悬乳剂配方筛选及质量问题的控制分享

刘志文

一、悬乳剂的概念及配方组成

1.1定义

悬浮乳剂（Suspension emulsions或Suspoemulsions，代码SE）简称悬乳剂，由固相和液相不溶于水的有效成分在借助分散剂、乳化剂等助剂的作用下分别以固体微粒和乳化的微细液珠形式均匀稳定地悬浮于水中所形成的高悬浮分散体系。

即由不溶于水的油相物和不溶于水的固相物组成主要成分，乳化和悬浮于水中的一种剂型。当然该固相组分也不能被油相组分所溶解。

1.2悬乳剂的剂型优点：

①环保剂型，不含或者只含少量有机溶剂，闪点高，生产和运输相对安全；

②实现了多种有效成分的复配，增加了防治的对象，实现了一次用药多重效果的作用。

③方便加工和使用，加工工艺成熟，使用方便。

1.3悬乳剂配方组成

油相体系——油相成分以乳化微细油珠分散于水相；

水相——连续相；

固体悬浮相——固体有效成分形成的分散的悬浮固体颗粒；

其他成分：乳化剂、分散剂、其他辅助剂（助悬剂、防冻剂，消泡剂、防腐剂、稳定剂等）。

二、悬乳剂剂型容易存在的质量问题

2.1 每一个剂型，我们都希望既要化学稳定还有物理稳定，从实际经验来看物理稳定性反而是悬乳剂存在的主要问题。该剂型是悬浮剂与油相乳状液并存的一种剂型，固体微粒和油相液珠分散度大，微粒及乳化油珠和分散介质之间存在着物理界面，固相微粒及油相油珠都有着较高的表面自由能，造成乳化分散不易共同解决等问题；

2.2 因为沉降速度等原因，悬乳剂存在制剂容易分层，底部聚结等问题，从而影响了产品外观和使用；

2.3 粘度与流变性的平衡问题，粘度大沉降速度小，但过大影响制剂倾倒性和制剂的分散性，悬乳剂属于非均相的分散乳化体系，所以粘度与流变性需要找到一个适合的平衡点。

2.4 其他的质量问题，如悬浮率不合格、热储悬浮率不合格、分解、结晶等；

2.5 还有一个悬乳剂的不好解决的问题：絮凝，有的配方中很难出现絮凝，但有的配方中出现絮凝就很难解决或者没有什么迹象就发生了絮凝。

絮凝定义：指悬浮于水中或者液体中的细颗粒或者微粒因分子力作用或其他作用凝聚成絮团状集合体的现象，其加快了粒子的聚沉和与液相的分离，这种现象或者操作我们称之为絮凝。而我们无论在悬浮剂，悬乳剂，油悬剂剂型中都不希望配方产生絮凝现象，不希望絮凝，我们就希望反絮凝，下面一个小表格大家应该就明白了：

综合来说现阶段悬乳剂的配方难点主要集中在：分层、悬浮率低、絮凝、结底、高含量难以做好等。

三、悬乳剂配方筛选

3.1悬乳剂的质量控制几个指标

①悬乳剂产品标准中的一些基本指标，如含量、悬浮率、PH值等；

②外观检查和倾倒性试验（确保产品能从容器中倾倒出来）；

③水分散性、悬浮率、湿筛和持泡性试验（保证稀释悬乳液的喷洒性能）；

④某些其他性能也可以在标准中列出，例如，每毫升质量和闪点（如果有关 ），但是这些参数通常不作为标准中的必要组成部分。

还有一些其他物理性能，特别是粒径分布和粘度：

a、粒径分布：粒径是湿筛分析和悬浮率试验的重要参考数据，同时通过粒径的变化等可以预判其悬浮率和膏化的问题。

b、粘度：粘度是一项重要的物理性能，但是它不能进行简单的描述，这是由于大多数悬乳剂不符合牛顿流动特性。而包含在标准中的倾倒性也是粘度的一个体现指标，我们总希望粘度越小而且不分层的最好，其实一定的粘度可以降低微粒的沉降速度，增加微粒的亲水性，理想的粘度调节剂应该具有触变性。所以在悬浮剂配方研发中要充分考虑合理的粘度。

3.2悬乳剂制备条件

3.2.1悬乳剂制备方式

目前最流行的是制备由两种不同农药活性成分（即一种水不溶的农药液体活性成分和另一种水不溶的农药固体活性成分）组合的悬乳剂。

由三相构成：

（1）固体状的分散悬浮颗粒组成悬浮相；

（2）液体状乳化油滴组成乳液相；

（3）水作为连续相；

油相可以由不同形式的乳液相组成，既可以由不含农药活性成分（如只含矿物油或植物油类等用以增效的油相组分）的乳液也可以含农药活性成分的乳油或者水包油（微乳液和水乳液）的乳液；固相一般由1-2种不溶于水的原药成分以微粒悬浮于水中；如果有一种农药活性成分是水溶性的（如草甘膦水剂和原来有些厂家的百草枯）加入到水相中也可构成另一种混合型的悬乳剂。

