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1、张一宾 二 一三年九月 上海市农药研究所 农药和农药剂型加工 世界需要粮食 农业需要农药 农药为什么要加工成各种制剂 农药制剂的组成 农药剂型的分类 农药剂型及代码 农药剂型的发展方向 世界需要粮食 农业需要农药 1 全球土地 人口 粮食生产概况 2005年全球人口65亿 到2025年约为80亿 2050年至少91亿 耕地面积14亿公顷 粮食收获面积在20世纪70年代为7 5亿公顷 至今减至6 8亿公顷 再加之都市扩大 及沙漠化 每年约600万公顷 耕地面积要增加十分困难 2013年粮食产量19 1亿吨 较2012年增长7 但仍有0 3亿吨缺口 以目前人均年消费粮食400千克计 到2050年全
2、球每年需粮食为37亿吨 与现今的19 1亿吨每年相差约12亿吨 此要求单位面积产量至少增加50 以上 世界需要粮食 农业需要农药 农作物如果不使用农药 至少有70 因虫 菌 草害而损失 使用农药可挽回40 因病 虫 草害造成的损失 世界需要粮食 农业需要农药 此外 食品结构改变 生物燃料用农作物也需要粮食和占用耕地 食用1千克牛肉 11千克粮食1千克猪肉 7千克粮食1千克鸡肉 4千克粮食1千克鸡蛋 3千克粮食 世界需要粮食 农业需要农药 1998年全球生物乙醇314 2亿升2007年全球生物乙醇625 6亿升现已超过1000亿升生物柴油2000年全球72 1万吨2006年全球541 6万吨20
3、10年全球820万吨 世界需要粮食 农业需要农药 另外 自然灾害 如澳大利亚2006 2007年因干旱使小麦产量从2 02吨 公顷下跌到0 92吨 公顷 水源 禽畜流行病 高温 均对粮食造成极大损失 世界需要粮食 农业需要农药 对此 必须依靠育种 施肥 栽培来提高单位面积产量 但最根本的要靠农药来防治病虫草害 世界需要粮食 农业需要农药 世界需要粮食 农业需要农药 要将极少量的农药原药均匀喷施在广阔的田野中就离不开剂型加工 提高药剂的附着力 植物和动物表面有蜡质层 提升药剂的效果 渗透等 农药为什么要加工成各种制剂型 方便使用提高药剂稳定性延缓抗性降低毒性 一个农药的成功 一半在于剂型 农药为
4、什么要加工成各种制剂型 通常农药制剂主要由农药原药 稀释剂和助剂三大部分组成 1 农药原药包括 杀虫剂 杀菌剂 除草剂 植物生长调节剂 杀鼠剂 杀线虫剂等 农药制剂的组成 2 稀释剂 广义来说也是助剂一种 其包括水 溶剂 填料 溶剂 在加工乳油 油剂 浓乳剂等时 用于溶解原药和其他助剂的有机溶剂 要求价廉 对原药有足够溶解度 不影响原药稳定性 闪点较高 不易燃易爆 对作物安全 不发生药害 毒性低 挥发性低 黏度适中 更重要对人畜安全 现对DMF 苯类 DMSO 禁用 农药制剂的组成 填充料 固态农药制剂加工时 为调节含量和改善物理性状而加的固体物料 它可提高原药分散性 填充料包括植物性 花生壳
5、 木粉 活性炭粉 烟草杆粉等 矿物性 粘土 高岭土 陶土 硅藻土等 和化学填料 硅胶 白炭黑 碳酸钙等 三大类 它们无农药活性 也不与农药原药发生化学反应或分解 仅起填充稀释作用 农药制剂的组成 3 助剂 农药助剂是农药制剂加工或使用中 用于改善药剂性能的辅助物质 又称农药辅助剂 其本身无生物活性 但可增强药效 它可在制剂加工中加入 亦可在施药中加入到喷雾器中 农药制剂的组成 农药助剂包括湿润剂 表面活性剂 乳化剂 助溶剂 分散剂 展着剂 展开剂 粘着剂 增效剂 助悬剂 着色剂 诱变剂 助喷剂 发烟剂 消泡剂 抗结块剂 抗冻剂 稳定剂等 农药制剂的组成 2 湿润剂使不溶水的原药能被水湿润 并可
