40%噻虫啉·丁醚脲悬浮剂的研制

杨 婷，梅 松，俞忠强，钱超群

（浙江威尔达化工有限公司，浙江杭州 311106）

噻虫啉（thiacloprid）是一种对刺吸式口器害虫高效的新烟碱类杀虫剂，具有内吸性，对梨果类水果、棉花、蔬菜和马铃薯上的重要害虫有优异的防效，对人畜、水生生物及环境安全。其作用机理：通过烟碱与乙酰胆碱受体竞争结合，干扰害虫的神经系统正常传导，引起神经通道的阻塞，造成乙酰胆碱的大量积累，使害虫持续兴奋、虫体痉挛和麻痹而死[1]。

丁醚脲（diafenthiuron）是一种无交互抗性，具有全新化学结构的新型硫脲类杀虫、杀螨剂，是一种完全不同于现有的杀虫、杀螨剂的三磷酸腺苷酶抑制剂，其作用机理：在紫外线照射下或在虫体内多功能氧化酶的帮助下，分解为一种碳化二亚胺，此物质具有阻碍害虫体内神径细胞线粒体的功能，影响其呼吸作用及能量转换，使害虫僵死。对有机磷、氨基甲酸酯及菊酯类的抗性害虫有特效[2]。

茶小绿叶蝉是常见且严重危害茶树的害虫，茶小绿叶蝉成虫、若虫通过刺吸口器吸食茶树芽叶和嫩梢皮层汁液，干扰茶树营养物质的正常输送，致使茶树芽叶失水、生长迟缓、焦边和焦叶，造成茶叶减产[3]。

针对这2种有效成分作用机理和应用对象，通过对丁醚脲和噻虫啉进行室内生测实验和大田试验，最终确定了对茶小绿叶蝉共毒系数最高的2种活性成分比例为m（丁醚脲）∶m（噻虫啉）=32∶8，并对该悬浮剂的配方进行了研制。

1 实验方法

1.1 实验原料

原药：丁醚脲，95%（质量分数），江苏好收成韦恩农化股份有限公司；噻虫啉，97%（质量分数），利民化工股份有限公司。

润湿剂：YUS-D1109S（聚氧乙烯醚非离子），江苏擎宇化工科技有限公司；GY-WS10（非离子），江苏擎宇化工科技有限公司；SC-3（双亲型阴非离子），江苏擎宇化工科技有限公司；500LQ（EO-PO嵌段聚醚），江苏擎宇化工科技有限公司。

分散剂：YUS-SXC（苯磺酸盐类阴离子），江苏擎宇化工科技有限公司；YUS-FS1（聚氧乙烯型非离子），江苏擎宇化工科技有限公司；PSR19-PW（烷基萘磺酸盐铵盐），江苏擎宇化工科技有限公司；PEAS-03（磷酸酯盐类），江苏擎宇化工科技有限公司；SP-SC 27001（聚羧酸盐类），江苏擎宇化工科技有限公司；JR-P（磷酸酯类），日本竹本油脂株式会社；YUS-FS3000（磷酸盐类阴离子），日本竹本油脂株式会社；788（聚羧酸盐），江苏擎宇化工科技有限公司；CP9（羧酸盐类），江苏擎宇化工科技有限公司。

增稠剂：黄原胶，南京润杰化学有限公司；硅酸镁铝，安吉诚农膨润土有限公司。

防冻剂：尿素，浙江巨隆化肥有限公司；乙二醇，杭州高晶精细化工公司；丙二醇，杭州高晶精细化工公司；氯化钠，安徽省中佳盐化科技有限公司。

防腐剂：卡松，常州市润洋化工有限公司；苯甲酸钠，江苏顺丰化工有限公司。

消泡剂：SL-X785（改性有机硅），吉安共创化学助剂有限公司。

1.2 实验设备

高效液相色谱仪，Agilent1260，安捷伦科技（中国）有限公司；卧式砂磨机，RTSM0.5AD，上海儒特机电设备有限公司；激光粒度分布仪，BT-9300ST，丹东市百特仪器有限公司；高速乳化剪切机，B25，上海贝尔特机电设备科技有限公司；天平，JJ2000B，常熟市双杰测试仪器厂；pH计，PHSJ-4T，上海精密科学仪器有限公司；黏度计，DNJ-1S，上海安德仪器设备有限公司；电热鼓风干燥箱，DHG-9146A，上海精宏试验设备有限公司；冰箱，BCD-648WDBE，青岛海尔股份有限公司。

