ES2242332T3 - Procedimiento para la emcapsulacion de fertilizantes con una composicion de poliuretano asimetrica. - Google Patents
Procedimiento para la emcapsulacion de fertilizantes con una composicion de poliuretano asimetrica.Info
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Abstract
Esta invención se refiere a procesos para la producción de productos fertilizantes granulares revestidos con poliurea-uretano asimétrico y a los productos fertilizantes granulares revestidos con poliurea-uretano asimétrico producidos mediante estos procesos. Estos procesos comprenden el revestimiento de los gránulos de fertilizante con compuestos que reaccionen para formar revestimientos de poliurea- uretano asimétrico, después los compuestos se polimerizan. Los compuestos adecuados comprenden a) un componente de poliisocianato orgánico y b) un componente de alcanolamino que contienen al menos un grupo amino primario o secundario y al menos un grupo hidroxilo. Estos compuestos están presentes en cantidades suficientes para que el NCO para activar el grupo de hidrógeno esté entre 0,5:1,0 y 1,5:1,0. Es necesario que se apliquen cantidades suficientes de estos compuestos a los gránulos de fertilizante de manera que las partículas de fertilizante granular recubiertas con poliurea-uretano asimétrico contengan entre un 0,5 un 15% de su peso de poliurea-uretano, en base al peso total de las partículas de fertilizante encapsuladas.
Description
Procedimiento para la encapsulación de
fertilizantes con una composición de poliuretano asimétrica.
Esta invención está relacionada con un
procedimiento para producir partículas de fertilizante granulado
recubiertas con poliurea-uretano asimétrico y las
partículas de fertilizante granulado recubiertas producidas mediante
este procedimiento. Los recubrimientos de
poliurea-uretano comprenden a) un poliisocianato y
b) una alcanolamina que contiene por lo menos un grupo amino
primario o secundario y por lo menos un grupo hidroxilo.
Los fertilizantes particulados comerciales son
producidos y comercializados en varios tipos diferentes de
partículas, es decir, fertilizantes granulados, pelletizados,
polvos, comprimidos y prilled. Además, pueden estar formados por
sustancias inorgánicas, sustancias orgánicas, o combinaciones de las
mismas. Las mejoras de la presente invención pueden ser aplicadas a
cualquiera de estos tipos de fertilizantes particulados.
Para ser eficaz en la promoción del crecimiento
de la planta, los fertilizantes deben contener alguna cantidad de
nutrientes de plantas solubles en agua. Estos se presentan
usualmente en forma de compuestos de nitrógeno, fósforo y potasio
solubles en agua, solos o combinados y a menudo en conjunción con
otros elementos tales como, por ejemplo, calcio, boro, magnesio,
zinc, cloro, etc. Tales fertilizantes particulados pueden ser hechos
de un único componente, por ej. urea, nitrato de amonio, cloruro de
potasio, etc o de múltiples componentes a menudo mezclados con
materiales inertes solubles en agua o 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. Además, los
fertilizantes especializados pueden contener aditivos opcionales
tales como herbicidas, insecticidas ,elementos traza, sales de
hierro, azufre, etc. Las mejoras de la presente invención pueden ser
aplicadas a cualquiera de estos fertilizantes.
Históricamente, los fertilizantes particulados
tenían una cantidad de defectos conocidos, siendo el más notable de
ellos la liberación demasiado rápida de alimento soluble para
plantas, causando fitotoxicidad y el rápido agotamiento de los
nutrientes para plantas por escurrimiento. Otros problemas incluían
las tendencias a formar tortas y polvo. Estos problemas están bien
documentados en patentes anteriores que pretendían soluciones a uno
o más de los defectos conocidos, incluyendo las Patentes de EEUU
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
provee mejoras adicionales en la elaboración de fertilizantes
particulados que les otorga alta resistencia al desgaste y tienen
mejores propiedades de liberación.
Se han propuesto previamente una cantidad de
recubrimientos de liberación lenta para fertilizantes particulados.
El procedimiento de cubrir con azufre las partículas de urea se
describe en la Patente de EEUU 3.342.577 y fue desarrollado al final
de los años sesenta por la Tenneesee Valle Authority (TVA) como un
sistema económico para reducir la velocidad de disolución cuando se
aplican al suelo las partículas de urea como fertilizante. Este
procedimiento requiere niveles altos de azufre, lo cual reduce el
análisis de nutrientes de las partículas de fertilizante, y aún
entonces, quedan imperfecciones en la cobertura, lo que hace
necesario aplicar un recubrimiento sellador, el que está compuesto
por una mezcla de 30% de resina de polietileno en un 70% de aceite
mineral de alta viscosidad.
Se han descrito recubrimientos en los que se
aplican resinas poliméricas preformadas a partir de solventes, por
ejemplo en las Patentes de EEUU 3.475.154 y 3.264.089. El uso de
solventes crea un riesgo de vapor ya que los productos se secan y la
etapa de la evaporación del solvente puede dar como resultado
imperfecciones y orificios en el recubrimiento.
La Patente de EEUU 4.369.055 trató de facilitar
la degradación de los materiales de recubrimiento a la vez que
mantienen su función de controlar la velocidad de disolución
mediante la dispersión de polvos inorgánicos tales como azufre y
talco en un polímero olefínico de bajo peso molecular. Sin embargo,
los materiales de recubrimiento descritos son difíciles de aplicar
en capas uniformes porque el polímero debe ser mantenido en el
estado fundido.
Los recubrimientos de poliuretano como se
describen en las Patentes de EEUU 4.711.659 y 4.969.947 requieren
que el sustrato contenga una cantidad mínima de grupos -NH2
reactivos. De este modo, éstos no son aplicables a todas las
composiciones fertilizantes para las que pueden ser deseables
propiedades de liberación lenta.
El recubrimiento de composiciones fertilizantes
con un polímero biodegradable fue descrito en las Patentes de EEUU
5.176.734 y 5.206.341 y en la Solicitud de Patente Japonesa N1
146492/1991. Estas referencias describen el recubrimiento de la
composición fertilizante con un material de recubrimiento
biodegradable en una sola capa. El recubrimiento mediante una única
capa tiene las dificultades de controlar la velocidad de disolución
de los nutrientes fertilizantes manteniendo al mismo tiempo la
biodegradabilidad.
La Solicitud de la Patente Japonesa Nº
97561/1993 describe un recubrimiento de tres capas que fue preparado
usando un tipo de película biodegradable y una resina soluble en
agua. Este recubrimiento también tiene dificultad para controlar al
mismo tiempo la velocidad de disolución y la biodegradabilidad. Se
describió que el grosor del material de recubrimiento es de 500 a
2.000 \mum. Tal material de recubrimiento requiere un aumento de
costo, lo que lo hace cuestionable para uso comercial.
La Solicitud de Patente Canadiense Nº 2.135.788
está relacionada con las composiciones para recubrir fertilizantes
que tienen al menos dos tipos de materiales de recubrimiento en las
que ambos materiales de recubrimiento tienen diferentes velocidades
de disolución y permeabilidad a la humedad en una estructura de
múltiples capas.
