【摘要】：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(jìn)行包涂以制備環(huán)境友好型包膜控釋尿素。為了進(jìn)一步提高該控釋尿素的養(yǎng)分控釋性能,利用有機(jī)硅和環(huán)氧樹脂(EP)分別對大豆油基聚氨酯(SOP U)和煎炸廢棄油基聚氨酯(WFOPU)進(jìn)行改性。此改性方法旨在利用羥基硅油對S OPU進(jìn)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(jìn)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4~5h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(dá)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(yàn)成功將有機(jī)硅嫁接到SOPU上,有機(jī)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±0.5℃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(jī)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%。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)分累積釋放曲線呈現(xiàn)明顯的“S”型曲線,更吻合作物的生長需肥規(guī)律。4.植物油基聚氨酯膜材可生物降解:試驗(yàn)用0、10和20%EP改性PU作為降解物,在土壤中降解210天后,其質(zhì)量分別減少31.2,29.1 and 20.3%。通過對其膜殼的微形態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察,可以看出膜殼在降解的過程中逐漸形成大孔洞,這可能是由于聚合物中的某些化學(xué)鍵會在土壤環(huán)境中斷裂或被微生物的分解。
[Abstract]:%E6%9C%AC%E6%96%87%E5%88%A9%E7%94%A8%E7%8E%AF%E6%B0%A7%E5%BC%80%E7%8E%AF%E7%9A%84%E6%96%B9%E6%B3%95%E5%B0%86%E5%A4%A7%E8%B1%86%E6%B2%B9%28SBO%29%E5%92%8C%E7%85%8E%E7%82%B8%E5%BA%9F%E5%BC%83%E6%B2%B9%28WFO%29%E6%94%B9%E6%80%A7%E4%B8%BA%E9%AB%98%E7%BE%9F%E5%80%BC%E5%A4%9A%E5%85%83%E9%86%87%2C%E8%AF%A5%E5%A4%9A%E5%85%83%E9%86%87%E4%B8%8E%E5%BC%82%E6%B0%B0%E9%85%B8%E9%85%AF%E5%8F%8D%E5%BA%94%E5%8F%AF%E7%94%9F%E6%88%90%E7%94%9F%E7%89%A9%E5%9F%BA%E8%81%9A%E6%B0%A8%E9%85%AF%28PU%29%2C%E5%88%B6%E5%BE%97%E7%9A%84%E7%94%9F%E7%89%A9%E5%9F%BAPU%E4%BD%9C%E4%B8%BA%E8%86%9C%E6%9D%90%E5%AF%B9%E5%B0%BF%E7%B4%A0%E9%A2%97%E7%B2%92%E8%BF%9B%E8%A1%8C%E5%8C%85%E6%B6%82%E4%BB%A5%E5%88%B6%E5%A4%87%E7%8E%AF%E5%A2%83%E5%8F%8B%E5%A5%BD%E5%9E%8B%E5%8C%85%E8%86%9C%E6%8E%A7%E9%87%8A%E5%B0%BF%E7%B4%A0.%E4%B8%BA%E4%BA%86%E8%BF%9B%E4%B8%80%E6%AD%A5%E6%8F%90%E9%AB%98%E8%AF%A5%E6%8E%A7%E9%87%8A%E5%B0%BF%E7%B4%A0%E7%9A%84%E5%85%BB%E5%88%86%E6%8E%A7%E9%87%8A%E6%80%A7%E8%83%BD%2C%E5%88%A9%E7%94%A8%E6%9C%89%E6%9C%BA%E7%A1%85%E5%92%8C%E7%8E%AF%E6%B0%A7%E6%A0%91%E8%84%82%28EP%29%E5%88%86%E5%88%AB%E5%AF%B9%E5%A4%A7%E8%B1%86%E6%B2%B9%E5%9F%BA%E8%81%9A%E6%B0%A8%E9%85%AF%28SOP%20U%29%E5%92%8C%E7%85%8E%E7%82%B8%E5%BA%9F%E5%BC%83%E6%B2%B9%E5%9F%BA%E8%81%9A%E6%B0%A8%E9%85%AF%28WFOPU%29%E8%BF%9B%E8%A1%8C%E6%94%B9%E6%80%A7.