CN103524201A - 植被恢复复合材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种植被恢复复合材料及其制备方法，原料为：聚醚三元醇300-500份、水15-25份、三乙醇胺1-2份、硅油5-8份、有机锡0.4-0.6份、缓释肥150-250份、吸水树脂50-80份、异氰酸酯180-300份，将聚醚三元醇、三乙醇胺、硅油、水、有机锡混合，加入异氰酸酯，然后进行发泡反应，注入模具，脱模后形成聚氨酯初始泡沫载体，将缓释肥与吸水树脂混合，然后加入到聚氨酷初始泡沫体中，倒入模具中发泡充分，固化两小时，之后搅拌至粉末状即得，本发明的固结效果明显，大雨冲刷2小时仍完好，且肥效更高，吸水性更强，本发明中游离甲醛含量低，不会对环境造成污染。

Description

植被恢复复合材料及其制备方法

技术领域

本发明属于一种肥料加工工艺，特别涉及一种高肥效且固结效果更好的植被恢复复合材料及其制备方法。

背景技术

植被的生长，跟环境好坏关系十分密切，有些地区的土地不是特别肥沃，而且，经常下暴雨，植被种植在这种地区很容易影响其生长，遇见大暴雨时，可能会出现，暴雨将土壤破坏，雨水很可能就会将植被连根拔起，然后植被被大雨冲走，目前，多用固沙保水植被复合材料来避免上述的情况发生，我国传统的固沙保水复合材料中通常加入的是一般的缓释肥，缓释肥中游离的甲醛含量过高，对环境会造成污染，同时也不利于植物的吸收，另外，传统的固沙保水复合材料在雨强为75mm/24h至99.9mm/24h的大暴雨冲刷10min-25min后，形成的固结层就会发生破坏，起不到固结的作用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种高肥效且固结效果更好的植被恢复复合材料及其制备方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种植被恢复复合材料，其特征在于：包括以下重量份数的原料制成：

聚醚三元醇        300-500份

三乙醇胺          1-2份

硅油              5-8份

有机锡            0.4-0.6份

缓释肥            150-250份

吸水树脂          50-80份

异氰酸酯          180-300份

水                15-25份。

所述的吸水树脂为低倍吸水树脂。

所述的缓释肥为高摩尔比脲甲醛类缓释肥料。

步骤1）、按上述重量份数取称量好的聚醚三元醇、三乙醇胺、硅油、水、有机锡在反应容器中用搅拌棒搅拌，进行混合，其中，有机锡起催化剂作用；

步骤2）、搅拌2min-5min混合均匀后加入上述重量份数的异氰酸酯；

步骤3）、进行发泡反应，在常温下反应即可；

步骤4）、注入钢模，脱模后形成软质聚氨酯初始泡沫载体；

步骤5）、将缓释肥与吸水树脂按照上述份量混合，搅拌均匀，然后加入到软质聚氨酷初始泡沫载体中；

步骤6）、搅拌均匀，时间为2min-5min，至物料发白；

步骤7）、再次倒入钢模中发泡充分，常温下即可；

步骤8）、将发泡后的物料放入烘箱加热固化两小时，温度为100℃；

步骤9）、取出成品用电动搅拌机搅拌至粉末状，得到成品。

聚醚三元醇，又称为三羟基聚醚、聚氧化丙烯三醇，俗称甘油聚醚，平均分子量3000~7000，无色或淡黄色透明黏稠液体，稍有苦味，相对密度1.04～1.05。黏度(25℃)400~1800mPa·S，闪点268℃，难溶于水，易溶于乙醇、甲苯等有机溶剂，可燃，无毒，用作环氧树脂胶黏剂的增韧剂。