La Patente de EEUU 5.538.531 también describe
fertilizantes de liberación controlada y un procedimiento para su
producción. Estos fertilizantes de liberación controlada tienen una
masa central de fertilizante particulado que contiene por lo menos
un nutriente para plantas soluble en agua rodeado por una cantidad
múltiple de recubrimientos. El recubrimiento interno comprende el
producto de reacción de (A) un poliisocianato aromático o derivados
del mismo que contiene aproximadamente 1.5 a 3 de grupos NCO por
molécula y un contenido de grupo NCO de 10 a 50% en peso, y (B) un
poliol que tiene desde 2 hasta 6 mitades hidroxilo y al menos una
mitad alquilo que contiene desde aproximadamente 10 hasta 20 átomos
de carbono. También es necesario un recubrimiento exterior. El
recubrimiento externo consiste esencialmente de una cera orgánica
que tiene un punto de fusión de goteo de entre 50 y 120ºC
La Patente de EEUU 5.599.374 esta relacionada
con un procedimiento para producir fertilizantes de liberación lenta
recubiertos con azufre que han mejorado las propiedades de
resistencia al impacto y a la abrasión. Este procedimiento aplica
monómeros líquidos secuencialmente sobre la superficie de los
gránulos de urea recubiertos con azufre calientes y los copolimeriza
para formar un sellador de recubrimiento polimérico firme, insoluble
al agua. Los monómeros líquidos adecuados son diisocianatos tales
como diisocianato de difenilmetano, y una mezcla de poliol de
dietilenglicol (DEG) y trietanolamina (TEOA). TEOA sirve tanto como
reactivo poliol como de catalizador. Esta patente intenta superar
deficiencias que surgen de usar solamente azufre para conseguir las
propiedades de liberación lenta. El poliuretano sirve para recubrir
y cubrir las áreas de las partículas del fertilizante que no han
sido cubiertas por el azufre, y de esta manera, proporcionar mejores
propiedades de liberación en el tiempo.
La Patente de EEUU 5.704.962 describe
composiciones para tratar fertilizantes granulados para reducir
polvo y reducir el endurecimiento de los fertilizantes durante su
almacenaje. Estas composiciones comprenden monoaminas grasas,
específicamente dialquilaminas grasas secundarias o mezclas de las
mismas con aminas grasas primarias.
El Documento
EP-A-867 422 describe un
procedimiento para producir un fertilizador granulado recubierto por
(a) la reacción de un poliisocianato aromático con un primer
componente poliol que es uno de entre aceite de ricino y un derivado
de aceite de ricino, para obtener mediante esto un prepolímero que
tiene grupos isocianato terminales en la molécula; (b) la aplicación
a dicho prepolímero de, un segundo componente poliol que es uno de
entre aceite de ricino y un derivado de aceite de ricino, y un
tercer componente poliol que es una amina que tiene al menos dos
grupos hidroxilo en la molécula, al mismo tiempo o separadamente en
ningún orden en especial, mientras dicho gránulo de fertilizante es
mantenido de manera fluida o rodado, para formar de esta manera una
película precursora sobre dicho gránulo de fertilizante; y (c) el
curado de dicha película precursora en dicha película de
poliuretano.
Las ventajas de la presente invención incluyen el
hecho de que las mejoras generales de las propiedades de liberación
de los fertilizantes ocurren a un porcentaje dado de encapsulado
orgánico. Además, la presente invención no requiere una masa central
reactiva de isocianato de manera que se puede usar cualquier
secuencia de aplicación del isocianato y los componentes reactivos
del isocianato. La presente invención también permite mezclar el
isocianato y los componentes isocianato-reactivos
antes de aplicarlos a la superficie del fertilizante. Aunque con el
deseo de no estar ligados a ninguna teoría en particular, se cree
que debido a la diferencia en reactividad de los correactivos amina
y el hidroxilo, la resina parcialmente curada no absorbe tan
rápidamente en las partículas del fertilizante pero permanece en la
superficie para proveer un recubrimiento más uniforme,
proporcionando mejores propiedades de liberación.
Esta invención está relacionada con un
procedimiento para producir partículas de fertilizante granulado
recubierto de poliurea-uretano asimétrico y las
partículas de fertilizante granulado recubierto producidas por este
procedimiento. Los recubrimientos de
poliurea-uretano comprenden a) al menos un
poliisocianato, de preferencia un poliisocianato aromático, de más
preferencia un poli(fenilisocianato) de polimetileno y b) al
menos una alcanolamina que corresponde 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}: representa un átomo de hidrógeno, un
grupo alquilo C_{1} a C_{4}, o un grupo
--- CH_{2}
---
\delm{C}{\delm{\para}{R _{1} }}H ---
OH
En el
que
R_{1} es como se ha definido anteriormente;
y
x: representa un numero desde 1 hasta 4.
El procedimiento para producir partículas de
fertilizante granulado recubiertas de poliurea uretano asimétrico de
la presente invención comprende las etapas de
1) recubrir las partículas de fertilizante con un
primer compuesto seguido por un recubrimiento con un segundo
compuesto, el primer y el segundo compuesto son capaces de
reaccionar para formar poliurea-poliuretano
asimétrico, y
2) polimerizar los compuestos primero y segundo
sobre la superficie de las partículas de fertilizante para formar un
recubrimiento sellador de poliurea-uretano que
imparte propiedades de liberación lenta al fertilizante.
Los compuestos adecuados comprenden a) por lo
menos un poliisocianato, de preferencia un poliisocianato aromático
y de más preferencia un poli(feniliisocianato) de
polimetileno y b) por lo menos una alcanolamina que corresponde a la
fórmula (I) citada anteriormente. Las cantidades de los componentes
a) y b) deberían ser tales que la proporción NCO:H sea de
aproximadamente desde 0,5:1,0 hasta aproximadamente 1,5:1,0, de
preferencia desde 0,8:1,0 hasta 1,2:1,0 y con mayor preferencia aún
desde 0,9:1,0 hasta 1,1:1,0. Estos compuestos son aplicados en
cantidades suficientes de tal modo que las partículas de
fertilizante granulado revestido de poliurea-uretano
asimétrico contienen desde un 0,5 hasta un 15%, de preferencia desde
1 hasta 10%, de mayor preferencia desde 3 hasta 7% en peso de
poliurea-uretano, basado en el peso total de las
partículas del fertilizante encapsulado.
En la presente invención, la proporción NCO:H
como se establece aquí se define como la proporción molar entre los
grupos isocianato y los grupos isocianato reactivos, es decir,
grupos hidroxilo más grupos amina primarios y secundarios. Esta
proporción NCO:H está relacionada con cada capa encapsuladora
individual de poliurea-uretano asimétrico, o
poliurea, o poliuretano, etc., que es formada en las partículas del
fertilizante en el proceso de la invención. El porcentaje en peso
del material encapsulador está basado en el peso de las partículas
del fertilizante, así como en el peso combinado de todas las capas
de los materiales encapsulantes.
En una forma de realización de la presente
invención, el procedimiento comprende:
1) aplicar a) por lo menos un poliisocianato
orgánico, de preferencia un poliisocianato aromático, de más
preferencia poli(fenilisocianato) de polimetileno, a las
partículas de fertilizante que contenga por lo menos un nutriente
para plantas soluble en agua, para formar partículas de fertilizante
recubiertas de isocianato.
