45%吡唑·王铜悬浮剂的研制
2020-07-31庄会德覃华全张松杨钟智楠
庄会德,覃华全,张松杨,钟智楠
(1.广东大丰植保科技有限公司,广东珠海 519050;2.广东天禾农资股份有限公司,广东广州 510080)
王铜为无机铜保护性杀菌剂,为铜制剂中药害最小的药剂。王铜被施用后迅速破坏病菌蛋白酶而使病菌死亡,能在植物表面形成一层保护膜保护植物;用于马铃薯、花生和向日葵等作物,具有刺激生长、增产的效果[1]。吡唑醚菌酯是一种甲氧基丙烯酸酯类新型广谱杀菌剂,其作用机制为线粒体呼吸抑制剂,使线粒体不能产生和提供细胞正常代谢所需能量,最终导致细胞死亡[2];具有保护、治疗、叶片渗透传导作用,同时具有提升作物抗逆性能力,促进作物生长,抗衰老等作用。
在农业生产的实际过程中,防治病害最容易产生的问题是病害抗药性的产生。不同品种成分进行复配,是防治抗性病害很常见的方法。结合王铜和吡唑醚菌酯的特点,将两者复配后能产生很好的增效作用,大大扩大了杀菌谱,提高了杀菌效率。鉴于以上,本研究通过对润湿分散剂、增稠剂、防冻剂、防腐剂及消泡剂等助剂的筛选,确定了45%吡唑醚菌酯·王铜悬浮剂的最佳配方。
1 材料与方法
1.1 材料
原药:99%王铜原药(广东大丰植保自配),96%吡唑醚菌酯原药(山东康乔);润湿分散剂:聚羧酸盐类D-409 (东莞长洲)、嵌段聚醚类500LQ (南京捷润)、磺酸盐类SK520 (广州佰谦)、萘磺酸盐类D-425(南京捷润)、磷酸盐类DS525 (广州方中)、分散润湿剂A (二乙二醇丁醚聚环氧乙烷/环氧丙烷)、分散润湿剂B (羟酸化木质素磺酸盐);消泡剂:有机硅类;防腐剂:苯甲酸钠、S30 (广州方中);增稠剂:黄原胶、硅酸镁铝;防冻剂:尿素、乙二醇、丙三醇。
1.2 主要仪器
SW1-1型砂磨机(重庆红旗)、电子天平(瑞士梅特勒)、高剪切分散乳化剂(上海弗鲁克)、电热鼓风恒温干燥箱(上海一恒)、pH计(上海精科)、冰箱(海尔公司)、激光粒度仪(珠海欧美克)、高效液相色谱仪(安捷伦)。
1.3 试验方法
将黄原胶和少量防腐剂加入适量水中,边搅拌边加热,让黄原胶充分溶胀,直至溶解均匀,冷却备用。按配方比例将吡唑醚菌酯和王铜原药、润湿剂、分散剂、硅酸镁铝、防冻剂、消泡剂、增稠剂和防腐剂充分混合,用高剪切机分散10 min,将物料中的大颗粒打碎。将物料转入砂磨机筒内,加入1.2倍物料质量的镐珠,在通入冷却水的状态下开动砂磨机砂磨2 h出料[3]。待物料消泡后检查各项控制指标。
1.4 产品性能测试方法
粒度的测定,采用激光粒度仪测定粒径分布情况。
热储稳定性:按照GB/T 19136-2003的测定方法,将试样密封放置于(54±2) ℃的恒温箱中贮存14 d后取出,冷却至室温,对规定项目进行测定。
冷贮稳定性:按照GB/T 19137-2003的测定方法,先将试样在(0±2) ℃的冰箱中放置1 h,观察外观有无变化,然后继续在(0±2) ℃的冰箱中贮存7 d,测其理化指标。
pH的测定方法:采用pH计测定悬浮剂的pH。悬浮率的测定:参照GB/T 14825-2006悬浮率测定方法。分解率的测定方法:采用HPLC法测定冷热贮后的分解率。
2 结果与分析
2.1 润湿分散剂的选择
根据悬浮剂加工理论,对不同类型分散剂按一定组合进行筛选,各类分散剂的用量见表1,研磨时间2 h。悬浮剂于(54±2) ℃的恒温箱中贮存14 d后,测定其性能指标,结果见表2和表3。
表1 45%吡唑·王铜SC润湿分散剂筛选试验
从表2和表3可以看出,润湿分散剂B对制剂抗膏化、抑制晶体颗粒长大效果显著。增加润湿分散剂A、聚羧酸盐类D-409及嵌段聚醚类500LQ能很好的降低研磨粒径,热贮后状态优良。综合悬浮率、粒径大小、析水率来看,确认方案9为最佳方案。因此试验筛选的润湿分散剂组合为1% 500LQ、2.5% D-409、1%分散润湿剂A和2%分散润湿剂B。
2.2 增稠剂的选择
本产品选择了黄原胶、硅酸镁铝两种增稠剂组合的方式,对各种增稠剂的用量进行了筛选,综合热贮14 d后制剂有无絮凝现象及析水,最终确定黄原胶的用量为0.16%,硅酸镁铝的用量为1.0%。
表2 45%吡唑·王铜SC润湿分散剂筛选试验(析水率试验)
2.3 防冻剂的选择
悬浮剂中防冻剂一般选用乙二醇、尿素、丙三醇和丙二醇等,本研究对乙二醇、尿素、丙三醇进行了筛选,根据粒度分布和冷、热贮结果选择较合适的防冻剂(表4)。
从表4可以看出,在相同用量的情况下,乙二醇的效果最好,优于尿素和丙三醇,最终选择乙二醇作为防冻剂。然后降低用量进行试验,结果显示,用量3%时,防冻效果很好,粒度分布较集中,无絮凝现象,倾倒性符合要求,最终确定乙二醇作为防冻剂,用量3%。
表3 45%吡唑·王铜SC润湿分散剂筛选试验(悬浮率试验)
表4 防冻剂筛选
2.4 防腐剂的选择
悬浮剂中使用防腐剂品种较多(如苯甲酸钠、卡松、复合型防腐剂等),根据pH范围,考虑到安全性,选用风险系数较低的复合型防腐剂S30,用量为0.2%。
2.5 产品技术指标的确定
经过多次试验筛选,得到45%吡唑醚菌酯·王铜悬浮剂产品,对其各项性能指标检测,结果见表5。
表5 45%吡唑醚菌酯·王铜悬浮剂的质量性能指标及检测结果
3 结论与讨论
本研究通过对不同类型的分散润湿剂进行筛选,最终确定45%吡唑醚菌酯·王铜悬浮剂的最佳配方为:15%吡唑醚菌酯、30%王铜、1% 500LQ、2.5% D-409、1%分散润湿剂A、2%分散润湿剂B、1%硅酸镁铝、0.16%黄原胶、3%乙二醇、0.2% S30、0.2%消泡剂、蒸馏水补足100%。该配方经冷、热贮后,稳定性、倾倒性均合格,粒径分布集中,各项指标合格,加工工艺为1.2 mm镐珠质量为物料质量1.2倍,研磨时间2 h。
按照该配方制备的样品各项指标合格,质量稳定,制备工艺简单,易于工业化大生产;且以水为介质对环境污染小,对使用者安全,具有很强的市场竞争力和开发前景。但该悬浮剂的增效机理、在田间是否增效等问题,仍需进一步研究。