三乙醇胺，性状：无色至淡黄色透明粘稠液体，微有氨味，低温时成为无色至淡黄色立方晶系晶体。露置于空气中时颜色渐渐变深。易溶于水、乙醇、丙酮、甘油及乙二醇等，微溶于苯、***及四氯化碳等，在非极性溶剂中几乎不溶解。三乙醇胺的碱性比氨弱（pKa7.82），具有叔胺和醇的性质。与有机酸反应低温时生成盐，高温时生成酯。与多种金属生成2~4个配位体的螯合物。用次氯酸氧化时生成胺氧化物。用高碘酸氧化分解成氨和甲醛。与硫酸作用生成吗啉代乙醇。三乙醇胺在低温时能吸收酸性气体，高温时则放出。

　　　三乙醇胺的应用如下：

1、在化妆品（包括皮肤洗涤、眼胶、保湿、洗发剂等）中用作乳化剂、保湿剂、增湿剂、增稠剂、PH平衡剂，在化妆品配方中用于与脂肪酸中和成皂，与硫酸化脂肪酸中和成胺盐。三乙醇胺是乳膏制剂中常用乳化剂，用三乙醇胺乳化的乳膏产品具有膏体细腻，膏体亮白的特点，另三乙醇胺与高级脂肪酸或高级脂肪醇形成的胶体相稳定性好，产品质量稳定，可容外加成分比重高。三乙醇胺是含有卡波姆等酸性高分子凝胶的最常用中和剂，三乙醇胺通过与卡波姆等羧基中和，形成稳定的高分子结构，达到增稠和保湿的应用效果。

2、在液体洗涤剂中加入三乙醇胺，可改进油性污垢，特别是非极性皮脂的去除，同时，通过提高碱性可提高去污性能。并且有极好的其相容性。

3、用作环氧树脂的固化剂，参考用量12-15份（质量分数），固化条件80℃/4h或120℃/2h。也可用于天然橡胶、合成胶的硫化活化剂，丁腈橡胶聚合活化剂，还可用作润滑油和抗腐蚀添加剂等。三乙醇胺的长链脂肪酸盐几乎呈中性，可用作油脂和蜡的乳化剂。

4、用作溶液中铝离子的络合试剂，这种反应通常是在用另一种螯合物（如能够与多数金属离子形成稳定络合物的EDTA）进行络合滴定之前，用于将溶液中的特定离子“掩蔽”（不使其参与滴定）。

5、三乙醇胺及其盐溶液作为水泥熟料（Cement Clinker）研磨工艺中的工程外加剂、早强剂（总质量的0.1%），不仅可以防止粉碎过程粉粒的聚集和气垫作用，提高水泥的流动性和装填密度，而且也可降低粉碎机的动力消耗。但三乙醇胺络合水泥基质中的重金属和放射性同位素能够在何种程度上增加它们的溶解度仍然是一个未决问题。

6、三乙醇胺与油酸反应生成的油酸三乙醇胺脂是用于锅炉水处理、汽车引擎冷却剂、钻井和切削油剂等机械加工工业中缓蚀剂的重要制备组分，保护金属表面，防止氧化。

7、用作气相色谱固定液。

8、用作各种重金属的高效螯合剂。

9、在碱性锌酸盐镀锌中能与锌络合，提高镀液阴极极化作用，使镀层结晶细致，含量偏高会降低沉积速度，偏低则会使镀层发灰粗糙，分散力差，一般含量在20～30ml/L。但三乙醇胺的黏度大，使镀液的电流密度上限降低。

10、用于纺织工业中是良好的溶剂，吸湿剂。是织物柔软剂的原料。

11、作为工业气体净化剂，在废气处理中用作去除硫化氢及二氧化碳等酸性气体。

12、由于可用于制造氮芥毒气，三乙醇胺被列入《化学武器公约》。

13、其它：药用辅料。[3]可用作酪朊、虫胶、染料等的溶剂。还可用作纤维处理剂、防腐添加剂、增塑剂、照相显影液添加剂、发动机积碳防止剂等。用作增塑剂、中和剂、润滑剂的添加剂或防腐蚀剂以及染料、树脂等的分散剂。还可用作合成表面活性剂、稳定剂。