%E6%AD%A4%E6%94%B9%E6%80%A7%E6%96%B9%E6%B3%95%E6%97%A8%E5%9C%A8%E5%88%A9%E7%94%A8%E7%BE%9F%E5%9F%BA%E7%A1%85%E6%B2%B9%E5%AF%B9S%20OPU%E8%BF%9B%E8%A1%8C%E7%95%8C%E9%9D%A2%E6%94%B9%E6%80%A7%E4%BD%BF%E8%86%9C%E5%A3%B3%E8%A1%A8%E9%9D%A2%E6%8E%92%E5%B8%83%E4%B8%80%E5%B1%82%E7%96%8F%E6%B0%B4%E6%80%A7%E7%9A%84%E7%A1%85%E5%8E%9F%E5%AD%90%2C%E4%BB%8E%E8%80%8C%E6%8F%90%E9%AB%98%E8%86%9C%E5%A3%B3%E8%A1%A8%E9%9D%A2%E7%9A%84%E6%8B%92%E6%B0%B4%2C%E6%8A%97%E6%B0%B4%E6%80%A7%2C%E4%BB%A5%E5%8F%8AWFOPU%E5%9C%A8%E5%9B%BA%E5%8C%96%E6%88%90%E8%86%9C%E6%97%B6%E4%B8%8EEP%E5%8F%91%E7%94%9F%E4%BA%A4%E8%81%94%E5%8F%8D%E5%BA%94%E5%BD%A2%E6%88%90%E4%B8%80%E7%A7%8D%E7%BD%91%E7%BB%9C%E4%BA%92%E7%A9%BF%E7%BB%93%E6%9E%84%2C%E4%BD%BF%E8%86%9C%E5%A3%B3%E7%BB%93%E6%9E%84%E6%9B%B4%E5%8A%A0%E8%87%B4%E5%AF%86.%E6%9C%AC%E6%96%87%E9%80%9A%E8%BF%87%E8%B0%83%E8%8A%82%E8%86%9C%E5%8E%9A%E5%BA%A6%E5%92%8C%E6%94%B9%E6%80%A7%E5%89%82%E6%B7%BB%E5%8A%A0%E9%87%8F%E5%88%B6%E5%A4%87%E4%BA%86%E7%B3%BB%E5%88%97%E5%8C%85%E8%86%9C%E6%8E%A7%E9%87%8A%E5%B0%BF%E7%B4%A0%2C%E5%B9%B6%E5%AF%B9%E5%85%B6%E8%86%9C%E5%A3%B3%E5%8F%8A%E5%85%B6%E5%85%BB%E5%88%86%E6%8E%A7%E9%87%8A%E6%80%A7%E8%83%BD%E8%BF%9B%E8%A1%8C%E4%BA%86%E4%B8%80%E7%B3%BB%E5%88%97%E6%B5%8B%E8%AF%95%E5%92%8C%E8%A1%A8%E5%BE%81.%E4%B8%BB%E8%A6%81%E7%BB%93%E6%9E%9C%E5%A6%82%E4%B8%8B%3A1.%E5%88%A9%E7%94%A8%E7%8E%AF%E6%B0%A7%E5%BC%80%E7%8E%AF%E7%9A%84%E6%96%B9%E6%B3%95%E5%8F%AF%E4%BB%A5%E6%88%90%E5%8A%9F%E5%B0%86SBO%E5%92%8CWFO%E5%88%B6%E5%A4%87%E4%B8%BA%E9%AB%98%E7%BE%9F%E5%80%BC%E5%A4%9A%E5%85%83%E9%86%87%2C%E5%85%B6%E4%B8%AD%E5%BD%93%E5%8F%8D%E5%BA%94%E7%89%A9%E6%96%99%E6%8C%89%E6%B2%B9%E8%84%82%E5%8F%8C%E9%94%AE%2CH2O2%2CCH3COOH%E7%9A%84%E6%91%A9%E5%B0%94%E6%AF%94%E4%B8%BA1%3A2%3A1.5%E6%B7%B7%E5%90%88%2C%E5%9C%A8%E5%8F%8D%E5%BA%94%E6%B8%A9%E5%BA%A6%E4%B8%BA65%E2%84%