2) aplicar b) por lo menos un compuesto
alcanolamina que corresponda a la fórmula (I) explicitada
anteriormente a las partículas de fertilizante recubiertas de
isocianato de la etapa 1) para obtener partículas de fertilizante
encapsulado de poliurea-uretano,
y, opcionalmente,
3) repetir los pasos 1) a 2) tantas veces como
sea necesario, con las partículas de fertilizante encapsulado de
poliurea uretano de la etapa 2) siendo sustituidas por las
partículas de fertilizante en la etapa 1) anteriormente
explicada.
En esta forma de realización, las cantidades
totales de los componentes a) y b) usadas para formar cada capa
encapsulante son tales que la proporción de NCO:H es desde
aproximadamente 0,5:1,0 hasta aproximadamente 1,5:1,0, de
preferencia 0,8:1,0 hasta 1,2:1,0, y con más preferencia 0,9:1,0
hasta 1,1:1,0. Estos compuestos son aplicados en cantidades
suficientes como para que las partículas de fertilizante granulado
recubierto de poliurea-uretano asimétrico contengan
desde aproximadamente 0,5 hasta aproximadamente 15% en peso, de
preferencia 1 a 10%, de mayor preferencia 3 a 7% en peso de poliurea
uretano, basado en el peso total de las partículas de fertilizante
encapsulado.
En otra forma de realización de la presente
invención, el procedimiento comprende:
1) aplicar b) por lo menos un compuesto
alcanolamina que corresponda a la fórmula (I) anteriormente citada
a las partículas de fertilizante que contengan por lo menos un
nutriente para plantas hidrosoluble, para formar partículas de
fertilizante recubiertas con alcanolamina,
2) aplicar a) por lo menos un poliisocianato
orgánico, de preferencia un poliisocianato aromático, de más
preferencia poli(fenilisocianato) de polimetileno a las
partículas de fertilizante recubiertas de alcanolamina de la etapa
1) para producir partículas de fertilizante encapsulado de
poliurea-uretano,
y, opcionalmente,
3) repetir los pasos 1) a 2) tantas veces como
sea necesario para lograr el espesor deseado del recubrimiento de
poliurea-uretano asimétrico que encapsula las
partículas del fertilizante, con las partículas de fertilizante
encapsuladas de poliurea-uretano de la etapa 2)
siendo sustituida por las partículas de fertilizante de la etapa 1)
anteriormente explicada.
En esta forma de realización, las cantidades
totales de los componentes a) y b) usados para formar cada capa
encapsuladora son tales que la proporción NCO:H es desde
aproximadamente 0,5:1,0 hasta aproximadamente 1,5:1,0, de
preferencia 0,8:1,0 hasta 1,2:1,0, y con más preferencia 0,9:1,0
hasta 1,1:1,0. Estos compuestos son aplicados en cantidades
suficientes como para que las partículas de fertilizante granulado
recubierto de poliurea-uretano asimétrico contengan
desde aproximadamente 0,5 hasta aproximadamente 15% en peso, de
preferencia 1 a 10%, de mayor preferencia 3 a 7% en peso de poliurea
uretano, basado en el peso total de las partículas de fertilizante
encapsulado.
En la presente invención, el término
"asimétrico", con respecto a los poliurea uretanos, se refiere
al hecho de que los grupos residuales que son unidos al grupo urea
son diferentes uno del otro mientras que en los poliurea uretanos
simétricos estos grupos residuales son iguales. Esto es debido al
hecho de que la porción de urea surge de la reacción del
isociocianato con el grupo amino de la alcanolamina en los
poliurea-uretanos asimétricos, más que con el grupo
amino posiblemente generado por la reacción de isocianato con
agua.
Tal como se usa aquí, el término "peso
molecular" se refiere al peso molecular promedio en número
(M_{n}) y es determinado por análisis de grupo terminal.
Ejemplos de poliisocianatos adecuados para ser
usados como el componentes poliisocianato, de acuerdo con la
presente invención, incluyen diisocianatos monoméricos, de
preferencia prepolímeros NCO y de más preferencia los aductos de
poliisocianatos. Los diisocianatos monoméricos adecuados pueden ser
representados por la fórmula:
R(NCO)_{2}
En la que R representa un grupo orgánico
obtenido mediante la remoción de los grupos isocianato de un
diisocianato orgánico que tenga un peso molecular de aproximadamente
56 a 1.000, de preferencia aproximadamente 140 a 400. Los
diisocianatos preferidos para el procedimiento de acuerdo con la
invención son aquellos que están representados por la fórmula
anteriormente mencionada en la que R representa un grupo
hidrocarbonado alifático divalente que tiene de 4 a 18 átomos de
carbono, un grupo hidrocarbonado cicloalifático divalente que tiene
de 5 a 15 átomos de carbono, un grupo hidrocarbonado aralifático
divalente que tiene de 7 a 15 átomos de carbono o un grupo
hidrocarbonado aromático divalente que tiene de 6 a 15 átomos de
carbono.
Ejemplos de diisocianatos orgánicos adecuados
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, ciclo
hexano-1,3- y -1,4-diisocianato,
1-isocianato-2-isocianometil
ciclopentano,
1-isocianato-3-isocianatometil-3,5,5-trimetil-ciclohexano
(diisocianato de isoforona o IPDI),
bis(4-isocianato-ciclohexil)
metano, diisocianato de 2,4'-diciclohexilmetano,
1,3- y 1,4-bis(isocianometil) ciclohexano,
bis(4-isocianato-3-metil-ciclohexil)
metano, diisocianato de
\alpha,\alpha,\alpha',\alpha'-tetrametil-1,3-
y/o -1,4-xileno,
1-isocianato-1-metil-4(3)-isocianometil
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 mezclas de los mismo.
Los poliisocianatos aromáticos que contienen 3 o
más grupos isocianatos tales como diisocianato de
4,4',4''-trifenilmetano y
poli(fenilisocianato) de polimetileno obtenidos por
fosgenación de condensados de anilina/formaldeído pueden también ser
usados.
De acuerdo con la presente invención, por lo
menos una porción del componente posiisocianto puede estar presente
en la forma de un prepolímero NCO o un aducto de poliisocianato, de
más preferencia un aducto de poliisocianato. Los aductos de
poliisocianato adecuados son aquellos que contienen: isocianurato,
uretdiona, biuret, uretano, alofanato, carbodiimida y/o grupos
oxadiazinetriona. Los aductos de poliisocianatos tienen una
funcionalidad promedio de 2 a 4 y un contenido de NCO de 5 a 30% en
peso. Los aductos/prepolímeros adecuados incluyen el siguiente tipo
de componentes:
1) Poliisocianatos que contienen grupo
isocianurato que pueden ser preparados como está descrito 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 isocianto-isocianuratos generalmente tienen una
funcionalidad NCO promedio de 3 a 4,0, de preferencia desde 3,2
hasta 3,6 y un contenido de NCO de 5 a 30%, de preferencia 10 a 25%
y de mayor preferencia 15 a 25% en peso.
2) Los diisocianatos de uretdiona que pueden ser
preparados mediante la oligomerización una porción de los grupos
isocianato de un diisocianato en presencia de un catalizador
trialquil fosfina y que pueden ser usados en una mezcla con otros
poliisocianatos aromáticos, alifáticos y/o cicloalifáticos
particularmente el poliisocianato que contiene grupo isocianurato
establecido en el punto (1) anteriormente expuesto.
