primer y segundo compuesto de
reaccionar para formar un uretano que contenga grupos isocianato
terminales, y 2) polimerizar el aducto de uretano formado en 1) con
humedad sobre la superficie de las partículas de fertilizante para
formar un recubrimiento sellante simétrico de
poliurea-uretano que imparta propiedades de
liberación lenta al abono.
Los compuestos adecuados comprenden a) al menos
un poliisocianato orgánico, de manera preferible un poliisocianato
aromático, de manera más preferible un poli (fenilisocianato) de
polimetileno, y b) al menos una alcanolamina que corresponda a la
fórmula (I). Las cantidades de los componentes a) y b) usadas para
formar cada capa de poliurea-uretano deberían ser de
tal manera que la relación NCO:H esté entre aproximadamente 1,6:1 y
aproximadamente 10:1, de manera preferible 2,0:1 y 10:1, de manera
preferible 2:1 y 8:1, y de manera más preferible 4:1 y 8:1. Estos
compuestos se aplican en cantidades suficientes de tal forma que las
partículas granulares simétricas de fertilizante recubiertas de
poliurea-uretano contengan entre aproximadamente 0,5
y aproximadamente 15%, de manera preferible 1 a 10%, de manera más
preferible 3 a 7% en peso de poliurea-uretano, en
función del peso total de las partículas de fertilizante
encapsulado.
En la presente invención, las relaciones de NCO:H
tal como se establece en el presente documento se definen como las
cantidades molares relativas de grupos isocianato a grupos de
isocianato reactivo necesarias para formar una capa simétrica de
poliurea-uretano, ó poliurea, poliuretano, etc. El
porcentaje en peso del material encapsulante se basa en el peso de
las partículas de fertilizante, así como en el peso combinado de
todas las capas de materiales encapsulantes.
En una forma de realización de la presente
invención, el procedimiento comprende:
- 1)
- aplicar a) al menos un poliisocianato orgánico, de manera preferible un poliisocianato aromático, de manera más preferible poli (fenilisocianato) de polimetileno a las partículas de fertilizante que contienen al menos un nutriente de la planta soluble en agua, para formar partículas de fertilizante recubiertas de isocianato,
- 2)
- aplicar b) al menos un compuesto de alcanolamina que corresponda a la fórmula (I) por encima de las partículas de fertilizante recubiertas con el isocianato de la etapa 1) para dar como resultado partículas de fertilizante encapsulado en uretano, en las que el uretano contiene grupos isocianato terminales,
- 3)
- polimerizar el aducto de uretano de 2) con humedad para formar un recubrimiento sellante simétrico de poliurea-uretano,
y de manera opcional
- 4)
- repetir las etapas 1) a 3) tantas veces como sea necesario, sustituyendo las partículas de abono encapsulado de poliurea-uretano de la etapa 3) por las partículas de fertilizante de la etapa 1 anterior.
En esta forma de realización las cantidades
totales de los componentes a) y b) son tales que la relación NCO:H
en cada capa de encapsulación está entre aproximadamente 1,6:1 hasta
aproximadamente 10:1, de manera preferible 2,0:1 a 10:1, de manera
preferible 2:1 a 8:1, y de manera más preferible 4:1 a 8:1. Estos
compuestos se aplican en cantidades suficientes tales que las
partículas granulares recubiertas de
poliuretano-uretano simétrico contienen entre
aproximadamente 0,5 y aproximadamente un 15% en peso, de manera
preferible 1 y 10%, de manera más preferible 3 y 7% en peso de
poliurea-uretano, en función del peso total de
partículas de fertilizante encapsulado.
En la presente invención, el término simétrico
con respecto a la poliurea-uretanos se refiere al
hecho de que los grupos residuales que se enlazan al grupo de la
urea son los mismos que en el otro, mientras que en los
poliurea-uretano no simétricos estos grupos
residuales son diferentes. Esto es debido al hecho de que la porción
de urea se produce en la reacción del isocianato con las aminas que
se generan por la reacción de una porción del isocianato con
agua.
Tal como se usa en el presente documento, el
término peso molecular se refiere al peso molecular promedio en
número (M_{n}) y se determina por el análisis de los grupos
terminales.
Los ejemplos de poliisocianatos adecuados que se
pueden usar como el componente de isocianato de acuerdo con la
presente invención incluyen diisocianatos monoméricos, de manera
preferible prepolímeros de NCO y de manera más preferible aductos de
poliisocianato, de manera preferible prepolímeros de NCO y de manera
más preferible aductos de poliisocianato. Los diisocianatos
monoméricos adecuados se pueden representar mediante la fórmula
R(NCO)_{2}
en la que R representa un grupo
orgánico obtenido eliminando los grupos isocianatos de un
diisocianato orgánico que tenga un peso molecular de aproximadamente
56 a 1.000, de manera preferible aproximadamente 140 a 400. Los
diisocianatos preferidos para el procedimiento de acuerdo con la
invención son aquellos representados por la fórmula anterior en la
que R representa un grupo hidrocarburo alifático divalente que tenga
de 4 a 18 átomos de carbono, un grupo hidrocarburo cicloalifático
divalente que tenga de 5 a 15 átomos de carbono, un grupo
hidrocarburo aralifático divalente que tenga de 7 a 15 átomos de
carbono o un grupo hidrocarburo aromático divalente que tenga de 6 a
15 átomos de
carbono.
