农药水乳剂专用乳化剂的研制

张强,周省金,汪国平,邓志博,颜爱华,包彩云  (美丰农化有限公司,温州 325011)

摘要:主要介绍了水基化农药水乳剂专用乳化剂的研制过程,并以常见的已经登记的农药品种进行了相同剂型和含量的配方验证试验以确认专用乳化剂的可行性和合理性。 关键词:水乳剂,水基化农药,专用乳化剂

中图分类号:                    文献标识码:  Preparation and Application of Special Surfactant for Pesticide EW  ZHANG Qing,ZHOU Shengjin, WANG Guoping,DENG Zhibo,YAN Aihua,BAO Caiyun  (Mefront Agricultural Chemicals CO.,LTD,Zhejiang Wenzhou 325011,China)    Abastract: The development process of special surfactant for water-based emulsion pesticide was introduced in the paper The feasibility and rationality of the special emulsifier were validated through the vertification of the same formulation with the same content using the common registered pesticide products.  Key word: EW, water-based pesticide, special surfactant

国家十一五农药发展规划已经将水乳剂专用乳化剂的研发作为水基化农药发展的一个重点。水乳剂因具有不使用或者少使用有机溶剂等特点而成为水基化农药制剂发展的方向之一。  水乳剂以水代替全部或大部分有机溶剂。活性成分液滴分散后粒径

特别有适合高品质水果套袋前使用。基于具有其他农药剂型无可比拟的优点,水乳剂将得到迅速的推广和发展,并一定程度上代替乳油 【2】 和逐步发展成大吨位的制剂产品。水乳剂是 国际公认的对环境安全的农药新剂型,在全球石油化工资源紧缺,价格上扬的新形势下,水乳剂作为具有极强竞争力的剂型更适合我国情。截至2007年11月5日,我国已经登记的水乳剂已达273个厂次,处于快速增长的时期。

1 实验部分  1.1 试剂  农乳500#(南京钟山化工有限公司),高分子聚合物分散剂Pol(进口),Tween-20(南京扬子红利源公司),JFC(河北邢台蓝天精细化工有限公司),丙酮、C12醇(AR级);甲苯、二甲苯(工业级);复合溶剂S(自配),稳定剂KIP,pH=7.4的缓冲溶液P2(自配),增稠剂,有机硅消泡剂(工业级)。

1.2 仪器与设备  JD-90强力电动搅拌机(上海精密科学仪器公司),电子天平,电热套,恒温水浴锅,高剪切分散机(型号D-500,德国),恒温培养箱(型号DHP-9052,上海一恒科技有限公司)

2 乳化剂配方筛选  选取了4种乳化剂单体,分别为农乳500#、Pol、Tween-20和JFC。经初选确定了乳化剂基础比例500#﹕Pol﹕Tween-20﹕JFC = 4:3:1.5:1.5,将四种单体按比例混合并用强力电动搅拌,该混合体系为水乳剂乳化剂的母体,并进行以下实验;在温度较低时,C12醇和高分子聚合物分散剂Pol会凝固成固体,不利于和其他乳化剂的有效混合,在它单独加热溶化后加入混合乳化剂或者将4种原料混合后加热,使其混合均匀,组成复配乳化剂(编号为TYEW)。

3 配方的验证和优化

3.1水乳剂的配制方法      选取19种已经登记的为水乳剂的品种进行验证水乳剂乳化剂TYEW的可行性。将固定比例的原药溶解在5~20%甲苯或者二甲苯中,搅拌完全溶解后,加入一定比例的乳化剂TYEW搅拌均匀作为油相,将水、抗冻剂、PH调节剂、增稠剂、消泡剂作为水相;然后在高剪切的作用下,在油相中缓慢加入余量的水相,高剪切10 min后,体系呈乳白色均一乳液[1,4] ,分别对 乳液进行热贮存、稀释稳定性和经时稳定性进行测定,实验结果数据如下:  表1  常见农药品种配制的水乳剂

