《农药水性制剂研发中需注意解决的几个问题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《农药水性制剂研发中需注意解决的几个问题（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、农药水性制剂研发中需注意解决的几个问题农药水性制剂研发中需注意解决的几个问题近年来，随着人们环保意识日益增强，环保规定要求日益严格，加上全球石油价格上升，使得在农药乳油制剂中大量使用的有机溶剂甲苯、二甲苯价格大幅上升，导至乳油成本上升，同时由于乳油中甲苯、二甲苯的使用，增加了其对环境的污染。综合成本及环境污染等方面考虑，以有机溶剂作为稀释剂的乳油制剂受到限制，取而代之的是以水为基质的水性制剂。水性制剂是以水为稀释剂或基质的一类符合世界农药剂型发展方向的环保型绿色农药新剂型，主要包括水乳剂，微乳剂，水悬浮剂，水剂等。本文重点介绍水性制剂中水乳剂，微乳剂研发过程中需要注意解决的几个方面的问题。水乳
2、剂（Emulsion in water），简称 EW，它是将液体或与与溶剂混合制得的液体农药原药微小液滴分散于水中的乳状液的浓溶液，是一热力学的不稳定体系。其组成为：原药、助溶剂、表面活性剂、防冻剂、增稠剂、水等，主要技术指标为外观，有效成分含量，PH 值，倾倒性，乳液稳定性，持久起泡性，低温稳定性，热贮稳定性等。微乳剂（Microernulsion ）,简称 ME，它是液体或与溶剂混合制得液体农药原药以0.010.1um 的微粒分散于水中形成透明体系，是一热力学稳定的体系。其组成为原药，助溶剂，表面活性剂，水等，主要技术指标为外观，有效成分含量，PH 值，透明温度范围，乳液稳定性，持久起泡性
3、，低温稳定性，热贮稳定性。研究成一个高质量的农药水乳剂，微乳剂产品必须解决其外观稳定性，化学稳定性等技 术技术关键，同时还要赋予制剂的功能性，使活性成分充分发挥活性。1、外观稳定性、外观稳定性外观稳定性是农药制剂的最基本，最主要的技术指标，是剂型研究中必须要解决的技术关键之一，也是技术难点之一。它直接形响着制剂的正常生产，包装和使用。由于水乳剂，微乳剂是油性活性成分通过表面活性剂的作用，与水形成一体系。因此水乳剂，微乳剂的外观稳定显得更为重要。解决起来难度更大。1.1 水乳剂的外观稳定性水乳剂的外观为农药原药与适宜的助剂在水相中形成的稳定乳状液，久久置后允许有少量分层，轻微摇动或搅动应是均匀的
4、。一般允许小于 10的析水，不允许严重析水，分层，沉淀，结块，析油和破乳。外观稳定性差直接影响水乳剂制剂的药效，以 20氰戊菊酯水乳剂防治菜青虫试验为例，结果见表 1。表 1 20氰戊菊酯水乳剂田间防治菜青虫试验结果防效（）药剂名称外观浓度（倍）1 天3 天5 天20氰戊菊酯水乳剂1#析水 5合格300090.191.595.420氰戊菊酯水乳剂2#严重分层不合格300078.479.180.0表 1 结果可以看出外观不合格的 2#20氰成葡酯水乳剂样品防治菜青虫的效果明显差于外观合格的 1#样品。1.1.1 农药有效成分液体或与溶剂混合制得液体农药，在水中长期稳定，或通过防分介措施使其稳定。
5、一般而言在水中溶介度在 1000PPM 以下，极性较弱的农药配制成水乳剂，相对来说外观较稳定，对于高含量的水乳剂制剂，原药含量超高越好，含量太低，制剂中油性成分太多，可能很难配制出合格的水乳剂样品，如 60丁草胺水乳剂 50乙草胺水乳剂，60二嗪磷水乳剂，45咪鲜胺水乳剂等，以 60二嗪磷水乳剂为例，表 2表 2 60二嗪磷水乳剂的配制结果样品原药含量（）配方(按 100g)组成水乳剂外观原药助剂水60二嗪磷水乳剂 1#95641422合格60二嗪磷水乳剂 2#7580146严重分层表 2 结果可以看出，用 75二嗪磷原药配制 60水乳剂时，水乳剂中水含量仅占 6，无实际意义，而且水乳剂外观现