83%2C%E8%BD%AC%E9%80%9F%E4%B8%BA200rpm%2C%E5%8F%8D%E5%BA%94%E6%97%B6%E9%97%B4%E4%B8%BA4~5h%E7%9A%84%E6%9D%A1%E4%BB%B6%E4%B8%8B%E5%88%B6%E5%A4%87%E7%9A%84%E7%8E%AF%E6%B0%A7%E5%A4%A7%E8%B1%86%E6%B2%B9%28ESO%29%E5%92%8C%E7%8E%AF%E6%B0%A7%E7%85%8E%E7%82%B8%E5%BA%9F%E5%BC%83%E6%B2%B9%28EWFO%29%E7%8E%AF%E6%B0%A7%E5%80%BC%E6%9C%80%E9%AB%98%2C%E5%88%86%E5%88%AB%E5%8F%AF%E8%BE%BE%E5%88%B06.1%E5%92%8C4.8.2.%E9%80%9A%E8%BF%87%E5%82%85%E9%87%8C%E5%8F%B6%E7%BA%A2%E5%A4%96%E5%85%89%E8%B0%B1%E5%92%8CSEM%E6%B5%8B%E5%AE%9A%E5%8F%AF%E4%BB%A5%E7%9C%8B%E5%87%BA%E6%9C%AC%E8%AF%95%E9%AA%8C%E6%88%90%E5%8A%9F%E5%B0%86%E6%9C%89%E6%9C%BA%E7%A1%85%E5%AB%81%E6%8E%A5%E5%88%B0SOPU%E4%B8%8A%2C%E6%9C%89%E6%9C%BA%E7%A1%85%E5%8F%AF%E4%BB%A5%E6%8F%90%E9%AB%98%E8%86%9C%E6%9D%90%E7%9A%84%E7%83%AD%E7%A8%B3%E5%AE%9A%E6%80%A7%2C%E6%98%BE%E8%91%97%E9%99%8D%E4%BD%8E%E8%86%9C%E6%9D%90%E7%9A%84%E5%AD%94%E9%9A%99%E5%BA%A6%E5%92%8C%E6%8F%90%E9%AB%98%E8%86%9C%E6%9D%90%E7%9A%84%E6%B0%B4%E6%8E%A5%E8%A7%A6%E8%A7%92%3A%E7%94%A80%2C10%2C20%E5%92%8C40%25%E7%9A%84HTMS%E6%94%B9%E6%80%A7SOPU%E7%9A%84%E6%B0%B4%E6%8E%A5%E8%A7%A6%E8%A7%92%E5%88%86%E5%88%AB%E4%B8%BA64%2C90%2C104%E5%92%8C112%E2%84%83%2C%E8%80%8C%E7%9B%B8%E5%BA%94%E7%9A%84%E5%AD%94%E9%9A%99%E5%BA%A6%E5%88%99%E5%88%86%E5%88%AB%E4%B8%BA16.07%2C12.33%2C11.18%E5%92%8C10.08%25.%E5%9C%A825%C2%B10.5%E2%84%83%E7%8E%AF%E5%A2%83%E4%B8%AD%2C%E9%80%9A%E8%BF%87%E6%A3%80%E6%B5%8B%E9%9D%99%E6%B0%B4%E4%B8%AD%E5%8C%85%E8%86%9C%E6%8E%A7%E9%87%8A%E5%B0%BF%E7%B4%A0%28PCU%29%E7%9A%84%E5%85%BB%E5%88%86%E9%87%8A%E6%94%BE%E6%80%A7%E8%83%BD%E5%8F%AF%E7%9C%8B%E5%87%BA%E6%9C%89%E6%9C%BA%E7%A1%85%E5%8F%AF%E4%BB%A5%E6%98%BE%E8%91%97%E6%8F%90%E9%AB%98%E5%85%B6%E9%87%8A%E6%94%BE%E6%9C%9F.%E5%BD%93%E8%86%9C%E6%9D%90%E6%B7%BB%E5%8A%A0%E9%87%8F%E7%94%B1%E5%8E%9F%E6%9D%A5%E7%9A%843%25%E6%8F%90%E9%AB%98%E5%88%B07%25%2C%E6%94%B9%E6%80%A7%E5%89%82%E6%B7%BB%E5%8A%A0%E9%87%8F%E7%94%B10%25%E6%8F%90%E9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【學(xué)位授予單位】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TQ441.41

