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      表面活性劑在農藥基本劑型中的應用

      放大字體  縮小字體 發布日期:2014-07-02  瀏覽次數:3162
      核心提示:1.在農藥乳油中的應用工廠中生產的農藥,未經加工成型之前稱為原藥。固態的原藥稱為原粉,液態的原藥稱為原油。絕大多數的農藥是

      1.在農藥乳油中的應用

      工廠中生產的農藥,未經加工成型之前稱為原藥。固態的原藥稱為原粉,液態的原藥稱為原油。絕大多數的農藥是油溶性的,不能直接在農業上使用,為了使少量農藥能夠均勻地噴灑在大面積農作物上,最常用的方法之一就是把原藥配制成乳油后使用。乳油是農藥基本劑型之一,是由農藥原藥、乳化劑、溶劑、助溶劑配制成的透明油狀體,加水能形成相對穩定的乳狀液,穩定度要求在99.5%以上。乳油可分為O/W型和W/O型兩種乳狀液,O/W型一般選用親水性較高的乳化劑,W/O型一般選用親油性較高的乳化劑。絕大多數農藥乳油屬于O/W型乳油。

      農藥乳油的發展與表面活性劑的發展有著密切的關系。表面活性劑即乳油中的乳化劑,是農藥乳油中的重要組成成分。早期的有機合成農藥滴滴涕,用肥皂或硫酸化(或磺化)蓖麻油作為乳化劑,配成的乳油黏度很大,流動性能差,乳化分散性能不好,乳化劑的用量也很大。20世紀40年代中期,醚型非離子表面活性劑如烷基酚聚氧乙烯醚、芐基聯苯酚聚氧乙烯醚等,在農藥乳化劑中已占有主要地位,但也存在許多缺點。1955年發現了油溶性的十二烷基苯磺酸鈣與非離子表面活性劑復配的混合型農藥乳化劑。這種混合型乳化劑不僅用量明顯減少,而且具有良好的自動乳化分散性能,適用范圍廣。只要選擇不同種類、不同聚合度的非離子表面活性劑,即可用于配制各種農藥乳油。

      乳油的優點是:乳油加水稀釋成乳劑后,原油被分散成很小的液珠,因此可均勻地大面積施用,由于乳油中含有乳化劑,使乳油較容易在農作物、病菌和蟲體上潤濕、黏附,并且藥劑容易滲透到他們體內,可以獲得良好的防治效果。由于乳劑受風雨的影響較小,所以藥效期較長。乳油在加工制作和加水稀釋使用時,原藥不會像粉劑那樣飛揚而對操作人員造成危害。乳油的使用也很方便,加水稀釋成乳狀液后即可用噴霧器或其他工具進行噴灑。

      2.在可濕性粉劑中的應用

      可濕性粉劑是加入水中后能被水潤濕的粉狀制劑??蓾裥苑蹌┯赊r藥原藥、填料、潤濕劑、分散劑、穩定劑組成。填料要有很強的吸收性,將原藥吸收后形成的固體易于被粉碎,通常用黏土、硅藻土、二氧化硅作填料。這些填料使農藥原藥在貯存過程中能保持一定的熱穩定性,而且填料本身在水中有良好的懸浮性能,無絮凝現象。由于很多有機農藥都是疏水性物質,不能被水潤濕,因此在可濕性粉劑中要加入潤濕劑,潤濕劑要達到使可濕性粉劑在1~2min內即能被水潤濕的標準。為使藥粉能很快在水中分散,還要加入一定量的分散劑,使藥粉加水稀釋后有良好的、較長時間的懸浮性能,要求可濕性粉劑的懸浮率要達到70%以上。

      可濕性粉劑的潤濕好壞決定于選擇合適的潤濕劑及濃度。潤濕劑應選擇水溶性好的固體潤濕劑,而不是液體潤濕劑。這是因為:固體潤濕劑可以減少填料的液體載荷;能使表面活性劑較好地分布,而不吸收在填料內部。常用的潤濕劑是陰離子表面活性劑烷基苯磺酸鈉和非離子表面活性劑烷基酚聚氧乙烯醚。

      分散劑應選擇分散能力強的表面活性劑,例如某些嵌段或接枝聚合物表面活性劑;高分子分散劑,特別是分子或鏈節上有較多分支的親油基和親水基,并帶有足夠電荷的高分子。

      研究表明,使用同樣的農藥原藥制成不同劑型會有不同使用效果,一般配成乳油比可濕性粉劑的藥效好。這是因為可濕性粉劑顆粒較粗,使藥劑的分散沉積和覆蓋能力受到影響,而且藥劑的溶解、擴散、滲透能力也不能很好發揮,所以可濕性粉劑加工的顆粒細度一般要求達到5μm,并配合使用分散劑使懸浮率達到70%左右才能取得良好的藥效。

