15%乙草胺·精喹禾灵水乳剂配方研究

苏学军等

摘要：以乙草胺、精喹禾灵为有效成分，对溶剂、乳化剂和助剂进行筛选和配伍，确定15%乙草胺·精喹禾灵水乳剂最优配方为精喹禾灵5%、乙草胺10%、混合溶剂S 16%、复配乳化剂9%、乙二醇5%、丁醇1%、增稠剂0.5%、消泡剂0.1%、稳定剂1.0%，自来水补足达到100%。对最优配方进行重复性试验，发现该配方物理稳定性好，加工工艺简单，水乳剂各项理化指标符合产品标准要求。

关键词：乙草胺；精喹禾灵；水乳剂；配方；乳化剂

中图分类号： S482.4+9文献标志码： A文章编号：1002-1302（2014）10-0143-02

收稿日期：2014-02-11

基金项目：泰州职业技术学院科技计划（编号：TZY11-3）。

作者简介：苏学军（1974—），男，江苏泰兴人，硕士，副教授，从事精细化学品制备与应用研究。E-mail：xuejun0310@163.com。近年来，随着人们对环境安全的日益重视，传统的乳油剂型因使用大量的芳烃类有机溶剂而逐渐被各种水性化农药剂型所代替。农药水乳剂是将不溶于水的液态原药或固态原药溶于有机溶剂后所得到的液体分散于水中，形成一种不透明的乳状液体制剂[1]。水乳剂因其不含或仅含少量有机溶剂，具有使用安全、对环境污染小、制剂成本低、活性成分液滴粒径小、田间药效表现好等特点，是值得倡导发展的环保型农药新剂型。精喹禾灵为苯氧羧酸酯类除草剂，是一种具高度选择性的新型旱田茎叶处理剂，药效高、低毒、防治对象广[2-3]，市场销售前景较好，目前市场上以乳油产品居多，含量多在5%～10%之间，有少量低含量水性化剂型。乙草胺为酰胺类选择性芽前除草剂，能被杂草的幼芽和幼根吸收，抑制杂草的蛋白质合成而使杂草死亡[4-5]，可以防除大豆、花生、棉花等作物及十字花科蔬菜的阔叶杂草，市场上已出现高含量水乳剂商品。由于精哇禾灵和乙草胺可适用于同一种作物而防除对象不同，将两者混用可以成为一种理想的复配除草剂，目前该复配除草剂的水乳剂型报道较少。本试验对15%乙草胺·精喹禾灵水乳剂配方和加工工艺进行研究，对水乳剂型的制备、生产具有一定的指导意义，也为该复配除草剂高含量水乳剂的配制奠定一定的基础。

1材料与方法

1.1试剂与仪器

精喹禾灵原药，质量分数≥96%；乳化剂：OP-10、农乳（500#、600#、602#、700#）、宁乳33#、农乳1601和1602、乳化剂A、乳化剂B、Tween 80，均为工业品；溶剂与助剂：甲苯、丙酮、1-甲基-2-吡咯烷酮、环己酮、乙醇、正丁醇、乙二醇、丙三醇，均为化学纯，氯化钠、硫酸铵，均为分析纯；X-10C有机硅消泡剂。

HH数显型恒温水浴锅，江苏金城国胜实验仪器厂生产；Sartorius电子天平，北京赛多利斯仪器有限公司生产；CJ78-1B磁力搅拌器，姜堰分析仪器厂生产；DW-25L262海尔冰箱；CJ78-1B生化培养箱，姜堰分析仪器厂生产；SFJ-400高速乳化分散机，上海现代环境工程技术有限公司生产；LC-10AT高效液相色谱仪，日本岛津公司生产。

1.2试验方法

1.2.1水乳剂的加工方法采用相转移法进行水乳剂加工。将精喹禾灵原药溶于有机溶剂中，再与乙草胺、乳化剂、共乳化剂混合并用磁力搅拌器搅拌，形成均匀的油相；将水与防冻剂等其余组分搅拌均匀，形成水相；将高速剪切乳化机控制在低速1 000 r/min内，将水相慢慢加入到油相中，滴毕继续用高速剪切乳化机高速剪切10 min，控制转速5 000 r/min左右，制得均一、分散良好的乳白色液体。

1.2.2水乳剂性能指标分析与测试乳液稳定性试验参考 GB/T 1603—2001《农药乳液稳定性测定方法》，冷贮稳定性试验参考 GB/T 19137—2003《农药低温稳定性测定方法》，热贮稳定性试验参考 GB/T 19136—2003《农药热贮稳定性测定方法》[6]进行；析水率测定参照文献[7]进行。