【參考文獻(xiàn)】

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1 陳俊;盧光英;王喜周;應(yīng)躍躍;;梯度冷凍離心分離法提高山茶油中不飽和脂肪酸含量的研究[J];價值工程;2016年01期

2 姜誠;于占龍;李文;王國宏;韓德艷;;植物油基多元醇的合成研究進(jìn)展[J];化學(xué)與生物工程;2015年05期

3 張麗;;我國聚氨酯產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分析及展望(續(xù)完)[J];化學(xué)工業(yè);2015年Z1期

4 張歡;周建軍;何明;朱金;羅振揚(yáng);;利用植物油制備聚氨酯材料的研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報;2014年23期

5 劉曉蓓;王曉潔;惠雪梅;;耐高溫環(huán)氧樹脂研究進(jìn)展[J];玻璃鋼/復(fù)合材料;2013年03期

6 岳進(jìn);楊健;高紅榮;;植物油基聚氨酯的合成與性能[J];科技通報;2013年01期

7 牛永生;明大增;李志祥;李滬萍;;緩/控釋肥料的研究進(jìn)展[J];化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù);2012年06期

8 李慧;陳少雄;;包膜控釋肥及其包膜材料研究進(jìn)展[J];桉樹科技;2012年04期

9 Christoph Goniva;Christoph Kloss;Niels G. Deen;Johannes A.M.Kuipers;Stefan Pirker;;Influence of rolling friction on single spout fluidized bed simulation[J];Particuology;2012年05期

10 劉宗岸;楊京平;楊正超;鄒俊良;;苕溪流域茶園不同種植模式下地表徑流氮磷流失特征[J];水土保持學(xué)報;2012年02期

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1 董敏;;中國聚氨酯原材料市場概況[A];中國聚氨酯工業(yè)協(xié)會第十七次年會論文集[C];2014年

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1 朱長春;;滿足國計民生新需求[N];中國化工報;2012年

2 ;我國因施肥不科學(xué)每年損失高達(dá)500億元[N];中國信息報;2008年

3 侯立功;;追肥的學(xué)問[N];山西科技報;2003年

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1 陳賢友;土壤有機(jī)氮及其吸附態(tài)氨基酸分布特征研究[D];浙江大學(xué);2014年

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1 王軍卓;生物質(zhì)液化產(chǎn)物制備包膜緩/控釋肥的研究[D];太原理工大學(xué);2016年

2 楊哲;有機(jī)硅改性的蓖麻油基聚氨酯雜化涂膜的制備及其性能研究[D];江西科技師范大學(xué);2015年

3 劉建成;植物油基聚氨酯及其凹凸棒土復(fù)合材料的制備與性能研究[D];江西科技師范大學(xué);2015年

4 金輝;大豆油基聚氨酯/環(huán)氧樹脂互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)及其納米復(fù)合材料的制備與表征[D];南京大學(xué);2013年

5 杜加銀;植物油脂包膜尿素緩釋性能和施用效果的研究[D];浙江大學(xué);2013年

6 劉明;控釋肥樹脂殘膜降解動態(tài)及其對土壤微生物活性的影響[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

7 周祥順;葵花籽油多元醇的合成工藝研究[D];天津大學(xué);2009年

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本文編號：2283800