CN104725647A - 采用一步法制备用于植物培养基的脲醛泡沫粉体的方法 - Google Patents

Abstract

采用一步法制备用于植物培养基的脲醛泡沫粉体的方法，涉及植物栽培的培养基质材料的制备方法，该脲醛树脂泡沫粉体采用尿素、甲醛水溶液或多聚甲醛水溶液，按比例配制成混合液、加入发泡剂和固化剂混合均匀，在发泡的过程中不断搅拌，待脲醛树脂形成分散状湿态脲醛泡沫颗粒后干燥得到用于植物培养基的脲醛泡沫粉体。所制得的粉体使用无公害，无毒可降解，可直接与泥土混合，产品可为植物提供丰富的氮源；由于该泡沫比表面积大，吸水保水性能很强，有利于各种植物所需营养成分的加入，非常适于用作农业领域植物栽培的培养基质材料。因此，以尿素-甲醛为原料一步法制备脲醛树脂泡沫必将在植物栽培领域具有广泛应用。

Description

采用一步法制备用于植物培养基的脲醛泡沫粉体的方法

技术领域

    本发明涉及一种植物培养基材料的制备方法，特别是涉及一种采用一步法制备用于植物培养基的脲醛泡沫粉体的方法。

背景技术

泡沫塑料是由大量气体微孔分散于固体塑料中而形成的一类高分子材料，泡沫塑料与纯塑料相比，具有密度低，质轻，比强度高，其强度随密度增加而增大，有吸收冲击载荷的能力，有优良的缓冲减震性能，隔音吸音性能，热导率低，隔热性能好，优良的电绝缘性能，具有耐腐蚀、耐霉菌性能。脲醛泡沫是泡沫塑料的一种，是一种多孔硬质泡沫塑料，主要用作保温材料，也可用作植物培养的基质材料。

现有的脲醛泡沫植物培养基的制备过程主要有以下步骤：

1.脲醛树脂的制备

目前脲醛树脂的制备工艺一般采用如下方式：1.原料的检验。主要是检验甲醛和尿素的质量是否符合要求。2.备料。先用泵把甲醛打入计量罐内，用磅秤称量尿素。3.搅拌与升温。开动搅拌器加碱调PH值至规定值，同时开蒸汽升温，尿素和甲醛进行反应，反应温度一般在80-105℃之间。4．反应液介质的PH值的调整。反应液介质的PH值对脲醛树脂合成是很重要的条件因素，PH值也要有一定的范围。5．反应终点的确定。如规定取出的树脂液滴在20℃的水中出现混浊时为终点等。6.反应终点后的处理。反应终点到达后首先应立即中和，同时应开冷却水进行降温处理，一般上述反应时间约为3-4小时。7.称量和保管。脲醛树脂制成后，避免与铁接触，存放在阴凉处。

2.脲醛树脂泡沫的制备

目前脲醛树脂的制备工艺一般采用如下方式：1.称取50 -75 重量份的脲醛树脂，0.1-1.5重量份的发泡剂，0.05-0.5重量份的固化剂，0.1-0.5重量份的尿素，0.05-0.5重量份的氯化镁，22-48重量份的水。2.打泡：将有酸发泡剂和无酸发泡剂混合，高速搅拌2-5 分钟，转速1400-2800rpm，加入稀释的脲醛树脂，继续高速搅拌2-5分钟，同时用空气压缩机鼓入空气直到生成的脲醛泡沫连续均匀后使之流入挤压设备内。3.挤压成型：挤压设备内压力为50kg/cm²-100kg/cm²，温度为40-60℃，时间为1-2 小时，即可一次挤压成型。4.干燥：将挤压成型后的泡沫体放入干燥室，干燥室内储存有大量蒸汽，湿度在70-85％，温度在50-70℃，烘干时间为6-10小时，即可制成脲醛泡沫塑料。

3. 脲醛树脂泡沫粉体的制备

目前脲醛树脂泡沫粉体的制备是采用专用的设备，将脲醛泡沫粉碎成粉末，如申请号201310182849.0的专利涉及一种专用的脲醛泡沫植物栽培基质粉碎机的发明，申请号为200910010714.X专利也是先生产出脲醛泡沫，而后采用设备再次粉碎泡沫的工艺制备出一种新型轻质、阻燃、保温泡沫模壳颗粒材料及其制备方法。

综上所述可知，在现有的制备脲醛泡沫粉体用作植物培养基的工艺，路线长，工艺复杂，从经济角度来看是不划算的，所以利用尿素和甲醛反应的固有特性，实现采用一步法制备用于植物培养基的脲醛泡沫粉体是可能的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用一步法制备用于植物培养基的脲醛泡沫粉体的方法，本方法以尿素-甲醛（多聚甲醛）为主要原料，无须经过先制备脲醛树脂制备脲醛泡沫并粉碎的工艺，直接制得用于植物培养基的脲醛泡沫粉体的方法，所得泡沫适合用作农业领域植物栽培的培养基质材料，该基质材料不但可以降解，而且能够为植物提供氮源。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