6、悬浮在水中 施药后可提高防效 1 表面活性剂对农药制剂起到分散 润湿 乳化等作用 按性能又分为润湿剂 乳化剂 消泡剂 稳定剂 辛 壬基酚类现被禁用 农药制剂的组成 3 乳化剂表面活性剂一种 主要为加工乳油 浓乳剂等所用的助剂 它可使二种不相溶的液体形成稳定分散的乳浊液或乳状液 此乳状液又分为水包油型 O W 和油包水型 W O 农药制剂的组成 4 分散剂其包括农药原药的分散剂和农药粉剂分散剂 它可使固体微粒均匀分散在溶液水中或固体填料介质中 形成均匀悬浮液 乳状液或粉状液 阻止药剂微粒间相互凝絮 结块 提高和改善药剂分散性能 常用的有 废糖蜜 纸浆废液 烷基磺酸盐 硅胶等 农药制剂的组成 5
7、助溶剂用于提高溶剂对原药的溶解度 常用于乳油和油剂 由于多为强极性化合物如DMF 甲醇 混甲酚 二甲亚砜 DMSO 会对环境产生不良影响 被禁限使用 农药制剂的组成 6 粘着剂可增加农药对固体表面粘着性 使药剂耐雨水冲淋 提高持效性 主要有植物油 淀粉糊 明胶等 7 展着剂又称展开剂 可降低药剂表面张力 使药液在作物表面均匀展开 如拉开粉 纸浆废液等 农药制剂的组成 8 稳定剂可抑制或减缓农药有效成分分解 其有的有抗凝作用 又称抗凝剂 用于防止农药制剂在贮存过程中物理性能变差 如结块 分层等 农药制剂的组成 9 增效剂本身无活性 但能抑制生物体内解毒酶 从而大幅度提高毒力和药效 并可延缓抗性
8、10 消泡剂可防止农药在使用时产生大量泡沫而影响药效 引起药害 另外在生物农药进行深层次发酵时也必须加入少量消泡剂 常用的有月桂酸 硬脂酸等 农药制剂的组成 11 抗冻剂根据使用地区加入乙二醇 食盐 氯化钙等进行防冻 其他还有发烟剂 助喷剂 着色剂等不一一介绍 农药制剂的组成 总之 助剂可以起到以下一种或几种功能 湿润作物或有害生物 减少喷雾蒸散 提高雾液沉淀抗气候力 加强渗透和穿透能力 调节药液的酸碱度 使混合物相互兼容 确保作物安全 减少流失 农药制剂的组成 如此 由农药原药 填充或稀释物及助剂组成农药各种剂型 农药制剂的组成 1固态剂型 农药剂型的分类 粉状制剂 可湿性粉剂 粉剂 可溶性
9、粉剂粒状制剂 颗粒剂 水分散粒剂 水可溶性粒剂片状制剂 普通片剂 泡腾片剂其他还有锭剂 胶囊剂等 2液态剂型 水基型制剂 水剂 微乳剂 悬浮剂 悬浮乳剂 水悬浮剂 水乳剂油基型制剂 乳油 可溶性液剂 油悬浮剂 超低容量喷雾剂 油剂 农药剂型的分类 3其他剂型熏蒸剂 气雾剂 种子处理剂 农药剂型的分类 1 乳油 EC 一种均相透明液体 能在水中分散成不透明乳液 在水中一般呈白色或天蓝色 乳液粒子在0 001 0 1微米 通常由有效成分 有机溶剂 表面活性剂组成 1 主要农药剂型 农药剂型及代码 优点 在有机溶剂中较稳定对昆虫和植物表面蜡质层有较好溶解和黏附作用具有良好润湿和渗透作用 可发挥药效具
10、较长持效 耐雨水冲刷 缺点 高浓度时往往称量或用量不准对植物毒性大易通过皮肤渗入人或动物体内溶剂会损失喷施器具等 塑料和橡胶 可能有腐蚀含大量有毒有害溶剂 造成污染现已限制或禁止 不得用有害溶剂 农药剂型及代码 2 粉剂指将农药分散在固体填料粉末中 可直接进行撒施 通常由原药 填料 助剂经混合 粉碎 混合而成 我国要求细度为95 过200目标准筛 粉粒直径74微米以下 平均粒径30微米左右 农药剂型及代码 优点 缺点 易加工 成本低 喷施时不需用水因在作物上黏附力小 故残留少 也不易产生药害 易飘移 特别是 10微米的微粒因受地面气候影响易飘散 较浪费对环境和大气污染大加工时粉尘多 含量低 运
