5%鱼藤酮悬浮剂的研制

蔡德胜，陈维洪，范小英

1.江门市大光明农化新会有限公司，广东 江门 529000；2.广东省工业技术研究院(广州有色金属研究院)精细化工研究开发中心，广东 广州 510650

农药悬浮剂是以水为分散介质，通过砂磨粉碎，将固体农药分散于水中，形成一种高度分散的多相的复杂体系.该体系具有粒径小，分散性好，流动性好、悬浮率高、生物活性高，使用剂量小、耐雨水冲刷，残留低，对人畜低毒，环境友好等特点，而且在生产与使用中无粉尘漂移，不易燃易爆，提高了包装、运输和贮藏的安全性[1-2].鱼藤酮是一种较完善的植物源生物杀虫剂，对害虫的广谱作用大，对天敌干扰少，在环境中易于降解，资源丰富等特点，且可防治的有害生物种类多，其市场发展空间极其广阔[3].目前市场制剂中大多是乳油，少数是可湿性粉剂.本研究是以水取代有机溶剂开发无公害农药鱼藤酮的“绿色”制剂——悬浮剂，解决其在水中溶解度低、稳定性差等一系列问题，为鱼藤酮悬浮剂工业化生产提供一些理论基础.影响悬浮剂制剂稳定性的因素很多，要保持农药悬浮剂贮存期间物理稳定性，使悬浮剂中分散粒子的粒度及其分布保持不变，可以通过选择适宜的助剂与农药配伍及利用加工工艺解决，其最主要影响因素为分散剂、粘度调节剂和粒径等.其粒径可通过砂磨后控制在5 μm以下.

1 试验材料与仪器

1.1 实验材料

原药：鱼藤酮(纯度95%).

润湿分散剂：分散剂NNO，分散剂D425(美国阿克苏)，分散剂85A(美德维实伟克公司)，分散剂4894(美国亨斯迈)，分散剂SC3(日本竹本油脂株式会社)，木质素磺酸钠，农乳602、农乳700、农乳BY110，木质素磺酸钙.

粘度调节剂：羟乙基纤维素、黄原胶、硅酸镁铝、白炭黑.

抗冻剂：乙二醇.

防腐剂：甲醛.

1.2 实验仪器

NDJ-7旋转式黏度计，电子天平，冰箱，烧杯，比色管，安培瓶，移液管，恒温水浴锅，电热恒温培养箱，ISSMJ01-1立式砂磨机，pH-3C 数显酸度计，GCW-38型实验室超微粉碎机.

1.3 制备方法

先将鱼藤酮原药用微粉碎机粉碎，然后将鱼藤酮、润湿分散剂、粘度调节剂、乙二醇、甲醛和水按照一定比例配好，加入立式砂磨机中，再加入等体积的锆珠，以1400 r/min进行砂磨，即制得鱼藤酮农药悬浮剂.

2 实验结果与讨论

2.1 润湿分散剂的筛选

农药悬浮剂是一种不稳定的分散体系，通过加入润湿分散剂更好地阻隔粒子间的相互作用，以维持悬浮体系的稳定.国内外在报道悬浮剂时提出了“流点”的概念，用这种方法可以测出不同润湿分散剂对同一种固体活性物的流点.流点与润湿分散剂的活性有关，即润湿分散剂的活性越高，流点越低；对同一固体活性物来说，表面活性剂对其性能优越，所需表面活性剂的量越少[4-5].

先将鱼藤酮原药用微粉碎机粉碎后待用，然后用蒸馏水将所选分散剂分别配制成质量分数为5%的水溶液.称取5.0 g上述粉碎好的鱼藤酮原药置于50 ml烧杯中，称重，然后用胶头滴管将所配的分散剂水溶液滴加到烧杯中，边滴边搅拌，不时将药匙提起，直至有液滴开始滴下时，停止滴加，称重，记录滴加溶液的质量.最后，计算出单位质量有效成分所需溶液的量，这个量即流点.试验结果列于表1.

表1 润湿分散剂的流点Table 1 The flow point of wetting dispersant

由表1可知，用流点法测出润湿分散剂流点较小的是分散剂D425、分散剂SC3、分散剂85A、分散剂4894和农乳602.流点越小，表明该分散剂越适用于该悬浮液的有效成分鱼藤酮，因此选择流点小的分散剂作为鱼藤酮的分散剂.

2.2 最优润湿分散剂的选择

分散剂是制备悬浮剂的重要组分之一，是影响制剂主要技术指标和分散性的重要因素.农药活性成分功效发挥的大小，主要取决于农药制剂的稀释液在靶标上的润湿和展着情况，制剂表面张力越低，覆盖表面积越大.要想获得性能良好的农药悬浮剂，选择适当的分散剂至关重要.按悬浮剂的配制方法制备鱼藤酮悬浮剂，其试验结果列于表2.

表2 润湿分散剂的试验结果Table 2 The choice of wetting dispersant

由表2可知， 1～4号试验中农乳602的用量对悬浮率的影响不大，经综合考虑悬浮率以及成本效益，本试验选择分散剂农乳602用量为1%.5～8号分散剂复配试验显示，分散剂复和使用均比单一使用602制得的悬浮剂的悬浮率高，其中使用农乳602和SC3复合配制的鱼藤酮悬浮剂的悬浮率最高，故选择质量分数4%分散剂SC3和质量分数1%农乳602为最佳组合.