Table 1.Properties of pesticide EW formulated by self-mixed surfactant TYEW

农药品种           乳化剂加入量%       200倍稀释稳定性  热贮存稳定性 经时稳定性

2.5%高效氯氟氰菊酯            3                               合格                      合格               合格

50%乙草胺                       5.5                             合格                     合格                合格

69克/升精噁唑禾草灵           11                              合格                     合格                合格

55% 2,4-D异辛酯               6.5                              合格                     合格                 合格

2.5%%高效氯氰菊酯              3                                合格                      合格                 合格

3%阿维·高氯                    5.5                              合格                      合格                  合格

30%毒死蜱                        6.5                              合格                      合格                   合格

5.7%氟氯氰菊酯                   6.5                              合格                      合格                   合格

50%丙草胺                           6.5                               合格                      合格                   合格

250g/L戊唑醇                         6.5                                合格                      合格                    合格

57%炔螨特                         5.5                                 合格                      合格                    合格

1.8%阿维菌素                      5.5                                合格                         合格                   合格

15%哒螨灵                         5.5                                合格                        合格                   合格

2.5%溴氰菊酯                        5.5                               合格                         合格                  合格

60%丁草胺                       6.5                               合格                          合格              合格

20%灭多威                            6                               合格                           合格               合格

60% 2,4-D丁酯                    6.5                              合格                           合格               合格

20%戊氰菊酯                         3                               合格                             合格               合格

2%甲维盐                            3                               合 格

3.2 配方的优化      经过反复对比,筛选出水乳剂乳化剂的最终统一配方为500#﹕Pol﹕Tween-20﹕JFC = 4:3:1.5:1.5,由于复配乳化剂粘度较大,流动性差,在体系中加入5%复合溶剂S以降低粘度,并且解决乳化剂长时间放置分层的问题。

4讨论      用乳化剂TYEW配制水乳剂时,个别品种在热贮存仅12小时时就出现分层和油水分离现象。经过对比实验,在确定合适HLB值的乳化剂后,溶剂的选择是配制优质水乳剂的关键因素,因为水乳剂是热力学不稳定体系,不合适的溶剂造成短时间内O/W破乳,特别是低闪点,高蒸气压的溶剂配制的水乳剂,即使在常温下很短时间内也会导致水乳剂破乳。经过反复比 较,复合溶剂S适合于本试验选定的所有固体原药的溶解,并可以配置成合格的水乳剂。同时实验还发现助乳化剂或者助溶剂对体系形成稳定的O/W体系至关重要,C4 –C12醇对解决水乳剂在热贮存、常温放置过程中的析水非常有效。稳定剂KIP可对不稳定农药的分解起到有效抑制作用,而对于酸性农药可在水中加入缓冲溶液P2以调节合适的pH值 【3】 。  理论上讲只要农药固体原药能够溶解在较少的二甲苯或者甲苯等其他有机溶剂中,在制剂中能够加入较多的水来替代部分溶剂并且该原药或者原油不会水解,那么该产品水乳剂的研制就是有价值的。

5 结论      初步实验结果表明,本文研制出来的水乳剂专用乳化剂应用范围广,且其比例不加调整就可适合于常见农药品种水乳剂的配制,其药效的体现可以通过提高乳化剂的用量和单独添加增效剂来提高。用该水乳剂专用乳化剂来配制更多农药产品的实验还在进行中。

参考文献  [1 ] 刘步林. 农药剂型加工技术[M] . 北京: 化学工业出版社,1998. 415. [2 ] 刘 钰.研发农药水乳剂的展望[J].农药科学与管理,2006,25(11):47-49。 [3 ] FAO农药规格编写指南-水乳剂[M].国际农药制造者协会联合会起草.  [4 ] 华乃震. 安全和环保型的农药水乳剂[J]. 现代农药,2003 , 2 (5) : 27 - 31.

