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農藥微乳化水懸浮劑的存在和制備

發布時間:2019-10-18 8:27:59 來源:《農藥市場信息》傳媒 作者:黎金嘉(江西博邦生物藥業股份有限公司)

  農藥水懸浮劑(SC)是我國上個世紀70年代開發的水基化新劑型,也是聯合國糧農組織(FAO)推薦的環保農藥劑型之一以及我國農藥發展的重點環保劑型。它的基本特點是以水為分散相,把熔點較高的不溶于水或溶解度很少的固體農藥原藥有效成分,經研磨加工成0.1~10μm左右粒徑的粉劑,然后在農藥助劑作用下,在水相系統中形成分散懸浮體系。但這個懸浮體系是不穩定的。

  懸浮劑在應用時,用水稀釋后有懸浮液和乳狀液兩種分散體系。絕大多數的懸浮劑的稀釋液粒徑在5μm以下,其余的都在5μm以上。這兩種分散體系也是不穩定的,一般只滿足懸浮液標準測定的要求,然后在重力的作用下,用不了多少時間便逐漸產生沉淀。能否把這種不穩定的懸浮劑乳化液,變成穩定的納米級的透明或半透明的微乳狀液呢?

  一、 農藥微乳化水懸浮劑的存在

  所謂農藥微乳化水懸浮劑,也就是符合制成水懸浮劑的固體農藥經濕法超微研磨后,在農藥助劑即分散劑、乳化劑、增稠劑、防凍劑、防腐劑、穩定劑等和水的作用下,形成的水懸浮劑,其稀釋液成透明或半透明微乳狀的液體的特殊農藥劑型。

  這種微乳化水懸浮劑是否存在呢?從理論上來說,不溶于或溶解度很少的固體或液體農藥原藥分子,和加進去的表面活性劑,其他農藥助劑,都存在不同程度的偶極矩和分子之間的各種作用力。水是極性最大的溶劑,在上面這些物質的作用下,結果起到分散、乳化、增溶、滲透等復雜的理化作用,有效地促進微乳化。微乳化程度的大小取決于農藥原藥結構、理化性質以及農藥助劑的作用。現以20%呋蟲胺水懸浮劑(SC)為例,來探討這個看似不可能而變成可能的課題。

  1. 呋蟲胺簡介

  呋蟲胺化學名稱為(RS)-1-甲基-2-硝基-3-[(3-四氫呋喃)甲基]胍,是最新一代超級煙堿類殺蟲劑。它與現有的煙堿類殺蟲劑的化學結構大不相同,不同點在于它的四氫呋喃基取代了以前的氯化吡啶基、氯化噻唑基。在性能方面也與煙堿不同,所以稱之為“呋喃煙堿”。

理化性質:熔點94.5~101.5℃,閃點156.1℃,水中溶解度39g/L(20℃),以上理化性質完全符合制備水懸浮劑的基本條件,并且已有20%呋蟲胺SC登記生產。

  2. 20%呋蟲胺微乳化懸浮劑

按本文研發的配方配制的20%呋蟲胺微乳化懸浮劑外觀純白細膩, pH6.69,密度為1.108,冷藏熱貯符合農藥有關標準。

  再來了解一下筆者配的20%呋蟲胺微乳化懸浮劑20倍和200倍的稀釋液情況。稀釋20倍液可保存三個月以上仍呈無沉淀透明微乳液,200倍稀釋液保存至今已有半年多仍然保持無沉淀透明的微乳液狀態;同時也配有稀釋10倍和4倍的稀釋液,以上兩種稀釋液均為半透明微乳液,也很穩定。可見以上稀釋液的分散粒徑是納米級的體系,或者至少大多數分散粒徑是納米級的體系,這樣配制的劑型才十分穩定。

  二、 20%呋蟲胺微乳化水懸浮劑的制備

1. 研磨設備選取上海赫達科技有限公司生產的HWLY-0.75型藍式研磨機以及0.5L雙層不銹鋼拉缸配手動升降式部件。

  2. 呋蟲胺原藥要求有效成分含量≥95%,不限定哪一家生產的,只要符合行業和國家有關標準即可。

  3. 所用有關農藥助劑如黃原膠、硅酸鎂鋁、乙二醇、苯甲酸等有效成分含量≥95%,也不限定哪一家生產,只要符合行業和國家有關標準即可。

  4. 所用分散乳化劑也不限定哪一家生產,本制備所選的為表面活性劑單體,水選用本地潔凈的自來水。

  5. 20%呋蟲胺微乳化水懸浮劑配方(%):呋蟲胺20.0(有效成份含量),黃原膠0.3,乙二醇4.0,硅酸鎂鋁0.70,苯甲酸鈉0.30,500#1.0,602#2.0,NP-10# 3.0,有機硅消泡劑0.40,潔凈自來水補足100%。此配方產品pH值6~7。本配方所用呋蟲胺原藥有效成分為98.0%。

  6. 工藝操作:用500ml設備生產400g20%呋蟲胺微乳化水懸浮劑。按上述20%呋蟲胺微乳水懸浮劑配方的4倍量投料到研磨機的圓筒里,投料不分先后次序,用玻璃棒攪拌物料均勻即可放入研磨機的研磨藍里。然后用機子的升降設備使其緊密牢固后,起動砂磨機,調速為2000轉/分。如夏天氣溫高可用自來水進行夾套冷卻操作,冷卻水流出溫度不超過40℃即可,研磨時間為2小時。樣品作稀釋液試驗、pH值測定、密度測定、冷藏熱貯試驗及有效成分檢測等。

