15%高效氟吡甲禾灵水乳剂的开发与应用

2010-11-24陈新春刘德友姚明德南京红太阳生物化学有限公司江苏南京0047南京第一农药集团有限公司江苏南京300

杂草学报 2010年1期

陈新春，齐武，刘德友，姚明德(.南京红太阳生物化学有限公司,江苏南京 0047； .南京第一农药集团有限公司,江苏南京 300)

15%高效氟吡甲禾灵水乳剂的开发与应用

陈新春1，齐武2，刘德友2，姚明德2
(1.南京红太阳生物化学有限公司,江苏南京 210047； 2.南京第一农药集团有限公司,江苏南京 211300)

高效氟吡甲禾灵是选择性苗后除草剂，具有内吸活性，被植物叶片吸收后传导到其他各部位，对阔叶草坪或作物如豆科植物、棉花和油料作物等田内的一年生或多年生禾本科杂草具有较好防效。同等剂量下,15%高效氟吡甲禾灵水乳剂药效优于108 g/L高效氟吡甲禾灵乳油。

水乳剂；高效氟吡甲禾灵；除草剂

水性化制剂是以水作为介质或稀释剂的一类农药加工剂型，这类剂型具有低药害、低毒性、易稀释、非易燃易爆、易使用和对环境友好的特点。水乳剂作为水性化制剂的一种，是当前农药中技术含量高，且具开发前景的一种新剂型，是最具“绿色”特性的剂型之一[1]。因此，不用或少用有害溶剂的水乳剂日益受到重视，发展速度加快。但是，就目前国内的研究状况以及市场上的投放品种来看，我国水乳剂无论是质量还是数量都与国外产品有一定差距。

高效氟吡甲禾灵是一种苯氧羧酸类除草剂，是脂肪酸合成抑制剂，属新一代氟代杂环高效除草剂。适用于阔叶作物田，如大豆、花生、棉花、甜菜、油菜等，可有效地防除匍匐草、野燕麦、早雀麦、狗牙根等一年生和多年生禾本科杂草，也可用于苗圃除草。高效氟吡甲禾灵具有高效低毒、杀草谱广、施药期长、对作物高度安全、传导性好、持效期长等特点。目前我国只有少数厂家生产，其产品均为乳油制剂。乳油制剂均主要采用芳香族有机溶剂作为载体配制。由于芳香族有机溶剂如二甲苯、甲苯、溶剂油等对环境有污染，有关环保组织已对此类溶剂的使用进行控制，不用或少用芳香族有机溶剂已成为研制制剂的方向。水包油型乳剂，这种油水分散体系早在19世纪初期已有人开始在农药制剂开发中进行了研究，但是水包油型乳剂属于不稳定体系，易发生分层等现象，迄今在常规农药制剂品种中水乳剂占据份额极小。

为了不使用或尽量降低芳香类有机溶剂的使用量，减少有机溶剂对环境污染，保护生产者、使用者及其他有益生物，开发高效氟吡甲禾灵水乳剂，以水代替有机溶剂,提高生产、运输、贮存的安全性。

1 材料与方法

1.1 药品与试剂

供试除草剂有95%高效氟吡甲禾灵原油(南京红太阳股份有限公司生产)、108 g/L高效氟吡甲禾灵乳油(美国陶氏益农公司生产)。乳化剂为工业级，有烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯、EO-PO嵌段化合物等。溶剂为工业级，有二甲苯、植物源溶剂等及其混合体。水为自来水、去离子水。其他助剂为国产分析纯，有乙二醇、丙二醇等。

1.2 研究方法

1.2.1 溶剂的选择取高效氟吡甲禾灵原油分别溶解于二甲苯、植物源溶剂及其混合体，形成油相。利用比重仪器测定20 ℃时油相的比重，同时将此油相密封放入0 ℃冰箱中，低温冷藏7 d，观察其结晶情况。

1.2.2 乳化剂的选择[2-5]农药配方中应用最多的是阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂，在水乳剂中也不例外，不同的乳化剂组合对水乳剂的物理稳定性有很大的影响，采用的乳化剂单体为目前国内市场容易采购的乳化剂，将乳化剂形成不同的组合，利用高速剪切机进行混合，采用直接配方、重复试验的方法对乳化剂作了筛选，配制水乳剂。

1.2.3 共乳化剂和抗冻剂及其他成分的选择二元醇类在水乳剂中即可以作为抗冻剂，又可作为共乳化剂，能够有助于降低油水之间的表面张力，提高非离子表面活性剂的性能[6]。试验对丙二醇和乙二醇进行了考察。

1.2.4 水乳剂加工设备、加工方式的选择将确定好的15%高效氟吡甲禾灵水乳剂的各个组分按照规定量分别使用恒速搅拌器、高速分散均质机和超声波净洗机进行混合，利用同一种加工设备使用直接乳化法、反相乳化法和D相乳化法进行加工[7]，得到三个水乳剂样品。

1.3 分析方法[8-9]

