25%氟啶虫酰胺·呋虫胺可分散油悬浮剂 的配方研制
2022-09-02余建波周学强何鹏辉张秋萍李文荣甄长征
余建波,周学强,何鹏辉,张秋萍,李文荣,甄长征
(江西红土地化工有限公司,江西九江 330321)
氟啶虫酰胺是一种吡啶酰胺类杀虫剂,在水中溶解度为5.2 g/L (20 ℃),熔点为157.5 ℃。其作用机理独特,具有一定的选择性、内吸性和渗透性,对蚜虫等刺吸式口器害虫具有很好的神经毒性和快速拒食活性,是非常值得开发的农药新品种[2]。呋虫胺是目前唯一含四氢呋喃环的新型烟碱类杀虫剂,水中溶解度39.8 g/L (20 ℃),熔点107.5 ℃。其杀虫谱广、活性高、速效性好、持效期长,具有触杀、胃毒和根部内吸活性,对刺吸口器害虫具有优异的防效[3]。由原药的水中溶解度可知,将氟啶虫酰胺·呋虫胺制成水基悬浮剂具有较大难度,而可分散油悬浮剂则是其非常合适的剂型。目前两者复配的可分散油悬浮剂暂未见报道。
1 材料与方法
1.1 试验材料
药剂:97%氟啶虫酰胺原药(江西汇和化工有限公司),98%呋虫胺原药(河北威远生化农药有限公司);油相载体:溶剂油200号(江苏华伦化工有限公司),油酸甲酯、一级大豆油(苏州丰倍生物科技有限公司),矿物油PIONIER 2078 (德国汉圣化工集团),10#白油(浙江正信石油科技有限公司);乳化剂:OF-4816 (南京科宏化工有限公司),YUS-110 (上海杰世化工有限公司),Geronol MO/P (索尔维化工集团),EL-10 (杭州久灵化工有限公司),无水505#、NP-4、AEO-3、AEO-5、601# (南京太化化工有限公司),乳化剂A (脂肪醇EO/PO嵌段共聚物);分散剂:SP-OF3498D、SP-2836 (江苏擎宇化工科技有限公司),YUS-EP60P (上海杰世化工有限公司),Zephrym PD2206 (Croda公司),SD-819 (上海是大高分子材料有限公司),Ethylan NS-500LQ (南京捷润科技有限公司),分散剂B (具有梳型结构的不饱和单体聚羧酸盐);结构稳定剂:有机膨润土SK-04 (苏州国建慧投矿物新材料有限公司)、气相白炭黑HL-380 (广州吉必盛科技实业有限公司)、结构稳定剂C (100#,嵌段聚合羧酸盐类,南京科宏化工有限公司)。
1.2 仪器设备
YP1002电子天平(上海津平科学仪器有限公司);EDF-550实验室多功能分散砂磨机(上海易勒机电设备有限公司);实验室立式砂磨机(沈阳化工研究院);U3000高效液相色谱仪(赛默飞世尔科技(中国)有限公司);PHS-3C pH计(上海仪电科学仪器股份有限公司);DHG-914OA电热鼓风干燥箱(沙鹰科学仪器(上海)有限公司);BCD-221WKDINE容声冰箱(海信科龙电器股份有限公司);76-1A玻璃恒温水浴锅(苏州市国飞实验室仪器有限公司);LS-POP激光粒度分布仪(欧美克仪器有限公司)等。
1.3 制备方法
按照配方组成,先加入油相载体、乳化剂和分散剂,使用实验室多功能分散砂磨机剪切3~5 min后,再加入结构稳定剂、氟啶虫酰胺和呋虫胺原药,继续剪切5~10 min后,转入立式砂磨机进行砂磨,砂磨时间1.5~2 h,粒径控制D90≤6 μm,砂磨结束后过滤锆珠,进行各项技术指标的检测分析。
1.4 检测方法
根据可分散油悬浮剂的质量技术指标,按相关国标进行检测。
2 结果与讨论
2.1 配方筛选
2.1.1 油相载体的筛选
油相载体对油悬浮剂的性能影响很大,主要表现在制剂的黏度、热贮稳定性、低温稳定性、药效和安全性等方面。油相载体的选择主要考虑3点[4]:一是固体原药在油相载体中溶解度低且化学稳定性好;二是为保证原药在油相载体中高度分散,要求油相载体闪点高、毒性和挥发性低,且有较高黏度;三是应具有较明显的增效作用。本试验选用了溶剂油200号、油酸甲酯、一级大豆油、矿物油PIONIER 2078、10#白油及其混合物作为油相载体,其筛选结果见表1。
从表1可以看出,综合性能相对最好的是一级大豆油,因此本试验选用一级大豆油作为油相载体。
使用者首先将臀部固定在气囊部位,并通过限位杆结构(如图二)的移动带动齿槽的转动,使得齿槽脱离固定齿,从而实现修复仪左右壳体的移动 ,然后适当调整左右壳体的距离,使其适合使用者的臀部大小。再通过卡扣固定齿槽,使人体感觉舒适,同时滑块的移动确保限位杆的距离适中,并将热管调节至人体中部,实现对人体的加热。
2.1.2 乳化剂的筛选