3.2.2悬乳剂中活性成分和溶剂的要求

①固体和液体农药活性成分必须在水中不溶或有低的溶解度（农药活性成分在水中的溶解度一般在0～40℃条件下，最好低于500mg/L；如果在水中的溶解度太大，则难度增加不易制得稳定的悬乳剂）。 ②固体农药活性成分必须不溶于液体农药活性成分（或低熔点农药活性成分在溶剂的混合物）中，否则不能制得悬乳剂。

③最好使用液体农药活性成分，而少用低熔点农药活性成分在溶剂的混合物。

④农药活性成分在化学上是稳定的（如在水中不分解或者能够解决分解等）。

3.3悬乳剂配方筛选时助剂、辅助剂的应用

有人视悬乳剂为悬浮剂（SC）和水乳剂（EW）相组合的剂型，从剂型概念上可以这样理解，但是简单地把SC剂型和EW剂型混合时，通常不能制得稳定的悬乳剂，这是一个非常大的误区，因为表面活性剂（乳化剂和分散剂）在分散体系中不可能达到正确的平衡，这可能导致表面活性剂择优先吸附在油滴表面或者分散颗粒表面，会造成杂絮凝问题，从而导致悬乳剂的不稳定，筛选悬乳剂配方助剂要从整个体系出发，一定不要局限于对油相的乳化分散问题上。

悬乳剂配方、生产工艺以两种为主，一是把固相做成悬浮剂母液，加入到乳化均匀的油相中，然后辅助剂、水补齐混匀；二是一起混合砂磨，如一些高含量的除草剂悬乳剂62%乙草胺·莠去津、52%异丙草胺·莠去津SE。

3.3.1悬乳剂中润湿剂的应用

a、在悬浮剂或者悬乳剂中润湿剂有助于排除农药活性成分粒子外表面和多孔表面上的空气，加快粒子进入水中的润湿速度，使粒子迅速润湿，从而避免难以润湿和研磨过程中物料变得过于粘稠的问题，甚至无法使研磨继续进行——从而有助于砂磨。尤其是一些高含量的悬乳剂中因为含量比较高，一起砂磨的悬乳剂建议润湿剂要适当增加用量，同时建议先加入固相和润湿剂分散剂充分混合分散，然后加入油相的乳化剂等再加入油相成分混合，然后再去砂磨。同时控制好温度，否则会比较粘稠，随着砂磨时间的延长更加变稠难以砂磨。

b、农药固体颗粒表面的气体能迅速被水所取代，不同原药亲水性不同对润湿剂选择影响也比较大，润湿剂的选择有很多课件中有讲到的，大家可以从其他课件中学习。

c、在喷雾使用时，降低体系的表面张力，靶标表面的空气能较快地被药液所取代。

3.3.2悬乳剂中乳化剂的应用

悬乳剂中油相所需要的乳化剂一般也是以阴非离子为主或者磷酸酯类和非离子结合的。

悬乳剂的总体稳定性——稳定的乳状液是关键。

乳化剂的用量和品种对悬浮剂的分散度有一定的影响，不同品种的乳化剂其乳化分散效果不同，随着乳化剂用量的增加，体系的粒径减少，分散度增加（有利于油状原药的乳化，即增加了悬浮乳剂的分散度），但是过多的乳化剂也会把分散剂亲离，造成固相容易沉降等，需要引起大家的注意。

3.3.3悬乳剂中分散剂的应用

主要针对悬乳剂中固相组分，通常选用磷酸酯类、高分子聚醚类、磺酸盐类、高分子量的分散剂，结构中必须具有亲水基和亲油基（疏水基），主要目的是为了增强对农药活性成分粒子的吸附能力，减少分散剂从吸附的农药活性成分粒子脱附，显著提高农药悬浮剂的分散稳定性。

四、如何判定一个悬乳剂配方是否合格：

我的建议除了国标、企标外的，悬浮率≥90-98%、热储后悬浮率90-98%，常温热储后入水状态乳化分散要好，入水粒子细度等比较均一，无肉眼可见的粒子，常温一年析水≤10-15%，热储2周析水≤10%，热储后不变稠不膏化不结底，轻微晃动很容易比较均相，或者分层后为轻微疏松堆聚而不结块，轻微摇动外观均相，都还是可以接受的。不同原药特性不同，有些是比较难做成很稳定的悬乳剂的，只要满足实际应用，可以适当的降低要求。

当然，在制得悬乳剂产品后，应该如同SC 剂型产品一样，必须通过正常试验检测程序，尤其是注意观测有无分出油滴（乳析）、析水和沉淀，也需要分析农药活性成分含量及测定各种物理性能上的指标，还可以使用光学显微镜观测粒径，或用激光粒度分布仪来测定粒径和粒径分布来预示剂型稳定性。除此之外，仍要求进行整个使用温度范围内的长期贮存稳定性试验，以保证包装出售产品在通常条件下没有聚结、油水分离和沉淀等问题。

六、 结束语

悬乳剂也是热力学不稳定的非均相分散体系，除去具有 SC 和 EW 剂型中各种不稳定现象，存在着很多问题，因为时间原因，一些具体产品配方的改

进介绍不给大家讲了。希望我这个小小课件能给大家带去启发和帮助，同时欢迎大家指正交流，相互学习才更有前途！