控釋肥用可降解聚合物包膜材料的制備及性能研究.pdf

1、針對(duì)傳統(tǒng)的化學(xué)肥料帶來的利用率低、環(huán)境污染等問題，緩控釋肥應(yīng)運(yùn)而生。聚合物包膜控釋肥是一種控釋性能優(yōu)良的肥料，市場(chǎng)上主要有聚烯烴類、聚氨酯類以及其他類型。然而，這些肥料生產(chǎn)成本高、膜材在土壤中難降解。如何降低生產(chǎn)成本、解決膜材降解問題是擺在研究人員面前的兩大難題。玉米淀粉具有價(jià)格低廉、可再生、羥基含量高的特點(diǎn)，是包膜材料的潛在原材料。本文將聚乙二醇400和丙三醇作為共液化劑，濃硫酸H2SO4為催化劑，通過單因素實(shí)驗(yàn)考察了催化劑百分含量、

2、固含量、液化劑之比、液化時(shí)間、液化溫度等因素對(duì)液化產(chǎn)物物性的影響;設(shè)計(jì)單因素實(shí)驗(yàn)考察了液化淀粉替代多元醇的比例、液化參數(shù)對(duì)控釋肥控釋性能的影響;進(jìn)一步研究了不同液化時(shí)間對(duì)膜層結(jié)構(gòu)的影響;最后，通過自制的介孔分子篩對(duì)膜材進(jìn)行復(fù)合改性，研究了分子篩對(duì)膜材結(jié)構(gòu)和性能的影響，結(jié)果總結(jié)如下:
　　1.通過單因素試驗(yàn)對(duì)液化條件與液化產(chǎn)物的物性的關(guān)系分析得出:隨著催化劑用量、固液比的增加液化產(chǎn)物的殘?jiān)逝c粘度均降低，羥值則有不同變化;隨著液化劑

3、中丙三醇的增加液化產(chǎn)物的殘?jiān)手饾u升高，粘度先降低后升高最后又下降，羥值先增加后減小;隨著液化時(shí)間、液化溫度的增加液化產(chǎn)物的殘?jiān)示冉档秃笊?，粘度與羥值變化有不同;FTIR譜圖表征得出，所得液化物為液化淀粉與液化劑的混合物屬于聚醚型多元醇。
　　2.通過單因素實(shí)驗(yàn)得出，淀粉液化產(chǎn)物替代多元醇的比例為1∶1較合適。催化劑用量為5％、淀粉∶液化劑之比為1∶6、聚乙二醇400∶丙三醇為7∶3、液化時(shí)間為120 min、液化溫度為17

4、0℃時(shí)肥料的控釋期最長(zhǎng)。
　　3.膜層表面光滑致密、無明顯缺陷，膜層與尿素界面結(jié)合緊密，厚度約為42μm;膜層TG與DTG圖結(jié)果顯示，液化時(shí)間為60 min時(shí)膜層熱穩(wěn)定性最好;土埋10個(gè)月后膜層表面出現(xiàn)大量微裂紋和生物作用后的殘?jiān)?，說明該類膜層在土壤中具有生物可降解性;土埋后聚氨酯膜層分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，氨基甲酸酯鍵、甲基、亞甲基等基團(tuán)變?nèi)酢ｋS著液化時(shí)間的延長(zhǎng)膜層的吸水率先降低后升高，120 min時(shí)吸水率最低。
　　4.將自