6、稳定性无法解决。1.1.2 表面活性剂表面活性剂是水乳剂的关键成分，它直接形响水乳剂的外观稳定性，一般选择高 HLB，大分子量非离子表面活性剂，单一或二元，三元复合使用，如表面活性剂 HLB 值很低，则会产生内部油包水（W/0）型，不同农药原药，由于其物性不同，配制水乳剂时需要不同类型的表面活性剂与之相适应，如 40毒死蜱水乳剂，4.5高效氯氰菊酯水乳剂，1.8阿维菌素水乳剂，25戊唑醇水乳性， 45咪鲜胺水乳剂等，样品所需的表面活剂种类不同，同时由于农药原药品种不一，制剂含量有高有低，表面活性剂的用量也不一样，一般为 5-10，过低表面活性剂用量，还将导致农药活性成分在制剂使用时难以充分发挥
7、药效，表面活性剂用量过大时，则又会增大制剂的粘度。乳液微粒大小受表面活性剂影响较大。因此表面活性剂的选择是配制水乳剂的关键。1.1.3 不同加工设备形响不同加工设备，由于搅拌型式不同，转速不同，所制得水乳剂粒径不同，由于粒径是形响乳化稳定性因素之一，只有微粒足够小，贮存不会有很大变化，此乳液在很长时间内才保持稳定。选用搪瓷反应釜，不锈钢搅拌桶，均质混合机，高压均质混合机进行比较试验，以原帛 1.8阿维菌素水乳剂为例，结果显示，用搪瓷反应釜，不锈钢搅拌桶加工的制剂外观稳定性差，用均质混合机加工的样品室温贮存 1 年有 3析水，而用高压均质混合机配制的样品外观稳定性最好，而且不受加料顺序影响。结果
8、见表 3表 3 加工设备应用效果（40%乙草胺水乳剂）设备名称搅拌器型式转速转/分样品外观判定搪瓷反应釜锚式85出料后 1h 分层不合格不锈钢搅拌桶螺旋浆500-900出料后 5h 分层不合格均质混合机转子5000-8000定温 1 年，3析水合格高压均质混合机转子8000基本无析水合格另外溶剂的选择，增稠剂的增加，加料顺序的变化都对水乳剂的外观稳定性产生影响。 1.2 微乳剂的外观稳定性微乳剂的外观为农药原药，水和适宜的助剂制成，应为透明或半透明均相液体，无可见的悬浮物和沉淀。由于微乳剂在冷热变化条件下，不发生不可逆相变，温度升高至一定温度时，样品变混。温度下降到一定温度时，样品变混或冻结。
9、因此微乳剂有一定的透明温度范围，一般要求透明温度范围 545。透明温度范围尽可能宽。1.2.1 农药有效成分液体或与溶剂混合制得的液体农药，在水中长期稳定或通过防分解措施使其稳定，均可配成微乳剂，如高效氯氰菊酯，氰戊菊酯，S-氰戌菊菊酯、高效氯氟氰菊酯、毒死蜱、二嗪磷、三唑磷、啶虫脒、氟铃脲、乙草胺、灭多威及其复合，杀虫单及复合等。一般而言，制剂含量越低越容易配制，原药含量越高，制剂中油性活性成分越少，也越易配制。原药水溶性越好，也越易配制。1.2.2 表面活性剂表面活性剂是制备微乳剂的关键组分，农药油性成分通过表面活性剂的作用，以微小粒子分散于水中成一均相透明体系，表面活性剂直接影响着微乳剂
10、的外观稳定性。非离子表面活性剂的亲水亲油性对温度敏感，温度升高，亲水性下降，体系变混，改变表面活性剂分子中环氧乙烷的平均数可调节亲水亲油性，增加分子中非极性和极性基团的大小，保持 HLB 值不变，可提高微乳剂形成的范围，非离子与离子型表面活性剂复合使用可以扩大微乳剂的温度范围。应根据不同原药的理化性能。可选择单一非离子表面活性或多种非离子表面活性剂复合或非离子和阴离子表面活性剂复配使用。微乳剂表面活性剂的用量一般为油性成分的 1-3 倍，应根据不同的原药选择合适的表面活性剂品种和用量。如 10%d-苯醚萄菊酯微乳剂需乳化剂 22%。5%氯氰菊酯微乳剂需乳化剂15%。12%高效氯氰菊酯灭多威微乳
11、剂需乳化剂 15%。1.2.3 水质的影响水作为微乳剂中的稀释剂，其加入量视不同品种和制剂中其他组分加入量而不同。如 4.5%高效氯氰菊酯微乳剂中含 60-70%的水，8%氰戊菊酯微乳剂中含 60左右的水，20%氰戊菊酯微乳剂中含有 40左右的水，5s氰戊菊酯微乳剂中含有 70左右的水，25毒死蜱微乳剂中含有 40左右的水。不同品质的水，其钙、镁离子浓度不一样，钙、镁离子浓度将影响表面活性剂的浊点，进而影响微乳体系的外观稳定性，因此水质也是影响微乳剂的物理稳定性的主要因素之一。表 4 不同水质对 4.5%高效氯氰菊酯微乳剂外观的影响编 号水质情况起粘外观冷藏外观0-5 2h热贮外观40 48h