Entre los ejemplos de diisocianatos orgánicos
adecuados se incluyen, diisocianato de
1,4-tetrametileno, diisocianato de
1,6-hexametileno, diisocianato de
2,2,4-trimetil-1,6-hexametileno,
diisocianato de 1,12-dodecametileno,
ciclohexano-1,3- y
-1,4-diisocianato,
1-isocianato-2-isocianatometil
ciclopentano,
1-isocianato-3-isocianatometil-3,5,5-trimetil-ciclohexano
(diisocianato de isoforona o IPDI), bis
(4-isocianato-3-metil-ciclohexil)
metano, diisocianato de 2,4'-diciclohexilmetano,
1,3- y 1,4-bis (isocianatometil) ciclohexano, bis
(isocianato-3-metil-ciclohexil)
metano, diisocianato de
\alpha,\alpha,\alpha',\alpha'-tetrametil-1,3-
y/o diisocianato de -1,4-xilileno,
1-isocianato-1-metil-4(3)-isocianatometil
ciclohexano, diisocianato de 2,4- y/o
2,6-hexahidrotolueno, diisocianato de 1,3- y/o
1,4-fenileno, diisocianato de 2,4- y/o
2,6-tolueno, diisocianato de 2,4'- y/o
4.4'-difenilmetano, 1,5-diisocianato
naftaleno y las mezclas de los mismos. Se pueden usar también
poliisocianatos aromáticos que contengan 3 o más grupos isocianato
tales como diisocianato de 4,4',4''-trifenilmetano y
poli (fenilisocianatos) de polimetileno obtenidos por fosfogenación
de condensados de anilina / formaldehído.
De acuerdo con la presente invención, al menos
una porción del componente de poliisocianato puede estar presente en
forma de un prepolímero de NCO o un aducto de poliisocianato, de
manera más preferible un aducto de polisocianato. Los aductos de
poliisocianato adecuados son aquellos que contienen grupos
isocianurato, uretdiona, biuret, uretano, alofanato, carbodiimida
y/o oxadiazinetriona. Los aductos de poliisocianato tienen una
funcionalidad media de 2 a 4 y un contenido de NCO de 5 a 30% en
peso. Los aductos / prepolímeros adecuados incluyen los siguientes
tipos de componentes:
1) Grupo isocianurato que contienen
poliisocianatos, que se pueden preparar como se muestra en los
documentos DE-PS 2.616.416, EP-OS
3.765, EP-OS 10.589, EP-OS 47.452,
US-PS 4.288.586 y US-PS 4.324.879.
Los isocianato-isocianuratos tienen una
funcionalidad media de NCO de 3,0 a 4,0, de manera preferible de
entre 3,2 a 3,6, y un contenido de NCO de 5 a 30%, de manera
preferible 10 a 25% y de manera más preferible 15 a 25% en peso.
2. Los diisocianatos de uretdiona, que se pueden
preparar oligomerizando una porción de los grupos isocianato de un
diisocianato en presencia de un catalizador de trialquil fosfina y
que se pueden usar en premezcla con otros poliisocianatos
aromáticos, alifáticos y/o cicloalifáticos, de manera particular los
poliisocianatos que contienen un grupo isocianurato que se han
definido en el punto (1) anterior.
3. Los poliisocianatos que contienen grupos
biuret que se pueden preparar de acuerdo con los procedimientos
descritos en las Patentes de los Estados Unidos N^{os} 3.124.605;
3.358.010; 3.644.490; 3.862.973; 3.906.126; 3.903.127; 4.051.165;
4.147.714; ó 4.220.749 usando co-reactivos tales
como agua, alcoholes terciarios, monoaminas primarias y secundarias,
y diaminas primarias y/o secundarias. Estos poliisocianatos tienen
de manera preferible un contenido de NCO de 18 a 22% en peso y una
funcionalidad media de NCO de 3 a 3,5.
4. Los poliisocianatos que contienen grupos
uretano que se pueden preparar de acuerdo con el procedimiento
descrito en la Patente de los Estados Unidos Nº 3.183.112 haciendo
reaccionar cantidades en exceso de poliisocianatos, de manera
preferible diisocianatos, con glicoles y polioles de bajo peso
molecular que tengan pesos moleculares de menos de 400, tales como
tripropilén glicol, trimetilol propano, glicerina,
1,2-dihidroxi propano y las mezclas de los mismos.
Los poliisocianatos que contienen grupos uretano tienen un contenido
de NCO más preferido de 12 a 20% en peso y una funcionalidad (media)
de NCO de 2,5 a 3.
5. Los poliisocianatos que contienen grupos
alofanato que se pueden preparar de acuerdo con los procedimientos
descritos en las Patentes de los Estados Unidos N^{os} 3.769.318,
4.160.080 y 4.177.342. Los poliisocianatos que contienen grupos
alofanato tienen un contenido más preferido de NCO de 12 a 21% en
peso y una funcionalidad (media) de NCO de 2 a 4.