硅油，一般是无色（或淡黄色）、无味、无毒（近年来调查发现，此物质对人体有害）、不易挥发的液体，硅油不溶于水、甲醇、二醇和-乙氧基乙醇，可与苯、二甲醚、甲基乙基酮、四氯化碳或煤油互溶，稍溶于丙酮、二恶烷、乙醇和丁醇，它具有很小的蒸汽压、较高的闪点和燃点、较低的凝固点，硅油具有卓越的耐热性、电绝缘性、耐候性、疏水性、生理惰性和较小的表面张力，此外还具有低的粘温系数、较高的抗压缩性，有的品种还具有耐辐射的性能，用途：有各种不同的粘度。有较高的耐热性、耐水性、电绝缘性和较小的表面张力，常用作高级润滑油、防震油、绝缘油、消泡剂、脱模剂、擦光剂、隔离剂和真空扩散泵油等；乳液可以用于汽车轮胎上光，仪表板上光等。

吸水树脂，是一种新型功能高分子材料，具有亲水基团、能大量吸收水分而溶胀又能保持住水分不外流的合成树脂，如淀粉接枝丙烯酸盐类、接枝丙烯酰胺、高取代度交联羧甲基纤维素、交联羧甲基纤维素接枝丙烯酰胺、交联型羟乙基纤维素接枝丙烯酰胺聚合物等，一般可以吸收相当于树脂体积100倍以上的水分，最高的吸水率可达1000%以上。

异氰酸酯，分子式：CHNO，分子量：43.0247，密度：1.04g/cm3，外观：无色清亮液体, 有强刺激性，溶解性：15℃时水中溶解度：1%，20℃时6.7%，用途：用于家电、汽车、建筑、鞋业、家具、胶粘剂等行业，化学反应：容易与包含有活泼氢原子的化合物: 胺、水、 醇、酸、 碱发生反应，异氰酸酯可制成一系列氨基甲酸酯类杀虫剂、杀菌剂、除草剂，也用于改进塑料、织物、皮革等的防水性， 二官能团及以上的异氰酸酯可用于合成一系列性能优良的聚氨酯泡沫塑料、橡胶、弹力纤维、涂料、胶粘剂、合成革、人造木材等，随着聚氨酯工业的高速发展，异氰酸酯成为聚氨酯树脂合成的重要原料。

　　　缓释肥，所谓“释放”是指养份由化学物质转变成植物可直接吸收利用的有效形态的过程（如溶解、水解、降解等），“缓释”是指化学物质养份释放速率远小于速溶性肥料施入土壤后转变为植物有效态养份的释放速率，生物或化学作用下可分解的有机氮化合物（如脲甲醛UFs）肥料通常被称为缓释肥，缓释肥有以下优点：

　　　1、肥料用量减少，利用率提高，淋溶挥发损失减少，肥料用量比常规施肥可以减少10—20%，达到节约成本的目的。

　　　2、施用方便，省工安全，可以与速效肥料配合作基肥一次性施用，施肥用工减少三分之一左右，并且施用安全，防肥害。

　　　3、增产增收，施用后表现肥效稳长，后期不脱力，抗病抗倒，增产5%以上。

　　　高摩尔比脲甲醛类缓释肥料，是一种通过高摩尔比的方法降低缓释肥体系内没有反应的游离甲醛含量的缓释肥料，其中尿素与甲醛含量比为2:1-3:1，防止甲醛污染的同时提高脲的含量，从而极大提高肥效，植被存活率提高40%以上。

　　　有机锡化合物是锡和碳元素直接结合所形成的金属有机化合物，通式RnSnX4-（n=1-4，R为烷基或芳香基），有烷基锡化合物和芳香基化合物两类，其基本结构有一取代体、二取代体、三取代体和四取代体（指R的数目），锡产量中的10-20%用于合成有机锡化合物，有机锡催化剂通常被用于聚氨酯等产品的生产，特别是在聚氨酯泡沫、涂料、弹性体、胶黏剂、树脂等行业中被广泛应用。