3) Los poliisocianato que contienen grupo biuret
que pueden ser preparados de acuerdo con los procedimientos
descritos en las Patentes EEUU Nos. 3.124.605; 3.358.010; 3.644.490;
3.862.973; 3.906.126; 3.903.127; 4.051.165; 4.147.714; o 4.220.749
usando correactivos tales como agua, alcoholes terciarios,
monoaminas primarias y secundarias y diaminas primarias y/o
secundarias. Estos poliisocianatos tienen de preferencia un
contenido NCO de 18 a 22% en peso y una funcionalidad NCO promedio
de 3 a 3,5.
4) Los poliisocianatos que contienen grupo
uretano que pueden ser preparados de acuerdo con el procedimiento
descrito en la Patente de EEUU Nº 3.183.112 reaccionando
poliisocianatos en exceso, de preferencia diisocianatos, con
glicoles de bajo peso molecular y polioles que tienen un peso
molecular menor que 400, tal como tripropilenglicol, trimetilol
propano, glicerina, 1,2-dihidroxi propano y mezclas
de los mismos. Los poliisocianatos que contienen grupo uretano
tienen un contenido de NCO de mayor preferencia de 12 a 20% en peso
y una funcionalidad de NCO (promedio) de 2,5 a 3.
5) Los poliisocianatos que contienen grupo
alofanato que pueden ser preparados de acuerdo con los
procedimientos descritos en las Patentes de EEUU Nº 3.769.318,
4.160.080 y 4.177.342. Los poliisocianatos que contienen grupo
alofanato tiene un contenido de NCO de mayor preferencia de 12 a
21% en peso y una funcionalidad de NCO (promedio) de 2 a 4.
6) Los poliisocianatos que contienen grupos
isocianurato y alofanato que pueden ser preparados de acuerdo con
los procedimientos establecidos en las Patentes de EEUU 5.124.427,
5.208.334 y 5.235.018; cuyas descripciones son incorporadas aquí
por referencia.
7) Los poliisocianatos que contienen grupos
carbodiimida que pueden ser preparados mediante la oligomerización
de di o poliisocianatos en presencia de catalizadores de
carbodiimidización conocidos como se describe 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 la reacción de dos
moles de un diisocianato y un mol de dióxido de carbono.
Los aductos de poliisocianato de preferencia son
los poliisocianatos que contienen grupos uretano, grupos
isocianurato, grupos biuret o mezclas de grupos isocanurato y
alofanato.
Los prepolímeros NCO, que pueden ser usados
también como el componente poliisocianato de acuerdo con la presente
invención, son preparados a partir del anteriormente descrito
poliisocianto monomérico o aductos de poliisocianatos, de
preferencia diisocianatos monoméricos y compuestos orgánicos que
contienen por lo menos dos grupos isocianato reactivos, de
preferencia por lo menos dos grupos hidroxi. Estos compuestos
orgánicos incluyen compuestos de alto peso molecular que tiene peso
molecular de 500 hasta aproximadamente 5.000, de preferencia de 800
hasta aproximadamente 3.000, y opcionalmente compuestos de bajo peso
molecular con pesos moleculares por debajo de 400. Los productos que
se obtienen haciendo reaccionar los poliisocianatos exclusivamente
con compuestos de bajo peso molecular son aductos de poliisocianato
que contienen grupos uretano y no se consideran como prepolímeros
NCO.
Se prefiere que los poliisocianatos para 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
4,4'-difenilmetano, 1,5-diisocianato
naftaleno y mezclas de los mismos. Los poliisocianatos aromáticos
que contienen 3 o más grupos de isocianato tal como diisocianato de
4,4',4''-trifenilmetano y
poli(fenilisocianatos) de polimetileno obtenidos mediante
fosgenación de condensados anilina/formaldehido, también pueden ser
usados.
Es de mayor preferencia que los poliisocianatos
para la presente invención reivindicada sean composiciones de
poli(fenilsiocianato) de polimetileno que tengan una
funcionalidad que vaya desde aproximadamente 2,1 hasta
aproximadamente 3,5, de preferencia desde 2,2 a 3,2 y de mayor
preferencia de 2,3 a 2,8, y un contenido de grupo NCO de
aproximadamente 26% hasta aproximadamente 33,6%, de preferencia
desde aproximadamente 30,5% hasta aproximadamente 33%, y un
contenido de monómero desde aproximadamente 30% hasta
aproximadamente 90% en peso, de preferencia desde aproximadamente
40% hasta aproximadamente 90% en peso, de preferencia desde
aproximadamente 40% hasta aproximadamente 70%, en el que el
contenido de monómero comprende hasta aproximadamente el 5% en peso
del isómero 2,2'-, desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 20%
en peso del isómero 2,4'-, y desde aproximadamente 25 hasta
aproximadamente 65% en peso del isómero 4,4'-, basado en el peso
completo de la composición. El contenido de MDI polimérico de estos
isocianatos varía desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 70%
en peso, de preferencia desde 20% hasta aproximadamente el 60% en
peso.
MDI polimérico como es usado aquí, se refiere a
productos que contienen tres anillos y/o más cantidad de anillos
derivados de la fosgenación de los productos de condensación de
anilina/formaldehido.
Los poliisocianatos de más preferencia incluyen,
por ejemplo, composiciones de poli(fenilisocianato) de
polimetileno que tienen una funcionalidad promedio desde
aproximadamente 2,2 hasta aproximadamente 3,2, de preferencia
aproximadamente desde 2,3 hasta aproximadamente 2,8, un contenido de
grupo NCO de aproximadamente 26 a 33% en peso, y un contenido de
monómero desde aproximadamente 40 hasta aproximadamente 80% en peso,
y en el que el contenido del monómero comprende no más que
aproximadamente 3% en peso del isómero 2,2'-, desde aproximadamente
2 hasta aproximadamente 25% en peso del isómero 2,4'- y desde
aproximadamente 35 hasta aproximadamente 60% en peso del isómero
4,4'-, basado en el peso completo de la mezcla. Esta composición de
isocianato comprende desde aproximadamente 20 hasta aproximadamente
60% en peso del MDI polimérico.
También son adecuadas las mezclas de
composiciones de poliisocianato como se han descrito anteriormente
con aductos de MDI que incluyen, por ejemplo, alofanatos de MDI como
se describen en, por ejemplo, las Patentes de EEUU 5.319.053,
5.319.054 y 5.440.003, cuyas descripciones están incorporadas aquí
como referencia; los uretanos de MDI como se describen en, por
ejemplo, las Patentes de EEUU 5.462.766 y 5.558.917, cuyas
descripciones están incorporadas aquí como referencia; y
carbodiimidas de MDI como se describen en, por ejemplo, las Patentes
de EEUU 2.853.473, 2.941.966, 3.152.162, 4.088.665, 4.294.719 y
4.244.855, cuyas descripciones están incorporadas aquí como
referencia.
