農(nóng)藥微乳劑是劑型開發(fā)的新方向之一｡在農(nóng)藥乳油中大量有機(jī)溶劑的使用,給自然環(huán)境帶來了嚴(yán)重的污染｡近年來,在美國等發(fā)達(dá)國家,對農(nóng)藥制劑中使用的二甲苯等的限制日益嚴(yán)格,從而促使水性化農(nóng)藥如微乳等劑型的發(fā)展｡我國直到20世紀(jì)90年代微乳劑才真正進(jìn)入研究和開發(fā)階段,微乳劑品種較少,特別是關(guān)于除草劑微乳劑的報道更少｡乙草胺是目前全國旱田除草劑的第一大品種,除草效果優(yōu)異,并且使用方便,價格便宜,深受廣大用戶歡迎｡目前僅見奧克公司已研制出50%乙草胺微乳劑乳化劑OX-8503報道｡鑒于50%乙草胺微乳劑的廣闊前景及其獨特性能,在此特對其進(jìn)行進(jìn)一步的研究｡

1實驗部分

1.1    實驗設(shè)備

高效氣相色譜,SP-502,山東魯南化工儀器廠;電熱恒溫培養(yǎng)箱,NMK-02型,湖北省黃石市醫(yī)療器械廠;農(nóng)藥乳液穩(wěn)定性測試儀,BC-01N型,大連北方分析儀器廠;架盤藥物天平､冰箱､燒杯､比色管､安培瓶若干｡

1.2    實驗藥品

乙草胺原油(質(zhì)量分?jǐn)?shù)92.4%),工業(yè)級,山東省濱州市農(nóng)藥廠;乳化劑,自制,由非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑復(fù)配而成;助表面活性劑,工業(yè)級,自選｡

1.3    微乳劑的配制及透明溫度區(qū)的測定

將計量好的原油加入攪拌器中,然后加入規(guī)定量的乳化劑,助表面活性劑及水,攪拌至均勻透明即可｡取上述調(diào)制好的微乳劑置于50mL具塞比色管中,插入溫度計,放在水浴中緩慢升溫,出現(xiàn)反相混濁時的溫度為透明溫度區(qū)上限｡同樣在冰箱中存放,緩慢降溫至凍結(jié),由凍結(jié)狀態(tài)恢復(fù)至均相透明液態(tài)時的溫度為透明溫度區(qū)下限｡

1.4    乳液穩(wěn)定性測定

乳液穩(wěn)定性測定按GB-37763-83標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行｡

用1mL注射器量取微乳劑0.5mL滴入100mL､30℃､342×10^-6的硬水中,上下?lián)u動2~3次,于30℃恒溫水浴中放置1h,上無浮油,下無沉淀,無濃度梯度,呈微藍(lán)色半透明溶液為合格｡

2          結(jié)果與討論

2.1    乳化劑的選擇

乳化劑是微乳劑的關(guān)鍵組分,是制備微乳劑的先決條件｡筆者以混合膜理論為基礎(chǔ),參考表面活性劑的HLB值,對乳化劑進(jìn)行綜合選擇,以山東濱化集團(tuán)非離子表面活性劑與陰離子表面活性劑進(jìn)行了多個配方組合､篩選,觀察所配微乳劑在不同條件下的外觀｡經(jīng)反復(fù)試驗表明,BW 165A､BW 165B､BW 165C有較寬的透明溫度區(qū)域,見表1｡

1)      實驗配方:w(乙草胺原油)=54.1%,w(乳化劑)=20%,w(水)=25.9%｡

從表1可以看出,乳化劑BW-165C透明溫區(qū)較寬,高溫和乳化性能合格,但抗凍能力還不夠強(qiáng)｡

2.2    助表面活性劑選擇

根據(jù)雙重膜理論,含有疏水基和親水基的小分子助表面活性劑存在,可降低表面張力及增加膜的流動性,因而混合膜易于彎曲｡當(dāng)油､水共存時,彎曲即自發(fā)形成,從而增強(qiáng)微乳劑的穩(wěn)定性｡實驗在乳化劑BW-165C的基礎(chǔ)上,對助表面活性劑進(jìn)行了篩選｡配制50%乙草胺微乳劑,得到透明溫度區(qū)寬,抗凍性強(qiáng)的微乳劑,見表2｡

1)      實驗配方:w(乙草胺原油)=54.1%,w(乳化劑BW-165C)=20%,w(助表面活性劑)=5%,w(自來水)=20.9%｡

從表2中可知,加入助表面活性劑,對微乳劑的透明溫度區(qū)､抗凍性能､熱貯性能及微乳乳化性有很大影響,所以助表面活性劑的選擇非常重要｡上表顯示助表面活性劑2號效果較好｡筆者將乳化劑BW-165C和助表面活性劑2號合稱為微乳劑乳化劑BW-1652｡