      與乳油相比,可濕性粉劑也有其優點。乳油在配制過程中要使用大量的有機溶劑,而配成可濕性粉劑不僅可節省大量有機溶劑,避免溶劑造成對環境的污染,而且可以節省乳化劑和包裝??蓾裥苑蹌┛墒褂密洶b材料,用后的空包裝容易處理,而乳油使用玻璃、金屬、塑料等硬包裝,用后的空包裝處理難度要大得多,而且容易造成二次污染和中毒事故。從長遠利益考慮,可濕性粉劑是重點發展的農藥劑型。

      3.在微乳液中的應用

      微乳農藥是利用表面活性劑的作用,將液態油性農藥以超微細狀態(粒徑0.1~0.01μm)均勻分散在水中,形成透明或半透明的均相體。微乳液是一個自發形成的熱力學穩定分散體系,表面活性劑是制備微乳液的關鍵組分。目前,關于微乳液的乳化劑選擇還沒有一套完整的理論依據,許多配方工作都以混合膜理論和加溶作用理論為基礎并參照表面活性劑的HLB值和臨界膠團濃度(cmc)進行綜合考慮和選擇,應注意以下幾個方面。

      (1)對非離子表面活性劑而言,因其親水親油性對溫度非常敏感,當體系溫度靠近三相區濁點線略低時,形成O/W型微乳液,升高溫度,親水性下降,體系變渾濁;當溫度接近而略高于三相區的濁點線時,形成W/O型微乳液。因此,單獨使用非離子表面活性劑制成的微乳液,溫度范圍窄,缺乏實用價值。改變表面活性劑中環氧乙烷鏈節(EO)平均數來調節親水親油性,分子中EO鏈節數分布越窄,三相區越小,形成微乳的范圍越大。增加分子中非極性基團和極性基團的大小,使cmc下降而保持HLB值不變,可提高微乳形成的范圍。

      2)對離子型表面活性劑而言,其親水親油性對溫度不敏感,可用加助表面活性劑的方法來調節,一般使用中長鏈的極性有機物,例如醇。C3~5醇易形成O/W型微乳液,C6~10醇易形成W/O型微乳液。此外,水相中加入鹽可調節離子型表面活性劑的親水性,有利于微乳的形成。

      (3)非離子和離子型表面活性劑復配,可以擴大微乳的使用范圍,目前在農藥配制中常采用這種方法。有時以醇鹽等作為調節劑,擴大微乳的使用范圍。如苯乙烯酚聚氧乙烯醚和十二烷基苯磺酸鈣的組合。農藥微乳液由于不使用有機溶劑而具有生產貯運安全,對人畜、作物、環境危害少的優點,而且分散度高,滲透性好。

      4.在水劑農藥中的應用

      農藥原藥溶解在水中,添加適宜的助劑而形成均一穩定的真溶液,這種制劑稱為水溶液又簡稱水劑。水劑劑型中的活性成分是分子或離子狀態,直徑小于0.001μm,此劑型易加工,具有低藥害,毒性小,易于稀釋,使用安全方便等特點,且具有良好的生物效應。但大多數農藥一般不溶或難溶于水,能加工成水劑的原藥品種并不是很多。

      為了改善水劑品質和提高藥效,制備水劑農藥需要添加適宜的助劑,但助劑不應與農藥有效成分發生作用,也不能影響水劑的外觀,即帶來渾濁、分層、沉淀。選擇水劑用表面活性劑一般應遵循以下原則:

      (1)水劑農藥用表面活性劑應該是低起泡性的或泡沫產生后能迅速消失的。在水劑中使用消泡劑時,消泡劑的選用應合理,不能影響水劑的穩定性及外觀澄清透明性,且各種助劑是低毒、易降解的。

      (2)在水劑農藥中使用的乳化劑可以是陽離子型、陰離子型、非離子型的表面活性劑,也可以是非離子型與另外兩種類型中的一類復配,其HLB值一般要求大于10,即親水性的。同時應根據農藥有效成分的結構和性能選用不同的助劑。

      (3)水劑中助劑的用量必須在其表面活性劑的cmc以上,這樣可形成穩定的膠團,有利于藥液生物活性的發揮。一般加入助劑的量為噴霧液最終質量的0.1%~0.5%。助劑不僅能降低表面張力和接觸角,增加藥液對葉面的親和能力,而且還能增強藥液對植物體內的滲透能力。

      任何助劑的選擇都應考慮農藥原藥的生物活性,不同的水劑農藥需采用不同的助劑。只有對水劑匹配適宜的助劑才能保證藥液不會流失,又不會造成藥液在葉面上不能完全鋪展。

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