植物油基包膜控釋尿素的制備及其控釋性能的研究.pdf

1、本文利用環(huán)氧開環(huán)的方法將大豆油（SBO）和煎炸廢棄油（WFO）改性為高羥值多元醇，該多元醇與異氰酸酯反應(yīng)可生成生物基聚氨酯（PU），制得的生物基PU作為膜材對尿素顆粒進行包涂以制備環(huán)境友好型包膜控釋尿素。為了進一步提高該控釋尿素的養(yǎng)分控釋性能，利用有機硅和環(huán)氧樹脂（EP）分別對大豆油基聚氨酯（SOPU）和煎炸廢棄油基聚氨酯（WFOPU）進行改性。此改性方法旨在利用羥基硅油對SOPU進行界面改性使膜殼表面排布一層疏水性的硅原子，從而提高膜

2、殼表面的拒水、抗水性，以及WFOPU在固化成膜時與EP發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)形成一種網(wǎng)絡(luò)互穿結(jié)構(gòu)，使膜殼結(jié)構(gòu)更加致密。本文通過調(diào)節(jié)膜厚度和改性劑添加量制備了系列包膜控釋尿素，并對其膜殼及其養(yǎng)分控釋性能進行了一系列測試和表征。主要結(jié)果如下：
　　1.利用環(huán)氧開環(huán)的方法可以成功將SBO和WFO制備為高羥值多元醇，其中當(dāng)反應(yīng)物料按油脂雙鍵、H2O2、CH3COOH的摩爾比為1:2:1.5混合、在反應(yīng)溫度為65℃、轉(zhuǎn)速為200rpm、反應(yīng)時間為4～

3、5h的條件下制備的環(huán)氧大豆油（ESO）和環(huán)氧煎炸廢棄油（EWFO）環(huán)氧值最高，分別可達到6.1和4.8。
　　2.通過傅里葉紅外光譜和SEM測定可以看出本試驗成功將有機硅嫁接到SOPU上，有機硅可以提高膜材的熱穩(wěn)定性、顯著降低膜材的孔隙度和提高膜材的水接觸角：用0、10、20和40％的HTMS改性SOPU的水接觸角分別為64、90、104和112℃，而相應(yīng)的孔隙度則分別為16.07、12.33、11.18和10.08%。在25±0

4、.5℃環(huán)境中，通過檢測靜水中包膜控釋尿素（PCU）的養(yǎng)分釋放性能可看出有機硅可以顯著提高其釋放期。當(dāng)膜材添加量由原來的3%提高到7%、改性劑添加量由0%提高到10%時，大豆油基包膜控釋尿素的養(yǎng)分釋放期由原來的7.5天提高到70天。
　　3. EP可以大幅的提高煎炸廢棄油基聚氨酯（WFOPU）的交聯(lián)密度，提高聚合物交聯(lián)鏈比重，而降低其懸掛鏈比重；其中10和20%為最佳的改性添加量，其交聯(lián)密度分別為較未改性的提高了82.5%和77.9

5、%。膜殼經(jīng)過E44改性后，大孔隙被“堵住”，膜殼的孔隙度減小，膜殼表面的“凸起”與“溝壑”消失，膜殼表面變的更加致密，更加平滑。EP可明顯影響膜殼的吸水率：10%E44改性的WFOPU吸水率（第3天）由原來的12.3%降低到6.5%。0、5、10、20、50和80%的E44改性WFOPU的孔隙度分別為10.0、8.5、7.2、7.9、10.4和15.3%。由EP改性的WFOPU基包膜控釋肥，養(yǎng)分釋放更加緩慢，釋放期更長，養(yǎng)分累積釋放曲線