张强,周省金,汪国平,邓志博,颜爱华,包彩云  (美丰农化有限公司,温州 325011)

摘要:主要介绍了水基化农药水乳剂专用乳化剂的研制过程,并以常见的已经登记的农药品种进行了相同剂型和含量的配方验证试验以确认专用乳化剂的可行性和合理性。 关键词:水乳剂,水基化农药,专用乳化剂

中图分类号:                    文献标识码:  Preparation and Application of Special Surfactant for Pesticide EW  ZHANG Qing,ZHOU Shengjin, WANG Guoping,DENG Zhibo,YAN Aihua,BAO Caiyun  (Mefront Agricultural Chemicals CO.,LTD,Zhejiang Wenzhou 325011,China)    Abastract: The development process of special surfactant for water-based emulsion pesticide was introduced in the paper The feasibility and rationality of the special emulsifier were validated through the vertification of the same formulation with the same content using the common registered pesticide products.  Key word: EW, water-based pesticide, special surfactant

国家十一五农药发展规划已经将水乳剂专用乳化剂的研发作为水基化农药发展的一个重点。水乳剂因具有不使用或者少使用有机溶剂等特点而成为水基化农药制剂发展的方向之一。  水乳剂以水代替全部或大部分有机溶剂。活性成分液滴分散后粒径

特别有适合高品质水果套袋前使用。基于具有其他农药剂型无可比拟的优点,水乳剂将得到迅速的推广和发展,并一定程度上代替乳油 【2】 和逐步发展成大吨位的制剂产品。水乳剂是 国际公认的对环境安全的农药新剂型,在全球石油化工资源紧缺,价格上扬的新形势下,水乳剂作为具有极强竞争力的剂型更适合我国情。截至2007年11月5日,我国已经登记的水乳剂已达273个厂次,处于快速增长的时期。

1 实验部分  1.1 试剂  农乳500#(南京钟山化工有限公司),高分子聚合物分散剂Pol(进口),Tween-20(南京扬子红利源公司),JFC(河北邢台蓝天精细化工有限公司),丙酮、C12醇(AR级);甲苯、二甲苯(工业级);复合溶剂S(自配),稳定剂KIP,pH=7.4的缓冲溶液P2(自配),增稠剂,有机硅消泡剂(工业级)。

1.2 仪器与设备  JD-90强力电动搅拌机(上海精密科学仪器公司),电子天平,电热套,恒温水浴锅,高剪切分散机(型号D-500,德国),恒温培养箱(型号DHP-9052,上海一恒科技有限公司)

2 乳化剂配方筛选  选取了4种乳化剂单体,分别为农乳500#、Pol、Tween-20和JFC。经初选确定了乳化剂基础比例500#﹕Pol﹕Tween-20﹕JFC = 4:3:1.5:1.5,将四种单体按比例混合并用强力电动搅拌,该混合体系为水乳剂乳化剂的母体,并进行以下实验;在温度较低时,C12醇和高分子聚合物分散剂Pol会凝固成固体,不利于和其他乳化剂的有效混合,在它单独加热溶化后加入混合乳化剂或者将4种原料混合后加热,使其混合均匀,组成复配乳化剂(编号为TYEW)。

3 配方的验证和优化

3.1水乳剂的配制方法      选取19种已经登记的为水乳剂的品种进行验证水乳剂乳化剂TYEW的可行性。将固定比例的原药溶解在5~20%甲苯或者二甲苯中,搅拌完全溶解后,加入一定比例的乳化剂TYEW搅拌均匀作为油相,将水、抗冻剂、PH调节剂、增稠剂、消泡剂作为水相;然后在高剪切的作用下,在油相中缓慢加入余量的水相,高剪切10 min后,体系呈乳白色均一乳液[1,4] ,分别对 乳液进行热贮存、稀释稳定性和经时稳定性进行测定,实验结果数据如下:  表1  常见农药品种配制的水乳剂