Las alcanilaminas adecuadas para la presente
invención incluyen aquellas alcanolaminas que corresponden a la
fórmula:
En la
que:
R_{1}: representa un átomo de hidrógeno, o un
grupo alquilo C_{1} a C_{4}
R_{2}: representa un átomo de hidrógeno, un
grupo alquilo C_{1} a C_{4}, o un grupo
--- CH_{2}
---
\delm{C}{\delm{\para}{R _{1} }}H ---
OH
en el
que:
R_{1}: está definido como anteriormente; y
x: representa un número desde 1 hasta 4.
En general, estas alcanolaminas están
caracterizadas por tener al menos un grupo amina primario o
secundario, y por al menos un grupo hidroxilo. Resulta de
preferencia que estas alcanolaminas tengan pesos moleculares desde
aproximadamente 60 hasta aproximadamente 300, de más preferencia
desde aproximadamente 60 hasta aproximadamente 200, y de mayor
preferencia desde aproximadamente 60 hasta aproximadamente 130.
Resulta de preferencia que estas alcanolaminas contengan desde 1
hasta 4 grupos amina primario y/o secundario y desde 1 hasta 2
grupos hidroxilo, de más preferencia desde 1 hasta 2 grupos amina
primario y/o secundario, y de mayor preferencia un (1) grupos amina
primario y/o secundario y desde 1 hasta 2 grupos hidroxilo.
De acuerdo con la presente invención, es posible
que la mezcla de dos o más alcanolaminas correspondientes con la
fórmula (I) mencionada anteriormente, pueda ser usada, o una mezcla
de una alcanolamina correspondiente con la fórmula (I) anteriormente
mencionada con al menos un poliol o una poliamina que contenga
grupos isocianato reactivos. Virtualmente cualquier mezcla que
contenga una alcanolamina que corresponda con la fórmula (I) puede
ser usada en la presente invención, con la condición de que las
alcanolaminas que contienen grupos amina terciarios de preferencia
no estén presentes. Más precisamente, el procedimiento para producir
productos fertilizantes granulados recubiertos de
poliurea-uretano en los que las alcanolaminas que
contienen grupos amino terciarios y poliisocianatos son
polimerizados sobre la superficie de las partículas del fertilizante
para formar un recubrimiento sellador de
poliurea-uretano son el tema de la Solicitud US
(Expediente de Agente número Mo-4819) del
Solicitante en trámite, que fue presentada en la Oficina de
Patentes y Marcas de los EEUU en el mismo día que la presente
solicitud, y que está también transferida a Bayer Corporation.
Algunos ejemplos de alcanolaminas adecuadas que
corresponden con la fórmula (I) anteriormente mencionada para el uso
en la presente invención incluyen pero no están limitadas a
compuestos tales como monoetanolamina, dietanolamina,
2-metil-etanolamina,
N-metil-etanolamina,
N-etil-etanolamina,
N-etanol-2-metiletanol-amina,
diamina de N,N'-dietanol-etileno,
N-2-metitletanol-2-metiletanolamina,
N,N'''-dietanol-dietilen-triamina,
N,N'''-dietanol-trietilen-triamina,
etc. Las alcanolaminas de preferencia son monoetanolamina,
dietanolamina, N-metil-etanolamina,
2-metil-etanolamina y
bis(2-metiletanol)amina.
Es posible también incluir otros aditivos en el
componente alcanolamina o el componente poliisocianato antes de
aplicar el componente a las partículas de fertilizante. Los aditivos
posibles incluyen, por ejemplo, catalizadores, de preferencia
aquellos que no son tóxicos y no contienen metales pesados,
mejoradores de fluidez, tensioactivos, antiespumantes y otros
aditivos conocidos por los expertos en la técnica. Cualquier aditivo
que ayude a la formación del recubrimiento de poliuretano que
encapsula las partículas del fertilizante puede ser incluido en uno
o ambos componentes. Resulta de preferencia sin embargo, que no sean
incluidos aditivos en ninguno de estos componentes. Es de mayor
preferencia 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
fertilizantes químicos conocidos. Algunos ejemplos son sulfato de
amonio, nitrato de amonio, urea, guanidina, melamina, nitrato de
sodio, fosfato de amonio, fosfato de potasio y combinaciones de los
mismos. Estas partículas de fertilizantes son obviamente
hidrosolubles. En la presente solicitud, no es necesario, pero sin
embargo es aceptable, que las partículas de fertilizante contengan
algunos grupos funcionales reactivos, tales como, por ejemplo,
grupos NH_{2}.
Tal como se usa aquí, la expresión "partículas
de fertilizante" se refiere a cualquiera de los fertilizantes
particulados disponibles comercialmente que se producen y
comercializan en varios tipos de partículas. Algunos ejemplos
incluyen fertilizantes granulados, pelletizados, polvos,
comprimidos y prilled.
Se puede preparar un fertilizante particulado de
liberación controlada, resistente al desgaste aplicando el
componente isocianato reactivo y el poliisocianato a las partículas
de fertilizante que son calentadas a una temperatura de entre
aproximadamente 60 y 105ºC. Las partículas de fertilizante son
mantenidas en un aparato mezclador de bajo impacto, moviéndose unas
sobre otras. Ejemplos de aparatos mezcladores adecuados incluyen
camas fluidizadas, tambor rotativo, batea pelletizadora, y
cualquier otra que pueda proveer un movimiento continuo que no rompa
las partículas del fertilizante.
Más específicamente, se pueden producir
fertilizantes de liberación controlada, resistente al desgaste
mediante (i) provición de una cantidad de partículas de fertilizante
y calentándolas a una temperatura no mayor de alrededor de 120ºC,
(ii) agitando las partículas del fertilizante de manera que se
mantenga un suave movimiento de mezclado, (iii) agregando a las
partículas de fertilizante que han sido agitadas, un componente
isocianato reactivo que comprende por lo menos un compuesto de
alcanolamina que contiene por lo menos un grupo amino primario y/o
secundario y por lo menos un grupo hidroxilo como se describió
anteriormente, (iv) luego que el componente de alcanolamina se ha
esparcido uniformemente, agregando un componente poliisocianato a
las partículas del fertilizante que han sido agitadas, en una
cantidad tal que la proporción de grupos isocianato a grupos
isocianato-reactivos presentes en cada capa de
encapsulado sea de aproximadamente desde 0,5:1,0 hasta
aproximadamente 1,5:1,0, de preferencia desde aproximadamente
0,8:1,0 hasta aproximadamente 1,2:1,0, de más preferencia de 0,9 a
1,0 hasta aproximadamente 1,1: 1,0, (v) permitiendo que reaccionen
los materiales de poliisocianato y de isocianato reactivo, de este
modo formando un recubrimiento de poliurea-uretano
sobre las partículas del fertilizante y (vi) enfriando las
partículas de fertilizante recubierto a una temperatura igual o
ligeramente superior a la temperatura ambiente, con agitación
continua.
La medida de los chorros del componente
poliisocianato y del componente isocianato reactivo sobre las
partículas de fertilizantes puede ser continua. Sin embargo, puede
ser ventajosamente discontinua, cuando solo se agrega una porción
del total de la cantidad de cada unos de los dos reactivos y se le
permite reaccionar antes de agregar las porciones adicionales.
La aplicación exitosa de los recubrimientos de la
presente invención de fertilizantes particulados depende de factores
tales como (i) control preciso de la temperatura, (ii) movimiento
continuo no agresivo de las partículas del fertilizante durante la
aplicación de las sucesivas capas opcionales de uretano y (iii)
seguido de enfriado. Es muy importante mantener el movimiento de las
partículas para asegurar continuos recubrimientos y evitar
aglomeración de las partículas del fertilizante.