2.3    助表面活性劑用量對微乳劑的影響

根據(jù)微乳劑形成機(jī)理和混合膜性質(zhì),筆者對助表面活性劑的用量進(jìn)行了考察,結(jié)果見表3｡

從表3可以得出,助表面活性劑用量對微乳劑的透明溫度區(qū)影響較大,50%乙草胺微乳劑助表面活性劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%時效果最好｡從而確定微乳劑的配方:w(乙草胺原油)=54.1%,w(乳化劑BW 1652)=20%,w(助表面活性劑)=5%,w(去離子水)=20.9%｡

2.4    水質(zhì)的影響

在配制50%乙草胺微乳劑時需加入大量水,水的硬度會影響表面活性劑的濁點,從而影響油珠粒子在水中的分散效果,使體系的穩(wěn)定性失去保障,本實驗考察了不同水質(zhì)的影響情況,比較了蒸餾水,去離子水､自來水及硬水的配制及貯藏效果,結(jié)果見表4｡

從表4可以看出,用乳化劑BW-1652配制的微乳劑對水質(zhì)的適應(yīng)能力較強(qiáng),僅當(dāng)水的硬度升到1368×10^-6時,熱貯分層,但室溫下恢復(fù)透明｡說明水質(zhì)對50%乙草胺微乳劑影響不大｡自來水即可滿足要求,可使生產(chǎn)成本進(jìn)一步降低｡

2.5    熱貯穩(wěn)定性實驗

微乳劑中含有大量的水分,農(nóng)藥在水中的穩(wěn)定性的好壞,直接影響農(nóng)藥的使用藥效｡經(jīng)泰安市豐田農(nóng)業(yè)化學(xué)品廠(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗廠)按國家標(biāo)準(zhǔn)對乙草胺微乳劑的熱貯穩(wěn)定性進(jìn)行檢測,結(jié)果見表5｡

表中數(shù)據(jù)說明,用BW-1652配制的50%乙草胺各組微乳劑,經(jīng)54±2℃貯存14d分解率均符合標(biāo)準(zhǔn)要求｡

2.6    經(jīng)時穩(wěn)定性

將試樣裝瓶密封,于室溫長期貯存,觀察隨時間和室溫變化的制劑外觀,考察所選配方的經(jīng)時 穩(wěn)定性｡結(jié)果發(fā)現(xiàn),存放一年以上樣品仍為透明均相液體,流動性及乳化性能均佳,結(jié)果見表6｡

從表6中可以看出,50%乙草胺微乳劑經(jīng)過一年的自然貯存,外觀狀態(tài),乳化性能和分解率均符合標(biāo)準(zhǔn)要求｡

2.7    微乳劑質(zhì)量指標(biāo)測定結(jié)果

按上述微乳劑配制方法配制3個微乳劑試樣,進(jìn)行低溫(-20℃)和高溫(60℃)狀態(tài)下的性能考察,結(jié)果見表7｡

從表7中可以看出,在-20℃時凍成固體,60℃時微乳劑變成混濁乳液,但當(dāng)溫度處于透明溫度區(qū)內(nèi)時,迅速恢復(fù)成透明液體,乳化性能仍合格,說明該微乳劑耐溫性能比較好,適用環(huán)境溫度變化范圍寬,完全滿足應(yīng)用性能要求｡

3          社會效益

該制劑以水為介質(zhì),從而帶來了顯著的環(huán)境效益和社會效益,可改善工廠的操作環(huán)境,避免有機(jī)溶劑的毒害,工廠可省去龐大的溶劑貯罐及貯存費(fèi)用,并減少了安全防火負(fù)擔(dān),產(chǎn)品不燃不爆,比乳油貯運(yùn)安全,毒性低,用戶使用安全,產(chǎn)品成本比乳油低｡

4結(jié)論

(1)通過實驗獲得了用于配制50%乙草胺微乳劑的乳化劑配方及助表面活性劑的品種｡50%乙草胺微乳劑各項理化指標(biāo)達(dá)到了必要的水平｡

(2)在50%乙草胺微乳劑的配制過程中,選用合適的助表面活性劑,可擴(kuò)大透明溫區(qū)范圍,提高微乳劑的低溫性能和穩(wěn)定性｡

(3)配制50%乙草胺微乳劑時,助表面活性劑最佳用量為質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%｡

(4)50%乙草胺微乳劑與乳油相比,降低有機(jī)溶劑用量60%以上,帶來顯著的社會效益｡

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