Table 1.Properties of pesticide EW formulated by self-mixed surfactant TYEW

农药品种           乳化剂加入量%       200倍稀释稳定性  热贮存稳定性 经时稳定性

2.5%高效氯氟氰菊酯            3                               合格                      合格               合格

50%乙草胺                       5.5                             合格                     合格                合格

69克/升精噁唑禾草灵           11                              合格                     合格                合格

55% 2,4-D异辛酯               6.5                              合格                     合格                 合格

2.5%%高效氯氰菊酯              3                                合格                      合格                 合格

3%阿维·高氯                    5.5                              合格                      合格                  合格

30%毒死蜱                        6.5                              合格                      合格                   合格

5.7%氟氯氰菊酯                   6.5                              合格                      合格                   合格

50%丙草胺                           6.5                               合格                      合格                   合格

250g/L戊唑醇                         6.5                                合格                      合格                    合格

57%炔螨特                         5.5                                 合格                      合格                    合格

1.8%阿维菌素                      5.5                                合格                         合格                   合格

15%哒螨灵                         5.5                                合格                        合格                   合格

2.5%溴氰菊酯                        5.5                               合格                         合格                  合格

60%丁草胺                       6.5                               合格                          合格              合格

20%灭多威                            6                               合格                           合格               合格

60% 2,4-D丁酯                    6.5                              合格                           合格               合格

20%戊氰菊酯                         3                               合格                             合格               合格

2%甲维盐                            3                               合 格

3.2 配方的优化      经过反复对比,筛选出水乳剂乳化剂的最终统一配方为500#﹕Pol﹕Tween-20﹕JFC = 4:3:1.5:1.5,由于复配乳化剂粘度较大,流动性差,在体系中加入5%复合溶剂S以降低粘度,并且解决乳化剂长时间放置分层的问题。

4讨论      用乳化剂TYEW配制水乳剂时,个别品种在热贮存仅12小时时就出现分层和油水分离现象。经过对比实验,在确定合适HLB值的乳化剂后,溶剂的选择是配制优质水乳剂的关键因素,因为水乳剂是热力学不稳定体系,不合适的溶剂造成短时间内O/W破乳,特别是低闪点,高蒸气压的溶剂配制的水乳剂,即使在常温下很短时间内也会导致水乳剂破乳。经过反复比 较,复合溶剂S适合于本试验选定的所有固体原药的溶解,并可以配置成合格的水乳剂。同时实验还发现助乳化剂或者助溶剂对体系形成稳定的O/W体系至关重要,C4 –C12醇对解决水乳剂在热贮存、常温放置过程中的析水非常有效。稳定剂KIP可对不稳定农药的分解起到有效抑制作用,而对于酸性农药可在水中加入缓冲溶液P2以调节合适的pH值 【3】 。  理论上讲只要农药固体原药能够溶解在较少的二甲苯或者甲苯等其他有机溶剂中,在制剂中能够加入较多的水来替代部分溶剂并且该原药或者原油不会水解,那么该产品水乳剂的研制就是有价值的。

5 结论      初步实验结果表明,本文研制出来的水乳剂专用乳化剂应用范围广,且其比例不加调整就可适合于常见农药品种水乳剂的配制,其药效的体现可以通过提高乳化剂的用量和单独添加增效剂来提高。用该水乳剂专用乳化剂来配制更多农药产品的实验还在进行中。

参考文献  [1 ] 刘步林. 农药剂型加工技术[M] . 北京: 化学工业出版社,1998. 415. [2 ] 刘 钰.研发农药水乳剂的展望[J].农药科学与管理,2006,25(11):47-49。 [3 ] FAO农药规格编写指南-水乳剂[M].国际农药制造者协会联合会起草.  [4 ] 华乃震. 安全和环保型的农药水乳剂[J]. 现代农药,2003 , 2 (5) : 27 - 31.


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