1.3.1 乳液稳定性的测定将供试水乳剂用标准硬水稀释200倍，于30 ℃恒温水浴中静置1 h取出，观察乳液的分离情况，若上无浮油下无沉淀，则稳定性合格。

1.3.2 析水率的测定将10 mL样品装入10 mL安瓿瓶中，封口，在54 ℃恒温箱放置14 d，取出后观察乳液的分离情况。有油相析出为不合格。只有水相与白色乳液分离的样品用直尺测量水相的高度与整个样品的高度，二者相除再乘以100%,即得析水率。

2 结果与分析

2.1 不同溶剂及其加入量对高效氟吡甲禾灵溶解性的影响

根据高效氟吡甲禾灵在各种溶剂中的溶解情况及测定其比重(表1)，确定选用的溶剂品种和溶剂用量。试验表明，15%高效氟吡甲禾灵水乳剂中使用植物源溶剂与二甲苯混合体(2 ∶1)，其油相密度趋近于水的密度，可以更好地防止水乳剂出现因密度差异太大造成乳析的产生。

表1 高效氟吡甲禾灵在溶剂中的溶解情况

2.2 不同乳化剂组合对水乳剂稳定性的影响

农药水乳剂中乳化剂的作用是降低表面和界面张力,将油相分散乳化成微小油珠,悬浮于水相中,形成乳状液。农药配方中应用最多的是阴离子和非离子表面活性剂。在水乳剂中,大部分阴离子表面活性剂都会引起水乳剂配方不稳定 ,易引起分层,包括析水或析油 (水乳剂允许有少量水析出，而不允许有析油)[10]。一个例外是分子量较大的磷酸酯类表面活性剂,它可以有效的控制水乳剂的聚结和絮凝现象。另外，HLB值在12～18以上的非离子表面活性剂应用较多，如33#、HLB值较大的烷基聚氧乙烯醚、烷基苯基聚氧乙烯醚、聚氧乙烯脂肪酸酯等乳化剂[2，9，11]。采用直接配制、重复试验的方法对乳化剂作了筛选,结果见表2。

从表2可知,9、10号配方较合理,用其配制出的产品流动性好,无热贮，无析水,没有絮凝。

表2 乳化剂筛选试验结果

注：表中析水率为在 54 ℃± 2 ℃,14 d的体积比。评价栏中，“-”表示“差”，“ +”表示“一般”，“++”表示“较好”。

2.3 不同加工设备、不同加工方式对水乳剂的影响

2.3.1 水乳剂加工设备的选择用不同的加工设备制备水乳剂，得到三个样品，由于制剂的析水率是水乳剂物理稳定性的一个直观表现，所以对这些样品进行热贮14 d、冷贮7 d后测定其析水率(表3)。

从表3可以看出，不同加工设备提供的机械能各不相同，恒速搅拌器不能提供足够的能力形成所需的液滴，所以配制的样品析水率在热贮、冷贮前后都比较高。高速分散均质机中的定子-转子构造可供给较高的机械能。超声波提供给水乳剂的能量可能更高，但是超声波由于其过高的能量可能使表面活性剂产生某种化学变化，使水乳剂出现析水，且超声波设备价格较为昂贵，不适合大生产。

表3 不同加工设备加工水乳剂的析水率

2.3.2 水乳剂加工方式的选择由试验所取得的3个不同加工方式的水乳剂样品，进行热贮14 d、冷贮7 d后测定对比析水率，结果如表4。从表4可知，直接乳化形成的水乳剂析水率均高于反相乳化和D相乳化法生产的水乳剂，而反相乳化法和D相乳化法样品析水率相近。从加工过程看，反相乳化中当加入一定的水时体系会形成凝胶状，不利于搅拌。而D相乳化没有这种现象，可应用于大生产。

表4 不同加工方式加工水乳剂的析水率

2.4 水乳剂的配方确定

综合以上影响15%高效氟吡甲禾灵水乳剂稳定性的各种因素，经反复筛选试验确定其配方见表5。

按照此配方配制的水乳剂各项指标符合水乳剂的质量要求(表6)。

表5 15%高效氟吡甲禾灵水乳剂最佳配方

注：加工设备为高速分散均质机，加工方式为D相乳化。

表6 15%高效氟吡甲禾灵水乳剂各项质量指标

2.5 15%高效氟吡甲禾灵水乳剂防除禾本科杂草田间药效试验

高效氟吡甲禾灵乳油已经被大量应用于防除阔叶作物如油菜、大豆等田中的禾本科杂草，并且药效优异于当前其他常规药剂。本试验将15%高效氟吡甲禾灵水乳剂与108 g/L高效氟吡甲禾灵乳油(高效盖草能)对比，试验地禾本科杂草以稗草、狗尾草、金狗尾草、马唐、野燕麦、牛筋草等为主，以筛选出合适的15%高效氟吡甲禾灵水乳剂使用浓度。试验设5个处理：10.8%高效氟吡甲禾灵乳油900 mL/hm2,15%高效氟吡甲禾灵水乳剂900 mL/hm2、600 mL/hm2、450 mL/hm2,以喷清水为对照，试验结果见表7。