No es necesario que las partículas de
fertilizante contengan grupos reactivos para adhesión del material
de recubrimiento, y solo una minúscula porción de grupos reactivos
en las partículas de fertilizante que las contienen quedan expuestas
realmente en la superficie, y estos grupos reactivos están en fase
sólida, que no reacciona fácilmente con el componente isocianato
líquido.
En una forma de realización especial en la que
la proporción NCO:H es mayor que 1,0:1,0, la funcionalidad del
isocianato remanente puede ser reaccionada con agua en forma de
humedad, en vez de con un compuesto de alcanolamina que corresponde
con la fórmula (I) anteriormente mencionada. También es posible, por
supuesto, usar alternativamente ambas, el compuesto alcanolamina y
el agua para reaccionar con el componente poliisocianato para
formar partículas de fertilizante encapsulado de
poliurea-uretano tanto simétrico como asimétrico.
Tales realizaciones son el resultado del procedimiento de la
presente invención en la que un compuesto alcanolamina es usado como
el componente isocianato reactivo y en la que también se usa agua
como componente isocianato reactivo.
Aunque es posible que muchas diferentes clases
de técnicas y composiciones sean usadas para encapsular partículas
de fertilizante, cuando se lleva a cabo la presente invención es
necesario que al menos una capa comprenda
poliurea-uretano asimétrico de la presente
invención. Además de la capa de poliurea-uretano
asimétrico descrita en la presente invención pueden también estar
presentes otras capas encapsuladoras. Los materiales adecuados como
dichas capas ecapsuladoras adicionales incluyen, por ejemplo,
composiciones de poliurea como las descritas en el documento
EP-A-948474 que cae dentro de los
términos del Art. 54(3) EPC, composiciones de poliuretano
como las descritas en el documento
WO-A-9829360 o
poliurea-uretanos simétricos como se describen en el
documento EP-A-974568 presentado y
reivindicando prioridad desde las mismas fechas que la presente
solicitud.
En la presente invención, es de preferencia que
el recubrimiento polimérico formado por la copolimerización de
dietilenglicol-trietalonamina poliol y un
diisocianato no es usado, de hecho, está de preferencia ausente en
el procedimiento para formar las composiciones de las capas
encapsuladoras de la presente invención. Sin embargo, para mejorar
la resistencia al desgaste de las partículas de fertilizante
encapsulado, es posible aumentar la flexibilidad de los
recubrimientos poliméricos incorporando polioles de mayor peso
molecular, de preferencia polioles de poliéter, conocidos por los
expertos en la técnica.
Los siguientes ejemplos ilustran más
extensamente detalles no limitantes para el procedimiento de esta
invención.
A menos que se consigne de otra manera, las
temperaturas son todas en grados Celsius y todas las partes y
porcentajes son partes en peso y porcentajes en peso,
respectivamente.
Los siguientes componentes fueron usados en los
ejemplos.
Isocianato A: un poli(fenilisocianato) de
polimetileno que contiene 64% de monómeros de diisocianato de
difenilmetano y 36% de homólogos de mayor funcionalidad, que tiene
un contenido de grupo isocianato total de 32,3% y una funcionalidad
de 2,3.
Se agregó monoetanolamina (0,44 g) a 100 g de
pellets de fertilizante Agway
5-10-10 en una botella de 236 ml. La
botella fue agitada hasta que la monoetanolamina recubrió los
pellets (aproximadamente de 2 a 3 minutos). Se agregó Isocianato A
(1,90 g) a los pellets recubiertos de alcanolamina, la botella fue
agitada hasta que el isocianato recubrió los pellets de fertilizante
recubiertos de alcanolamina (aproximadamente de 2 a 3 minutos). Esta
mezcla fue vertida en una batea de aluminio y colocada a un horno a
110ºC (los pellets fueron mezclados 2 o 3 veces mientras estaban en
el horno para evitar que se pegaran entre sí), hasta que estuvieron
secos y ya no se pegaron unos a otros (aproximadamente media hora).
Este procedimiento de cobertura y calentamiento de los pellets fue
repetido dos veces más usando las mismas cantidades de alcanolamina
y de isocianato. Luego de la tercera cobertura, los pellets fueron
dejados en el horno durante una hora. Teóricamente, esto resultaría
en aproximadamente un encapsulamiento de poliurea uretano de
aproximadamente un 6,56%, basado en el peso total de las partículas
del fertilizante encapsulado. Sin embargo, la cantidad real de
encapsulamiento de poliurea uretano fue solo de 5,9% debido a la
pérdida de cobertura en las paredes de la botella.
Se agregó dietanolamina (0,25 g) a 50 g de
pellets de fertilizante Agway
5-10-10 en una botella de 236 ml. La
botella fue agitada hasta que la dietanolamina recubrió los pellets
(aproximadamente de 2 a 3 minutos). Se agregó Isocianato A (0,94 g)
a los pellets recubiertos de alcanolamina, la botella fue agitada
hasta que el isocianato recubrió los pellets de fertilizante
recubiertos de alcanolamina (aproximadamente de 2 a 3 minutos). Esta
mezcla fue vertida en una batea de aluminio y colocada a un horno a
110ºC (los pellets fueron mezclados 2 o 3 veces mientras estaban en
el horno para evitar que se pegaran entre sí), hasta que estuvieron
secos y ya no se pegaron unos a otros (aproximadamente media hora).
Este procedimiento de cobertura y calentamiento de los pellets fue
repetido dos veces más usando las mismas cantidades de alcanolamina
y de isocianato. Luego de la tercera cobertura, los pellets fueron
dejados en el horno durante una hora. Teóricamente, esto resultaría
en aproximadamente un encapsulamiento de poliurea uretano de
aproximadamente un 6,66%, basado en el peso total de las partículas
del fertilizante encapsulado. Sin embargo, la cantidad real de
encapsulamiento de poliurea uretano fue solo de 5,4% debido a la
pérdida de cobertura en las paredes de la botella.
Una mezcla de dimetiletanolamina (0,29 g) y
dietanolamina ( 0,34 g) se agregó a 100 g de pellets de fertilizante
Agway 5-10-10 en una botella de 236
ml. La botella fue agitada hasta que la mezcla de alcanolamina
recubrió los pellets (aproximadamente de 2 a 3 minutos). Se agregó
Isocianato A (1,7 g) a los pellets recubiertos de alcanolamina, la
botella fue agitada durante 5 minutos más. Esta mezcla fue vertida
en una batea de aluminio y colocada a un horno a 110ºC (los pellets
fueron mezclados 2 o 3 veces mientras estaban en el horno para
evitar que se pegaran entre sí), hasta que estuvieron secos y ya no
se pegaron unos a otros (aproximadamente media hora). Este
procedimiento de cobertura y calentamiento de los pellets fue
repetido dos veces más usando las mismas cantidades de alcanolamina
y de isocianato. En la segunda y tercera coberturas los pellets se
volvieron pegajosos después de 2 minutos y no se mezclaron, fueron
sacados de la botella y mezclados en una batea. Los pellets fueron
secados y no se pegaron más unos a otros después de mezclarlos
durante 2 o 3 minutos en la batea. Luego de la tercera cobertura,
los pellets fueron dejados en el horno durante una hora.
