CN111285726A - 一种水溶性硫脲醛树脂基缓释氮肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水溶性硫脲醛树脂基缓释氮肥及其制备方法，缓释氮肥其组分及重量份数为：水溶性硫脲醛树脂65—85份，硝酸铵40—68份，腐殖酸10—16份，碳酸钙粉末20—35份，复合氨基酸0.1—0.5份，膨润土2—5份，微量元素0.1‑0.5份；将腐殖酸粉碎后混匀过200—300目筛，得到粉末；将微量元素充分溶于水中，配制浓度为0.1％‑0.5％，并与复合氨基酸混溶，得到混合溶液；将硝酸铵加入到水溶性硫脲醛树脂中，使得硝酸铵和水溶性硫脲醛树脂充分反应，得到混合液；将上述的物质以及碳酸钙，膨润土加入到造粒机中，得到成品；通过缓释实验所得的缓释肥能够增长肥效达30天以上，提高了化肥的利用率。

Description

一种水溶性硫脲醛树脂基缓释氮肥及其制备方法

技术领域

本发明属于缓释氮肥技术领域，尤其涉及一种水溶性硫脲醛树脂基缓释氮肥及其制备方法。

背景技术

随着农业的快速发展，使得农业用肥等相关技术领域得到了快速的发展。随着化肥的长期使用以及化肥本身具有的特点，使得在采用化肥进行施肥处理时，其不能够长期满足农作物营养需求提供保障，需要施加追肥满足农作物生长要求。但是，如果不断向土壤中施加化肥，不仅会导致环境污染，而且还会导致农作物种植成本较高，利润较低。

近年来，为了提高化肥利用率，人们提出了缓释化肥的想法，以降低肥料养分释放速度，提高养分利用率。之后又进行了控释肥(又称包膜肥)的研究，使肥料养分的释放速度与作物养分的需求速率保持一致，更加高效利用肥料养分。但是，包膜肥料受到膜材性能、生产成本、适用范围以及环保等因素的制约，其市场推广相对较慢，而缓释肥兼有化肥“速效”和农家肥平和持久的特点，可明显降低淋溶损失，提升肥效利用率达30％～70％，因而逐步受到更多用户的青睐。尤其是脲醛缓释肥，因其产品性能优异，且原材料均为市场大宗原料，充足易得，生产成本有较强的市场竞争力，已逐步在缓释肥消费市场中占据主导地位。目前，脲醛缓释肥销量已占到全球缓/控释肥市场总量的55％以上。尽管现在技术中存在着大量的关于缓释氮肥的研究，但其依然难以满足现代农业的快速发展的需求。

目前常用的缓释氮肥主要是脲甲醛缓释肥料，脲甲醛为合成有机微溶性缓释氮肥，由尿素和甲醛在一定条件下反应缩合而成，包含亚甲基二脲、二亚甲脲、三亚甲基四脲、四亚甲基五脲、五亚甲基六脲等缩合物，靠土壤微生物分解释放氮素。其肥效时间长短取决于组分分子链长短，分子链长的缩合物氮的肥效期长，肥效期可通过控制反应条件人为调控。但是脲甲醛是合成有机微溶性缓释肥料，所以不容易在土壤中溶解，会造成土壤板结，所以对水溶性的缓释肥料需求迫切。目前应用更为广泛的为包膜肥料，作为缓释肥料的一种，目前它的研究与应用虽然取得了不少成果，但是还存在很多问题：一是薄膜肥料价格一般高于常规肥料2～3倍；二是包膜缓释肥料释放速度与农作物的同步吸收问题；三是目前所使用的包膜材料在土壤中难以降解，对环境造成一定污染。综上，目前需要价格低廉，效果显著的缓释肥料，并且在环境中可降解，不会对土壤环境造成负担。

硫脲醛树脂是由硫脲和甲醛在一定反应条件下合成的一种聚合物，硫脲醛聚合物化学结构式如下。含硫脲基团的硫脲醛树脂成本低、合成工艺简单、稳定性高、对环境的污染小，因此具有非常广阔的应用前景。

含硫脲官能团的高分子是一种优秀的稳定化药剂，根据甲醛和硫脲的合成产物的结构式可知，通过以上两个反应阶段可以制备出的水溶性硫脲醛树脂含有硫脲官能团，能够作为很好的缓释氮肥的基体。

发明内容

本发明是在缓释肥技术领域公开一种水溶性硫脲醛树脂基缓释氮肥及其制备方法。

本发明的目的在于：提供一种水溶性硫脲醛树脂基缓释氮肥及其制备方法。

本发明技术方案如下：

一种水溶性硫脲醛树脂基缓释氮肥，其组分及重量份数组成如下：水溶性硫脲醛树脂65—85份，硝酸铵40—68份，腐殖酸10—16份，碳酸钙粉末20—35份，复合氨基酸0.1—0.5份，膨润土2—5份，微量元素0.1-0.5份。

所述的微量元素包括铁、锰、锌、铜和硼元素。

所述的复合氨基酸采用赖氨酸、甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸、胱氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸、丝氨酸、色氨酸、谷氨酸或天冬氨酸中的至少两种。