　　　本发明具有如下积极效果：

　　　下面通过实验对比分析：

　　　实验1：

　　　实验对象：盆栽1，盆栽2；

　　　实验内容：盆栽1加入普通复合材料，盆栽2中加入本发明复合材料，按照正常的栽培方法进行栽培，分析3个月后盆栽1与盆栽2中植被高度变化；

实验结果：如下表格所示，采用本发明复合材料的盆栽2生长情况明显优于使用普通复合材料的盆栽1。

 

实验2：

实验对象：盆栽1，盆栽2；

实验内容：盆栽1加入普通复合材料，盆栽2中加入本发明复合材料，用水对着每个盆栽的土壤进行冲刷，对比土壤情况；

实验结果：如下表格所示，盆栽1中的土壤被完全破坏，盆栽2中土壤保护完好，另外，对本发明复合材料反复试验3次，形成的固结层仍完好。

 

实验3：

实验对象：放置普通复合材料的容器1，放置本发明复合材料的容器2；

实验内容：容器1加入普通复合材料，容器2中加入本发明复合材料，然后通过甲醛测试器分析6个小时后容器1与容器2中游离甲醛含量；

实验结果：如下表格所示，容器2中的游离甲醛含量明显低于容器1中的游离甲醛含量。

 本发明主要是作用于土壤贫瘠、水土流失严重区的植被，与现有技术相比，本发明的固结效果非常明显，大雨冲刷2小时仍完好，且本发明的肥效更高，吸水性更强，与种子混合后撒在地面上就能使种子生长，另外，本发明中游离甲醛含量低，不会对环境造成污染。

