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本作品主要是新型綠色高分子緩/控釋化肥的制備。首先以碳酸二丙酯和尿素為原料，在適當?shù)臈l件下合成不同平均聚合度的聚羰基脲，該產物可以單獨作為高分子緩/控釋氮肥使用；然后再以聚羰基脲和磷酸二氫鉀為原料通過熔融縮聚的方法合成作品中的新型綠色N/P/K高分子緩/控釋化肥。作品中提供的合成工藝綠色環(huán)保、成本低廉且易于實現(xiàn)，所合成的高分子緩/控釋化肥的緩釋周期可靈活調節(jié)且施用后無任何基體殘留和有害物質釋放。

首先以碳酸二丙酯和尿素為原料，在適當催化劑作用下，通過縮聚反應合成了聚羰基脲，再將其與磷酸二氫鉀通過熔融聚合的方法合成了聚羰基脲/磷酸二氫鉀二元嵌段共聚物，即作品中的新型綠色N、P、K高分子緩/控釋化肥。本作品制備工藝簡單，制備過程中無有毒和腐蝕性物質釋放，因此是一種綠色的合成工藝。
作品第一步合成的聚羰基脲可以看做是用羰基將尿素分子連接起來，其分子中只含有碳、氫、氧、氮四種元素，施入土壤后在土壤中水和微生物的作用下逐步降解為可被植物吸收的氨、水和二氧化碳，無任何基體殘留和有害物質的釋放，因此是一種真正意義上的環(huán)境友好型緩/控釋氮肥。所合成的聚羰基脲經緩釋性能測試，優(yōu)于傳統(tǒng)的脲甲醛緩施肥，平均聚合度為1、2、4、5的聚羰基脲氮素活度系數(shù)分別為99.11、64.08、65.47、61.45，這表明不同平均聚合度的聚羰基脲可以滿足不同生長期的作物生長對養(yǎng)分的需求。
作品第二步合成的N/P/K高分子緩/控釋化肥繼承了聚羰基脲緩釋氮肥合成工藝綠色環(huán)保、成本低廉的優(yōu)點，同時實現(xiàn)了N、P、K三種營養(yǎng)元素的緩釋。由于該肥是通過聚羰基脲與磷酸二氫鉀的熔融聚合制備，因此可以通過調節(jié)反應溫度、反應時間來靈活的調節(jié)產物的平均聚合度以實現(xiàn)靈活調節(jié)緩釋期的目的，通過調節(jié)聚羰基脲與磷酸二氫鉀的投料摩爾比來調節(jié)緩釋肥中N、P、K的養(yǎng)分含量及相對比例。此外，N/P/K高分子緩/控釋化肥聚合物主鏈上N、P的含量較高且有大量的氨基和亞氨基存在，因此也是一種潛在的反應型氮磷協(xié)同阻燃劑。

第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品 二等獎
無