2结果与分析

2.1溶剂选择

精喹禾灵原药外观为浅黄色粉状物，在有机溶剂中溶解度较小，合适溶剂的选择是配制水乳剂型的难点之一。选用的溶剂要能完全溶解精喹禾灵原药，具有理化性质稳定、低毒、不易挥发等特点[8]。根据原药的分子结构及理化性质，对农药水乳剂常用的几种溶剂进行筛选，同时将乙草胺原药加入精喹禾灵溶液中，进行冷贮、热贮测试，结果（表1）表明，精喹禾灵在1-甲基-2-吡咯烷酮中溶解度最大，在其余溶剂中溶解度均较小；使用1-甲基-2-吡咯烷酮作为溶剂，因其极性强，难以配成水乳剂，且低温时易析出晶体，产品达不到水乳剂要求；使用甲苯或乙酸乙酯完全溶解精喹禾灵原药，用量均在30%以上，乙醇、环己酮用量更高，以这些试剂为溶剂，产品也达不到水乳剂要求；选择混合溶剂S作为溶剂，冷贮、热贮均能获得稳定性、流动性好的溶液，用量为16%，产品符合水乳剂要求。

2.2乳化剂选择

乳化剂的筛选对于水乳剂的制备至关重要。在O/W乳表1溶剂用量及品种筛选

品种用量

（%）溶解情况冷贮后外观

[（0±2） ℃，7 d]热贮后外观

[（54±2） ℃，14 d]结论甲苯20溶解不完全不合格乙酸乙酯20溶解不完全不合格乙醇20溶解不完全不合格环己酮20溶解不完全不合格1-甲基-2-吡咯烷酮10澄清透明析出晶体透明流动溶液不合格混合溶剂S16澄清透明透明流动溶液透明流动溶液合格

状液中，乳化剂的作用是降低油水界面张力，使乳化剂在细小油珠表面定向有序排列形成界面膜，依靠空间阻隔和静电效应，阻止油珠合并和长大，使乳状液稳定[9]。配制水乳剂时，通常会使用HLB值作为选择依据，被乳化体系的HLB值应与乳化剂的HLB值相对应。对于工业乳化剂，因其HLB值控制较为宽泛，所以难以从HLB值上直接进行选择复配，尚需设计不同的比例进行测定。水乳剂中乳化剂一般以2种或2种以上单体复配使用为主，采用非/非复配或阴/非复配方式，含量一般为2.5%～10.0%。在初定配方时，乳化剂的用量可适当增多，能提高界面膜的完整性和机械强度，有助于乳状液的稳定。因此，试验配方中初定复配乳化剂用量为10%，通过设计不同的乳化剂对，调整不同比例进行混合。结果（表2）表明，从分散性、冷贮、热贮主要指标来看，与乳化剂A形成的乳化剂对与其他乳化剂对相比有较好的表现，只有乳化剂A ∶乳化剂B按3 ∶2质量比搭配，可配制出合格的水乳剂产品。固定此比例不变，运用单因子试验法筛选乳化剂的最佳用量，结果（表3）表明，复配乳化剂用量为9%时，样品符合稳定要求。表2乳化剂的种类及配比筛选

乳化剂种类质量配比分散性热贮后外观

结论6乳白色差析水率20%有絮状沉淀析出不合格7乳白色良析水率8%合格不合格8乳白色良析水率3%合格合格9乳白色优合格合格合格10乳白色优合格合格合格

2.3防冻剂、共乳化剂及水质的选择

选用水乳剂中常用的抗冻剂乙二醇、丙三醇、尿素、氯化钠、硫酸铵进行试验，将制得的水乳剂样品放入-10 ℃冰箱中冷冻1 d发现，乙二醇和丙三醇均有较好的防冻效果，尿素抗冻效果较差，考虑到成本，选用乙二醇作为防冻剂，用量为5%。共乳化剂能降低油水间界面张力，吸附在油水界面膜上增强膜的强度，提高水乳剂的稳定性[10]。考察甲醇、乙醇、正丁醇、异丁醇对产品分散性、热贮、冷贮稳定性影响，筛选出丁醇作为共乳化剂，用量为1%。不同的水质对制剂的稳定性有一定的影响，采用自来水配制时，产品有微量析水，添加05%增稠剂可得到改善。