具体实施方式

实施例1，具体配方：聚醚三元醇500份，三乙醇胺1份，硅油5份，有机锡0.4份，缓释肥150份，吸水树脂50份，异氰酸酯180份，水15份。

实施例2，具体配方：聚醚三元醇300份，三乙醇胺2份，硅油5份，有机锡0.4份，缓释肥150份，吸水树脂50份，异氰酸酯180份，水15份。

实施例3，具体配方：聚醚三元醇300份，三乙醇胺1份，硅油8份，有机锡0.4份，缓释肥150份，吸水树脂50份，异氰酸酯180份，水15份。

实施例4，具体配方：聚醚三元醇300份，三乙醇胺1份，硅油5份，有机锡0.6份，缓释肥150份，吸水树脂50份，异氰酸酯180份，水15份。

实施例5，具体配方：聚醚三元醇300份，三乙醇胺1份，硅油5份，有机锡0.4份，缓释肥250份，吸水树脂50份，异氰酸酯180份，水15份。

实施例6，具体配方：聚醚三元醇300份，三乙醇胺1份，硅油5份，有机锡0.4份，缓释肥150份，吸水树脂80份，异氰酸酯180份，水15份。

实施例7，具体配方：聚醚三元醇300份，三乙醇胺1份，硅油5份，有机锡0.4份，缓释肥150份，吸水树脂50份，异氰酸酯300份，水15份。

实施例8，具体配方：聚醚三元醇300份，三乙醇胺1份，硅油5份，有机锡0.4份，缓释肥150份，吸水树脂50份，异氰酸酯180份，水25份。

实施例9，具体配方：聚醚三元醇300份，三乙醇胺2份，硅油8份，有机锡0.6份，缓释肥250份，吸水树脂80份，异氰酸酯300份，水25份。

实施例10，具体配方：聚醚三元醇500份，三乙醇胺1份，硅油8份，有机锡0.6份，缓释肥250份，吸水树脂80份，异氰酸酯300份，水25份。

实施例11，具体配方：聚醚三元醇500份，三乙醇胺2份，硅油5份，有机锡0.6份，缓释肥250份，吸水树脂80份，异氰酸酯300份，水25份。

实施例12，具体配方：聚醚三元醇500份，三乙醇胺2份，硅油8份，有机锡0.4份，缓释肥250份，吸水树脂80份，异氰酸酯300份，水25份。

实施例13，具体配方：聚醚三元醇500份，三乙醇胺2份，硅油8份，有机锡0.6份，缓释肥150份，吸水树脂80份，异氰酸酯300份，水25份。

实施例14，具体配方：聚醚三元醇500份，三乙醇胺2份，硅油8份，有机锡0.6份，缓释肥250份，吸水树脂50份，异氰酸酯300份，水25份。

实施例15，具体配方：聚醚三元醇500份，三乙醇胺2份，硅油8份，有机锡0.6份，缓释肥250份，吸水树脂80份，异氰酸酯180份，水25份。

实施例16，具体配方：聚醚三元醇500份，三乙醇胺2份，硅油8份，有机锡0.6份，缓释肥250份，吸水树脂80份，异氰酸酯300份，水15份。

按上述实施例的具体工艺如下：

步骤1）、按上述重量份数取称量好的聚醚三元醇、三乙醇胺、硅油、水、有机锡在反应容器中用搅拌棒搅拌，进行混合，其中，有机锡起催化剂作用；

步骤2）、搅拌2min-5min混合均匀后加入上述重量份数的异氰酸酯；

步骤3）、进行发泡反应，在常温下反应即可；

步骤4）、注入钢模，脱模后形成软质聚氨酯初始泡沫载体；

步骤5）、将缓释肥与吸水树脂按照上述份量混合，搅拌均匀，然后加入到软质聚氨酷初始泡沫载体中；

步骤6）、搅拌均匀，时间为2min-5min，至物料发白；

步骤7）、再次倒入钢模中发泡充分，常温下即可；

步骤8）、将发泡后的物料放入烘箱加热固化两小时，温度为100℃；

步骤9）、取出成品用电动搅拌机搅拌至粉末状，得到成品。

所述的吸水树脂为低倍吸水树脂。

所述的缓释肥为高摩尔比脲甲醛类缓释肥料。

本发明主要是作用于土壤贫瘠、水土流失严重区的植被，与现有技术相比，本发明的固结效果非常明显，大雨冲刷2小时仍完好，且本发明的肥效更高，吸水性更强，与种子混合后撒在地面上就能使种子生长，另外，本发明中游离甲醛含量低，不会对环境造成污染。

Claims (4)

1.一种植被恢复复合材料，其特征在于：包括以下重量份数的原料制成：

聚醚三元醇        300-500份

三乙醇胺          1-2份

硅油              5-8份

有机锡            0.4-0.6份

缓释肥    150-250份

吸水树脂      50-80份

异氰酸酯          180-300份

水                15-25份。

2.根据权利要求1中所述的植被恢复复合材料，其特征在于：所述的吸水树脂为低倍吸水树脂。

3.根据权利要求1中所述的植被恢复复合材料，其特征在于：所述的缓释肥为高摩尔比脲甲醛类缓释肥料。

4.一种如权利要求1所述的植被恢复复合材料的制备方法，其特征在于：

步骤1）、按上述重量份数取称量好的聚醚三元醇、三乙醇胺、硅油、水、有机锡在反应容器中用搅拌棒搅拌，进行混合，其中，有机锡起催化剂作用；

步骤2）、搅拌2min-5min混合均匀后加入上述重量份数的异氰酸酯；

步骤3）、进行发泡反应，在常温下反应即可；

步骤4）、注入钢模，脱模后形成软质聚氨酯初始泡沫载体；

步骤5）、将缓释肥与吸水树脂按照上述份量混合，搅拌均匀，然后加入到软质聚氨酷初始泡沫载体中；

步骤6）、搅拌均匀，时间为2min-5min，至物料发白；

步骤7）、再次倒入钢模中发泡充分，常温下即可；

步骤8）、将发泡后的物料放入烘箱加热固化两小时，温度为100℃；

步骤9）、取出成品用电动搅拌机搅拌至粉末状，得到成品。