不同类型润湿剂和分散剂组合对12%氟虫腈悬浮种衣剂性能的影响＊

王顺利， 夏红英

（江西科技师范大学，江西 南昌330013）

农药悬浮种衣剂是由悬浮剂衍生的一种处理种子的农药剂型，是将不溶于水的固体原药分散于水中而形成的分散体系，介于胶体分散体系和粗分散体系之间，流变学上多表现非牛顿流体性质，动力学和热力学上均表现为不稳定性［1］.为了提高悬浮种衣剂的稳定性，通常须加入一定量的适宜润湿分散剂.黄啟良等［2］研究发现当粒子直径大小适中、黏度适宜、悬浮率较高时，悬浮体系才能具有良好的贮存物理稳定性.刘梅凤等［3］通过分析悬浮剂的析水性、粒径的变化，预测悬浮剂的稳定性问题.因此，本文研究不同润湿分散剂组合对农药悬浮种衣剂体系粒径、黏度、悬浮率及析水率的影响，以及润湿分散剂对12%氟虫腈悬浮种衣剂物理稳定性的影响.

1 实验材料与方法

1.1 实验材料

氟虫腈（96%，江苏托球农化有限公司）；分散剂：多苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚磷酸酯类阴离子高分子分散剂（SC3060），苯乙烯与顺丁烯二酸共聚高分子聚羧酸盐阴离子高分子分散剂（SC2750）（江苏擎宇化工科技有限公司）；聚羧酸盐类阴离子分散剂（WG5），木质素类阴离子分散剂（WG4），聚氧化烯类非离子分散剂（FS1），硫酸盐类阴离子分散剂（FS7），磺酸盐类阴离子分散剂（207K）（上海世杰化工有限公司）；润湿剂：改性壬基酚聚醚非离子润湿剂（21R），松香聚氧乙烯聚氧丙烯醚高分子润湿剂（SC3）（江苏擎宇化工科技有限公司）；硫酸盐类阴离子润湿剂（LXC）阴离子磺酸盐类润湿剂（SXC），萘磺酸阴离子分散剂（TXC）（上海世杰化工有限公司）；其他助剂：乙二醇（河南能源化工集团）；有机硅类（630）（威来惠南集团有限公司）；黄原胶（郑州凯利化生物科技有限公司）；硅酸镁铝（泗洪县汇智精细化工有限公司）；水：自来水和去离子水（自制）.

1.2 实验设备

T－25型均质机（IKA）；BGD－750型多功能砂磨机（广东标格达实验室用品有限公司）；DNJ－8S型黏度计（上海安德仪器设备有限公司）；Agilent 1100Series高效液相色谱仪（上海尤尼柯仪器有限公司）；BSA2202S型电子天平（赛多利斯科学仪器有限公司）；JC101型热鼓风干燥箱（南通嘉诚仪器有限公司）；BCD－200冰箱（博西华家用电器有限公司）；BT－9300H型激光粒度分布仪（丹东百特仪器有限公司）.

1.3 悬浮种衣剂加工方法

按配比称取各组分，加到砂磨机料筒中，并加入一定量的锆珠（药品与锆珠（Á＝3mm）体积比为1∶1），研磨70min.

1.4 润湿剂和分散剂的选择方法

将润湿剂和分散剂配成质量分数为5%的水溶液，然后分别称取氟虫腈原药2g（精确至0.01 g）于50mL烧杯中，与不锈药匙一起称重，用滴管将配制好的溶液逐滴滴加到烧杯中，边滴边搅拌，不时提起药匙直至有液滴开始滴下时，停止滴加，称重，记录滴加溶液重量.流点L的计算如公式（1）所示.

选出流点较低的润湿剂和分散剂作为下一步研究对象，据此可以减少实验的盲目性.