6. Los poliisocianatos que contienen grupos
isocianurato y alofanato que se pueden preparar de acuerdo con los
procedimientos que se muestran en las Patentes de los Estados Unidos
5.124.427, 5.208.334 y 5.235.018; las descripciones de las cuales se
incorporan en el presente documento por referencia.
7. Los poliisocianatos que contienen grupos
carbodiimida que se pueden preparar oligomerizando di- o
poliisocianatos en presencia de catalizadores de carbodiimidazión
conocidos, tal como se ha descrito en los Documentos
DE-PS 1.092.007, US-PS 3.152.162 y
DE-OS 2.504.400, 2.537.685 y 2,552.350.
8. Los poliisocianatos que contienen grupos
oxadiazinetriona y que contienen el producto de reacción de dos
moles de un diisocianato y un mol de dióxido de carbono.
Los aductos de poliisocianato preferidos son los
poliisocianatos que contienen grupos uretano, grupos isocianurato,
grupos biuret o las mezclas de isocianurato y grupos alofanato.
Los prepolímeros de NCO, que se pueden usar como
el componente de poliisocianato de acuerdo con la presente
invención, se preparan a partir de los poliisocianatos monoméricos
descritos anteriormente, o de aductos de poliisocianato, de manera
preferible diisocianatos monoméricos, y compuestos orgánicos que
contienen al menos dos grupos isocianato reactivos, de manera
preferible al menos dos grupos hidroxilo. Estos compuestos orgánicos
incluyen compuestos de alto peso molecular que tienen pesos
moleculares de 500 a aproximadamente 5.000, de manera preferible 800
a aproximadamente 3.000, y de manera opcional compuestos de bajo
peso molecular con pesos moleculares por debajo de 4000. Los pesos
moleculares son el promedio de pesos moleculares en número (M_{n})
y se determinan mediante el análisis de grupos finales (número de
OH). Los productos obtenidos haciendo reaccionar exclusivamente los
poliisocianatos con compuestos de bajo peso molecular son los
aductos de poliisocianato que contienen grupos uretano, y no se
considera que sean prepolímeros de NCO.
Se prefiere que los poliisocianatos de la
presente invención sean poliisocianatos aromáticos. Algunos ejemplos
de poliisocianatos aromáticos adecuados son diisocianato de 1,3- y/o
1,4-fenileno, diisocianato de 2,4- y/o 2,6 tolueno,
diisocianato de 2,4'- y/o 1,4-fenileno, diisocianato
de 2,4- y/o 2,6-tolueno, diisocianato de 2,4'- y/o
4,4'-difenilmetano, 1,5-diisocianato
naftaleno y las mezclas de los mismos. Se pueden usar también
poliisocianatos aromáticos que contengan 3 o más grupos isocianato,
tales como diisocianato de 4,4',4''-trifenilmetano y
poli (fenilisocianatos) de polimetileno obtenidos por fosfogenación
de condensados de anilina / formaldehído.
Se prefiere más que los poliisocianatos de la
presente invención reivindicada sean composiciones de poli
(fenilisocianato) de polimetileno que tengan una funcionalidad de
entre aproximadamente 2,1 a aproximadamente 3,5, de manera
preferible 2,2 a 3,2 y de manera más preferible de 2,3 a 2,8, y un
contenido en grupo NCO de aproximadamente 26% a aproximadamente
33,6%, de manera preferible aproximadamente 30,5% a aproximadamente
33%, y un contenido de monómero de entre aproximadamente 30% a
aproximadamente 90% en peso, de manera preferible entre
aproximadamente 40% a aproximadamente 70%, en el que el contenido de
monómero comprende hasta aproximadamente un 5% en peso del
2.2'-isómero, entre aproximadamente 1 a
aproximadamente 20% en peso del 2,4'-isómero, y
entre aproximadamente 25 a aproximadamente 65% en peso del
4,4'-isómero, en función del peso total de la
composición. El contenido de MDI polimérico de estos isocianatos
varía entre aproximadamente 10 y aproximadamente 70% en peso, de
manera preferible entre aproximadamente 20% y aproximadamente 60% en
peso.
El MDI polimérico tal como se usa en el presente
documento, se refiere a productos que contienen tres anillos y/o más
cantidad de anillos derivados por la fosgenación de los productos de
condensación de anilina-formaldehído.
Los poliisocianatos más preferidos incluyen, por
ejemplo, composiciones de poli (fenilisocianato) de polimetileno que
tengan una funcionalidad media de entre aproximadamente 2,2 a
aproximadamente 3,2, de manera preferible aproximadamente 2,3 a
aproximadamente 2,8, un contenido en grupos NCO de aproximadamente
26 al 33% en peso, y un contenido en monómeros de entre
aproximadamente 40 a aproximadamente 80% en peso, en el que el
contenido en monómeros comprende no más de aproximadamente 3% en
peso del 2,2'-isómero, entre aproximadamente 2 a
aproximadamente 25% en peso del 2,4'-isómero y entre
aproximadamente 35 a aproximadamente 60% en peso del
4,4'-isómero, en función del peso total de la
mezcla. Esta composición de isocianato comprende entre
aproximadamente 20 a aproximadamente 60% en peso de MDI
polimérico.
