控释肥包膜材料的合成与性能研究

发布时间：2019-03-04 13:34

【摘要】：如何提高肥料利用率,促使农业的可持续发展,已经成为当下的热点,越来越多的人开始致力于缓控释肥的研究。本论文以聚合物包膜材料为研究重点,从聚合物膜材料的结构出发,探究其与膜材料的透肥性之间的关系,以便能通过改变膜结构来实现对肥料的控制释放。本论文的主要内容：(1)以苯乙烯,丙烯酸丁酯为主要单体,丙烯酸羟乙酯,丙烯酰胺,丙烯酸为功能性单体,二乙烯基苯、N-羟甲基丙烯酰胺为交联单体,通过溶液聚合与乳液聚合,制备了一系列具有不同侧基官能团,不同侧基官能团含量,以及不同交联度的膜材料。并对乳液聚合工艺进行了优化,得出最佳工艺为：种子乳液聚合,单体的加料方式为连续滴加法,引发剂用量为1.0%,乳化剂用量为4%,反应温度为82℃,单体滴加时间为3h,NaHCO3的用量为0.25%,十二硫醇的用量为0.2%。采用此工艺制得的乳液能长期稳定,凝胶率为0,固含量约为32%,同时单体转化率在96.6%以上,反应较完全；并且膜材料的断裂伸长率在104.5%～107.5%之间,韧性较好,能满足实际使用要求。(2)选取形貌较好,厚度相同的膜材料进行尿素缓释实验。在单体组成相同的情况下,乳液合成的膜材料的尿素七天累计释放率要大于溶液合成的；功能性单体的引入能在不同程度上改变膜材料的控释性,在乳液合成的膜材料中,当丙烯酸羟乙酯的加入量从2%增加至10%时,膜材料的尿素七天累计释放率从31.08%增加至38.07%；当丙烯酰胺的加入量从2%递增至10%,尿素七天累计释放率从31.18%增加为42.61%,当丙烯酸的加入量从2%增加到10%,尿素七天累计释放率从33.73%增加为46.80%。随着N-羟甲基丙烯酰胺的加入量从0递增至5%,尿素七天累计释放率从30.95%下降至6.56%。因此可以通过在包膜聚合物中引入不同含量的羟基、酰胺基、羧基,以及改变交联度来调节控释肥的养分释放速率,满足不同生长周期作物的要求。
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【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ449.1

【参考文献】