本发明属于聚合物材料及控释肥，具体涉及一种耐高温控释包膜材料、包膜复合肥及控释肥料。
背景技术：
1、控释肥料是指通过包膜、包裹、添加抑制剂等方式，使肥料的分解、释放时间延长，有利于提高肥料养分的利用率，从而达到延长肥料有效期、促进农业增产的目的。常见的包膜控释肥主要为硫包衣包膜控释肥和聚氨酯包膜控释肥。硫包衣包膜控释肥是将硫化物溶液均匀地包裹在肥料颗粒表面，通过逐步溶解，实现肥料缓慢释放，提高肥效并降低了肥料外溢的风险。硫包衣包膜控释肥的释放速度较快，通常在1～2个月内就能释放出大部分肥料成分，适用于短周期作物的生长。聚氨酯包膜控释肥是将肥料颗粒进行聚氨酯包膜后，控制肥料的释放速度，以达到减少营养损失，提高肥料利用率的效果。聚氨酯包膜控释肥的释放速度通常比较缓慢，适用于生长季节较长的作物，如稻谷、油菜、玉米、大豆等。
2、目前聚氨酯包膜控释肥所采用的聚氨酯包膜材料一般是采用异氰酸酯类化合物与多元醇经固化反应得到，并采用小分子交联剂进行交联以提升其强度及耐水性，从而改善其包膜性能。然而采用常规小分子交联剂制备所得聚氨酯包膜材料其弹性及成膜性能较差，在成膜时易收缩而产生微孔，从而影响包膜性能，为达到规定的释放期需增加包膜材料用量，增加了肥料成本。而且现有控释肥聚氨酯包膜材料普遍存在高温释放快的问题，具体是农业农村部对于释放期的定义是25℃浸提下释放率达到80％的天数。然而南方地区温度高，夏天土壤温度能达30℃甚至更高，这样控释肥的释放期就会变短很多。而且在控释肥高温地区储存过程中普遍存在包膜材料膜壳老化，光泽度差，放置2年以上的控释肥，释放期会比理论短。
3、因此，开发一种包膜性能好、包膜材料用量低、高温(30℃以上)控释稳定性强的控释包膜材料是本领域技术人员需要解决的技术问题。
4、另外，现有研究发现控释肥料在盐碱地上增产效果比在正常土壤增产效果更好，主要是因为包膜控释专用肥料可以减缓氮、磷、钾的溶解速率，减小速效肥料和盐碱土本体的盐碱离子对种子和幼苗造成的盐害的叠加。然而控释肥料一般不具备改良盐碱的效果，在盐碱地上使用时普遍需要配合使用有机肥或土壤调理剂。因此，提供一种具有盐碱改良效果的控释肥料具有良好的应用前景。
技术实现思路
1、针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种耐高温控释包膜材料。
2、本发明的另一目的在于提供一种包膜复合肥及其制备方法。
3、本发明的再一目的在于提供一种控释肥料。
4、本发明目的通过以下技术方案实现：
5、一种耐高温控释包膜材料，包括以下重量份配比的组分：
6、二元醇20～40份，二异氰酸酯50～70份，环糊精5～10份。
7、优选的，所述二元醇选自乙二醇、丙二醇、丁二醇、分子量为200～800的聚乙二醇、分子量为200～800的聚丙二醇中的一种或两种以上的混合。
8、优选的，所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和赖氨酸二异氰酸酯中的一种或两种以上的混合。
9、一种包膜复合肥的制备方法，包括如下制备步骤：
10、(1)将二元醇和环糊精加热溶解于稀释溶剂中，冷却至室温后加入二异氰酸酯溶解均匀，得到包膜液；
11、(2)将所得包膜液均匀喷涂于复合肥颗粒表面，烘干成膜，得到包膜复合肥。
12、优选地，所述稀释溶剂为n,n-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜；所述包膜液的固含量为5％～15％(质量百分含量)。
13、优选地，所述复合肥颗粒为粒度为1～5mm，包含氮肥(尿素、碳铵、硫酸铵、氯化铵等)、磷肥(过磷酸钙、钙镁磷肥等)、钾肥(氯化钾、硫酸钾和硝酸钾等)中至少两种的复混肥或含有氮、磷、钾中至少两种元素的复合肥。
14、优选地，所述烘干成膜的温度为60～80℃。
15、优选地，所述包膜复合肥中包膜材料的包覆量为4％～8％(包膜材料占所得包膜复合肥的质量百分含量)。
16、一种包膜复合肥，通过上述方法制备得到。
17、一种控释肥料，包括如下按重量份计的组分：
18、包膜复合肥30～80份，腐植酸钾30～60份，多孔二氧化硅负载碳量子点5～20份，保水剂1～10份；
19、所述多孔二氧化硅负载碳量子点通过如下方法制备得到：
