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传统包膜控释肥料,存在包膜材料价格高、降解周期长,对石化资源依赖性强等问题,在有机聚合物包膜材料中尤为显著,严重影响了包膜控释肥的可持续发展。因此,研制价格低廉、易降解、控释效果好的包膜材料是目前包膜控释肥领域的研究热点。而利用生物质材料开发生物基树脂包膜控释肥料是研究环境友好型包膜材料的一条崭新途径。本文采用价格低廉、来源广泛、易生物降解的材料如糖二酸、生活垃圾剩饭菜为原料,开发出2种成本低、易降解且耐水性优异的生物基树脂包膜材料,并通过转鼓工艺制备得到表面光滑、结构致密且控释效果较好的新型包膜控释肥料。1.采用互穿网络聚合物(IPN)作为包膜材料,开发出一种新型控释肥料。首先由糖二酸制备的生物基聚酰胺(PA)与环氧树脂(EP)通过网络互穿合成IPN。然后将IPN包膜液喷洒于尿素颗粒的表面上,固化后可获得IPN包膜控释肥料(IPNCU)。利用FTIR、~1H-NMR、SEM等手段表征了IPN的化学结构和微观形貌特征。研究了具有不同PA/EP质量比的IPN的性质,并与EP涂覆的肥料(EPCU)进行了比较。此外,还详细研究了IPNCUs在水和土壤中的养分释放行为及其机理。结果表明,与EPCU相比,含5%PA的IPNCU的养分释放期增加了41天,表面水接触角增加了23.98°,显著减缓IPNCU的养分释放速率。这项研究表明,具有优异控释性能的环境友好型IPNCU特别适合在园艺和农业应用。2.利用生活垃圾剩饭菜为原料制备了生物基多元醇,然后与多异氰酸酯反应合成了一系列新型的生物基聚氨酯,并作为包膜材料用于包膜尿素肥料(CRFs)。通过FTIR、EDX和XPS等高分子分析手段对生物基聚氨酯包膜尿素的结构和表面元素组成和分布进行了分析与表征。采用SEM观察了生物基聚氨酯包膜尿素的微观形貌。此外,还研究了生物基聚氨酯包膜尿素在水中的养分释放行为。结果表明,FPUs包膜材料具有更致密的结构和更优异的养分控释能力。研究结果发现,使用剩饭菜作为环境友好型CRFs的包膜材料具有很大的潜力,有望在农业和园艺领域里得到广泛应用。