También son adecuadas las mezclas de
composiciones de poliisocianato tal como se han descrito
anteriormente con aductos de MDI que incluyen, por ejemplo,
alofanatos de MDI tal como los que se han descrito en, por ejemplo,
las Patentes de los Estados Unidos 5.319.053, 5.319.054 y 5.440.003,
las descripciones de las cuales se incorporan en el presente
documento por referencia; los uretanos de MDI tal como se han
descrito en, por ejemplo, las Patentes de los Estados Unidos
5.462.766 y 5.558.917, las descripciones de los cuales se incorporan
en el presente documento como referencia; y las carbodiimidas de MDI
tal como se han descrito en, por ejemplo, las patentes de los
Estados Unidos 2.853.473, 2.941.966, 3.152.162, 4.088.655, 4.294.719
y 4.244.855, las descripciones de las cuales se incorporan en el
presente documento como referencia.
Las alcanolaminas adecuadas para la presente
invención incluyen aquellas alcanolaminas que corresponden a la
formula general:
en la
que:
R_{1}: representa un átomo de hidrógeno, o un
grupo alquilo C_{1} a C_{4};
R_{2} y R_{3}: pueden ser iguales o
diferentes y cada uno representa un grupo alquilo C_{1} a C_{4}
o un grupo
{}\hskip17cm --- CH_{2} ---
{}\hskip17cm --- CH_{2} ---
\delm{C}{\delm{\para}{R _{1} }}H --- OH
en el que
R_{1} se define como anteriormente; ó
R_{2} y R_{3} se unen conjuntamente en un
anillo, formando de esta forma un anillo cíclico de 3 a 8 miembros;
y
x: representa un número desde 1 a 4.
De manera general, estas alcanolaminas tienen
pesos moleculares de entre aproximadamente 89 a aproximadamente 360,
de manera más preferible entre aproximadamente 89 a aproximadamente
260, y de manera más preferible entre aproximadamente 89 a
aproximadamente 160. Se prefiere también que estas alcanolaminas
contengan entre 1 y 4 grupos amino terciarios y entre 1 y 6 grupos
hidroxilo, de manera más preferible entre 1 y 2 grupos amino
terciarios y entre 1 y 4 grupos hidroxilo y lo más preferible 1
grupo amino terciario y entre 1 y 3 grupos hidroxilo.
De acuerdo con la presente invención, es posible
que se pueda usar una mezcla de dos o más alcanolaminas
correspondientes a la formula (I) anterior. Para reducir el tiempo
de procesado se puede usar una mezcla de una alcanolamina que
corresponda a la fórmula (I) anterior con al menos una poliamina que
sea capaz de reaccionar con grupos isocianato. Esta combinación
daría como resultado una mezcla de poliurea-uretanos
simétricos y no simétricos. Virtualmente, se puede usar en la
presente invención cualquier mezcla que contenga al menos una
alcanolamina correspondiente a la fórmula (I) anterior, con las
siguientes condiciones: (i) que las alcanolaminas que contengan
grupos amino primarios y/o secundarios no estén presentes de manera
preferible, (ii) que el dietilén glicol no esté presentes de manera
preferible. De hecho, se prefiere que las alcanolaminas
correspondientes a la fórmula (I) de la presente invención no se
mezclen con o se usen en unión de cualquier otro comoponente de
isocianato reactivo que contenga grupos hidroxilo.
Entre los ejemplos de alcanolaminas adecuadas
para ser usadas en la presente invención se incluyen, pero no se
limitan a compuestos tales como
N-metil-dietanolamina,
N,N-dimetiletanolamina, trietanolamina,
N,N-dietil-etanolamina,
N,N,N',N'-tetraetanol etilendiamina,
N',N'-dimetil-N,N-dietanol
etilendiamina, N-etanol-piperidina,
N-etanol-pirolidina,
N-etanol-morfolino, etc. Las
alcanolaminas preferidas incluyen
N,N-dimetiletanolamina,
N-metildietanolamina, y trietanolamina.
Es posible también incluir otros aditivos tanto
en el componentes de isocianato reactivo como en el componente de
poliisocianato antes de aplicar el componente a las partículas de
fertilizante. Los aditivos posibles incluyen, por ejemplo,
catalizadores, de manera preferible unos que no sean tóxicos y no
contengan metales pesados, fluidificantes, tensioactivos,
desespumantes y otros aditivos conocidos por aquellos expertos en la
técnica. Cualquier aditivo que ayude a la formación del
recubrimiento de poliurea-uretano simétrico que
encapsula las partículas de fertilizante se puede incluir en uno o
ambos de estos componentes. Se prefiere, sin embargo que no se
incluyan catalizadores adicionales en cualquiera de los dos
componentes. Se prefiere más que no se usen catalizadores de metales
pesados en el procedimiento de la presente invención.
Las partículas de fertilizante adecuadas para el
presente procedimiento de encapsulación incluyen cualquiera de los
abonos químicos conocidos. Algunos ejemplos son sulfato de amonio,
nitrato de amonio, urea, guanidina, melamina, nitrato de sodio,
fosfato de amonio, fosfato de potasio, y las combinaciones de los
mismos. Estas partículas de fertilizante son obviamente solubles en
agua. En la presente solicitud, no es necesario, pero, sin embargo,
aceptable, que las partículas de abono contengan algunos grupos
funcionales reactivos tales como, por ejemplo, grupos NH_{2}.
