一种填充温敏性聚合物纳米粒子的精准控释膜材及其应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115594551A(43)申请公布日2023.01.13(21)申请号202211194688.2C05G3/40(2020.01)(22)申请日2022.09.28C08F292/00(2006.01)C08F220/54(2006.01)(71)申请人山东农业大学C08F220/06(2006.01)地址271018山东省泰安市泰山区岱宗大街61号(72)发明人解加卓吴金鹏杨越超刘嘉慧张廷赵欣宁翁佳琪程冬冬姚媛媛徐静刘燕李钊于小龙修程雷世博黄凯龙王泽忠张佳硕胡晓涛(74)专利代理机构山东祺智知识产权代理有限公司37361专利代理师赵斌(51)Int.Cl.C05G5/30(2020.01)权利要求书1页说明书9页附图3页(54)发明名称一种填充温敏性聚合物纳米粒子的精准控释膜材及其应用(57)摘要本发明涉及农业新型材料领域，具体提供了一种填充温敏性聚合物纳米粒子的精准控释膜材及其应用，所述温敏性聚合物纳米粒子以温敏性聚合物单体在引发剂和交联剂的作用下聚合而成，然后将该温敏性聚合物纳米粒子加入包膜肥料膜材中，制备温敏性可智能控释的控释膜材，使用时通过温度的响应变化即可精确控制包膜肥料的释放速率，保证温敏智能膜材在作物适宜的温度下(20‑30℃)对水分和养分相对释放较快，温度过低或温度过高条件下对水分和养分相对释放较慢，从而通过调控温度将包膜肥料的养分释放规律与作物生长需肥规律完美结合，可以显著提高肥料利用率，达到包膜肥料温敏智能控释的目的。CN115594551ACN115594551A权利要求书1/1页1.一种温敏性聚合物纳米粒子，其特征在于：按下列重量份的原料和方法制成：将LCST或UCST型温敏性聚合物单体、引发剂过硫酸钾、交联剂纳米羟基磷灰石按照质量比为30‑90:1:30‑90加入100mL三口圆底烧瓶，用去离子水补充体系总体积为60mL，室温下超声10分钟，促进反应单体分散均匀；然后在恒温水浴中25℃进行聚合反应，加入60μL促进剂四甲基乙二胺，在氮气保护下反应1‑15个小时；反应结束后洗涤3次，除去未反应完全的单体，最后经过低温冷冻干燥技术，得到温敏性聚合物纳米粒子。2.根据权利要求1所述温敏性聚合物纳米粒子，其特征在于：其中所述的LCST型温敏性聚合物单体为N‑异丙基丙烯酰胺、N,N‑二乙基丙烯酰胺、N‑乙基丙烯酰胺、N‑正丙基丙烯酰胺中的一种或几种；其中所述的UCST型温敏性聚合物单体为丙烯酰胺、丙稀酸中的一种或两种。3.根据权利要求1所述温敏性聚合物纳米粒子，其特征在于：获得的温敏性聚合物纳米粒子粒径分布为1‑500纳米。4.应用权利要求1所述温敏性聚合物纳米粒子制备获得的精准控释膜材，其特征在于：其制备方法如下：将上述方法制备的LCST型温敏性聚合物纳米粒子和UCST型温敏性聚合物纳米粒子按照1:1的质量比加入适量包膜液，然后在25℃条件下，使用磁力搅拌器以100rpm的速率搅拌10min，使温敏性聚合物纳米粒子在包膜液中达到纳米级的分散，得到共混均匀的控释膜材包膜液；其中温敏性聚合物纳米粒子在包膜液中的含量为1‑5wt％。5.根据权利要求4所述精准控释膜材，其特征在于：包膜液选自溶剂质量：溶质质量的质量比为6:1的氯仿溶解的聚丙烯溶液、质量比为1:1的聚酯多元醇和异氰酸酯共混物、溶剂质量：溶质质量比为6:1的聚乙烯醇水溶液、溶剂质量：溶质质量的质量比为6:1的氯仿溶解的聚甲基乙撑碳酸酯溶液中的一种或几种。6.根据权利要求4所述精准控释膜材，其特征在于：所述包膜液为质量比为1:1的聚酯多元醇和异氰酸酯共混物。7.一种控释肥料的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：将颗粒状肥料加入持续转动的包衣锅中，将颗粒状肥料在25℃条件下预热1h，然后将包含温敏性聚合物纳米粒子的包膜液，按照肥料总重的3‑7％的比例，以1MPa的压力均匀喷涂到颗粒状肥料表面；待控释膜材液态原料固化后，即可在颗粒状肥料表面形成一层均匀分布的温敏型生物基控释膜材。8.根据权利要求7所述控释肥料的制备方法，其特征在于：所述颗粒状肥料为颗粒状尿素、颗粒状氯化钾、颗粒状过磷酸钙、颗粒状磷酸二氢钾、颗粒状硫酸钾中的一种或多种；颗粒粒径范围为2‑4mm。9.根据权利要求7所述控释肥料的制备方法，其特征在于：所述包衣锅锅体内径为300mm，转速为15rpm；颗粒状肥料预热采用热风加热方式，热风风速80m3/h，热风温度25℃；控释膜材液态原料喷涂速率为2g/min，喷涂温度为25℃。2CN115594551A说明书1/9页一种填充温敏性聚合物纳米粒子的精准控释膜材及其应用技术领域[0001]本发明涉及农业新型材料领域，具体提供了一种填充温敏性聚合物纳米粒子的精准控释膜材及其应用。背景技术