2.4配方稳定性试验

经筛选试验，确定15%乙草胺·精喹禾灵水乳剂最优配方为精喹禾灵5%、乙草胺10%、混合溶剂S 16%、农乳A 5.4%、农乳B 3.6%、乙二醇5%、丁醇1%、增稠剂0.5%、消泡剂0.1%、稳定剂1.0%，自来水补足达到100%。据此配方，配制5组水乳剂产品，分别测定其各项指标，以验证产品的稳定性，结果（表4）表明，5组产品稳定性良好，各项理化指标均符合水乳剂产品要求。

表415%乙草胺·精喹禾灵水乳剂产品稳定性测定

序号热贮前后外观分散性乳液稳定性低温

稳定性热贮分解率（%）乙草胺精喹禾灵结论1合格优合格合格3.82.6合格2合格优合格合格3.32.9合格3合格优合格合格4.12.7合格4合格优合格合格3.53.1合格5合格优合格合格4.02.4合格

3结论

15%乙草胺·精喹禾灵水乳剂经过溶剂、乳化剂、各种助剂的筛选，最终确定最优配方，并对配方进行稳定性试验，结果表明，该配方具有稳定性好、有效成分含量稳定、加工工艺简单等特点，且该制剂中有机溶剂用量少，水含量在50%以上，具有明显的生态效益和经济效益。下一步需进一步提高

水乳剂中有效成分的含量，进行放大试验，从而实现该水乳剂的推广应用。

参考文献：

[1]储西平，明 亮，苏小东，等. 28%丙环·咪酰胺水乳剂的研制[J]. 江苏农业科学，2010（2）：122-124.

[2]田华，王延华. 10.8%精喹禾灵水乳剂的配方研制[J]. 化学工程师，2010（6）：53-56.

[3]李玮，魏有海，郭良芝，等. 10.8%精喹禾灵乳油防除春油菜田野燕麦的效果[J]. 杂草科学，2012，30（3）：58-60.

[4]刘建. 50%乙草胺水乳剂的研制与开发[J]. 农药，2006，45（12）：823-824.

[5]朱海霞，魏有海，郭良芝，等. 81.5%乙草胺乳油防除春油菜田野燕麦效果[J]. 杂草科学，2012，30（3）：53-54.

[6]梁元耀，方峰，叶一强，等. 30%乙氧氟草醚·乙草胺水乳剂的研制[J]. 安徽农业科学，2011，39（11）：6443-6444，6447.

[7]华乃震. 影响农药水乳剂稳定性因素与控制（上）[J]. 世界农药，2010，32（4）：1-4，17.

[8]郭武棣. 液体制剂[M]. 3版.北京：化学工业出版社，2004.

[9]庄占兴，路福绥，刘月，等. 表面活性剂在农药中的应用研究进展[J]. 农药，2008，47（7）：469-475.

[10]郭勇飞，尹明明，陈福良. 乳化剂对4.5%高效氯氰菊酯水乳剂物理稳定性的影响[J]. 农药学学报，2011，13（1）：71-78.

乳化剂种类质量配比分散性热贮后外观

结论6乳白色差析水率20%有絮状沉淀析出不合格7乳白色良析水率8%合格不合格8乳白色良析水率3%合格合格9乳白色优合格合格合格10乳白色优合格合格合格

2.3防冻剂、共乳化剂及水质的选择

选用水乳剂中常用的抗冻剂乙二醇、丙三醇、尿素、氯化钠、硫酸铵进行试验，将制得的水乳剂样品放入-10 ℃冰箱中冷冻1 d发现，乙二醇和丙三醇均有较好的防冻效果，尿素抗冻效果较差，考虑到成本，选用乙二醇作为防冻剂，用量为5%。共乳化剂能降低油水间界面张力，吸附在油水界面膜上增强膜的强度，提高水乳剂的稳定性[10]。考察甲醇、乙醇、正丁醇、异丁醇对产品分散性、热贮、冷贮稳定性影响，筛选出丁醇作为共乳化剂，用量为1%。不同的水质对制剂的稳定性有一定的影响，采用自来水配制时，产品有微量析水，添加05%增稠剂可得到改善。

2.4配方稳定性试验

经筛选试验，确定15%乙草胺·精喹禾灵水乳剂最优配方为精喹禾灵5%、乙草胺10%、混合溶剂S 16%、农乳A 5.4%、农乳B 3.6%、乙二醇5%、丁醇1%、增稠剂0.5%、消泡剂0.1%、稳定剂1.0%，自来水补足达到100%。据此配方，配制5组水乳剂产品，分别测定其各项指标，以验证产品的稳定性，结果（表4）表明，5组产品稳定性良好，各项理化指标均符合水乳剂产品要求。