Tal como se usa en el presente documento, la
frase "partículas de fertilizante" se refiere a cualquiera de
los abonos particulados comercialmente disponibles que se producen y
comercializan en diversos tipos de partículas. Algunos ejemplos
incluyen abonos granulares, en forma de pastillas, polvos, en forma
de píldoras y abonos comprimidos.
Se puede preparar un abono particulado de
liberación controlada resistente a la atrición aplicando el
componente de isocianato reactivo y el poliisocianato a las
partículas de fertilizante que se calientan a una temperatura de
entre aproximadamente 60 y 105ºC. Las partículas de fertilizante se
mantienen con movimiento relativo unas respecto de las otras con
cizalladura baja continua e impacto bajo, mediante equipos de
mezclado. Los ejemplos de equipos de mezclado adecuados incluyen
lecho fluidizado, tambor rotatorio, peletizadora en cesta, y
cualquiera otros que puedan proporcionar un movimiento de
cizalladura bajo, continuo, de las partículas de fertilizante.
De manera más específica, se pueden producir los
fertilizantes de liberación controlada, resistentes a la atrición
(i) proporcionando una cantidad de partículas de fertilizante y
calentándolas a una temperatura superior no mayor de aproximadamente
120ºC, (ii) agitando las partículas de fertilizante de forma que se
mantenga un mezclado suave de las mismas, (iii) añadiendo a las
partículas de fertilizante agitadas un componente de isocianato
reactivo que comprende al menos un compuesto de alcanolamina que
corresponde a la fórmula (I), (iv) una vez que el componente de
isocianato reactivo se ha repartido uniformemente, se añade a las
partículas de fertilizante agitadas un componente de poliisocianato,
en una cantidad tal que la relación de grupos NCO a grupos de
isocianato reactivo esté entre 1,6:1 hasta aproximadamente 10,0:1,0,
de manera preferible 2,0:1 a 10,0:1,0, de manera más preferible
2:1,0 a 8:1,0, y de manera más preferible 4:1 a 8:1, (v) permitiendo
al poliisocianato y a los materiales de isocianato reactivo
reaccionar, formando de esta manera un recubrimiento de
poliurea-uretano simétrico solidificado sobre las
partículas de abono, y (vi) enfriando las partículas de abono
recubierta hasta aproximadamente o ligeramente por encima de la
temperatura ambiente, con agitación continua.
La medida de las corrientes del componente de
poliisocianato y del componente de isocianato reactivo sobre las
partículas de fertilizante puede ser continua. Puede ser, sin
embargo, discontinua en forma ventajosa, cuando se añade sólo una
porción de la cantidad total de cada uno de los dos reactivos y se
los deja reaccionar antes de aplicar porciones adicionales.
La aplicación satisfactoria de los recubrimientos
de la presente invención a los fertilizante particulados depende de
factores tales como i) control de la temperatura poco preciso, ii)
movimiento sin cizalladura de las partículas de fertilizante durante
la aplicación de los recubrimientos de uretano, sucesivos de manera
opcional, y iii) seguido por enfriamiento. Es muy importante
mantener el movimiento de las partículas para asegurar
recubrimientos continuos y para evitar la aglomeración de las
partículas de fertilizante.
No es necesario que las partículas de
fertilizante contengan grupos reactivos para la adhesión del
material de recubrimiento, y solo una porción muy pequeña de grupos
reactivos en las partículas de abono que los contienen se expone
realmente sobre la superficie, y estos grupos reactivos están en
fase sólida, que no reacciona fácilmente con el componente de
isocianato líquido.
Aunque es posible que se puedan usar muchos tipos
diferentes de técnicas y composiciones para encapsular partículas de
fertilizante, cuando se lleva a cabo la presente invención es
necesario que al menos una capa comprenda la
poliurea-uretano simétrica de la presente invención.
De manera adicional a la capa de poliurea-uretano
simétrica descrita en la presente invención, podrían también estar
presentes otras capas encapsulantes. Los materiales adecuados como
las mencionadas capas encapsulantes adicionales incluyen, por
ejemplo, composiciones de poliurea tal como las que se han descrito
en el Documento EP-A-948474 que cae
dentro de los términos del Art. 54 (3) EPC, las composiciones de
poliuretano que se describen en el Documento
WO-A-9829360 o
poliurea-uretanos no simétricos que se describen en
el Documento EP-A-974569 presentado
y que reivindica prioridad en la misma fecha que la presente
solicitud.
En la presente invención, se prefiere que los
recubrimientos poliméricos formados mediante la copolimerización del
poliol de dietilén glicol-trietanolamina y un
diisocianato no se usen y, de hecho, estén ausentes de manera
preferible en el procedimiento de formar composiciones de capas
encapsulantes de la presente invención. Sin embargo, con el fin de
mejorar la resistencia a la atrición de las partículas de que se
describen encapsuladas, es posible aumentar la flexibilidad de los
recubrimientos poliméricos incorporando polioles de pesos
moleculares más altos, de manera preferible polioles de poliéter,
conocidos por aquellos expertos en la técnica.
