农药水分散粒剂发展综述

2016-11-19边立峰王国君

现代农业科技 2016年4期

边立峰王国君

摘要近年来，以农药水分散粒剂为代表的新型环保剂型受到越来越多的重视，其制备技术也逐渐成为热点。该文介绍了农药水分散粒剂的特性、组成和国内外发展现状，并对其存在的问题及发展前景进行探讨。

关键词农药；水分散粒剂；特性；发展前景

中图分类号 S482 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）04-0149-02

水分散粒剂（WG、WDG），又称干悬浮剂[1-4]，是一种加水后能迅速崩解并分散成悬浮液的粒状制剂，因其安全性好、无粉尘、包装运输方便等优点，成为近年来的一种农药环保型新剂型。目前，已有20%氟虫双酰胺、10%苯醚甲环唑、36%噻虫啉、80%吡虫啉、75%肟菌·戊唑醇、90%莠去津水分散粒剂等品种在市场上销售。现就农药水分散粒剂的发展概况进行综述，以供参考。

1 农药水分散粒剂的特性[5-6]

农药水分散粒剂集可湿性粉剂、悬浮剂、颗粒剂的优点为一体的固体制剂[7]，除具有上述剂型的性质之外，还具有以下基本性质：一是颗粒的崩解速度快，水分散粒剂遇到药桶中的水或液体会立即被润湿并在沉到桶底前几乎全部崩解开；二是均匀的分散性，颗粒崩解后很快分散，稍加搅拌即能均匀分散在水中；三是悬浮稳定性，分散在液体中的粉粒应稍加搅动即能很好悬浮在液体中，直到药液喷完也保持很好的悬浮性；四是再悬浮稳定性，配好的药液如果一次未喷完，放置过夜后，沉在底部的药粒经搅拌亦能够重新在水中均匀悬浮；五是无溶剂和无粉尘，制造出的WDG中只有极少量的细粉，颗粒要有足够的强度，经得住贮存运输中的磨损而不被破坏，对使用者安全；六是颗粒剂的流动性好，颗粒粒度应均匀、光滑，容易从容器中倒出，在高温、高湿条件下贮存颗粒不互相黏结、不结块；七是贮存稳定性，产品贮存1年或2年后应保持原有的性能，即使在农户或商业贮存条件不好时，也能质量不变。

目前，农药水分散粒剂的制作技术已经较为成熟，固体原粉、液体原油、亲水的、亲油的均可以加工成WDG[8]，含量通常在50%～90%之间，从经济方面考虑，一般不生产低含量的WDG。

2 农药水分散粒剂的组成

水分散粒剂具有颗粒剂的一般性能，但可以溶解于水中，或均匀分散在水中。水分散粒剂的组成包括分散剂和粘结剂（5%～20%）、活性成分（50%～90%）、润湿剂（1%～5%）、崩解剂（0～5%），还包括助剂及填料，各要素共同作用并相互协调[5]。

2.1 分散剂

分散剂是一种助剂，主要作用是防止活性物粒子在水中崩解后发生聚结和絮凝而生成大颗粒从悬浮液中沉淀出来，保持整个溶液均匀一致，同时也可促进颗粒剂的崩解。目前，常用的分散剂多属于有机高分子物质，如萘磺酸盐缩合物和木质素磺酸盐等，价格比较昂贵，

对于我国水分散粒剂的成本影响较大。而不同公司产品质量差异很大，为保障水分散粒剂的生产加工稳定性和质量要求，我国在分散剂等专用助剂方面需要加大开发与投入。

2.2 润湿剂

润湿剂可以增加颗粒被水润湿的速度和利于水的渗透，对农药有效成分的释放和吸收有利，能增加其在农作物表面的附着性，以充分发挥药效。目前，常用的润湿剂有十二烷基硫酸钠、脂肪醇乙氧基化物、烷基酚乙氧基化物、萘磺酸盐和十八烷基丁二酸钠等。润湿剂用量多少需要通过试验不断摸索，并非越多越好，过多则对制剂的悬浮率产生影响，而用量过少，则润湿时间长。

2.3 崩解剂

崩解剂的主要作用是加快颗粒在水中的崩解速度[4]，其被水润湿后，吸收膨胀而崩裂成细小的颗粒，使其完全分散成原来的粒度大小，硫胺、食盐、钙和铝的氯化物等无机电解质均有此效果。由于崩解剂的作用机理是其机械性而非化学性，因此在贮存过程中不容易失效。

2.4 填料

填料的作用是稀释农药，一般低浓度的制剂含填料较多，而高浓度的制剂含填料较少甚至不含填料。填料的种类有粘土、高岭土、膨润土、碳酸盐类、白炭黑和滑石粉等，也可用水溶性及非水溶性的其他填料。

