一种超强机械性能自修复改性的生物基包膜材料及其制备方法 |
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| 申请号 | CN202410072745.2 | 申请日 | 2024-01-18 | 公开(公告)号 | CN117886645A | 公开(公告)日 | 2024-04-16 |
| 申请人 | 山东农业大学; | 发明人 | 杨越超; 王泽坤; 姚媛媛; 张淑刚; 赵相杰; 张衍鹏; 夏国栋; 李子瑶; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种超强机械性能自修复改性的 生物 基包膜材料及其制备方法，属于 控释 肥料 生产技术领域。本发明的生物基包衣材料由以下重量份的原料制成：包膜液基质100‑120份、增韧剂0.5‑1份、自修复材料5‑10份。本发明以畜牧场废弃物为制作包膜控释肥膜壳的原料，降低了成本，并且促进了废物的回收再利用。通过将 金属离子 引入共价网络，提升了网络的 稳定性 和共价键与氢键的移动性，金属离子与增韧剂发生络合反应，多重络合分子的存在，促进了共价键在断裂‑重组时 能量 的耗散，赋予了涂层超强的机械性能和室温下持续自我修复破损区域的能 力 ，有效的解决了生物基缓控释肥料膜壳弹性差、膜壳易破损的问题，对于提升缓控释肥料的 质量 和利用率有重要的意义。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种超强机械性能自修复改性的生物基包膜材料，其特征在于，包括以下重量份的原料： |
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| 说明书全文 | 一种超强机械性能自修复改性的生物基包膜材料及其制备方法 技术领域背景技术[0002] 生物基聚氨酯由于原料价格低、资源可再生、环境友好等特点，在制备肥料控释膜材方面展现出广阔的应用前景，但是由于生物原料成分复杂，存在一些不参加反应的杂质，导致制备的生物基控释膜材致密性低，控释质量差；同时在养分释放过程中，伴随着水分进入和养分溶出膜壳，这些不成膜的物质可能会随着溶液一起溶出膜材，导致膜材孔隙增大或者破损，从而导致养分快速释放，影响控释质量(Ma et al.,2018)。现有的改性手段大多无法实现对膜材破损结构的修复，这也是制约生物基聚氨酯包膜控释肥料产业化发展的瓶颈问题。因此，赋予膜材自修复功能，实现对生物基膜材微孔或损伤的自发修复，是解决该类问题的关键。 [0003] 目前对于自修复生物基聚氨酯控释膜材的研究较少，且对于自修复的作用模式缺少统一的认知。Tian等(2022)以木质纤维素和蓖麻油制备生物基聚氨酯，通过与含动态二硫键聚合物交联，膜材在包膜过程中可以自发修复微孔，但在膜材固化后自修复功能随即消失；一旦包膜肥料在养分释放过程中由于不溶物质的溶出造成膜材破损，就会加速养分释放，影响控释质量。专利CN113788711A公开了一种自修复功能的生物基膜、包膜控释肥料及制备方法，通过液化多元醇和改性异氰酸酯的反应，制备出了一种可以室温下自修复的聚氨酯薄膜，原理是将可逆共价键接枝到共价网络之中，使其具备自修复功能。这种制备方式能够修复因非成膜物质溶出形成的孔隙和裂缝而保证包膜的完整性，但是修复性能与化学键迁移重组有关，接枝后的化学键移动性变差，不利于持续修复。 [0004] 因此，仍需开发新的自修复技术来调控包膜控释肥的养分释放特性，为研发新一代绿色、高效、低成本的生物基聚氨酯包膜控释肥料提供理论和技术支持。 发明内容[0005] 针对上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是一种超强机械性能自修复改性的生物基包膜材料及其制备方法。本发明的生物基包膜材料具有优异的自修复性能和超强机械性能，解决了现有生物基包膜控释肥推广应用中出现的膜壳易损伤、易破碎的问题，提高了生物基包膜控释肥的养分释放性能。 [0006] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案： [0007] 本发明的第一方面，提供一种超强机械性能自修复改性的生物基包膜材料，包括以下重量份的原料： [0008] 包膜液基质100‑120份、增韧剂0.5‑1份，自修复材料5‑10份； [0010] 所述自修复材料是由第一组分和第二组分按摩尔比1：(0.05‑0.1)反应得到；所述第一组分为烯丙基二硫化物、二苄基二硒醚和联硼酸新戊二醇酯中的一种或多种；所述第二组分为无水氯化镁、无水氯化铁和无水氯化锌中的一种或多种。 [0011] 优选的，所述包膜液基质是由液化多元醇和异氰酸酯反应得到的生物基聚氨酯。 [0012] 更优选的，所述液化多元醇是由组分A、聚乙二醇800、甘油和硫酸铵质量比(20‑40)：90：10：(3‑5)反应得到；所述组分A选自鸡毛、鸡蛋壳和鸡粪中的一种或多种。 [0013] 更优选的，所述异氰酸酯选自六亚甲基二异氰酸酯、3‑(三氟甲基)异氰酸苯酯、5‑异氰酸酯‑2‑甲基吡啶中的一种或多种。 [0014] 本发明的第二方面，提供上述超强机械性能自修复改性的生物基包膜材料的制备方法，包括以下步骤： [0015] (1)将马来酰亚胺加入到4‑羟基壬烯醛中，55‑65℃持续搅拌20‑40min，搅拌完成后加入对甲苯酚，反应稳定后再调节pH至10，干燥后得到增韧剂； [0016] (2)将第二组分溶解于无水乙醇中，再加入第一组分，30‑40℃持续搅拌，并调节pH至9.5‑10，搅拌5‑10min后再超声振荡，干燥后得到自修复材料； [0017] (3)将增韧剂加入到自修复材料中，在通入氮气的条件下持续搅拌，将两者混合均匀，再调节pH调节至10，干燥后，得到中间产物；将中间产物加入到包膜液基质中，向混合物中再添加有机溶剂，搅拌3‑5min后，超声震荡15‑25min，均匀后取出，搅拌除去多余的有机溶剂，待变粘稠时停止搅拌，制得超强机械性能自修复改性的生物基包膜材料。 [0018] 优选的，步骤(3)中，所述有机溶剂为四氢呋喃。 [0019] 本发明的第三方面，提供上述超强机械性能自修复改性的生物基包膜材料在制备控释肥料中的应用。 [0020] 本发明的第四方面，提供一种自修复的包膜控释肥料，包括肥料核芯，以及喷涂在肥料核芯表面的超强机械性能自修复改性的生物基包膜材料；所述超强机械性能自修复改性的生物基包膜材料占肥料核芯重量的5‑7％。 [0021] 本发明的第五方面，提供上述自修复的包膜控释肥料的制备方法，包括以下步骤： [0022] 将超强机械性能自修复改性的生物基包膜材料0.3‑0.5MPa的压力均匀的喷涂在预热后的肥料核芯表面，65‑75℃下固化4‑6min。 [0023] 本发明的有益效果： [0024] (1)本发明使用了液化废弃物作为原料合成包膜材料，实现了废弃物的回收再利用，降低了生产成本。 [0025] (2)本发明解决了肥料膜壳弹性差、强度低的问题，提高了肥料膜壳的机械强度，提升了肥料的质量。 [0028] 图2：本发明实施例1制备的超强机械性能自修复改性的生物基包膜材料固化后形成的膜壳通过原位红外光谱检测其是否具备热可逆性。 [0029] 图3：本发明实施例1‑3制备的超强机械性能自修复改性的生物基包膜材料固化后形成的膜壳进行应力应变曲线的测定结果。 [0030] 图4：实施例1合成的超强机械性能自修复改性的生物基包膜材料修复前、后的照片。 [0032] 图6：本发明实施例4和对比例1制备的包膜控释肥的吸水膨胀性能测试结果。 [0033] 图7：本发明实施例4膜壳破损修复后包膜控释肥养分释放曲线。 [0034] 图8：本发明实施例4‑6制备的包膜控释肥表面膜壳的强度检测结果。 [0035] 图9：本发明实施例4‑6以及对比例1‑3制备的包膜控释肥养分释放曲线。 具体实施方式[0036] 应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。 [0037] 如前所述，现有的生物基包膜控释肥已经通过使用液化木质素、废弃油、液化杨絮等原料制备出来，这些原料都具备价格实惠、来源广泛且具有一定的环境效益。