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农药微乳化水悬浮剂的存在和配制
来源:中国农化专利网   发布时间:2019-06-19 15:42
简述
农药水悬浮剂(SC)在我国是上个世纪70年代开发的水基化的新剂型。水悬浮剂是联合国粮农组织(FAO)推荐的环保农药剂型之一。也是我国农药剂型发展的重点环保剂型。它的基本特点是以熔点较高的不溶于水或溶解度很少的固体农药原药有效成分,经研磨加工成0.1~10µm左右,在农药助剂作用下,在水相系统中成分散悬浮体系。

农药水悬浮剂(SC)在我国是上个世纪70年代开发的水基化的新剂型。水悬浮剂是联合国粮农组织(FAO)推荐的环保农药剂型之一。也是我国农药剂型发展的重点环保剂型。它的基本特点是以熔点较高的不溶于水或溶解度很少的固体农药原药有效成分,经研磨加工成0.1~10µm左右,在农药助剂作用下,在水相系统中成分散悬浮体系。这个悬浮体系是不稳定的。


悬浮剂在应用时,用水稀释液有悬浮液和乳状液两种分散体系。绝大多数的悬浮剂的稀释液粒子直径在5µm以下,其余的都在5µm以上。这两种分散体系也是不稳定的。一般只满足悬浮液标准测定的要求。然后在重力的作用下,用不了多少时间便逐渐有沉淀产生。能否把这种不稳定的悬浮剂乳化液,变成稳定的纳米级的透明或半透明的微乳状液呢?


一、农药微乳化水悬浮剂的存在

所谓农药微乳化水悬浮剂,也就是符合制成水悬浮剂的固体农药经湿法超微研磨后,在农药助剂即分散剂、乳化剂、增稠剂、防冻剂、防腐剂、稳定剂等和水的作用下,形成的水悬浮剂,其稀释液成透明或半透明微乳状的液体的特殊农药剂型。


这种微乳化水悬浮剂是否存在呢?


从理论上来说,不溶于水或溶解度很少的固体或液体农药原药分子,和加进去的表面活性剂,其它农药助剂,都存在不同程度的偶极矩和分子之间的各种作用力。水是极性最大的溶剂。因此在上面这些物质的作用下,结果起到分散、乳化、增溶、渗透等复杂的理化作用,有效地促进微乳化的作用。微乳化程度的大小取决于农药原药结构和其理化性质以及水悬浮剂配方的研制。现以20%呋虫胺水悬浮剂(SC)为例,来探讨这个看似不可能而变成可能的课题。


1. 呋虫胺简介

呋虫胺化学名称为(RS)-1-甲基-2-硝基-3-[(3-四氢呋喃)甲基]胍。呋虫胺是最新一代超级烟碱类杀虫剂。它与现有的烟碱类杀虫剂的化学结构大不相同。不同点在于它的四氢呋喃基取代了以前的氯化吡啶基、氯化噻唑基。在性能方面也与烟碱不同,所以称之为“呋喃烟碱”。理化性:熔点94.5~101.5,闪点156.1.水中溶解度39ɡ/L(20)以上理化性质完全符合制备水悬浮剂的基本条件,并且已有20%呋虫胺SC登记生产。


2. 20%呋虫胺微乳化水悬浮剂,按本文研发的配方研制的20%呋虫胺微乳化悬浮剂样品,外观纯白细腻,流動性好。技术指标均符合标准要求。先来看看笔者配的20%呋虫胺SC和稀释20倍和200倍的稀释液实物照片(如图)。稀释液保存至今已有两个多月时间。至今仍保持透明状态,继续保留下去。稀释液的分散粒径应是纳米级的体系,十分稳定。一般的水悬浮剂20倍和200倍的稀释液不可能保存两个多月之久而不破乳和产生沉淀。


二、20%呋虫胺微乳化水悬浮剂的配制


1. 研磨设备,研磨设备选取上海赫维机电设备有限公司生产的HWLY--0.75型实验室蓝式砂磨机。0.5L双层不銹钢拉缸配手动升降式 部件。 

              