20、1)将酸溶液与抗生素菌渣加入到水热反应器中混合均匀，密闭环境下加热至160～200℃进行第一次水热反应；反应结束后离心分离取上清液，调节ph至中性，再次放入水热反应器中进行密闭环境加热至160～200℃进行第二次水热反应，反应结束后过滤取滤液，得到碳量子点溶液；
21、2)将多孔二氧化硅加入到步骤(1)的碳量子点溶液中进行搅拌吸附处理，将混合液真空喷雾干燥，得到多孔二氧化硅负载碳量子点。
22、优选地，步骤1)中所述酸溶液为浓度为0.2～2mol/l的硝酸溶液或硫酸溶液；所述抗生素菌渣是指含水率为20％～90％，抗生素含量为20～500mg/kg的抗生素菌渣。包括但不限于四环素菌渣、头孢菌素菌渣、青霉素菌渣、万古霉素菌渣；所述酸溶液与抗生素菌渣加入的质量比为1～5:1。
23、优选地，步骤1)中所述第一次水热反应的时间为3～10h，第二次水热反应的时间为1～5h。
24、优选地，步骤2)中所述多孔二氧化硅的粒径为5～6μm，孔径为5～20nm；所述多孔二氧化硅的加入量为碳量子点溶液质量的5％～30％。
25、优选地，步骤(2)中所述搅拌吸附处理的时间为6～48h；所述真空喷雾干燥的温度为100～120℃，真空度＞0.09mpa。
26、优选地，所述腐植酸钾为本领域常用的高效有机钾肥，其钾含量(以k2o计)为5％～12％。
27、优选地，所述保水剂为聚丙烯酸钠。
28、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
29、(1)本发明采用大分子环糊精替代常规的多元醇作为聚氨酯包膜剂的交联剂，其含有大量分布于分子外部的羟基，能够与异氰酸酯形成大量交联位点，提升包膜材料的强度及耐水性；同时环糊精具有较好的成膜特性能够改善聚氨酯包膜材料的成膜性及包膜效果；另外环糊精还具有相对疏水及疏松的内腔结构，在提高耐水性的同时能够改善聚氨酯包膜材料的弹性，降低成膜时的缩孔，进一步改善包膜效果。所得包膜材料可实现在高温(30℃以上)条件下的稳定控释。
30、(2)本发明进一步将包膜复合肥与腐植酸钾和多孔二氧化硅负载碳量子点进行复合制备成控释肥料，能够同时达到改良盐碱和提高肥效及保肥能力的效果。
31、(3)本发明控释肥料的制备过程还可实现抗生素菌渣的降解处理及资源化利用，具有良好的环保效益和经济效益。
1.一种耐高温控释包膜材料，其特征在于，包括以下重量份配比的组分：
2.根据权利要求1所述的一种耐高温控释包膜材料，其特征在于，所述二元醇选自乙二醇、丙二醇、丁二醇、分子量为200～800的聚乙二醇、分子量为200～800的聚丙二醇中的一种或两种以上的混合；所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和赖氨酸二异氰酸酯中的一种或两种以上的混合。
3.一种包膜复合肥的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：
4.根据权利要求3所述的一种包膜复合肥的制备方法，其特征在于，所述稀释溶剂为n,n-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜；所述包膜液的固含量为5％～15％。
5.根据权利要求3所述的一种包膜复合肥的制备方法，其特征在于，所述复合肥颗粒为粒度为1～5mm，包含氮肥、磷肥、钾肥中至少两种的复混肥或含有氮、磷、钾中至少两种元素的复合肥；所述烘干成膜的温度为60～80℃；所述包膜复合肥中包膜材料的包覆量为4％～8％。
6.一种包膜复合肥，其特征在于，通过权利要求3～5中任一项所述的方法制备得到。
7.一种控释肥料，其特征在于，包括如下按重量份计的组分：
8.根据权利要求7所述的一种控释肥料，其特征在于，步骤1)中所述酸溶液为浓度为0.2～2mol/l的硝酸溶液或硫酸溶液；所述抗生素菌渣是指含水率为20％～90％，抗生素含量为20～500mg/kg的抗生素菌渣；所述酸溶液与抗生素菌渣加入的质量比为1～5:1；所述第一次水热反应的时间为3～10h，第二次水热反应的时间为1～5h。
9.根据权利要求7所述的一种控释肥料，其特征在于，步骤2)中所述多孔二氧化硅的粒径为5～6μm，孔径为5～20nm；所述多孔二氧化硅的加入量为碳量子点溶液质量的5％～30％；所述搅拌吸附处理的时间为6～48h；所述真空喷雾干燥的温度为100～120℃，真空度＞0.09mpa。
10.根据权利要求7所述的一种控释肥料，其特征在于，所述腐植酸钾的钾含量以k2o计为5％～12％；所述保水剂为聚丙烯酸钠。