三、 農藥微乳化水懸浮劑與微乳劑比較

1. 相同之點

(1)都是水基化的環保劑型。

(2)都是以不溶于水或溶解很少的農藥原藥配制而成。

(3)使用時用水稀釋時都是成透明或半透明的納米級分散乳化液。

2. 不同之點

(1)農藥微乳化水懸浮劑外觀為乳白色細膩透明或半透明、不穩定的懸浮液,而微乳劑則是完全無色透明的穩定的液體。

(2)農藥微乳化水懸浮劑不加有機溶劑作為溶劑來溶解農藥原藥,而微乳劑必須加有機溶劑。

(3)農藥微乳化水懸浮劑比微乳劑使用表面活性劑少。

(4)農藥微乳化水懸浮劑成本比微乳劑低,更環保、更安全。

四、 農藥微乳化水懸浮劑與水懸浮劑比較

1. 相同之點

(1)都是水基化的環保劑型。

(2)都是以不溶于水或溶解度很少的農藥原藥配制而成的,外觀都是乳白色的、細膩流動的不穩定的分散體系。

(3)加工工藝流程,操作相同。

2. 不同之點

農藥微乳化水懸浮劑使用時稀釋液外觀是透明或半透明的液體,而水懸浮劑的稀釋液外觀一般是乳白色不透明的乳狀液,這種乳狀液經不起時間的考驗,很快或很容易產生沉淀,因此農藥有效成分相同的農藥微乳化水懸浮劑的藥效要比水懸浮劑好。

五、 農藥微乳化水懸浮劑(MS)研配的要求

研配農藥微乳化水懸浮劑的特點,主要是在水懸浮劑(SC)的基礎上,更進一步使其微乳化。微乳化是一個復雜的理化過程,因此要求加進去的所有農藥助劑都應有增強分散、乳化、增溶、可溶和穩定的作用。

1. 農藥有效成分含量不宜太高。

2. 農藥原藥的選擇最好有一定的小小的對水溶解度。

3. 表面活性劑的選擇,除了用于水懸浮劑專用的分散劑外,不只注重分散性,更要重視乳化性、增溶性。因此用于乳油和微乳劑型的農藥乳化劑的單體或復配的乳化劑,陰離子、非離子的表面活性劑都可以考慮使用。

4. 加進去的其它農藥助劑盡量是水溶性的或親水性的。

5. 研磨的粒徑越小越好,0.1~3μm是必要的。

6. 防凍劑選用乙二醇比較好,能起到助乳化劑的作用。

六、 農藥微乳化水懸浮劑的特點和意義

  1.農藥微乳化水懸浮劑也就是農藥水懸浮劑微乳化,有利于提高水懸浮劑稀釋液的穩定性;

  2.有利于提高農藥稀釋使用液對植株葉面和病蟲害表皮的滲透作用;

  3. 有利于提高農藥藥效;

  4. 比常規農藥水懸浮劑用藥量少,更經濟更環保;

  5. 促進對農藥水懸浮的廣度和深度的研究,進一步完善水懸浮的劑型朝著更高效、安全、經濟、環保方向發展;

6.微乳化水懸浮劑可以作為植保無人機噴霧農藥使用。

  七、 20%呋蟲胺微乳化水懸浮劑和20%呋蟲胺水懸浮劑防治水稻飛虱田間藥效試驗比較

1. 材料與方法

  (1) 試驗藥劑

  20%呋蟲胺微乳化水懸浮劑和20%呋蟲胺水懸浮劑均是江西博邦生物藥業有限公司自配。

  (2) 試驗設計

  試驗共2個處理,4次重復,8個小區;每個小區面積20m2;小區間及試驗田四周設保護行。

  試驗于2019年6月5日到25日在江西省撫州市騰橋鎮石池村種植大戶李治軍早稻田進行,水稻品種為Y丙優957#。試驗田澆灌良好,肥力較好,各小區管理一致,施藥時水稻生育期為抽穗楊花期。稻飛虱為低齡若蟲孵化高峰期,施藥用T農-18型背負式手動噴霧器,工作壓力為0.2~0.3MP,噴孔口徑為1mm。試藥當天為晴天,南風2~3級,日平均溫度32.2℃;藥后7天平均溫度最低26℃,最高35℃;相對濕度70%~80%。整個試驗過程中無影響試驗結果的其他原因發生。

  

2. 藥效調查

  (1) 調查時間

  施藥前進行蟲口基數調查(剔除長翅型成蟲)。藥后3天、7天、14天各調查一次殘蟲量,與藥前基數比較計算蟲口減退率與對照比較計算校正防效。

  (2) 調查方法

  每小區5個點,每點2叢水稻,用盆柏法調查若蟲數量并剔除長翅型成蟲。

  (3) 藥效計算方法

  計算公式:

  蟲口減退率(%)=(PTO-PT1)/PTO×100

  其中:PTO—施藥前活蟲數,

PT1—施藥后活蟲數

  防效(%)=(PT-CK)/(100-CK)×100

  其中:PT—施藥區蟲口減退率,

CK—對照區蟲口減退率

從表2可知,40g/667m2用藥后,20%呋蟲胺微乳化水懸浮劑和20%呋蟲胺水懸浮劑3天、7天、14天調查平均防治效果分別為89.86%和80.06%、93.73%和84.42%、96.80%和90.41%。由此可以得出結論,20%呋蟲胺微乳化水懸浮劑防治水稻稻飛虱的藥效比20%呋蟲胺水懸浮劑好,藥效提高6個百分點左右。


編輯人員:高榮萍
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