本发明的一种水溶性硫脲醛树脂基缓释氮肥的制备方法，包括如下步骤：

1)将腐殖酸粉碎后混匀过200—300目筛，得到粉末；

2)将微量元素充分溶于水中，配制浓度为0.1％-0.5％，并与复合氨基酸混溶，得到混合溶液；

3)将硝酸铵加入到制备的水溶性硫脲醛树脂中，常温下用电动搅拌器搅拌15—30min，使得硝酸铵和水溶性硫脲醛树脂充分反应，得到混合液；

4)将步骤2、3、4制得的物质以及碳酸钙，膨润土加入到造粒机中，得到成品。

本发明的主要优点在于：本发明原料来源广，制备工艺简单，适用于大规模的工业化生产。本发明中将硝酸铵溶解到水溶性硫脲醛树脂中，并且与腐殖酸、碳酸钙粉末、微量元素、复合氨基酸和膨润土配合，能够降低化肥的淋失，减轻化肥对环境的污染，并通过水溶性硫脲醛树脂作为载体，延缓硝酸铵的释放，延长其养分有效期，降低养分损失，提高肥料中的养分利用率，通过缓释实验研究发现，本产品与传统肥料相比，肥效可延长30-50天。该发明适用于农田作物，具有良好的市场前景。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。

实施例1

提供一种水溶性硫脲醛树脂基缓释氮肥及其制备方法。由以下原料按照重量组成：水溶性硫脲醛树脂65份，硝酸铵40份，腐殖酸10份，碳酸钙粉末20份，微量元素0.1份，复合氨基酸使用甘氨酸、丙氨酸各0.05份，膨润土2份；微量元素包括铁、锰、锌、铜、硼元素。

由下述步骤组成：

(1)取65份水溶性硫脲醛树脂；

(2)将腐殖酸粉碎后混匀过240目筛，得到粉末备用；

(3)将微量元素充分溶于水中，配制浓度为0.1％，并与复合氨基酸混溶得到混合溶液，备用；

(4)将硝酸铵加入到步骤(1)的水溶性硫脲醛树脂中，常温下用电动搅拌器搅拌15min,使得硝酸铵和水溶性硫脲醛树脂充分反应，得到混合液，备用；

(5)将步骤(2)、(3)、(4)制得的物质以及碳酸钙，膨润土加入到造粒机中，即可得到成品。

将合成产品进行缓释实验显示，相较于常规肥料，肥效延长了20天。

实施例2

提供一种水溶性硫脲醛树脂基缓释氮肥及其制备方法。由以下原料按照重量组成：水溶性硫脲醛树脂70份，硝酸铵45份，腐殖酸12份，碳酸钙粉末25份，微量元素0.3份，复合氨基酸使用谷氨酸、色氨酸和天冬氨酸各0.1份，膨润土4份；微量元素包括铁、锰、锌、铜、硼元素。

由下述步骤组成：

(1)取70份水溶性硫脲醛树脂；

(2)将腐殖酸粉碎后混匀过260目筛，得到粉末备用；

(3)将微量元素充分溶于水中，配制浓度为0.3％，并与复合氨基酸混溶得到混合溶液，备用；

(4)将硝酸铵加入到步骤(1)的水溶性硫脲醛树脂中，常温下用电动搅拌器搅拌20min,使得硝酸铵和水溶性硫脲醛树脂充分反应，得到混合液，备用；

(5)将步骤(2)、(3)、(4)制得的物质以及碳酸钙，膨润土加入到造粒机中，即可得到成品。

将合成产品进行缓释实验显示，相较于常规肥料，肥效延长了30天。

实施例3

提供一种水溶性硫脲醛树脂基缓释氮肥及其制备方法。由以下原料按照重量组成：水溶性硫脲醛树脂85份，硝酸铵68份，腐殖酸16份，碳酸钙粉末35份，微量元素0.5份，复合氨基酸使用甘氨酸、天冬氨酸和半胱氨酸各0.15份，膨润土5份；微量元素包括铁、锰、锌、铜、硼元素。

由下述步骤组成：

(1)取85份水溶性硫脲醛树脂；

(2)将腐殖酸粉碎后混匀过300目筛，得到粉末备用；

(3)将微量元素充分溶于水中，配制浓度为0.5％，并与复合氨基酸混溶得到混合溶液，备用；

(4)将硝酸铵加入到步骤(1)的水溶性硫脲醛树脂中，常温下用电动搅拌器搅拌30min,使得硝酸铵和水溶性硫脲醛树脂充分反应，得到混合液，备用；

(5)将步骤(2)、(3)、(4)制得的物质以及碳酸钙，膨润土加入到造粒机中，即可得到成品。

将合成产品进行缓释实验，实验结果显示，相较于常规肥料，肥效延长了30天。

本发明提出的一种用于提高硫脲醛树脂水溶性的方法，已通过实施例进行描述，相关技术人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的技术变更与组合来实现本发明。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明精神、范围和内容中。

Claims (4)

1.一种水溶性硫脲醛树脂基缓释氮肥，其特征是组分及重量份数组成如下：水溶性硫脲醛树脂65—85份，硝酸铵40—68份，腐殖酸10—16份，碳酸钙粉末20—35份，复合氨基酸0.1—0.5份，膨润土2—5份，微量元素0.1-0.5份。

2.如权利要求1所述的缓释氮肥，其特征是微量元素包括铁、锰、锌、铜和硼元素。

3.如权利要求1所述的缓释氮肥，其特征是复合氨基酸采用赖氨酸、甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸、胱氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸、丝氨酸、色氨酸、谷氨酸或天冬氨酸中的至少两种。

4.一种水溶性硫脲醛树脂基缓释氮肥的制备方法，其特征是包括如下步骤：

1)将腐殖酸粉碎后混匀过200—300目筛，得到粉末；

3)将微量元素充分溶于水中，配制浓度为0.1％-0.5％，并与复合氨基酸混溶，得到混合溶液；

4)将硝酸铵加入到水溶性硫脲醛树脂中，常温下用电动搅拌器搅拌15—30min，使得硝酸铵和水溶性硫脲醛树脂充分反应，得到混合液；

5)将步骤2、3、4制得的物质以及碳酸钙，膨润土加入到造粒机中，得到成品。