40%莠灭净油悬浮剂的配方研制

2012-04-01韦茂春赖开平叶一强梁元耀马就庆

化工技术与开发 2012年11期

方峰，韦茂春，赖开平，叶一强，梁元耀，马就庆

（广西壮族自治区化工研究院，广西南宁 530001）

近年来农药水基化、粒状、缓释、多功能、高含量及环保型绿色农药剂型逐渐取代乳油，成为农药制剂技术开发的主流。农药油悬浮剂（Oil miscible flowable concentrate, OF）是农药新剂型发展的一个方向，它是用植物油或其他生物溶剂作载体，通过加入分散剂及乳化剂等助剂，使原药在载体中形成稳定的悬浮体系，具有环保特点。由于油性助剂黏着性好，与水悬浮剂相比，药效发挥更充分[1~2]。

莠灭净是一种三嗪类选择性输导型茎叶处理剂，具有土壤封闭的特点，易溶于有机溶剂，杀草谱广，对阔叶、禾本科、莎草科杂草均有效，适用于甘蔗、柑橘、玉米等多种作物田的杂草防治[3]。目前，莠灭净剂型有可湿性粉剂（WP）、水分散粒剂（WDG）和悬浮剂（SC）[4]，但尚未见油悬浮剂的相关报道。笔者对40%莠灭净油悬浮剂的溶剂和助剂进行了筛选，以期为莠灭净油悬浮剂的开发提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 药剂与试剂

95%莠灭净原药，分散剂：D-1002、DSC-2002、D-425、MF；乳化剂：农乳504#（十二烷基苯磺酸钙）、602#（苯乙基酚聚氧乙烯醚）、1601#（三苯乙烯基酚聚氧乙烯聚丙烯醚）、BY-125（蓖麻油聚氧乙烯醚）、700#（烷基酚甲醛树脂聚氧乙烯醚）、NP-10（烷基酚聚氧乙烯醚）、AEO-3（脂肪醇聚氧乙烯醚）、S-80（失水山梨醇单油酸酯）；增稠剂：膨润土、黄原胶、白炭黑；消泡剂：S（有机硅乳化体）；溶剂：大豆油、油酸甲酯、脂肪酸甲酯。

1.1.2 仪器

BS600H型电子天平，JRJ-300- Ⅰ高速剪切乳化搅拌机，超声波清洗器，LS-POP（Ⅲ）激光粒度仪，小型立式砂磨机，冰箱，水浴锅，恒温箱。

1.2 方法

1.2.1 工艺流程

1.2.2 操作步骤

按实验设计配比分别称取原药、助剂及油等各组分共200g，加入砂磨釜中混合，用高速剪切搅拌机进行预分散3~5min，再加入500mL直径为1~2mm的氧化锆珠，转速1500r·min-1，研磨中加入少许消泡剂，室温下砂磨3 h，用LS-POP （Ⅲ）激光粒度仪检测，直至达到所要求的粒度为止，过滤，进行各项技术指标的分析检测。

1.2.3 油悬浮剂理化性能的测定

1.2.3.1 粒度

用LS-POP（Ⅲ）激光粒度仪测试，保证平均粒径小于5μm。

1.2.3.2 悬浮率

一般要求固体有效成分悬浮率大于90%[5~7]。按GB/T 14825-93农药可湿性粉剂悬浮率测定方法进行。

1.2.3.2 热贮稳定性测定

参照文献[5]，将30mL试样封入安瓿瓶中，然后放入（54±2）℃恒温箱中，放置14d后取出，质量未发生变化的在24h内对其进行各项指标的测定。

1.2.3.3 冷贮稳定性测定

将50mL试样置于100mL烧杯中冷却至（0±1）℃，保持1h，期间经常用玻璃棒搅拌，无固体和油状物析出为合格。

2 结果与分析

2.1 分散剂的选择

为使油悬剂中已分散的粒子保持其单独状态，消除聚集和凝聚，增加制剂的稳定性，通常需加入一定量的分散剂[8~10]。分散剂初步筛选采用流点法[11]，测定结果表明分散剂D-1002、DSC-2002、D-425及MF对供试莠灭净原药的流点都相对较低，在0.626~0.756之间。因此选择这4种分散剂进行进一步的配方筛选试验，观察油悬浮剂的各项技术指标。结果表明DSC-2002能在用量较少的情况下很好地乳化分散莠灭净原药，其用量（质量百分比）为1.5%（表1）。