2. 呋虫胺原药要求有效成分含量大于95%以上。不指名要哪一家生产的,但要符合行业和国家有关技术标准要求即可。


3. 所用有关农药助剂如黄原胶、硅酸镁铝、乙二醇、消泡剂、苯甲酸钠等有效成份含量大要于95%以上,也不指名要哪一家生产的。只要求符合行业和国家有关标准要求即可。


4. 所用分散乳化剂也不指定要哪一家生产的,本制备所选的均为表面活性剂单体。水选用就地取材本地洁净的自来水。


5. 20%呋虫胺微乳化水悬浮剂配方(%)呋虫胺20.0(有效成份含量),黄原胶0.30、乙二醇4.0、硅酸镁铝0.7、苯甲酸钠0.30、有机硅消泡剂0.4、5001.0、6013.0、NP-102.0、洁净自来水补足100%。此方产品PH值6-7。(本配方笔者用呋虫胺原药有效成分为98.0%)。


6. 工艺操作用0.5L设备生产400g的20%呋虫胺微乳化水悬浮剂。按上述20%呋虫胺微乳水悬浮剂配方4倍量投料到砂磨机的拉缸里,投料不分先后次序。然后用玻璃棒搅拌均匀即可套入砂磨机的砂磨蓝。然后用手动升降设备使其紧密牢固后,起动砂磨机,调速为1500-1600转/分。如夏天气温高可连接水源龙头开关进行圆筒夹套水冷却操作,流出冷却水温不超过40℃即可。研磨时间为2小时。样品作稀释液试验、PH值测定、密度测定、冷藏热贮试验及有效成分检测等。


三、农药微乳化水悬浮剂与微乳剂比较


1.相同之点

都是水基化的环保剂型。

都是以不溶于水或溶解很少的农药原药配制而成。

使用时用水稀释时都是成透明或半透明的纳米级分散乳化液。


2. 不同之点

农药微乳化水悬浮剂外观为乳白色细膩不透明、不稳定的悬浮液。而微乳剂则是完全无色透明的稳定的液体。

农药微乳化水悬浮剂不加有机溶剂作为溶剂来溶解农药原药。而微乳剂必需加有机溶剂。

农药微乳化水悬浮剂比微乳剂用表面活性剂少。

农药微乳化水悬浮剂成本比微乳剂低、更环保、更安全。


四、农药微乳化水悬浮剂与水悬浮剂比较


1.   相同之点

都是水基化的环保剂型。

都是以不溶于水或溶解度很少的农药原药配制而成的,外观都是乳白色的,细膩流动的不稳定的分散体系。

加工工艺流程,操作相同。


2.   不同之点

农药微乳化水悬浮剂使用时稀释液外观是透明或半透明的液体.而水悬浮剂的稀释液外观一般是乳白色不透明的乳状液.这种乳状液经不起时间的考验,很快或很容易产生沉淀.因此农药有效成分相同的农药微乳化水悬浮剂的药效要比水悬浮剂好。


五、农药微乳化水悬浮剂(MS)研配特点

研配农药微乳化水悬浮剂的特点,主要是在水悬浮剂(SC)的基楚之上.更进一步使其微乳化。微乳化是一个复杂的理化过程。因此要求加进去的所有农药助剂都应有增强分散、乳化、增溶、可溶和稳定的作用。

1.   农药有效成分含量不宜太高。

2.   农药原药的选择最好有一定的小小的对水溶解度。

3.   表面活性剂的选择,除了用于水悬浮剂专用的分散剂外,不只

注重分散性,更要重视乳化性、增溶性。因此用于乳油和微乳剂型的农药乳化剂的单体或复配的乳化剂,阴离子、非离子的表面活性剂都可以考虑使用。

4.   加进去的其它农药助剂尽量是水溶性的或亲水性的。

5.   研磨的粒径越小越好,0.1--3µm是必要的。

6.   防冻剂选用乙二醇比较好,也起到助乳化剂的作用。


六、农药微乳化水悬浮剂的特点和意义

1.农药微乳化水悬浮剂也就是农药水悬浮剂微乳化的新剂型。剂型暂以微乳剂ME和水悬浮剂SC的各取字头一字组成MS代表。MS有利于提高水悬浮剂稀释液的稳定性。

2.有利于提高农药稀释使用液对植株叶面和病虫害表皮的渗透作用。有利于提高药效。

3.比常规农药水悬浮剂用药量少,更经济更环保。

    4.促进对农药水悬浮剂的深度的研究,进一步完善水悬浮的剂型朝着更高效、安全、经济、环保方向发展,为农药使用负增长创造有利条件。

本文技术符合专利的“三性”要求,即新颖性、创造性、实用性。现在放弃申请专利,目的是让同行更多了解,给更多企业及时选用生产,从而产生效益。