含有微量元素鋅的有機(jī)高分子緩控釋氮磷肥及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及緩控釋化肥，具體為一種含有微量元素鋅的有機(jī)高分子緩控釋氮磷肥 及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 微量元素營養(yǎng)缺乏，尤其是鋅缺乏，在全球范圍內(nèi)越來越受到人們的關(guān)注。據(jù)WTO 調(diào)查顯示，全球近三分之一的人口面臨著缺鋅引起的健康問題，缺鋅已成為影響人類健康 的主要因素之一。在我國，約50%的兒童表現(xiàn)出輕微的缺鋅癥狀，而在以谷物為主的北方， 尤其是偏遠(yuǎn)地區(qū)，該情況更為嚴(yán)重。研宄表明，導(dǎo)致人體出現(xiàn)缺鋅的主要原因包括谷類作物 籽粒本身鋅含量不高和籽粒中含有多種限制人體鋅吸收的抗?fàn)I養(yǎng)因子兩個(gè)方面。施用鋅肥 或含鋅的氮磷鉀肥能夠有效提高作物籽粒的鋅含量，對(duì)于緩解人體出現(xiàn)缺鋅的危害具有重 要意義。
[0003] 目前的鋅肥主要以無機(jī)態(tài)的形式被使用，但是由于土壤中富含活性碳酸鈣，鋅元 素大多以氫氧化鋅和碳酸鋅的形式存在，作物對(duì)鋅元素吸收困難，從而誘發(fā)鋅的缺乏，并造 成鋅資源浪費(fèi)與施肥成本過高。為了解決上述問題，人們開始施用螯合鋅肥。螯合鋅肥中的 鋅易被作物吸收，較好地解決了無機(jī)鋅肥使用過程中存在的問題，但是螯合鋅肥成本太高。
[0004] 針對(duì)上述問題，本發(fā)明將鋅引入到有機(jī)高分子緩控釋化肥中，制得了一種含有微 量元素鋅的有機(jī)高分子緩控釋氮磷肥。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種將氮、磷、鋅營養(yǎng)元素位于同一高分子鏈上的有機(jī) 高分子。
[0006] 本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 一種含有微量元素鋅的有機(jī)高分子，具有如下通式所示結(jié)構(gòu)：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種含有微量元素鋅的有機(jī)高分子，其特征在于：具有如下通式所示結(jié)構(gòu)：
式中，m=l?4,n=50 ?100。
2. -種含有微量元素鋅的有機(jī)高分子緩控釋氮磷肥，其特征在于：包括權(quán)利要求1所 述的有機(jī)高分子。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的含有微量元素鋅的有機(jī)高分子緩控釋氮磷肥，其特征在于： 所述有機(jī)高分子中氮、磷、鋅元素的含量以質(zhì)量百分含量計(jì)為：氮21. 71wt%?29. 54wt%，以 P2〇5計(jì)的磷 14. 98wt% ?27. 52wt%，鋅 13. 71wt% ?25. 19wt%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的含有微量元素鋅的有機(jī)高分子緩控釋氮磷肥，其特征在于： 所述有機(jī)高分子的平均分子量為23700?25800。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的含有微量元素鋅的有機(jī)高分子緩控釋氮磷肥，其特征在于： 有機(jī)高分子通式中， 當(dāng)m=l，n=100時(shí)，氮含量為21. 71wt%，以P205%計(jì)的磷含量為27. 52wt%，鋅含量為 25. 19wt%，平均分子量為25800 ; 當(dāng)m=2,n=70時(shí)，氮含量為25. 45wt%，以P205%計(jì)的磷含量為21. 52wt%，鋅含量為 19. 70wt%，平均分子量為23100 ; 當(dāng)m=3,n=60時(shí)，氮含量為27. 86wt%，以P205%計(jì)的磷含量為17. 66wt%，鋅含量為 16. 17wt%，平均分子量為24120 ; 當(dāng)m=4,n=50時(shí)，氮含量為29. 54wt%，以P205%計(jì)的磷含量為14. 98wt%，鋅含量為 13. 71wt%，平均分子量為23700。
6. -種權(quán)利要求1所述的含有微量元素鋅的有機(jī)高分子的制備方法，其特征在于：包 括如下步驟： (1 )、在第一反應(yīng)器中加入磷酸和鋅粉，攪拌溶解，制得A組分； (2)、在第二反應(yīng)器中加入尿素和甲醛，在pH值為8?10、溫度為30?35°C的條件下 反應(yīng)40?200min，然后將溫度升高至50?60°C，繼續(xù)反應(yīng)30?90min，加入A組分，將溫 度升高至70?KKTC，繼續(xù)反應(yīng)30?40min，即得所述含有微量元素鋅的有機(jī)高分子。
7. -種含有微量元素鋅的有機(jī)高分子緩控釋氮磷肥的制備方法，其特征在于：包括如 下步驟： (1 )、在第一反應(yīng)器中加入摩爾比為2:1的磷酸和鋅粉，攪拌溶解，制得A組分； (2)在第二反應(yīng)器中加入摩爾比為1. 25?2:1的尿素和甲醛，在pH值為8?10、溫 度為30?35°C的條件下反應(yīng)40?200min，然后將溫度升高至50?60°C，繼續(xù)反應(yīng)30? 90min，加入A組分，將溫度升高至70?100°C，繼續(xù)反應(yīng)30?40min，反應(yīng)溶液變?yōu)檎吵響B(tài)， 造粒，烘干，即得所述含有微量元素鋅的有機(jī)高分子緩控釋氮磷肥。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含有微量元素鋅的有機(jī)高分子緩控釋氮磷肥及其制備方法。將摩爾比為2:1的磷酸和鋅粉攪拌溶解，制得A組分；將摩爾比為1.25～2:1的尿素和甲醛，在pH值為8～10、溫度為30～35℃的條件下反應(yīng)40～200min，然后將溫度升高至50～60℃，繼續(xù)反應(yīng)30～90min，加入產(chǎn)物A，將溫度升高至70～100℃，繼續(xù)反應(yīng)30～40min，反應(yīng)溶液變?yōu)檎吵響B(tài)，造粒并烘干。本發(fā)明方法簡單，產(chǎn)品中的微量元素鋅與磷酸形成的磷酸二氫鹽與脲醛縮聚物反應(yīng)，使得氮、磷以及鋅等多種營養(yǎng)元素通過化學(xué)鍵連接在同一高分子鏈上，使各營養(yǎng)元素均獲得了緩控釋性能，提高各營養(yǎng)元素的利用率，減少營養(yǎng)元素的土壤固定量。
【IPC分類】C05G3-00, C08G12-40
【公開號(hào)】CN104557289
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410825979
【發(fā)明人】趙貴哲, 程冬冬, 白甜, 向陽, 劉亞青
【申請(qǐng)人】中北大學(xué)
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月26日