Teóricamente, esto resultaría en aproximadamente un encapsulamiento
de poliurea uretano de aproximadamente un 6,53%, basado en el peso
total de las partículas del fertilizante encapsulado. Sin embargo,
la cantidad real de encapsulamiento de poliurea uretano fue de
aproximadamente 5,9% debido a la pérdida de cobertura en las paredes
de la botella y la batea.
Se agregó isocianato A (1,7 g) a 100 g de pellets
de fertilizante Agway 5-10-10 en
una botella de 236 ml. La botella fue agitada hasta que la mezcla de
isocianato recubrió los pellets (aproximadamente de 2 a 3 minutos).
Se agregó una mezcla de dimetiletanolamina (0,29 g) y dietanolamina
(0,34 g) a los pellets recubiertos de isocianato, la botella fue
agitada durante 10 minutos más. La mezcla fue vertida en una batea
de aluminio y colocada a un horno a 110ºC (los pellets fueron
mezclados 2 o 3 veces mientras estaban en el horno para evitar que
se pegaran entre sí), hasta que estuvieron secos y ya no se pegaron
unos a otros (aproximadamente media hora). Este procedimiento de
cobertura y calentamiento de los pellets fue repetido dos veces más
usando las mismas cantidades de alcanolamina y de isocianato. En la
segunda y tercera coberturas los pellets se volvieron muy pegajosos
después de 2 minutos y no se mezclaron, fueron sacados de la botella
y mezclados en una batea. Los pellets fueron secados y no se pegaron
más unos a otros después de mezclarlos durante 2 o 3 minutos en la
batea. Luego de la tercera cobertura, los pellets fueron dejados en
el horno durante 1 hora. Teóricamente, esto resultaría en
aproximadamente un encapsulamiento de poliurea uretano de
aproximadamente un 6,53%, basado en el peso total de las partículas
del fertilizante encapsulado. Sin embargo, la cantidad real de
encapsulamiento de poliurea uretano fue de aproximadamente 5,9%
debido a la pérdida de cobertura en las paredes de la botella y la
batea.
Después de una semana, los gránulos de
fertilizante encapsulado de los ejemplos anteriores fueron
comparados con pellets de fertilizante no modificado usando el
siguiente procedimiento de prueba: se combinaron 20 g de pellets de
fertilizante con 80 g de agua, almacenados a temperatura ambiente en
un frasco cerrado durante 8 horas y 20 horas. Luego de este tiempo,
los sólidos fueron filtrados y retirados, la cantidad de sólidos
disueltos en la fase acuosa fueron determinados después de la
evaporación del agua durante 4 horas en un horno a 100ºC.
| Ejemplo | % Fertilizante Disuelto | 8 Horas Comp. % | % Fertilizante Disuelto | 20 Horas Comp. % |
| Después de 8 Horas | Modificado/No | Después de 20 Horas | Modificado/No | |
| Modificado | Modificado | |||
| Fertilizante Agway | ||||
| No Modificado | 30,7^{1} | - - - | 33,2^{2} | - - - |
| Ejemplo 1 | 21,5 | 70,0 | 32,9 | 99,1 |
| Ejemplo 2 | 14,5 | 47,2 | 24,6 | 74,1 |
| Ejemplo 3 | 19,3 | 62,9 | 24,5 | 73,8 |
| Ejemplo 4 | 21,6 | 70,4 | 22,8 | 68,7 |
| ^{1} promedio de dos (2) ensayos | ||||
| ^{2} promedio de tres (3) ensayos |
Claims (24)
1. Un procedimiento para la preparación de
partículas de fertilizante granulado recubierto de poliurea uretano
asimétrico que comprende las etapas de:
1) recubrir las partículas de fertilizante con un
primer compuesto seguido por un un segundo compuesto, el primer y el
segundo compuesto mencionados son capaces de reaccionar para formar
una poliurea-poliuretano, y
2) polimerizar dichos compuestos sobre la
superficie de las partículas de fertilizante para formar un
recubrimiento sellador de poliurea uretano que imparte propiedades
de liberación lenta a las partículas de fertilizante.
en el que dichos compuestos están constituidos
por a) un poliisocianato orgánico y b) al menos una 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}: representa un átomo de hidrógeno, un
grupo alquilo C_{1} a C_{4}, o un grupo
--- CH_{2}
---
\delm{C}{\delm{\para}{R _{1} }}H ---
OHen el
que
R_{1} es como se ha definido anteriormente;
y
x: representa un numero desde 1 hasta 4;
siendo las cantidades de componentes a) y b)
tales que la proporción NCO:H en cada capa encapsulante es desde
aproximadamente 0,5:1 hasta aproximadamente 1,5:1, y
en el que las partículas de fertilizante
granulado recubierto de poliurea uretano asimétrico resultantes
contienen desde aproximadamente 0,5 hasta aproximadamente 15% en
peso, basado en el peso total, de las partículas de fertilizante
encapsulado.
2. El procedimiento de la Reivindicación 1, en el
que R_{2} de la fórmula (I) representa al grupo
--- CH_{2}
---
\delm{C}{\delm{\para}{R _{1} }}H ---
OHen el
que:
R_{1}: representa un átomo de hidrógeno.
3. EL procedimiento de la Reivindicación 1 en el
que dichas alcanolaminas tienen pesos moleculares desde
aproximadamente 60 hasta aproximadamente 200, y contienen desde 1
hasta 2 grupos amino primario y/o secundario y desde 1 hasta 2
grupos hidroxilo.
4. El procedimiento de la Reivindicación 1, en el
que dicha alcanolamina es seleccionada del grupo constituido por
monoetanolamina, dietanolamina,
N-metil-etanolamina,
2-metiletanolamina,
bis(2-metiletanol)-amina y
mezclas de los mismos.
5. El procedimiento de la Reivindicación 1, en el
que a) dicho poliisocianato orgánico comprende un poliisocianato
aromático.
6. El procedimiento de la Reivindicación 5, en el
que dicho poliisocianato orgánico comprende un
poli(fenilisocianato) de polimetileno.
7. El procedimiento de la Reivindicación 6, en el
que el poli(fenilisocianato) de polimetileno tiene una
funcionalidad desde aproximadamente 2,1 hasta aproximadamente 3,5,
un contenido de grupo NCO desde aproximadamente 26% hasta
aproximadamente 33,6%, un contenido de MDI polimérico de
aproximadamente 10% hasta aproximadamente 70% en peso y un contenido
de monómero desde aproximadamente 30 hasta 90% en peso.
8. El procedimiento de la Reivindicación 5, en el
que el poli(fenilisocianato) de polimetileno tiene una
funcionalidad desde aproximadamente 2,2 hasta aproximadamente 3,2,
un contenido de grupo NCO desde aproximadamente 30,5% hasta
aproximadamente 33%, un contenido de MDI polimérico de
aproximadamente 20% hasta aproximadamente 60% en peso y un contenido
de monómero desde aproximadamente 40 hasta 70% en peso.