2.3 粘度调节剂品种和用量的确定

根据以往经验，选择白炭黑与羟乙基纤维素、黄原胶和硅酸镁铝作为粘度调节剂.在鱼藤酮、分散剂SC3、农乳602、乙二醇和甲醛的质量分数分别为5%，4%，1%，5%，0.2%的条件下，将粘度调节剂按一定比例与上述物质和水配成悬浮剂.根据流动性及倾倒性等指标，采用优化组合法进行试验，试验结果列于表3.

由表3可知，当黄原胶和白炭黑的质量分数分别为0.1%和1%时，所配制的悬浮液的流动性、倾倒性和稳定性最好.经综合考虑价格等因素，最后选择黄原胶与白炭黑复配作为增稠剂，其质量分数分别为0.1%和1%.

表3 粘度调节剂种类和用量的试验结果Table 3 The choice of viscosity regulator

2.4 水质的影响

在所配制的质量分数5%鱼藤酮悬浮剂中，水所占的比例约为85%，水的硬度会影响制剂的物理稳定性及乳化程度.本试验考察了不同水质对悬浮剂的影响，试验结果列于表4.

表4 水质对制剂稳定性的影响Table 4 Water quality impact on the stability of the formulation

由表4可知，用蒸馏水和去离子水配制的鱼藤酮悬浮剂的稳定性好，但考虑经济成本，选择去离子水较合适.

3 产品稳定性检测

3.1 热贮稳定性[6]

按最优配方(质量分数)：5%鱼藤酮、4%分散剂SC3、1%农乳602、0.1%黄原胶、1%白炭黑、5%乙二醇、0.2%甲醛，去离子水为余量制成悬浮剂.将该悬浮剂在(54±2)℃恒温箱中静置贮存14 d后取出，进行悬浮率、分散稳定性等项目的分析检测，试验重复3次，试验结果列于表5.

表5 5%鱼藤酮悬浮剂热贮稳定性的测试结果Table 5 Hot storage stability results of 5% rotenone SC

由表5可知，采用优化配方制备的质量分数5%鱼藤酮悬浮剂的平均分解率为2.05%，达到了GB/T 19136-2003农药标准规定的分解率小于5%；制剂的悬浮率、pH值及分散稳定性等指标在贮存前后基本无变化，说明所制备的质量分数5%鱼藤酮悬浮剂的热贮稳定性良好.

3.2 冷贮稳定性

将所配的质量分数5%鱼藤酮悬浮剂放入安瓿瓶中(20 g/瓶)，用酒精喷灯封口.然后放入(0±2)℃冷箱中贮存7 d后取出，恢复室温后检测各项指标[4]，其结果列于表6.

表6 5%鱼藤酮悬浮剂冷贮稳定性的测试结果Table 6 Cold storage stability results of 5% rotenone SC

由表6可知，制剂在冷贮7d后，筛析平均降低0.4%，悬浮率平均降低4%，平均分解率为1.68%，分散稳定性合格，说明所制备的质量分数5%鱼藤酮悬浮剂冷贮稳定性良好.

3.3 经时稳定性

将所配制的质量分数5%鱼藤酮悬浮剂放入安培瓶密封，分别在室温及0～5 ℃贮存24个月及12个月，观察制剂外观随时间的变化情况， 试验结果列于表7.

表7 5%鱼藤酮悬浮剂经时稳定性的测试结果Table 7 The time stability of 5% rotenone SC

由表7可以看出，制剂在室温及0～5 ℃分别贮存24个月、12个月后,出现微量分层，属于正常现象；该制剂的分散稳定性合格，其相对分解率小于5%，说明所配制的质量分数5%鱼藤酮悬浮剂的经时稳定性良好.

3.4 制剂的理化指标

按试验确定的最优配方(质量分数)：5%鱼藤酮、4%分散剂SC3、1%农乳602、0.1%黄原胶、1%白炭黑、5%乙二醇、0.2%甲醛，去离子水为余量配制成悬浮剂，所配制的质量分数5%鱼藤酮悬浮剂的技术指标列于表8.

表8 5%鱼藤酮悬浮剂的技术指标Table 8 The specifications 5% rotenone SC

4 结 论

制备质量分数5%鱼藤酮悬浮剂的过程中，选用农乳602和SC3复合作为润湿分散剂，黄原胶与白炭黑复配作为粘度调节剂.5%鱼藤酮悬浮剂最佳配方(质量分数)如下：5%鱼藤酮、4%分散剂SC3、1%农乳602、0.1%黄原胶、1%白炭黑、5%乙二醇、0.2%甲醛，去离子水为余量.该配方制剂的冷、热贮存外观，经时贮存和稀释稳定性、流动性均符合水悬浮剂标准的要求.该制剂提高了农药有效成分在水中的分散度，增强了农药对防治靶标的渗透能力，提高了防治效果和原药利用率，同时该制剂具有低毒、低残留的特点，符合无公害农药要求.

参考文献：

[1] 仲苏林，曹新梅，曹雄飞，等.30%苯醚甲环唑·丙环唑悬乳剂的研制[J].世界农药,2009,31(6):36-38.

[2] 张国生，李琳光.农药悬浮剂的配方技术[J].世界农药,2010,28(4):10-17.

[3] 邵振润，张帅，高希武.杀虫剂科学使用指南[M].北京：中国农业出版社,2012.

[4] 武步华,路福绥，薛背背，等.10%氟啶脲水悬浮剂润湿分散剂的筛选[J].山东农业大学学报(自然科学版)，2011，42(2):259-262.

[5] 武步华，司国栋，李杰，等.30%噻虫嗪水悬浮剂的研制[J].农药研究，2011,12(8):19-21.

[6] 刘步林.农药剂型加工技术[M].北京:化学工业出版社,1998:391-413.