Los siguientes ejemplos no limitantes ilustran de
manera adicional detalles de los procedimientos de esta invención. A
no ser que se señale otra cosa, todas las temperaturas son en grados
Celsius y todas las partes y porcentajes son partes en peso y
porcentajes en peso, respectivamente.
Se usan los siguientes componentes en los
ejemplos.
Isocianato
A
Un poli (fenilisocianato) de polimetileno que
contiene un 64% de monómeros de diisocianato de difenilmetano y un
36% de homólogos de funcionalidad mayor, teniendo un contenido en
grupos isocianato global de aproximadamente 32,3% y una
funcionalidad de 2,3.
Isocianato
B
Una mezcla de uretano modificado con un poli
(fenilisocianato) de polimetileno que tiene una funcionalidad media
de aproximadamente 2,4 y un contenido medio en grupos NCO de
aproximadamente 27%. Esta mezcla se preparó mezclando cantidades
iguales de (i) un poli (fenilisocianato) de polimetileno que
contiene un 43% de monómeros de diisocianato de difenilmetano, y un
57% de homólogos con funcionalidad mayor, y que tiene un contenido
global en grupos isocianato de aproximadamente un 32% y una
funcionalidad de 2,7 a 2,8; y (ii) un prepolímero de peso
equivalente 182 preparado haciendo reaccionar diisocianato de
4,4'-difenilmetano con una calidad técnica de
tripropilén glicol hasta un contenido en NCO del 23%.
(Ejemplo
comparativo)
Se añadió N-metildietanolamina
(0,73 g) a 100 g de pastillas de abono Agway
5-10-10 en un frasco de 8 onzas (236
ml). El frasco se agitó hasta que las pastillas se recubrieron con
la N-metildietanolamina sobre (aproximadamente 2 a 3
minutos). Se añadió isocianato A (1,6 g) a las pastillas recubiertas
de alcanolamina, el frasco se agitó hasta que el isocianato recubrió
las pastillas de abono recubiertas de alcanolamina (aproximadamente
5 minutos). Esta mezcla se vertió en un cesto de aluminio y se
colocó en un horno a 110ºC (las pastillas se mezclaron 2 a 3 veces
mientras permanecían en el horno para evitar que las pastillas se
pegaran entre sí hasta que se secaron y ya no se pegaron más
(aproximadamente 10 minutos). Este procedimiento de recubrimiento y
calentamiento de las pastillas se repitió dos veces más usando las
mismas cantidades de alcanolamina e isocianato. Teóricamente, este
procedimiento debería dar como resultado la encapsulación de un
6,53% de poliurea-uretano sobre las pastillas, en
función del peso total de las partículas de abono encapsuladas. Sin
embargo, la cantidad real de encapsulación de
poliurea-uretano fue aproximadamente del 5,9% debido
a la pérdida de recubrimiento sobre las paredes del frasco.
(Ejemplo
comparativo)
Se añadió trietanolamina (0,63 g) a 100 g de
pastillas de abono Agway 5-10-10 en
un frasco de 8 onzas (236 ml). El frasco se agitó hasta que las
pastillas se recubrieron con la trietanolamina (aproximadamente 2 a
3 minutos). Se añadió el isocianato A (1,65 g) a las pastillas
recubiertas de alcanolamina, el frasco se agitó hasta que el
isocianato recubrió las pastillas de abono recubiertas de
alcanolamina (aproximadamente 5 minutos). Esta mezcla se vertió en
un cesto de aluminio y se colocó en un horno a 110ºC (las pastillas
se mezclaron 2 a 3 veces mientras permanecían en el horno para
evitar que las pastillas se pegaran entre sí) hasta que se secaron y
no se pegaron más (aproximadamente 10 minutos). Este procedimiento
de recubrimiento y calentamiento de las pastillas se repitió dos
veces más usando las mismas cantidades de alcanolamina e isocianato.
Tras el tercer recubrimiento, las pastillas recubiertas se dejaron
en el horno durante ½ hora a 110ºC. Teóricamente esto daría como
resultado una encapsulación del 6,4% de poliuretano, en función del
peso total de las partículas de abono encapsuladas. Sin embargo, la
cantidad real de encapsulación de poliurea-uretano
fue aproximadamente del 5,8% debido a la pérdida de recubrimiento
sobre las paredes del frasco.
Se añadió el isocianato A (2,29 g) a 100 g de
pastillas de abono Agway 5-10-10 en
un frasco de 8 onzas (236 ml). El frasco se agitó hasta que las
pastillas se recubrieron con el isocianato (aproximadamente 2 a 3
minutos). Se añadió
N-metil-dietanolamina (0,26 g) a las
pastillas recubiertas de isocianato, el frasco se agitó hasta que la
alcanolamina recubrió las pastillas de abono recubiertas de
isocianato (aproximadamente 2 a 3 minutos). Esta mezcla se vertió en
un cesto de aluminio, y se dejó endurecer a temperatura ambiente
(las pastillas se mezclaron mientras estaban en el cesto para evitar
que las pastillas se pegaran unas a otras) hasta que se secaron y no
se pegaron más (aproximadamente 30 a 60 minutos). Este procedimiento
de recubrimiento y calentamiento de las pastillas se repitió dos
veces más usando las mismas cantidades de alcanolamina e isocianato.
