水分散粒剂在农药生产中的应用与发展探究

2021-08-10郑晓成耿春月张士恒陈金华

探索科学(学术版) 2021年7期

关键词：分散剂粒剂吡虫啉

郑晓成耿春月张士恒陈金华徐菊

河北双吉化工有限公司河北辛集 052360

1 引言

随着环保政策的日益收紧，农药生产也面临更高的环保标准。水分散粒剂具有较好的稳定性，有效成分较高，在水中会发生自动崩解效应，因此流动分散性好，是一种环保型的农药剂型，受到企业和市场的青睐。

2 农药水分散粒剂的特点

相对于可湿性粉剂来说，农药水分散粒剂在其工艺基础上增加了造粒环节。农药水分散粒剂具有以下特点:①使用中没有粉尘飞扬的情况，既为农药使用人员提供了安全保障，又降低了农药粉尘对环境的污染。一些毒性较高的农药加工成水分散粒剂可以降低环境毒性。②农药剂型的硬度和强度较高，因此在农药产品包装环节、运输环节及储存过程中可以避免粉尘污染。③由于颗粒的粒径可以选择，因此可以通过选择不同的颗粒粒径控制颗粒的分散时间。④具有很好的流动性，因此不容易出现结块或黏壁的现象，包装材料可采用纸质包装，节约包装成本。⑤颗粒在水中能够自动快速崩解，分散成极小的微粒，自动分散性能好。⑥具有很好的悬浮性能，不需要搅拌或者只需要稍微搅拌就可以形成均匀稳定的悬浮液。⑦比可湿性粉剂的药效更高。⑧由于化学物理稳定性好，对一些在水中稳定性不佳的农药也适用。⑨配制好的农药稳定性好，隔天使用只需要搅拌就能重新悬浮，药效不受到影响。⑩水分散粒剂应用的适用性更广泛，如在水中稳定性较差无法制成悬浮剂的农药、对于粉碎较困难，不容易制成可湿性粉剂的农药均可采用水分散粒剂。在与其他高效农药匹配性方面水分散粒剂的表现也较好。

3 农药中的应用及发展

水分散粒剂的制备工艺相对成熟，近年来，随着水分散粒剂种类的增多，关于水分散粒剂的应用研究也集中在应用效果上面。

如技术人员在防治小麦蚜虫的过程中，采用了吡虫啉水分散粒剂。试验中对70%吡虫啉水分散粒剂进行不同浓度的稀释，稀释液喷洒在小麦植株上，然后根据小麦蚜虫的防治效果表现对水分散粒剂进行配方的优化。在筛选的过程中，技术人员发现用药14天后，70%吡虫啉水分散粒剂药效结果为:60mg/L、70mg/L、80mg/L的水分散粒剂浓度条件下，小麦蚜虫防治药效保持情况分别为97.8%、98.4%、99.2%，试验结果表明，上述水分散粒剂在小麦蚜虫的防治中有优异的药效持久性。

对水分散粒剂有效成分的研究，技术人员采用液相色谱仪，在高效液相色谱系统下对68%精甲霜·锰锌水分散粒剂有效成分进行含量分析。试验结果表明，68%精甲霜·锰锌水分散粒剂中的有效成分为精甲霜灵和代森锰锌，二者的相关系数分别是0.9996和0.9995，对水分散粒剂质量控制提供了技术支持。

随着现代技术的发展，对水分散粒剂的分析也有了更先进的技术。如采用图像方法对水分散粒剂进行在线混合分析。对农药水分散粒剂建立在线混合效果评估试验系统，基于3D图像技术对水分散粒剂的混合效果进行在线模拟试验。在线混合效果评估试验系统中包含高速相机、全反射三棱镜，可以对水平和垂直角度下的混药器检测区域粒子流动分布信息进行采集，然后通过形态学校正方法对采集的图像信息进行处理，提取不同视角中的粒子坐标，根据离子坐标的一致性和粒子运动的非突变性来进行粒子匹配，得到粒子运动速度和粒子空间分布情况。通过构建在线混合效果评估试验系统，可以对不同物理特性的水分散粒剂混合效果进行在线模拟，为优化水分散粒剂制备工艺以及解决水分散粒剂混合效果不佳的问题提供了技术支持。

4 助剂的应用和发展

在造粒环节和烘干环节，水分散粒剂形成的孔径大小以及孔径分布均匀度情况对于水分散粒剂的崩解性能有重要影响。技术人员以碳酸氢铵作为造孔剂加入到20%呋虫胺水分散粒剂中，然后通过对分散剂和填料的筛选确定出最佳的水分散粒剂配方。由于加入了碳酸氢铵，在低温条件下会发生分解产生二氧化碳和氨气，继而在造粒环节形成较大的孔。真空干燥过程促使水分快速蒸发使水分散粒剂形成较大的孔。另外，影响水分散粒剂性能的另一个因素是分散剂的化学结构。实验人员利用疏水性基团改性的甲基丙烯酸共聚钠盐制备成分散剂并作为水分散粒剂配方原料，试验发现水分散粒剂在干燥环节的水分蒸发速度越快，由于蒸发速度更快使得水分散粒剂孔径越大，而较大的孔径有利于水分散粒剂在水溶液体系中的扩散和崩解，产品分散性更好。

为了实现水分散粒剂最佳配方和最佳工艺条件，技术人员通过相容性实验对水分散粒剂配方进行筛选。以25%噻虫嗪水分散粒剂为实验对象，通过正交实验优化得到最佳配方为:分散剂(木质素磺酸盐)12%，崩解剂(硫酸钠)5%，润湿剂(十二烷基磺酸钠)2%，填料(高岭土)余量。试验得到的最佳工艺条件为:粒径0.4mm，干燥温度54℃，干燥时间5h。

在70%吡虫啉水分散粒剂配方优化中，技术人员对润湿剂、崩解剂的比例进行调节，然后对不同的木质素磺酸盐分散剂进行筛选，在配方为吡虫啉70%，木质素磺酸盐分散剂6%，硫酸铵3%，十二烷基硫酸钠2%，高岭土作为填料的情况下，GD―90、BCA的分散效果较好，悬浮率高于90%，而M―9的分散效果较差。