1.3 实验方法（生产工艺）

生产工艺流程如图1所示，按配方比例将丁醚脲和噻虫啉原药、润湿剂、分散剂、防冻剂、防腐剂、消泡剂和水，充分搅拌混合，用高剪切机分散3 min，物料均匀分散。将物料转入球磨机研磨罐内，加入1.5倍物料质量的锆珠，在通入冷却水状态下砂磨90 min出料。加入增稠剂，剪切5 min，得待检悬浮剂。

图1 生产工艺流程图

1.4 悬浮剂理化性能的测定

pH按照GB/T 1601—1993《农药pH值的测定方法》进行；热贮稳定性的测定方法参照GB/T 19136—2003《农药热贮稳定性测定方法》进行；低温稳定性的测定方法参照GB/T 19137—2003《农药低温稳定性测定方法》进行；悬浮率测定按照GB/T 14825—2006《农药悬浮率测定方法》进行。

2 结果与讨论

2.1 润湿剂和分散剂种类及用量筛选

采用流点法对润湿剂和分散剂的种类进行筛选。将有效成分以m（丁醚脲）∶m（噻虫啉）=32∶8的比例进行混合，气粉到一定细度。不同的分散剂和润湿剂分别配置成质量分数为5%的水溶液。称取5.00 g的气粉原药于50 mL烧杯中，滴入质量分数为5%的助剂溶液，用玻璃棒搅拌均匀，直到原药刚好能从玻璃棒上流下，记下此时所用助剂溶液的质量，该质量与称取原药质量的比值即为使原药润湿流动的流点值，具体数据见表1。

表1 润湿剂和分散剂的流点值

通过对助剂流点值的测定，由表1可知润湿剂中SC-3和500LQ流点值较低，分散剂中JR-P和CP9流点值较低。通常悬浮剂中使用1种润湿剂和1种分散剂搭配组合作为悬浮体系的主体助剂。润湿剂和分散剂种类确定后，固定增稠剂、防腐剂和防冻剂用量制备悬浮剂。通过对悬浮剂入水分散性和热贮稳定性的考察，来确定润湿剂和分散剂的搭配及用量。固定m（分散剂）∶m（润湿剂）=3∶2和助剂质量分数为5%，对分散剂CP9和JR-P与润湿剂SC-3和500LQ之间的搭配进行筛选。悬浮剂制备投料比例如表2所示（表中物料配比数单位为质量分数，%；最后水补足到100%；“-”表示未添加）。

表2 分散剂和润湿剂固定比例下，种类搭配的筛选 w/%

制备的悬浮剂在标准硬水中分散，其分散后如图2所示。

由图2可知，CP9分别与SC-3和500LQ搭配使用制备的悬浮剂，分散后，具塞量筒筒壁上部出现颗粒状黏着物，但JR-P分别与SC-3和500LQ搭配使用则没有这种现象。这可能是CP9分别与SC-3和500LQ的搭配使用不能很好地包覆原药颗粒或原药中的杂质颗粒。通常悬浮剂水中分散后具有这种现象，其热贮往往会析水较多，对1、2、3和4这4个处理做热贮实验，其热贮析水率（质量分数）分别为5.5%、4.3%、2.1%和1%。综上所述，选用JR-P与500LQ的搭配较为合理，故使用这2种助剂进行用量的筛选。

图2 2种分散剂和2种润湿剂搭配制备的悬浮剂（分散于标准硬水后）

固定主体助剂总量，JR-P与500LQ不同比例制备悬浮剂配方见表3（表中物料配比数单位为质量分数，%；最后水补足到100%）。

表3 固定主体助剂总量，JR-P与500LQ不同比例制备悬浮剂配方 w/%

如表3所示，固定助剂总质量分数为5%，利用不同比例JR-P和500LQ制备32%（质量分数）丁醚脲+8%（质量分数）噻虫啉悬浮剂，通过入水分散性和热贮实验筛选出合适的分散剂和润湿剂比例。实验结果如表4所示。