9. Un procedimiento para la preparación de
partículas de fertilizante granulado recubierto de poliurea uretano
asimétrico constituido por
1) aplicar a) un componente poliisocianato
orgánico a las partículas de fertilizante que contiene al menos un
nutriente para plantas soluble en agua, para formar partículas de
fertilizante recubiertas de isocianato.
2) aplicar b) al menos un compuesto alcanolamina
que 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}: representa un átomo de hidrógeno, un
grupo alquilo C_{1} a C_{4}, o un grupo
--- CH_{2}
---
\delm{C}{\delm{\para}{R _{1} }}H ---
OHen el
que
R_{1} es como se ha definido anteriormente;
y
x: representa un numero desde 1 hasta 4,
sobre las partículas de fertilizante recubierto
de isocianato de la etapa 1) para dar partículas de fertilizante
encapsulado de poliurea uretano, con las cantidades de componentes
a) y b) tales que la proporción NCO:H en cada capa de encapsulado es
desde aproximadamente 0,5:1 hasta aproximadamente 1,5:1, y
opcionalmente,
3) repetir los pasos 1) hasta 2) tantas veces
como sea necesario, en las que las partículas de fertilizante
encapsulado de poliurea uretano de la etapa 2) son sustituidas por
las partículas de fertilizante en la etapa 1) anterior.
en el que las partículas de fertilizante
encapsulado resultantes contienen desde aproximadamente 0,5 hasta
aproximadamente 15% en peso de poliurea uretano, basado en el peso
total de las partículas de fertilizante encapsulado.
10. El procedimiento de la Reivindicación 9, en
el que R_{2} de la fórmula (I) representa el grupo
--- CH_{2}
---
\delm{C}{\delm{\para}{R _{1} }}H ---
OHen el
que:
R_{1}: representa un átomo de hidrógeno.
11. El procedimiento de la Reivindicación 9, en
el que dicha alcanolamina tiene un peso molecular desde
aproximadamente 60 hasta aproximadamente 200, y contiene desde 1
hasta 2 grupos amino primario y/o secundario y desde aproximadamente
1 hasta 2 grupos hidroxilo.
12. El procedimiento de la Reivindicación 9, en
el que dicha alcanolamina es seleccionada del grupo constituido por
monoetanolamina, dietanolamina,
N-metil-etanolamina,
2-metiletanolamina,
bis(2-metiletanol)-amina y
mezclas de los mismos.
13. El procedimiento de la Reivindicación 9, en
el que a) dicho poliisocianato orgánico comprende un poliisocianato
aromático.
14. El procedimiento de la Reivindicación 13, en
el que a) dicho poliisocianato orgánico comprende un
poli(fenilisocianato) de polimetileno.
15. El procedimiento de la Reivindicación 14, en
el que el poli(fenilisocianato) de polimetileno tiene una
funcionalidad desde aproximadamente 2,1 hasta aproximadamente 3,5,
un contenido de grupo NCO desde aproximadamente 26% hasta
aproximadamente 33,6%, un contenido de MDI polimérico de
aproximadamente 10% hasta aproximadamente 70% en peso y un contenido
de monómero desde aproximadamente 30 hasta 90% en peso.
16. El procedimiento de la Reivindicación 15, en
el que el poli(fenilisocianato) de polimetileno tiene una
funcionalidad desde aproximadamente 2,2 hasta aproximadamente 3,2,
un contenido de grupo NCO desde aproximadamente 30,5% hasta
aproximadamente 33%, un contenido de MDI polimérico de
aproximadamente 20% hasta aproximadamente 60% en peso y un contenido
de monómero desde aproximadamente 40 hasta 70% en peso.
17. Un procedimiento para la preparación de
partículas de fertilizante granulado recubierto de poliurea uretano
asimétrico constituido por
1) aplicar b) al menos un compuesto alcanolamina
que corresponde con la fórmula:
\vskip1.000000\baselineskip
en la
que:
R_{1}: representa un átomo de hidrógeno, o un
grupo alquilo C_{1} a C_{4};
R_{2}: representa un átomo de hidrógeno, un
grupo alquilo C_{1} a C_{4}, o un grupo
--- CH_{2}
---
\delm{C}{\delm{\para}{R _{1} }}H ---
OHen el
que
R_{1} es como se ha definido anteriormente;
y
x: representa un numero desde 1 hasta 4,
sobre las partículas de fertilizante que
contienen al menos un nutriente para plantas soluble en agua para
formar partículas de fertilizante recubierto de alcanolamina.
2) aplicar a) un componente poliisocianato
orgánico a las partículas de fertilizante recubiertas de
alcanolamina de la etapa 1) para dar partículas de fertilizante
encapsulado de poliurea uretano, con las cantidades de componentes
tales que la proporción NCO:H en cada capa de encapsulante es desde
aproximadamente 0,5:1 hasta aproximadamente 1,5:1, y
opcionalmente,
3) repetir los pasos 1) hasta 2) tantas veces
como sea necesario, en el que las partículas de fertilizante
encapsulado de poliurea uretano de la etapa 2) son sustituidas por
las partículas de fertilizante en la etapa 1) anterior.
en el que las partículas de fertilizante
encapsulado resultantes contienen desde aproximadamente 0,5 hasta
aproximadamente 15% en peso de poliurea uretano, basado en el peso
total de las partículas de fertilizante encapsulado.
18. El procedimiento de la Reivindicación 17, en
el que R_{2}de la fórmula (I) representa el grupo
--- CH_{2}
---
\delm{C}{\delm{\para}{R _{1} }}H ---
OHen el
que:
R_{1}: representa un átomo de hidrógeno.
19. El procedimiento de la Reivindicación 17, en
el que dicha alcanolamina tiene un peso molecular desde
aproximadamente 60 hasta aproximadamente 200, y contiene desde 1
hasta 2 grupos amino primario y/o secundario y desde aproximadamente
1 hasta 2 grupos hidroxilo.
20. El procedimiento de la Reivindicación 17, en
el que dicha alcanolamina es seleccionada del grupo constituido por
monoetanolamina, dietanolamina,
N-metil-etanolamina,
2-metiletanolamina,
bis(2-metiletanol)-amina y
mezclas de los mismos.
21. El procedimiento de la Reivindicación 17, en
el que a) dicho poliisocianato orgánico comprende un poliisocianato
aromático.
22. El procedimiento de la Reivindicación 21, en
el que dicho poliisocianato orgánico comprende un
poli(fenilisocianato) de polimetileno.
23. El procedimiento de la Reivindicación 22, en
el que el poli(fenilisocianato) de polimetileno tiene una
funcionalidad desde aproximadamente 2,1 hasta aproximadamente 3,5,
un contenido de grupo NCO desde aproximadamente 26% hasta
aproximadamente 33,6%, un contenido de MDI polimérico de
aproximadamente 10% hasta aproximadamente 70% en peso y un contenido
de monómero desde aproximadamente 30 hasta 90% en peso.
24. El procedimiento de la Reivindicación 23, en
el que el poli(fenilisocianato) de polimetileno tiene una
funcionalidad desde aproximadamente 2,2 hasta aproximadamente 3,2,
un contenido de grupo NCO desde aproximadamente 30,5% hasta
aproximadamente 33%, un contenido de MDI polimérico de
aproximadamente 20% hasta aproximadamente 60% en peso y un contenido
de monómero desde aproximadamente 40 hasta 70% en peso.
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