1.5 研究润湿剂和分散剂组合对悬浮种衣剂性能影响的方法

将筛选出的润湿剂和分散剂按质量比（2∶3）搭配使用，润湿分散剂组合的用量为5%（质量百分含量），其他助剂种类和含量均不变，按1.3方法制备12%氟虫腈悬浮种衣剂，并测定其相关性能.

1.6 悬浮种衣剂性能测试方法

（1）农药悬浮率测定方法：按GB 14825—2006－T中4.4进行.

（2）热贮稳定性测定方法：按GB／T 19136—2003中2.1进行.

（3）黏度测定方法：按NY／T 1860.21—2010中方法进行.

（4）粒径测定：采用激光粒度仪进行.

2 润湿剂和分散剂的初步筛选

农药悬浮剂体系中颗粒之间表面自由能很大，易发生吸附凝聚［4］.润湿剂和分散剂可以改变药液的表面张力，降低表面能，不仅可以使砂磨过程中能耗降低，还可以改善喷雾液滴在靶标表面的扩散效果，从而提高制剂的药效［5］.

本试验共测定12种润湿分散剂对氟虫腈原药的流点，其结果见表1，为粗选润湿分散剂提供依据.将流点在1.0以下的润湿分散剂用于12%氟虫腈悬浮种衣剂的制备，通过研究其对12%氟虫腈悬浮种衣剂体系的黏度、粒径、悬浮率、析水率等的影响，研究不同润湿剂和分散剂组合对悬浮种衣剂物理稳定性.

表1 润湿剂和分散剂对氟虫腈原药流点的测试结果Tab.1 The flowing point of wetting agent and dispersing agent on fipronil

3 润湿剂和分散剂组合对12%悬浮种衣剂物理稳定性的影响

润湿分散剂能降低液／固之间的界面张力，增强农药的亲液性，提高机械研磨效率，同时吸附在药物颗粒的表面上构成电荷作用或空间位阻效应，使分散体处于稳定状态［6］.

3.1 不同类型润湿剂和分散剂组合对12%氟虫腈悬浮种衣剂体系黏度的影响

黏度是悬浮液体系稳定性的重要指标［7］.根据stockes定律，悬浮剂中分散相粒子的沉降速率v与提的黏度η成反比，体系黏度越大，粒子沉降速率越小，稳定性越好；反之，稳定性差.然而，体系黏度过大易造成流动性差，给加工、灌装、倾倒、应用等带来一系列问题.

润湿分散剂有效地提高悬浮体系的抗聚结稳定性，改善体系的悬浮稳定性.徐妍等［8］研究了高性能润湿分散剂制备黏度合适、性能稳定的农药悬浮剂.本实验加入润湿剂和分散剂的量分别为2.0%和3.0%（质量百分含量），制备12%氟虫腈悬浮种衣剂，研究不同类型润湿剂和分散剂组合对12%氟虫腈悬浮种衣剂体系黏度的影响，结果如图1.研究发现，当加入润湿分散剂时悬浮剂体系黏度增大，其中FS7与SC3润湿分散剂组合对体系黏度增大效果最好，且在常温贮存90d时黏度基本不变，但在54℃贮存14d体系黏度增大.硫酸盐类阴离子分散剂（FS7）和松香聚氧乙烯聚氧丙烯醚高分子润湿剂（SC3）组合使用能制备出黏度合适且存储稳定性好的12%氟虫腈悬浮种衣剂.

本实验通过固定润湿剂和分散剂的总含量为5%，改变润湿剂SC3的质量百分含量，研究FS7与SC3不同质量比例组合对悬浮种衣剂体系黏度的影响，结果如图2.随着SC3含量的增加，体系黏度逐渐变小.当SC3含量在2.5%以下时，随着含量增大，体系黏度下降较快，当SC3含量超过2.5%后，随着含量增大，体系黏度下降速度减缓.