表4 JR-P与500LQ比例筛选，4个实验处理的热贮析水率和分散性

从表4中可以发现，B处理m（JR-P）∶m（500LQ）=2∶3时制备的悬浮剂析水率为质量分数0.3%，入水自动分散性较好。因此选用m（JR-P）∶m（500LQ）为2∶3进行助剂用量的筛选。

固定 m（JR-P）∶m（500LQ）=2∶3，主体助剂总用量为质量分数4%、5%、6%和7%制备悬浮剂，配方如表5所示（表中物料配比数单位为质量分数，%；最后水补足到100%）。

表5 JR-P∶500LQ=2∶3，助剂总用量为4%、5%、6%和7%制备悬浮剂配方 w/%

通过对悬浮剂黏度（黏度测试条件：2号转子、30 r/min）和热贮析水率的测试。检测结果如表6所示。

表6 不同助剂用量制备悬浮剂的黏度和热贮析水率

由表6可知，随着助剂质量分数由4%增加到5%时，黏度由 628 mPa·s降低至 593 mPa·s，当助剂质量分数增加至6%和7%时，黏度变化不大，结合热贮析水率并考虑成本问题，确定较优的助剂质量分数为5%。

2.2 增稠剂的筛选

将不同含量的黄原胶和硅酸镁铝加入到悬浮剂中，增加悬浮剂体系的稠度，提高体系物理稳定性，防止悬浮剂沉淀分层。结合悬浮剂研究相关报道[4]和悬浮剂大生产经验，悬浮剂中主要以黄原胶、黄原胶和硅酸镁铝搭配作为增稠剂，本文通过对悬浮剂的热贮析水率和倾倒性的检测来确定增稠剂的配比及用量。悬浮剂中添加增稠剂的搭配及配比见表7。

从表7中可见，当黄原胶质量分数为0.15%与硅酸镁铝质量分数为1%一起添加时，热贮析水率较低且倾倒性合格。

2.3 防冻剂的筛选

防冻剂的加入使制剂在低温环境中仍保持较好的稳定性，同时具有合格的低温流动性。通过对悬浮剂的低温析水率和低温流动性的考察，来确定氯化钠、丙二醇、乙二醇和尿素在4%质量分数时的防冻效果，以确定合适的防冻剂。检测结果见表8。

表8 4%不同防冻剂对悬浮剂低温析水率和低温流动性的影响

从表8可知，质量分数为4%的4种防冻剂，乙二醇对质量分数40%丁醚脲·噻虫啉悬浮体系的抗冻效果较佳，因此选用质量分数为4%的乙二醇作为防冻剂。

2.4 防腐剂和消泡剂的筛选

依据悬浮剂大生产经验和相关报道[5]，常用苯甲酸钠和卡松作为悬浮剂的防腐剂。在本配方筛选实验中发现，苯甲酸钠的防腐效果和对悬浮体系的稳定性要优于卡松，故配方中采用苯甲酸钠作为防腐剂，并由实验得到苯甲酸钠的最佳质量分数为0.3%。

消泡剂的筛选，利用SL-X785消泡剂，以质量分数为0.3%、0.5%、0.8%和1%的添加量加入悬浮剂中，测得添加质量分数为0.5%、0.8%和1%时，悬浮剂的持久起泡性合格。综合成本因素，选用质量分数0.5%作为消泡剂的添加量。

2.5 较优配方制备悬浮剂检测结果

综上所述，质量分数为40%噻虫啉·丁醚脲悬浮剂较优配方（质量分数）为：丁醚脲32%、噻虫啉8%、JR-P 2%、500LQ 3%、乙二醇4%、黄原胶0.15%、硅酸镁铝1%、苯甲酸钠0.3%、消泡剂0.5%，水补足至100%。制备的悬浮剂，检测结果见表9。

表9 较优配方制备悬浮剂检测结果

从表9结果可知，该配方制备的悬浮剂各项指标均符合标准。

3 结论

通过对40%噻虫啉·丁醚脲悬浮剂配方研制，JR-P和500LQ搭配作为悬浮体系主体助剂较优；采用黄原胶搭配硅酸镁铝作为增稠剂，增稠效果和流动性较好；采用苯甲酸钠作为防腐剂，防腐效果好，且对悬浮体系稳定性影响较小；利用改性有机硅作为消泡剂，其抑泡、消泡效果较佳。该配方所需原料易得，价格适中，对环境污染小，对使用者安全，具有较大的开发价值。