Tras el último recubrimiento, las pastillas se dejaron en el cesto
durante la noche para endurecer. Teóricamente, esto daría como
resultado una encapsulación de aproximadamente el 7,11% de
poliurea-uretano, en función del peso total de las
partículas de abono encapsuladas. Sin embargo, la cantidad real de
encapsulación de poliurea-uretano fue
aproximadamente del 6,5% debido a la pérdida de recubrimiento de las
paredes del frasco.
(Ejemplo
comparativo)
Se añadió dimetiletanolamina (0,60 g) a 100 g de
pastillas de abono Agway 5-10-10 en
un frasco de 8 onzas (236 ml). El frasco se agitó hasta que las
pastillas se recubrieron con la dimetiletanolamina (aproximadamente
2 a 3 minutos). Se añadió isocianato A (1,76) a las pastillas
recubiertas de alcanolamina, el frasco se agitó a temperatura
ambiente hasta que el isocianato recubrió las pastillas de
fertilizante recubiertas de alcanolamina y las pastillas se secaron
y no se pegaron más (aproximadamente 5 minutos). Este procedimiento
se repitió dos veces más usando las mismas cantidades de
alcanolamina e isocianato. Tras 5 minutos, el tercer recubrimiento
no se secó, de tal manera que las pastillas se vertieron en un cesto
de aluminio a temperatura ambiente hasta que las pastillas se
secaron (aproximadamente 1 minuto). Teóricamente, esto daría como
resultado una encapsulación del 6,61% de
poliurea-uretano, en función del peso total de las
partículas de abono encapsuladas. Sin embargo, la cantidad real de
encapsulación de poliurea-uretano fue del 6,0%
debido a la pérdida de recubrimiento sobre las paredes del
frasco.
Se añadió isocianato A (2,0 g) a 100 g de
pastillas de abono Agway 5-10-10 en
un frasco de 8 onzas (236 ml). El frasco se agitó hasta que las
pastillas se recubrieron con el isocianato (aproximadamente 2 a 3
minutos). Se añadió dimetiletanolamina (0,34 g) a las pastillas
recubiertas de isocianato, el frasco se agitó hasta que la
alcanolamina recubrió las pastillas de abono recubiertas de
isocianato (aproximadamente 2 a 3 minutos). Esta mezcla se vertió en
un cesto de aluminio para endurecer a temperatura ambiente (las
pastillas se mezclaron de manera periódica mientras permanecían en
el cesto para evitar que las pastillas se pegaran unas a otras)
hasta que se secaron y no se pegaron más (aproximadamente 3
minutos). Este procedimiento de recubrimiento y endurecimiento se
repitió dos veces más usando las mismas cantidades de alcanolamina e
isocianato. Tras el último recubrimiento, las pastillas se dejaron
en el cesto durante la noche para endurecer. Teóricamente, esto
daría como resultado una encapsulación aproximada del 6,56% de
poliurea-uretano, en función del peso total de las
partículas de abono encapsuladas. Sin embargo, la cantidad real de
encapsulación de poliurea-uretano fue
aproximadamente del 5,9% debido a la pérdida de recubrimiento sobre
las paredes del frasco.
Se añadió isocianato A (2,0 g) a 100 g de
pastillas de abono Harvest King
5-10-10 en un frasco de 8 onzas (236
ml). El frasco se agitó hasta que las pastillas se recubrieron con
el isocianato (aproximadamente 2 minutos). Se añadió
dimetil-etanolamina (0,17 g) a las pastillas
recubiertas de isocianato, y el frasco se agitó hasta que la
alcanolamina recubrió las pastillas de abono recubiertas de
isocianato (aproximadamente 2 minutos). Esta mezcla se vertió en un
cesto de aluminio y se dejó endurecer a temperatura ambiente (las
pastillas se mezclaron de manera periódica mientras permanecían en
el cesto para evitar que las pastillas se pegaran unas a otras)
hasta que se secaron y no se pegaron más (aproximadamente 3
minutos). Este procedimiento de recubrimiento y mezclado /
endurecimiento a temperatura ambiente se repitió dos veces más
usando las mismas cantidades de alcanolamina e isocianato. El último
recubrimiento se dejo en el cesto durante la noche para endurecer.
Teóricamente, esto daría como resultado una encapsulación del 6,11%
de poliurea-uretano, en función del peso total de
las partículas de abono encapsuladas. Sin embargo, la cantidad real
de encapsulación fue aproximadamente del 5,5% debido a la pérdida de
recubrimiento sobre las paredes del frasco.