表1 分散剂筛选结果

2.2 溶剂的选择

油悬浮剂中常用的溶剂有植物油如大豆油、菜籽油、松节油、玉米油等，矿物油如甲基萘高级脂肪烃油等。对油分散介质的要求是被悬浮的活性成分至少在50℃以下是不溶的[12]。

为提高莠灭净分散性，满足油悬浮剂应用要求，我们选择了3种溶剂大豆油、油酸甲酯、脂肪酸甲酯进行了筛选，结果表明在大豆油与油酸甲酯体积比为1∶4时，莠灭净油悬浮体系具有良好的流动性，不分层，稳定性良好（表2）。

表2 溶剂的筛选

2.3 乳化剂及其用量的选择

为使油悬浮剂中的液体原油在用水稀释之后能迅速乳化分散，必须选择合适的乳化剂。一般情况下，单一乳化剂乳化效果不理想，将亲水亲油平衡（HLB）值小的乳化剂和HLB值大的乳化剂混配使用，更容易达到理想效果。油悬浮剂中的乳化剂多由阴离子和非离子复配组成[13]。因此选择农乳504#为阴离子，非离子通过筛选，初步试验将非离子乳化剂的用量定为10%。

表3 不同乳化剂筛选

通过筛选（表3）得出BY-125对大豆油和油酸甲酯有一定的乳化效果，水中可自动分散，颗粒较小，但放置20~30min后，乳液最上层有少许浮油。为此，采用复合乳化剂进行试验，农乳504#和BY-125复配，按比例调整乳化剂用量以期改善乳化效果。

由表4可知，在农乳504#用量4%，BY-125用量6%时，制剂下水可自动分散，颗粒较小，乳液有荧光，呈白色，静止放置1h后，无浮油沉淀出现。

表4 乳化剂用量的筛选

2.4 增稠剂的选择

增稠剂可以增加油悬浮体系的粘度，减缓已分散粒子的沉降速度，防止结块，主要起助悬作用。一般使用黄原胶作为增稠剂，因其水溶液构成类似蜂窝状（结构），具有支撑、承托固体粒子的作用[13]。通过筛选几种增稠剂，发现单一使用黄原胶作为防沉降剂时，用量在0.4%时体系稳定性好，但流动性效果不理想，综合考虑价格等因素，选取黄原胶与其他粘土类增稠剂协同使用。当黄原胶+白炭黑（质量百分比0.1%+2.00%）所制得的油悬浮剂流动性和稳定性均达到较好的效果（表5）。

表5 增稠剂及其用量的选择

2.5 40%莠灭净油悬浮剂的技术指标

外观为可流动性、黏稠状液体。贮存过程中可有少量沉淀或微弱分层，但置于室温下经摇动能恢复原状，无结块（表6）。

表6 40%莠灭净油悬浮剂各项技术指标

3 结论

通过油悬浮剂各种助剂的配方筛选和冷热贮稳定性试验，最终确定40%莠灭净油悬浮剂的最佳质量配比为：莠灭净原药40.0%，分散剂DSC-2002 1.5%，农乳504# 4.0%，BY-125 6.0%，黄原胶0.1%，白炭黑2.0%。按该配方配制的40%莠灭净油悬浮剂工艺简单，所用原料易得，具有良好的稳定性，湿展性能好，对环境污染小，适应现代化植保的要求。

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