2.5 其他助剂

对于一些特殊药剂，还需要加入其他助剂。为了防止加工过程中结块，有时需要添加防结块剂；为了避免用水稀释药液时产生泡沫，影响使用和降低药效，还需要加入消泡剂；另外，对于难以成型的农药，还需要加粘结剂，如聚醋酸乙烯的聚合物、聚乙烯醇、可溶淀粉等。

3 農药水分散粒剂的加工工艺

水分散粒剂的制备方法包括干法和湿法2种[9-13]。一是干法：目前有高强度混合造粒法、转盘造粒法及挤压造粒法，其是先将所有农药成分混合均匀，然后用气流超微粉碎机粉碎得到所需粒径的粉料后去造粒；二是湿法：将农药成分在水分微细粉碎，得到所需粒径的浆状物，再进行造粒，也可用干法制得的粉料制成浆料后去造粒。此法有流化床造粒法、流化喷雾干燥造粒法和喷雾干燥造粒法。此外，还有其他一些造粒方式。如冷冻干燥、压缩等，也用来加工粒剂，但不太适合加工WDG农化产品。

4 国内外农药水分散粒剂的发展

早在1960年，水分散粒剂被英国使用“Weedol”产品名称出现在讨论会和宴会上（当然不是农化产品），并有出售[14]。而世界上最早的商品化产品是由瑞士的汽巴—嘉基公司生产的阿特拉津除草剂（商品名AAtrex Nine-O，90%WDG）和美国杜邦公司生产的嗪草酮除草剂（商品名LEXONE DF，75%DF）[15]。由于水分散粒剂具有上述诸多优点，在1990年后成为环保、安全、可替代可湿性粉剂等常规剂型而发展起来的新剂型。发达国家该剂型研究开发较早，推广速度也较快。目前，在美国登记的产品中该剂型近20%，而英国和其他欧洲发达国家约10%是该剂型，且还在不断上升，已成为国际上安全和环保型剂型发展的主要方向。

我国与发达国家相比，在水分散粒剂的配方研究、生产工艺开发、设备配套、连续化生产、工艺控制、生产过程的粉尘控制等方面还远远滞后。20世纪90年代以前，在我国登记的品种较少，1998年只有4个[16]并且被国外企业垄断。但进入21世纪，我国加快了该剂型的开发登记，在2000—2009年10月近10年间登记的507个产品中，国内企业占91.7%，国外企业只占8.3%[17]。但与可湿性粉剂、乳油等传统剂型相比，WDG的生产和销售份额仍然偏少。

目前，国内少数企业可以生产水分散粒剂产品，但质量却差别很大。而我国水分散粒剂生产的总体规模较小，生产工艺和装备技术相对落后，配套助剂主要依靠进口，助劑的研究和生产比较滞后，而WDG对原材料变化较敏感导致产品质量不稳定，缺乏具有科研开发和生产加工的大企业。国内尚未制定水分散粒剂的国家、行业标准，导致产品含量混乱，无标可依。另外，我国目前仅有少数生产厂家开始掌握WDG的技术，在研发和生产方面严重缺乏具有经验并可熟练操作的技术和管理人员。未来亟需加大专业人才的培养和引进，建立完善的人才储备。这些问题制约着我国水分散粒剂的发展，也是未来亟待解决的难题。

5 我国农药水分散粒剂发展建议

根据我国农药水分散粒剂的发展实际，应从配方、装备及工艺3项技术出发进行该剂型农药的研发。政府应加强政策引导，建立健全标准化体系，重视科研投入，形成体系完整的产业链，鼓励安全、环保、清洁化先进生产工艺的研究，积极研发专用成套设备，扶持功能助剂的自主开发与应用。

6 参考文献

[1] 刘步林.农药剂型加工技术[M].2版.北京：化学工业出版社，1998：293-300.

[2] KNOWLES D A.Chemistry and Technology of Agrochemical Formulation [M].Kluwer Academic UK Publishers.The Netherlands，1998：41-43.

[3] 华乃震.增强活性和降低环境影响的农药剂型新进展[C]//2002年表面活性剂技术经济文集（9）.烟台：《精细与专用化学品》编辑部，2002：181-196.

[4] 王以燕.农药剂型名称及代码[J].农药科学与管理，2004，25（6）：1-5.

[5] 沈晋良.农药加工与管理[M].北京：中国农业出版社，2002：148-149.

[6] 华乃震.农药水分散粒剂的开发和进展[J].现代农药，2006，5（2）：32-37.

[7] 张国生.农药水分散粒剂与悬浮剂的配方技术及其应用[J].世界农药.2009，4（2）：37-45.

[8] 葛圆圆，李志礼.农药新剂型：水分散粒剂的研究进展和建议[J].广西轻工业.2010，5（5）：18-19.

[9] DEMING J M.Water Dispersible Granules and Processes for Proparation Thereof：EP，0212896 A2 [P].1987-07-08.