3.2 不同类型润湿剂和分散剂组合对悬浮种衣剂体系粒径的影响

在悬浮体系中，制剂悬浮颗粒粒径大小和粒谱分布是影响悬浮剂贮存物理稳定性的关键因素［9］.Luckham［10］指出：悬浮体系中悬浮颗粒过大或粒谱分布不均匀将导致悬浮体系产生奥斯瓦尔德熟化、悬浮颗粒的聚凝和沉降等不同的物理变化，而这些物理变化又会导致悬浮体系中悬浮颗粒不稳定.

本文研究不同润湿分散剂组合对悬浮体系中颗粒粒径大小的影响，结果如图3.实验发现，加入润湿分散剂将影响体系颗粒粒径，且不同润湿分散剂组合对体系颗粒粒径的影响不同.在54℃热贮14d后，体系颗粒粒径增大，加入润湿分散剂后体系颗粒粒径增大不明显，其中FS7与SC3组合更有效地减小悬浮种衣剂体系中颗粒粒径增大现象.

不同SC3含量对悬浮种衣剂体系颗粒粒径影响结果如图4所示，随着SC3含量增大，体系颗粒粒径先减小后增大.冯建国等［11］在聚合物分散剂对氟虫脲水悬浮剂分散稳定性的影响研究中发现，高分子表面活性剂对悬浮剂体系粒径变化趋势为：随着量的增大出现先减小后增大.在54℃热贮14d后，悬浮种衣剂体系颗粒粒径增大.SC3含量增大，有效地减小体系颗粒粒径增大效应.

3.3 不同润湿剂和分散剂组合对悬浮率的影响

农药悬浮率是悬浮种衣剂的重要质量指标，也是衡量其悬浮性的重要参数.不同润湿分散剂对悬浮种衣剂体系的悬浮率的影响各异，其结果如表2.加入润湿分解剂能有效地改善悬浮种衣剂体系在热贮后的悬浮率，不同润湿分散剂组合对体系的悬浮率影响差别不明显.

表2 不同润湿分散剂组合对悬浮体系悬浮率的影响Tab.2 The suspensibility of fipronil 12%flowable concentrate for seed treatment with different of wetting dispersant

3.4 不同润湿分散剂组合对析水率的影响

析水率是反映悬浮剂体系贮存稳定性的一项重要的定量指标［12］.析水率越小，说明悬浮体系的稳定性越好；反之，则说明体系稳定性较差.本文研究润湿分散剂对悬浮体系析水率的影响，结果如表3所示.在常温贮存和54℃条件下贮存时，不加入润湿分散剂，悬浮种衣剂体系析水率较大，其稳定性较差；加入润湿分散剂，悬浮种衣剂体系析水率明显降低，其稳定性较好，说明润湿分散剂能有效改善悬浮种衣剂体系的稳定性.不同润湿分散剂组合对悬浮种衣剂体系稳定性的改善效果不同，其中FS7与SC3组合表现最好，说明FS7与SC3组合比较适合12%氟虫腈悬浮种衣剂体系.

表3 润湿分散剂组合对悬浮体系析水率的影响Tab.3 The water evolution rate of fipronil 12%flowable concentrate for seed treatment with different of wetting dispersant

4 结 语

在研究不同分散剂与润湿剂搭配使用对12%氟虫腈悬浮种衣剂细度、黏度、悬浮率、析水率的影响中发现：硫酸盐类阴离子分散剂和松香聚氧乙烯聚氧丙烯醚高分子润湿剂组合可以减缓12%氟虫腈悬浮种衣剂体系黏度在贮存过程中的增大效应；润湿分散剂组合有效地降低12%氟虫腈悬浮种衣剂体系颗粒粒径在热贮过程中的增大现象，其中润湿分散剂组合中有高分子类润湿时效果最佳.其原因为随着高分子润湿剂含量增大，其在颗粒表面的吸附由单层逐渐变为多层吸附，有效抑制体系颗粒粒径在热贮过程中的奥氏熟化和颗粒凝聚［13，14］.润湿分散剂能有效提高12%氟虫腈悬浮种衣剂的悬浮率，有效控制该制剂的析水率.

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