11、输成本高 农药剂型及代码 3 可湿性粉剂易被水湿润并能在水中分散成悬浮的粉状剂型 它由农药原药和润湿剂 分散剂 填料混合粉碎加工而成 其在粉剂基础上发展而成的剂型 性能优于粉剂 可用喷雾器施药 它在作物上黏附性好 药效优于同种原粉 但不及乳油 加工方法如粉剂 农药剂型及代码 优点 缺点 价格相对便宜易贮存 运输对植物毒性风险低于乳油易量取及混配较之乳油和其他液剂 不易渗入人体 如加工质量差 产品易黏结 影响水中分解 造成喷洒不匀 有药害风险长期存放影响悬浮率和湿润性在倒取或混配时 易喷出被施药者吸入对喷雾器的磨损大 降低使用寿命加工时及倒药时易飘移 影响环境 农药剂型及代码 4 颗粒剂农药原药
12、在固体载体中分散后形成一定颗粒大小的固体制剂 按直径大小又可分为细粒剂 300微米 颗粒剂 300 1700微米 大粒剂 1700微米 颗粒剂由原药 载体 助剂 黏结剂等 加工而成 农药剂型及代码 特点 使高毒农药低毒化可控制有效成分释放速度 延长持效期使液态药剂固态化 便于包装等减少环境影响 减轻药害使用方便附着性差 影响药效及浪费 农药剂型及代码 5 微乳剂为以水为连续相 有效成分及少量溶剂为非连续相组成的透明或半透明的液体剂型 粒子大小在0 001 0 1微粒 肉眼不能观察 它溶于水 形成透明或半透明分散体系 故又称可溶化乳油 农药剂型及代码 优点 缺点 以水为主要溶剂 对环境影响优于乳
13、油粒子超细 易穿透害虫或植物表皮 可充分发挥药效避免乳油中有机溶剂的副作用 如刺激味 药害等 水份多 对农药稳定性有一定影响水中易分解的农药不适宜 农药剂型及代码 6 水乳剂有效成分以少量溶剂溶解后分散于水中形成浓厚乳状液体 粒径为0 2 2微米 其由农药原药 溶剂 主要为水 及表面活性剂组成 农药剂型及代码 优点 缺点 药效近似乳油 但持效期长黏附性和耐雨水淋洗能力优于乳油基本不用有机溶剂 对环境更安全 更环保避免有机溶剂带来副作用 水分大量存在 某些农药会分解对水敏感的药剂不宜加工成水乳剂 农药剂型及代码 7 悬浮剂固体原药分散于水中后形成悬浊状液态制剂 粒径为0 5 5微米 以2 3微米
14、为主 它由农药 水和表面活性剂所组成 为可湿性粉剂水基化 农药剂型及代码 优点 缺点 粒子细 能充分发挥药效 优于可湿性粉剂耐雨水淋洗 持效长 优于乳油更为环保 加工复杂粒子相对较大 易沉降分层 需有复杂的助剂系统 湿润剂 分散剂 消泡剂 增稠剂等 农药剂型及代码 8 水分散粒剂实际上为颗粒化的可湿性粉剂粉剂 它除了所需组分外 助剂系统还需有崩解剂 黏结剂 润滑剂等 农药剂型及代码 优点 缺点 无溶剂 无粉尘 更环保运输和应用方便可制成高浓度活性成分可加工成不同形状和粒径 加工过程复杂 加工成本高配方要求高 农药剂型及代码 9 微囊剂将农药有效成分以一层囊皮材料包裹 形成具有缓解性能的微囊悬浮剂或微囊粒剂 胶囊大小为10 30微米 持效期可通过调节囊皮厚度来调整 农药剂型及代码 优点 缺点 低毒化 持效期长减少药剂气味和刺激性 提高稳定性 悬浮稳定性较差 易分层加工成本高 农药剂型及代码 2 农药剂型代码 农药剂型及代码 农药剂型及代码 二化六个字水基化 颗粒化安全 方便 增效改进方向 1 将用有害有机溶剂的剂型水性化 以降低毒性 减轻药害 减少危险性 2 微小粉末剂型径粒状化或采用水溶性外包装以及实现颗粒化 防止粉尘吸入 漂移 并可方便施用 废弃容器易处理 3 控制释放及改进施用方法 能提高药效 节省劳力 农药剂型的发展方向 传统剂型及解决方法和取代剂型 农药剂型的发展方向