表415%乙草胺·精喹禾灵水乳剂产品稳定性测定

序号热贮前后外观分散性乳液稳定性低温

稳定性热贮分解率（%）乙草胺精喹禾灵结论1合格优合格合格3.82.6合格2合格优合格合格3.32.9合格3合格优合格合格4.12.7合格4合格优合格合格3.53.1合格5合格优合格合格4.02.4合格

3结论

15%乙草胺·精喹禾灵水乳剂经过溶剂、乳化剂、各种助剂的筛选，最终确定最优配方，并对配方进行稳定性试验，结果表明，该配方具有稳定性好、有效成分含量稳定、加工工艺简单等特点，且该制剂中有机溶剂用量少，水含量在50%以上，具有明显的生态效益和经济效益。下一步需进一步提高

水乳剂中有效成分的含量，进行放大试验，从而实现该水乳剂的推广应用。

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乳化剂种类质量配比分散性热贮后外观

结论6乳白色差析水率20%有絮状沉淀析出不合格7乳白色良析水率8%合格不合格8乳白色良析水率3%合格合格9乳白色优合格合格合格10乳白色优合格合格合格

2.3防冻剂、共乳化剂及水质的选择

选用水乳剂中常用的抗冻剂乙二醇、丙三醇、尿素、氯化钠、硫酸铵进行试验，将制得的水乳剂样品放入-10 ℃冰箱中冷冻1 d发现，乙二醇和丙三醇均有较好的防冻效果，尿素抗冻效果较差，考虑到成本，选用乙二醇作为防冻剂，用量为5%。共乳化剂能降低油水间界面张力，吸附在油水界面膜上增强膜的强度，提高水乳剂的稳定性[10]。考察甲醇、乙醇、正丁醇、异丁醇对产品分散性、热贮、冷贮稳定性影响，筛选出丁醇作为共乳化剂，用量为1%。不同的水质对制剂的稳定性有一定的影响，采用自来水配制时，产品有微量析水，添加05%增稠剂可得到改善。

2.4配方稳定性试验

经筛选试验，确定15%乙草胺·精喹禾灵水乳剂最优配方为精喹禾灵5%、乙草胺10%、混合溶剂S 16%、农乳A 5.4%、农乳B 3.6%、乙二醇5%、丁醇1%、增稠剂0.5%、消泡剂0.1%、稳定剂1.0%，自来水补足达到100%。据此配方，配制5组水乳剂产品，分别测定其各项指标，以验证产品的稳定性，结果（表4）表明，5组产品稳定性良好，各项理化指标均符合水乳剂产品要求。

表415%乙草胺·精喹禾灵水乳剂产品稳定性测定

序号热贮前后外观分散性乳液稳定性低温

稳定性热贮分解率（%）乙草胺精喹禾灵结论1合格优合格合格3.82.6合格2合格优合格合格3.32.9合格3合格优合格合格4.12.7合格4合格优合格合格3.53.1合格5合格优合格合格4.02.4合格

3结论

15%乙草胺·精喹禾灵水乳剂经过溶剂、乳化剂、各种助剂的筛选，最终确定最优配方，并对配方进行稳定性试验，结果表明，该配方具有稳定性好、有效成分含量稳定、加工工艺简单等特点，且该制剂中有机溶剂用量少，水含量在50%以上，具有明显的生态效益和经济效益。下一步需进一步提高

水乳剂中有效成分的含量，进行放大试验，从而实现该水乳剂的推广应用。

参考文献：

[1]储西平，明 亮，苏小东，等. 28%丙环·咪酰胺水乳剂的研制[J]. 江苏农业科学，2010（2）：122-124.

[2]田华，王延华. 10.8%精喹禾灵水乳剂的配方研制[J]. 化学工程师，2010（6）：53-56.

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[4]刘建. 50%乙草胺水乳剂的研制与开发[J]. 农药，2006，45（12）：823-824.

[5]朱海霞，魏有海，郭良芝，等. 81.5%乙草胺乳油防除春油菜田野燕麦效果[J]. 杂草科学，2012，30（3）：53-54.

[6]梁元耀，方峰，叶一强，等. 30%乙氧氟草醚·乙草胺水乳剂的研制[J]. 安徽农业科学，2011，39（11）：6443-6444，6447.

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[10]郭勇飞，尹明明，陈福良. 乳化剂对4.5%高效氯氰菊酯水乳剂物理稳定性的影响[J]. 农药学学报，2011，13（1）：71-78.