本作品主要是新型绿色高分子缓/控释化肥的制备。首先以碳酸二丙酯和尿素为原料，在适当的条件下合成不同平均聚合度的聚羰基脲，该产物可以单独作为高分子缓/控释氮肥使用；然后再以聚羰基脲和磷酸二氢钾为原料通过熔融缩聚的方法合成作品中的新型绿色N/P/K高分子缓/控释化肥。作品中提供的合成工艺绿色环保、成本低廉且易于实现，所合成的高分子缓/控释化肥的缓释周期可灵活调节且施用后无任何基体残留和有害物质释放。

首先以碳酸二丙酯和尿素为原料，在适当催化剂作用下，通过缩聚反应合成了聚羰基脲，再将其与磷酸二氢钾通过熔融聚合的方法合成了聚羰基脲/磷酸二氢钾二元嵌段共聚物，即作品中的新型绿色N、P、K高分子缓/控释化肥。本作品制备工艺简单，制备过程中无有毒和腐蚀性物质释放，因此是一种绿色的合成工艺。
作品第一步合成的聚羰基脲可以看做是用羰基将尿素分子连接起来，其分子中只含有碳、氢、氧、氮四种元素，施入土壤后在土壤中水和微生物的作用下逐步降解为可被植物吸收的氨、水和二氧化碳，无任何基体残留和有害物质的释放，因此是一种真正意义上的环境友好型缓/控释氮肥。所合成的聚羰基脲经缓释性能测试，优于传统的脲甲醛缓施肥，平均聚合度为1、2、4、5的聚羰基脲氮素活度系数分别为99.11、64.08、65.47、61.45，这表明不同平均聚合度的聚羰基脲可以满足不同生长期的作物生长对养分的需求。
作品第二步合成的N/P/K高分子缓/控释化肥继承了聚羰基脲缓释氮肥合成工艺绿色环保、成本低廉的优点，同时实现了N、P、K三种营养元素的缓释。由于该肥是通过聚羰基脲与磷酸二氢钾的熔融聚合制备，因此可以通过调节反应温度、反应时间来灵活的调节产物的平均聚合度以实现灵活调节缓释期的目的，通过调节聚羰基脲与磷酸二氢钾的投料摩尔比来调节缓释肥中N、P、K的养分含量及相对比例。此外，N/P/K高分子缓/控释化肥聚合物主链上N、P的含量较高且有大量的氨基和亚氨基存在，因此也是一种潜在的反应型氮磷协同阻燃剂。

第十二届“挑战杯”作品 二等奖
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