但是使用这些材料制备的控释肥膜材仍然存在弹性差、强度低、易破损等缺陷，制约了生物基包膜控释肥的推广应用。 [0038] 鉴于此，本发明研制出了一种超强机械性能自修复改性的生物基包膜材料，本发明的超强机械性能自修复改性的生物基包膜材料是由包膜液基质、增韧剂、自修复材料反应制成，通过在肥料表面构建了一层负载着多重络合离子的动态网络，实现共价键与多重络合分子之间的双交联，它们的断裂和重组促进了损伤区域的迅速修复和材料表面能量的耗散，能够承受更大能量的外力作用。保证了肥料养分释放的稳定性，解决了现有的生物基包膜控释肥因为膜壳破损而导致的养分快速释放现象。 [0039] 在本发明的一种实施方案中，给出了超强机械性能自修复改性的生物基包膜材料的制备方法，具体如下： [0040] 将增韧剂添加进入自修复材料中，在通入氮气的条件下持续搅拌，将两者混合均匀，再调节pH调节至10，干燥后，得到中间产物。 [0041] 将中间产物添加进入包膜液基质中，向混合物中再添加10‑20ml有机溶剂，搅拌3‑5min后，使用超声震荡机震荡20min，待混合物均匀后取出，使用玻璃棒缓慢均匀的搅拌，除去多余的有机溶剂，待混合物变粘稠时停止搅拌，制得超强机械性能自修复改性的生物基包膜材料。 [0042] 本发明的包膜材料具有优异的机械性能、持续自修复的性能以及优异的控释性能，本发明的包膜材料的作用机理为： [0043] 自修复材料的第二组分可溶解于无水乙醇中，将第一组分加入后，游离态的金属离子会吸附于第一组分的共价键上，加入的增韧剂与共价键上负载的金属离子发生络合反应，形成多重络合分子，最终与包膜液基质反应后形成一种负载着多重络合离子的动态网络，网络中存在着双动态交联，相比于一种动态交联，具有更强的作用效果，能够更好的促进能量的耗散，提升了分子的迁移速率，从而提升了修复效率和机械性能。 [0044] 综上所述，针对当下生物基包膜控释肥存在的膜材韧性差、弹性低和膜壳易受外界影响易破损的问题。本发明原创性的引入了自修复材料和增韧剂引入了控释肥的包膜液中，其中增韧剂能够与负载在共价键上的金属离子发生络合反应，形成一种动态交联，能够与共价键协同作用，形成联系紧密的一种双重动态交联；自修复材料提供了共价键(二硫键、二硒键、硼酯键)和负载的金属离子(铁离子、镁离子、锌离子)。在生物基聚氨酯膜形成的过程中，自修复材料和增韧剂协同发生作用，二者相互交织形成一种紧密的双动态交联，将这种双动态交联引入聚氨酯网络之中，能够赋予聚氨酯膜优异的自修复性能和强大的机械性能。 [0045] 为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。 [0046] 本发明实施例和对比例中所用的试验材料均为本领域常规的试验材料，均可通过商业渠道购买得到。其中：烯丙基二硫化物的CAS号为：27817‑67‑0；联硼酸新戊二醇酯的CAS号为：201733‑56‑4；3‑(三氟甲基)异氰酸苯酯的CAS号为：329‑01‑1。 [0047] 所使用的鸡毛和鸡粪为常规的养鸡场废弃物。 [0048] 实施例1：超强机械性能自修复改性的生物基包膜材料的制备 [0049] (1)包膜液基质的制备： [0050] 将270g聚乙二醇800、30g甘油与9g浓硫酸加入三颈烧瓶中持续搅拌1h，将其加热至150℃，再将60g鸡毛添加进入三颈烧瓶中，继续搅拌，待完全分解为黑色液体后取出，冷却后得到液化多元醇。 [0052] (2)自修复材料的制备： [0053] 将0.5g无水氯化铁溶解于10ml无水乙醇中，再将9.02g二烯丙基二硫化物加入至氯化铁溶液中，在30℃温度条件下持续搅拌均匀，调节pH至10，继续搅拌5min，再置于超声震荡机中震荡1h，最后取出干燥，得到自修复材料。 [0054] (3)增韧剂的制备： [0055] 将40ml马来酰亚胺添加到50ml 4‑羟基壬烯醛中，置于磁力搅拌器中在55℃持续搅拌30min；搅拌完成后加入10ml对甲苯酚，反应稳定后(反应稳定的判定标准为不再产生气泡)，再调节pH至10，干燥后得到增韧剂。 [0056] (4)生物基包膜材料的制备： [0057] 将0.25g步骤(3)合成的增韧剂添加到2.5g步骤(2)合成的自修复材料中，在通入氮气的条件下持续搅拌，将两者混合均匀，再调节pH调节至10，干燥后，得到中间产物。 [0058] 将中间产物添加进入50g步骤(1)合成的包膜液基质中，向混合物中再添加20ml四氢呋喃，搅拌5min后，使用超声震荡机震荡20min，取出，使用玻璃棒缓慢均匀的搅拌，除去多余的有机溶剂，待混合物变粘稠时停止搅拌，制得超强机械性能自修复改性的生物基包膜材料。 [0059] 实施例2：超强机械性能自修复改性的生物基包膜材料的制备 [0060] (1)包膜液基质的制备： [0061] 将270g聚乙二醇800、30g甘油与12g浓硫酸加入三颈烧瓶中持续搅拌1h，将其加热至150℃，再将90g鸡毛添加进入三颈烧瓶中，继续搅拌，待完全分解为黑色液体后取出，冷却后得到液化多元醇。 [0062] 将60g上述制备的液化多元醇与180g 3‑(三氟甲基)异氰酸苯酯混合后，持续搅拌直至混合均匀，滴入1滴二月桂酸二丁基锡，继续搅拌1min，制备得到包膜液基质，然后转移至50℃真空干燥箱内保存。 [0063] (2)自修复材料的制备： [0064] 将0.5g无水氯化镁溶解于20ml无水乙醇中，再将17.91g二苄基二硒醚加入至氯化镁溶液中，在35℃温度条件下持续搅拌均匀，调节pH至10，继续搅拌7min，再置于超声震荡机中震荡1h，最后取出干燥，得到自修复材料。 [0065] (3)增韧剂的制备： [0066] 将35ml马来酰亚胺添加进入50ml 4‑羟基壬烯醛中，置于磁力搅拌器中在60℃持续搅拌30min；搅拌完成后加7ml对甲苯酚，反应稳定后(反应稳定的判定标准为不再产生气泡)，再调节pH至10，干燥后得到增韧剂。 [0067] (4)生物基包膜材料的制备： [0068] 将0.5g步骤(3)合成的增韧剂添加到3.5g步骤(2)合成的自修复材料中，在通入氮气的条件下持续搅拌，将两者混合均匀，再调节pH调节至10，干燥后，得到中间产物。 [0069] 将中间产物添加到55g步骤(1)合成的包膜液基质中，向混合物中再添加20ml四氢呋喃，搅拌5min后，使用超声震荡机震荡20min，取出，使用玻璃棒缓慢均匀的搅拌，除去多余的有机溶剂，待混合物变粘稠时停止搅拌，制得超强机械性能自修复改性的生物基包膜材料。 [0070] 实施例3：超强机械性能自修复改性的生物基包膜材料的制备 [0071] (1)包膜液基质的制备： [0072] 将270g聚乙二醇800、30g甘油与15g浓硫酸加入三颈烧瓶中持续搅拌1h，将其加热至150℃，再将120g鸡粪添加进三颈烧瓶中，继续搅拌，待完全分解为黑色液体后取出，冷却后得到液化多元醇。 [0073] 将60g上述制备的液化多元醇与180g 5‑异氰酸酯‑2‑甲基吡啶混合后，持续搅拌直至混合均匀，滴入1滴二月桂酸二丁基锡，继续搅拌1min，制备得到包膜液基质，然后转移至50℃真空干燥箱内保存。 [0074] (2)自修复材料的制备： [0075] 将0.5g无水氯化锌溶解于20ml无水乙醇中，再将12.45g联硼酸新戊二醇酯加入至氯化锌溶液中，在40℃温度条件下持续搅拌均匀，调节pH至10，继续搅拌10min，再置于超声震荡机中震荡1h，最后取出干燥，得到自修复材料。 [0076] (3)增韧剂的制备： [0077] 将30ml马来酰亚胺添加进入50ml 4‑羟基壬烯醛中，置于磁力搅拌器中在65℃持续搅拌30min；搅拌完成后加入5ml对甲苯酚，反应稳定后(反应稳定的判定标准为不再产生气泡)，再调节pH至10，干燥后得到增韧剂。 [0078] (4)生物基包膜材料的制备： [0079] 将0.5g步骤(3)合成的增韧剂添加到5g步骤(2)合成的自修复材料中，在通入氮气的条件下持续搅拌，将两者混合均匀，再调节pH调节至10，干燥后，得到中间产物。 [0080] 将中间产物添加到60g步骤(1)合成的包膜液基质中，向混合物中再添加20ml四氢呋喃，搅拌5min后，使用超声震荡机震荡20min，取出，使用玻璃棒缓慢均匀的搅拌，除去多余的有机溶剂，待混合物变粘稠时停止搅拌，制得超强机械性能自修复改性的生物基包膜材料。 [0081] 实施例4：自修复的包膜控释肥料的制备 [0082] 取1500g抛光尿素置于转鼓包膜机中，设置转速为20rps，温度为70℃预热30min，然后使用喷枪将实施例1中制备的超强机械性能自修复改性的生物基包膜材料喷涂至转鼓包膜机中转动的尿素颗粒上，固化5min，每次喷涂量占肥料核芯的0.5％，重复喷涂，直至生物基包膜材料的质量占肥料核芯质量的5％，制备得到自修复的生物基包膜控释肥。 [0083] 实施例5：自修复的包膜控释肥料的制备 [0084] 取1500g抛光尿素置于转鼓包膜机中，设置转速为20rps，温度为70℃预热30min，然后使用喷枪将实施例2中制备的超强机械性能自修复改性的生物基包膜材料喷涂至转鼓包膜机中转动的尿素颗粒上，固化5min，每次喷涂量占肥料核芯的0.5％，重复喷涂直至生物基包膜材料质量占肥料核芯质量的7％，制备得到自修复的生物基包膜控释肥。 [0085] 实施例6：自修复的包膜控释肥料的制备 [0086] 取1500g抛光尿素置于转鼓包膜机中，设置转速为20rps，温度为70℃预热30min，然后使用喷枪将实施例3中制备的超强机械性能自修复改性的生物基包膜材料喷涂至转鼓包膜机中转动的尿素颗粒上，固化5min，每次喷涂量占肥料核芯的0.5％，重复喷涂直至生物基包膜材料质量占肥料核芯质量的6％，制备得到自修复的生物基包膜控释肥。 [0087] 对比例1：(仅使用包膜液基质进行包膜) [0088] 包膜液基质的制备方法同实施例1。 [0089] 取1500g抛光尿素置于转鼓包膜机中，设置转速为20rps，温度为70℃预热30min，然后使用喷枪将包膜液基质喷涂至转鼓包膜机中转动的尿素颗粒上，固化10min，每次喷涂量占肥料核芯的0.5％，重复喷涂直至包膜液基质的质量占肥料核芯质量的5％，制备得到包膜控释肥。 [0090] 对比例2：(使用“包膜液基质+自修复材料”进行包膜) [0091] 包膜液基质和自修复材料的制备方法同实施例1。 [0092] 将2.5g自修复材料添加进入50g的包膜液基质中，向混合物中再添加20ml四氢呋喃，搅拌5min后，使用超声震荡机震荡20min，待混合均匀后取出，使用玻璃棒缓慢均匀的搅拌，除去多余的有机溶剂，待混合物变粘稠时停止搅拌，制得生物基包膜材料。 [0093] 取1500g抛光尿素置于转鼓包膜机中，设置转速为20rps，温度为70℃预热30min，然后使用喷枪将生物基包膜材料喷涂至转鼓包膜机中转动的尿素颗粒上，固化5min，每次喷涂量占肥料核芯的0.5％，重复喷涂直至生物基包膜材料质量占肥料核芯质量的5％，制备得到包膜控释肥。 [0094] 对比例3：(使用“包膜液基质+增韧剂”进行包膜) [0095] 包膜液基质和增韧剂的制备方法同实施例1。 [0096] 将0.25g增韧剂添加进入50g的包膜液基质中，向混合物中再添加20ml四氢呋喃，搅拌5min后，使用超声震荡机震荡20min，待混合均匀后取出，使用玻璃棒缓慢均匀的搅拌，除去多余的有机溶剂，待混合物变粘稠时停止搅拌，制得生物基包膜材料。 [0097] 取1500g抛光尿素置于转鼓包膜机中，设置转速为20rps，温度为70℃预热30min，然后使用喷枪将生物基包膜材料喷涂至转鼓包膜机中转动的尿素颗粒上，固化5min，每次喷涂量占肥料核芯的0.5％，重复喷涂直至生物基包膜材料质量占肥料核芯质量的5％，制备得到包膜控释肥。 [0098] 试验例1：超强机械性能自修复改性的生物基包膜材料的性能检测 [0099] 将实施例1‑3合成的超强机械性能自修复改性的生物基包膜材料经固化成膜后切割，通过傅里叶红外光谱仪测试材料中的特征基团的变化。由图1可见，实施例1‑3合成的样‑1 ‑1品均表现出相似的结构，在3290cm 处发现了生成的N‑H键特征峰；在1597cm 处发现了生‑1 成的C＝O键特征峰，这两个特征峰的出现，证明了聚氨酯涂层的形成，而原出现在2280 处的‑NCO键特征峰消失，说明异氰酸酯已被完全反应。 [0100] 使用原位红外光谱仪测试实施例1合成的超强机械性能自修复改性的生物基包膜材料的热性能，测试温度点分别为25、40、55、70、85、100℃。如图2所示，在25、40℃的红外峰并未发生移动，但是当温度升到55℃时红外峰发生了偏移。结果表明：本发明制备的生物基包膜材料具有热可逆性，热可逆性说明分子键的迁移活跃，有利于自修复过程的进行。 [0101] 使用万能试验机测试实施例1‑3合成的超强机械性能自修复改性的生物基包膜材料的应力应变曲线。如图3所示，实施例1‑3的拉伸率都在700％以上，实施例1的拉伸率更是在1200％以上，具有出色的拉伸性能。 [0102] 生物基包膜材料具有出色的拉伸性能，能够使制备的包膜肥吸水膨胀后具有足够的韧性，防止膜材吸水膨胀破裂，延长了肥料的养分释放期。 [0103] 将实施例1合成的超强机械性能自修复改性的生物基包膜材料经固化成膜，对膜进行切割损伤处理，然后放置于25℃环境中自修复24h。 [0104] 自修复前、后的照片如图4所示，结果表明：本发明制备的生物基包膜材料具有优异的自修复性能。 [0105] 试验例2：利用本发明的包膜材料制备的生物基包膜控释肥的性能测试[0106] 1、生物基包膜控释肥膜壳形态： [0107] 将实施例4制备的生物基包膜控释肥处理后的膜壳置于扫描电子显微镜(SEM)观察。如图5所示，本发明制备的生物基包膜控释肥的膜壳的平整、致密。 [0108] 2、吸水膨胀性能测试： [0109] 将实施例4和对比例1制备的包膜控释肥放置在水中，考察其吸水膨胀后膜壳的变化情况。结果如图6所示，实施例4制备的生物基包膜控释肥吸水膨胀后，其膜壳具有优异的弹性，未出现破裂；而对比例1制备的生物基包膜控释肥吸水膨胀后，膜壳出现破裂。 [0110] 3、自修复性能的测试 [0111] 使用2N的力对实施例4‑6制备的包膜控释肥进行切割，切割完成后，放置于25℃环境中分别自修复10min、24h、48h后，将实施例4‑6修复后的肥料置于水中，测试其氮素释放率。如图7所示，修复10min的处理组，实施例4‑6的初始释放率分别38.93％、22.50％、37.63％(图7A)；修复24h的处理组，实施例4‑6的初始释放率分别6.97％、6.18％、9.47％(图7B)；修复48h的处理组，实施例4‑6的初始释放率分别4.95％、3.15％、3.95％(图7C)。能明显看出，修复时间越长，修复效果越好。最终修复48h后的修复效率(修复效率是指修复后释放周期与不损伤时释放周期的比值)分别为65.51％、73.23％、65.71％。 [0112] 4、膜壳强度的测试 [0113] 分别称取100g实施例4‑6、对比例1制备的包膜控释肥放置在透明塑料瓶中，在每个瓶子中放入8颗直径为2.5cm的小钢球，将瓶子置入摇床中以200rap/min的速度震荡，分别在20、40、60、80min时取样，然后立刻置于水中，24h后测量N素初始释放率。结果如图8所示，对比例1制备的包膜控释肥在经过碰撞后，肥料发生了破损，这也是在碰撞的四个时间区间处养分的初始释放率逐渐升高的原因，而本发明实施例4‑6制备的包膜控释肥，养分释放依然维持在稳定的范围内，证明了肥料表面膜壳的刚性较强。 [0114] 5、养分释放测定 [0115] 根据中华人民共和国《缓释肥料国家标准GB/T 23348‑2009》测定实施例4‑实施例6、对比例1‑3制备的包膜控释肥的氮释放率。 [0116] 结果如图9所示，实施例4的生物基包膜肥料释放期在58天；实施例5的生物基包膜肥料释放期在71天；实施例6的生物基包膜肥料释放期在70天；对比例1的生物基包膜肥料释放期在40天；对比例2的生物基包膜肥料释放期在47天；对比例3的生物基包膜肥料释放期在40天。 [0117] 结果表明：本发明制备的生物基包膜肥料能够显著的延长养分的释放时间。 [0118] 以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。 |
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