改性生物基聚氨酯的制备方法及其在缓释肥的应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108864393A(43)申请公布日2018.11.23(21)申请号201810987833.X(22)申请日2018.08.28(71)申请人贵州大学地址550025贵州省贵阳市花溪区贵州大学北校区科学技术处(72)发明人熊玉竹王倩江猛张清坡罗惠元(74)专利代理机构贵阳中新专利商标事务所52100代理人李亮程新敏(51)Int.Cl.C08G18/36(2006.01)C08G18/28(2006.01)C05G3/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称改性生物基聚氨酯的制备方法及其在缓释肥的应用(57)摘要本发明公开了一种改性生物基聚氨酯的制备方法及其在缓释肥中的应用。本发明是用来源广泛、价格低廉的生活废料回收油，即回收的食用油、反复使用的炸油等，将其提纯后合成新型生物基聚氨酯并用KH550对PUs进行改性，后将其作为包膜材料包膜尿素制备得可降解包膜缓释肥(PCUs)，既可消纳废弃物，又可改善农业生态环境，同时扩宽回收油的应用领域。本发明将回收油应用于缓释肥，既消纳了废弃物，又可改善农业生态环境，通过其制备的PCUs不仅减少营养物质的损失，延长肥料周期，同时可以降低缓释肥的生产成本，对于缓释肥研究具有潜在价值。CN108864393ACN108864393A权利要求书1/1页1.一种改性生物基聚氨酯的制备方法，其特征在于：先将回收的废弃食用油进行提纯，获得再生油，用过氧乙酸及乙二醇对再生油进行预改性，再将改性后的再生油合成生物基聚氨酯，并在合成过程中引入γ―氨丙基三乙氧基硅烷对聚氨酯进行改性，制备得到改性生物基聚氨酯。2.根据权利要求1所述的改性生物基聚氨酯的制备方法，其特征在于：所述的再生油与过氧乙酸及乙二醇进行改性反应的条件是，氮气保护、400-500r/min转速下搅拌、改性温度为70-80℃；再生油与过氧乙酸的质量比为1：0.2-0.3，环氧化再生油与乙二醇的质量比为1：2。3.根据权利要求1所述的改性生物基聚氨酯的制备方法，其特征在于：所述再生油的预改性是将再生油与过氧乙酸按比例进行混合后，加入3％wt硫酸溶液，在氮气保护下，将反应液加热至70-80℃反应2h，油层用弱碱中和至PH为7，然后用饱和食盐水洗涤，真空蒸馏得环氧化再生油；再将环氧化再生油和乙二醇按质量比1:2进行混合，并加入环氧化再生油油重5％的氯化铝，在氮气保护下加热至95℃反应2h，用蒸馏水将未反应的乙二醇冲洗出来，真空蒸馏得醇化再生油。4.一种采用如权利要求1所述的改性生物基聚氨酯制备缓释肥的应用，其特征在于：在包膜尿素过程中滴加MDI-50和改性再生油混合液进行包膜，在包膜过程中合成有机硅改性的生物基聚氨酯。5.根据权利要求4所述的改性生物基聚氨酯的制备方法，其特征在于：按照质量百分数计算，尿素包膜量为尿素质量的2-5％，改性生物基聚氨酯中的γ―氨丙基三乙氧基硅烷的质量百分比为10-30％；在包衣机中加入尿素，并滴加入包膜材料进行包衣，包膜材料为质量比为1:1的MDI-50与改性再生油混合液，然后将包膜后的尿素置于真空干燥箱中干燥24h，继续固化反应，即制备得KH550改性聚氨酯包膜尿素。2CN108864393A说明书1/4页改性生物基聚氨酯的制备方法及其在缓释肥的应用技术领域[0001]本发明涉及高分子材料领域，尤其是改性生物基聚氨酯的制备方法及其在缓释肥的应用。背景技术[0002]农业是我国三大产业之首，农业中最受关注的就是农作物产量。提高作物产量的一个主要因素就是化肥的使用，全球约一半的农作物生产严重依赖于化肥。近年来，化肥的消费量一直在持续增加。粮食农业组织报告说，2011年，全球化肥消费总量约为1.770亿吨，到2020年化肥消费总量预计将增加到2.08亿吨。为了提高肥料的利用率，减少施加到土壤中的肥料量，降低成本以及减少对环境的影响等，开发新型肥料已成为当前肥料行业的关注热点。[0003]由于缓控释肥具有缓慢释放和控制释放的能力，可以充分地满足作物在不同阶段对养分的需求，且一次大量施用不会对作物造成危害，已逐渐成为肥料行业发展的方向。目前，最常见的缓释肥有：脲甲醛类肥、硝化抑制剂DMPP类肥和聚合物类包膜肥等。其中，缓释效果最佳且最符合农作物生长规律的为聚合物类包膜肥，但大多数聚合物价格昂贵，在土壤中不易降解且对环境影响较大，使得缓释肥价格高昂并限制了其使用范围。[0004]本文选用来源广泛、价格低廉的生活废料——回收油，即回收的食用油、反复使用的炸油等，为保证原油分子结构，所采用的回收油均为地沟油产生过程中使用次数不超过规定要求且单独放置的副产物，将其提纯后合成新型生物基聚氨酯(PUs)(本文中将提纯后的回收油称为