采用一步法制备用于植物培养基的脲醛泡沫粉体的方法，所述方法采用尿素、甲醛水溶液或多聚甲醛水溶液，二辛基琥珀酸磺酸钠发泡剂和苯磺酸固化剂为原料，将上述原料直接混合在一起，在合成脲醛树脂的同时，还将同时形成脲醛泡沫，紧接着脲醛泡沫在搅拌器的剪切下又会变成细小的湿态脲醛泡沫颗粒；湿态颗粒取出后，干燥至含水量5%，即可得到用于植物培养基的脲醛泡沫粉体；

包括以下过程：

1) 首先将1份的甲醛水溶液或多聚甲醛水溶液和1.2—1.5份尿素加入到混合器中进行溶解；

2）将尿素和甲醛水溶液或多聚甲醛水溶液总质量0.002-0.02份的二辛基琥珀酸磺酸钠加入到上述水溶液中，使其溶解并高速搅拌发泡；

3) 最后将尿素和甲醛水溶液或多聚甲醛水溶液总质量0.001-0.01份的苯磺酸固化剂加入到上述溶液中搅拌均匀；

4）所得脲醛泡沫在100-1000rpm转速搅拌器的剪切力下变成湿态颗粒；

5）湿态颗粒在20-30℃的温度下干燥24-48小时左右即可得到含水量5%左右的脲醛树脂粉末。

本发明的优点与效果是：

同原来先将尿素、甲醛反应制成脲醛树脂，然后再发泡制得脲醛泡沫，脲醛泡沫干燥后再粉碎的方法相比，工艺更为简单，成本更为低廉；由于尿/醛比低，游离甲醛完全符合国家环保要求，也无其他生产物污染；所得脲醛树脂泡沫使用无公害，无毒可降解，产品使用过程中及损坏后均可提供丰富的氮源；由于该泡沫是开孔的，吸水保水性能大大提高，有利于各种植物所需营养成分的加入，非常适于用作农业领域植物栽培的培养基质材料。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细说明。

本发明所公开的一种采用一步法制备用于植物培养基的脲醛泡沫粉体的方法，主要是通过如下工艺步骤实现的：首先将采用尿素、甲醛水溶液或多聚甲醛水溶液，按一定比例配制成混合液、加入发泡剂和固化剂混合均匀，在发泡的过程中不断搅拌，待脲醛树脂形成分散状湿态脲醛泡沫颗粒后，取出，自然干燥至含水量5%左右，即可得到用于植物培养基的脲醛泡沫粉体。

下面结合实例对本发明进行详细说明。

实例1：

首先将1000克的甲醛水溶液和1250克尿素加入到混合器中进行溶解；将42克的二辛基琥珀酸磺酸钠加入到上述水溶液中，使其溶解并高速搅拌发泡；最后将27克的苯磺酸固化剂加入到上述溶液中搅拌均匀；所得脲醛泡沫500rpm转速搅拌器的剪切力下变成湿态颗粒；湿态颗粒在25℃的温度下干燥48小时左右即可得到含水量5%左右的脲醛树脂粉末。

实例2：

首先将1000克的甲醛水溶液和1400克尿素加入到混合器中进行溶解；将55克的二辛基琥珀酸磺酸钠加入到上述水溶液中，使其溶解并高速搅拌发泡；最后将32克的苯磺酸固化剂加入到上述溶液中搅拌均匀；所得脲醛泡沫650rpm转速搅拌器的剪切力下变成湿态颗粒；湿态颗粒在25℃的温度下干燥32小时左右即可得到含水量5%左右的脲醛树脂粉末。

Claims (1)

1.采用一步法制备用于植物培养基的脲醛泡沫粉体的方法，其特征在于，所述方法采用尿素、甲醛水溶液或多聚甲醛水溶液，二辛基琥珀酸磺酸钠发泡剂和苯磺酸固化剂为原料，将上述原料直接混合在一起，在合成脲醛树脂的同时，还将同时形成脲醛泡沫，紧接着脲醛泡沫在搅拌器的剪切下又会变成细小的湿态脲醛泡沫颗粒；湿态颗粒取出后，干燥至含水量5%，即可得到用于植物培养基的脲醛泡沫粉体；

包括以下过程：

1) 首先将1份的甲醛水溶液或多聚甲醛水溶液和1.2—1.5份尿素加入到混合器中进行溶解；

2）将尿素和甲醛水溶液或多聚甲醛水溶液总质量0.002-0.02份的二辛基琥珀酸磺酸钠加入到上述水溶液中，使其溶解并高速搅拌发泡；

3) 最后将尿素和甲醛水溶液或多聚甲醛水溶液总质量0.001-0.01份的苯磺酸固化剂加入到上述溶液中搅拌均匀；

4）所得脲醛泡沫在100-1000rpm转速搅拌器的剪切力下变成湿态颗粒；

5）湿态颗粒在20-30℃的温度下干燥24-48小时左右即可得到含水量5%左右的脲醛树脂粉末。