Se añadió el isocianato B (2,0 g) a 100 g de
pastillas de abono Harvest King
5-10-10 en un frasco de 8 onzas (236
ml). El frasco se agitó hasta que las pastillas se recubrieron con
el isocianato (aproximadamente 2 minutos). Se añadió
dimetil-etanolamina (0,17 g) a las pastillas
recubiertas de isocianato, y el frasco se agitó hasta que la
alcanolamina recubrió las pastillas de abono recubiertas de
isocianato (aproximadamente 2 minutos). Esta mezcla se vertió en un
cesto de aluminio, y se dejó endurecer a temperatura ambiente (las
pastillas se mezclaron de manera periódica mientras permanecían en
el cesto para evitar que las pastillas se pegaran unas a otras)
hasta que se secaron y no se pegaron más (aproximadamente 3
minutos). Este procedimiento de recubrimiento y mezclado /
endurecimiento a temperatura ambiente se repitió dos veces más
usando las mismas cantidades de alcanolamina e isocianato. El último
recubrimiento se dejó en el cesto durante la noche para endurecer.
Teóricamente, esto daría como resultado una encapsulación aproximada
del 6,05%, en función del peso total de partículas de abono
encapsuladas. Sin embargo, la cantidad real de encapsulación de
poliurea-uretano fue aproximadamente del 5,4% debido
a la pérdida de recubrimiento sobre las paredes del frasco.
Después de una semana, se compararon los gránulos
de abono encapsulado con abono no modificado usando el siguiente
procedimiento de ensayo: se combinaron 20 g de abono con 80 g de
agua y se almacenaron a temperatura ambiente en una jarra de vidrio
cerrada durante 8 h y 20 h. Tras este tiempo, se eliminaron los
sólidos por filtración y se determinó la cantidad de sólidos
disueltos en la fase acuosa tras evaporación del agua durante 4 h en
un horno a 100ºC.
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Claims (7)
1. Un procedimiento para la preparación de
partículas granulares simétricas de fertilizante recubiertas de
poliurea-uretano que comprende:
1) aplicar a) un componente de polisocianato
orgánico a las partículas de fertilizante que contenga al menos un
nutriente de la planta soluble en agua, para formar partículas de
abono recubiertas de isocianato,
2) aplicar b) al menos un compuesto de
alcanolamina que se corresponde con la fórmula:
en la
que
R_{1}: representa un átomo de hidrógeno, o un
grupo alquilo C_{1} a C_{4};
R_{2} y R_{3}: puede ser el mismo o
diferente, y cada uno representa un grupo alquilo C_{1} a C_{4}
o un grupo
{}\hskip17cm --- CH_{2} ---
{}\hskip17cm --- CH_{2} ---
\delm{C}{\delm{\para}{R _{1} }}H --- OHen el
que:
R_{1}: es tal como se ha definido
anteriormente; ó
R_{2} y R_{3} se unen conjuntamente en un
anillo, formando de esta manera un anillo cíclico de 3 a 8 miembros;
y
x: representa un número desde 1 a 4;
sobre las partículas de abono recubiertas de
isocianato de la etapa 1) para dar como resultado un uretano que
contiene grupos isocianato terminales,
3) polimerizar el aducto de uretano de 2) con
humedad para dar como resultado partículas simétricas de abono
encapsulado en poliurea-uretano, siendo las
cantidades de componentes a) y b) tales que la relación NCO:H en
cada capa encapsulante está entre aproximadamente 1,6:1 hasta
aproximadamente 10:1
y, de manera opcional,
4) repetir las etapas 1) a 3) tantas veces como
sea necesario, en las que las partículas simétricos de abono
encapsulado de poliurea-uretano de la etapa 3) se
sustituyen por las partículas de abono de la etapa 1) anterior,
en las que las partículas encapsuladas de abono
resultantes contienen entre aproximadamente 0,5 y aproximadamente
15% en peso de poliurea-uretano, en función del peso
total de partículas de abono encapsulado
2. El procedimiento de la Reivindicación 1, en el
que a) el mencionado poliisocianato orgánico comprende un
polisocianato aromático.
3. El procedimiento de la Reivindicación 2, en el
que a) el mencionado poliisocianato orgánico comprende poli
(fenilisocianato) de polimetileno.
4. El procedimiento de la Reivindicación 3, en el
que el poli (fenilisocianato) de polimetileno tiene una
funcionalidad de entre aproximadamente 2,1 a 3,5, un contenido en
grupos NCO de aproximadamente 26% a aproximadamente 33,6%, un
contenido en MDI polimérico de aproximadamente 10 a 70% en peso y un
contenido en monómeros de aproximadamente 30 a 90% en peso.
5. El procedimiento de la Reivindicación 3, en el
que el poli (fenilisocianato) de polimetileno tiene una
funcionalidad de entre 2,3 a 2,8, un contenido en grupos NCO de
aproximadamente 26% a aproximadamente 33%, un contenido en MDI
polimérico de aproximadamente 20% a aproximadamente 60% en peso y un
contenido en monómeros de aproximadamente 40 a 80% en peso.
6. El procedimiento de la Reivindicación 1, en el
que las mencionadas alcanolaminas tienen pesos moleculares de entre
aproximadamente 90 a aproximadamente 260, y contienen entre 1 y 2
grupos amino terciarios y entre 1 a 4 grupos hidroxilo.
7. El procedimiento de la Reivindicación 1, en el
que la mencionada alcanolamina se selecciona entre el grupo
constituido por dimetiletanolamina,
N-metildietanolamina, trietanolamina y las mezclas
de los mismos.
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