油悬浮剂使用时需兑水稀释,为使油悬浮剂中的油相组分在用水稀释后迅速乳化分散,必须选用合适的乳化剂。大豆油为多链不饱和脂肪烃,其分子量较大,乳化较为困难。本试验选用植物油专用乳化剂OF-4816和YUS-110为主乳化剂,搭配乳化剂单体进行了乳化剂的筛选试验,其筛选结果见表2。
从表2可以看出,乳化性能及热贮稳定性相对最好的是试验方案OF-4816 8%+AEO-3 5%+乳化剂A 3%和方案YUS-110 8%+AEO-3 5%+乳化剂A 3%,由于前一方案成本相对较低,因此本试验的乳化剂体系选为OF-4816 8%+AEO-3 5%+乳化剂A 3%。
表2 25%氟啶虫酰胺·呋虫胺可分散油悬浮剂乳化剂筛选试验结果
2.1.3 分散剂的筛选
油悬浮剂属于热力学不稳定体系,为使体系中粒子保持单独分散状态,消除聚集和凝聚,通常须加入一定量的分散剂,其作用是在颗粒周围形成保护层,阻碍磨细的颗粒相互靠近[5]。虽然油悬浮剂中加入乳化剂具有一定的分散作用,但无法完全取代分散剂的作用。本试验对市场上常见的几种油性分散剂进行了筛选,其筛选结果见表3。
表3 25%氟啶虫酰胺·呋虫胺可分散油悬浮剂分散剂筛选试验结果
续表3
从表3可以看出,用不同的分散剂制备的试样悬浮率差异并不显著,但其热贮稳定性存在较大差异。其中用分散剂B制备的试样性能相对最好,因此本试验选分散剂B作为分散剂,用量为2.0%。
2.1.4 结构稳定剂的筛选
要获得长期稳定的油悬浮剂体系,最重要的是尽可能地减缓已分散粒子的沉降速度。根据Stockes公式,介质黏度的增加可以减小粒子的沉降速度。制剂黏度过低时,在贮存过程中容易分层结块,影响使用;黏度过高时,不易倾倒,挂壁严重,给加工和使用带来困难[6]。由于大豆油自身黏度较大,因此,必须通过筛选试验来优化结构稳定剂的种类和用量。
从表4可以看出,结构稳定剂C在大豆油体系下降黏效果明显。综合倾倒性及热贮析油率结果,用有机膨润土SK-04 1.0%+结构稳定剂C 2%制得的样品相对最好,因此本试验的结构稳定剂体系为有机膨润土SK-04 1.0%+结构稳定剂C 2%。
表4 25%氟啶虫酰胺·呋虫胺可分散油悬浮剂结构稳定剂筛选试验结果
2.2 优选配方
综合上述各项筛选试验结果,确定了25%氟啶虫酰胺·呋虫胺可分散油悬浮剂的优选配方(表5)。
表5 25%氟啶虫酰胺·呋虫胺可分散油悬浮剂优选配方
2.3 配方重现性试验
25%氟啶虫酰胺·呋虫胺可分散油悬浮剂配方重现性试验结果见表6。
表6 25%氟啶虫酰胺·呋虫胺可分散油悬浮剂 配方重现性试验结果
2.4 质量控制指标测定
表7 25%氟啶虫酰胺·呋虫胺可分散油悬浮剂质量控制指标
3 药效试验
为验证25%氟啶虫酰胺·呋虫胺OD产品对茶树茶小绿叶蝉的防效,为将来的市场推广提供科学依据,对其进行了田间药效试验。在茶小绿叶蝉盛发初期,对茶树叶片进行正反面均匀喷雾,将茶小绿叶蝉为害的茶树上部嫩梢及成叶喷湿为宜。调查方法[7]参考试验准则GB/T 17980.56—2004,施药前调查茶小绿叶蝉虫口基数,药后1、3、7、10、20 d分别调查残留活虫数,计算虫口减退率和校正防效。调查时每小区随机调查100片嫩叶,调查叶片上茶小绿叶蝉的若虫数量,记载活茶小绿叶蝉的数量。
虫口减退率(%)=(药前活虫数-药后活虫数)÷药前活虫数×100 校正防效(%)=[1-(CK药前活虫数×处理区药后活虫数)÷(CK药后活虫数×处理区药前活虫数)]×100
通过表8可以看出,25%氟啶虫酰胺·呋虫胺OD对茶树茶小绿叶蝉具有良好的防治效果,表现出良好的速效性和持效性,药后1、3、7、10、20 d的校正防效整体均优于2个对照药剂,试验过程中对茶树安全,未出现药害症状。氟啶虫酰胺和呋虫胺复配后,25%氟啶虫酰胺·呋虫胺OD田间用药量比2种单剂使用时的叠加用量明显降低,药效提高的同时用药成本也降低了。为确保田间使用效果,推荐用药量为105~120 g a.i./hm2。
表8 25%氟啶虫酰胺·呋虫胺OD防除茶树茶小绿叶蝉田间药效试验结果
4 结 论
该产品为大豆油体系,黏度较大,制备难点之一在于保证稳定性前提下,如何降低产品黏度。试验筛选的结构稳定剂C对该体系降黏效果明显。通过各种助剂的筛选试验,获得了25%氟啶虫酰胺·呋虫胺OD的最佳配方。按照该配方制备的样品各项指标均合格,质量稳定,且其原料易得,制备工艺简单,易于工业化大生产。通过本试验研究,为烟碱类杀虫剂大豆油体系的可分散油悬浮剂产品的开发提供了一定的实践基础。
该油悬浮剂产品以大豆油为油相载体,与植物靶标亲和性好,耐雨水冲刷能力强,田间使用效果良好,因此开发该产品具有较广阔的市场前景。