12、4-01蒸馏水透明透明透明4-02去离子水透明半透明、恢复透明4-03自来水透明透明透明4-04硬水 342ppn透明透明透明4-05硬水 1140ppm透明分层可见水质硬度太大，对 4.5高效氯氰菊酯微乳剂外观有不利影响。表 5 水质对 8氰戊菊酯微乳剂外观的影响外 观编 号水质硬度起始室温三年501蒸馏水0.01透明透明502去离子水0.02透明透明503去离子水0.05透明透明可见，在 8氰戊菊酯微乳剂中，蒸馏水和去离子水均可使用。表 6 水质对 12灭多威高效氯氰菊酯微乳剂外观的影响编 号水 质起始外观冷藏外观01 48h热藏外观401 48h601蒸馏水透明透明透明602去离子水透明
13、透明透明603自来水透明透明透明604井水半透浑浊半透605硬水（342ppm）浑浊可见，制剂中蒸馏水、去离子水、自来水使用效果较好，井水、342ppm 硬水对制剂外观有不利影响。另外助溶剂的对微乳剂的外观也有一定影响。但加工设备、加料顺序对微乳剂的外观稳定性影响不大。2、化学稳定性、化学稳定性大多数农药活性成分在水中均有不同程度的水解。因此在水性制剂研究中，如何解决制 剂的化学稳定性，控制农药有效成分分解是技术关键之一，也是难点之一。农药在水乳剂、 微乳剂中的化学稳定性主要表现为以下几种情况：2.1 有些农药化学稳定性好，在水中也很稳定，在水乳剂、微乳剂中分解较小，和在乳 油体系中差不多。如
14、高效氯氰菊酯、氰戊菊酯、S-氰戊菊酯、毒死蜱、乙草胺等。表 7 4.5高效氯氰菊酯微乳剂和乳油热贮稳定性试验结果样品名称编 号原始含量（）542 14 天热贮分解率（）7014.611.907024.621.804.5%高效氯氰菊酯微乳剂7034.662.017044.591.887054.631.934.5高效氯氰菊酯乳油7064.582.11表 8 8氰戊菊酯微乳剂和乳油热贮稳定性试验结果样品名称编号原始含量（）542 14 天分解率（）8018.161.838028.211.578氰戊菊微乳剂8038.201.608048.121.918058.211.638氰戊菊酯乳油8068.181
15、.71表 9 25毒死蜱微乳剂和乳油热贮稳定性试验结果样品名称编号原始含量542 14 天分解率（）90125.371.0990225.211.2125毒死蜱微乳剂90325.500.9090425.490.8090525.221.1125毒死蜱乳油90625.281.03表 10 5S-氰戊菊酯水乳剂和乳油热贮稳定性试验结果样品名称编号原始含量（）542 14 天热贮分解率（）10-15.091.1010-25.111.215S-氰戊菊酯水乳剂10-35.081.4010-45.151.3110-55.101.255S-氰戊菊酯乳油10-65.051.00表 11 40乙草胺水乳剂和乳油热贮
16、稳定性试验结果样品名称编号原始含量（）54214 天热贮分解率（）11-0141.10.8540乙草胺水乳剂11-0242.01.0711-0341.61.1911-0442.21.2011-0541.51.0140乙草胺乳油11-0640.80.912.2 有些农药在水中易水解。制成水性制剂后，有效成分分解很快。采取防分解措施均不能解决其化学稳定性问题。这些原药不宜配制成水性制剂。如甲胺铃、久效磷、乙酰甲胺磷、氧化乐果、丙溴磷等。2.3 有些农药配制成乳油时，化学稳定性好，热贮后分解率小，配制成水乳剂，微乳剂时，分解率较乳油大，但仍小于 5%的标准。加入稳定剂后，分解和乳油相当。表 12 20%三唑磷微乳剂和乳油热贮稳定性试验结果。稳定性样品名称编号品种用量（）原始含量（）14 天分解率（）12-0120.213.57
