10%顺式氯氰菊酯水乳剂研究.doc

10%顺式氯氰菊酯水乳剂研究 周明福,吴海滨,娄全强,王苗儿(杭州庆丰农化有限公司,杭州310017) 摘要:研究了10%顺式氯氰菊酯水乳剂配方筛选和制备方法,以及配方中各组分的最佳含量,并进行了水乳剂各性能的评价,最终得出10%顺式氯氰菊酯水乳剂的最佳配比。该产品配方优良,制剂稳定,成本低,对环境友好,使用安全,具有很好的发展前景。 关键词:顺式氯氰菊酯;水乳剂;乳化剂;配方设计 随着社会的发展进步,人们对环境保护的重视以及可持续发展的需要,当今世界对农药的安全性提出了严格的要求,以减少或避免农药的不良影响,延长农药的使用寿命。目前,剂型加工的主要方向是制造具有下列功能的制剂:降低毒性,提高安全性;减少污染;减轻对作物的药害;对使用者更安全;便于使用,节约劳动力;节约能源,降低价格;提高生物利用率;向着水性、粒状、缓释、多功能及省力化方向发展1。水基性制剂是以水为稀释剂或基质的一类农药新制剂,主要包括水乳剂、微乳剂、悬浮剂等,是符合世界农药剂型发展方向的环保绿色农药新剂型,也是目前国外发达国家主要农药剂型之一。 我国从20世纪90年代初开始研制水乳剂,并已开发出4.5%高效氯氰菊酯、10%氯氰菊酯、10%氰戊菊酯等品种2。本文以顺式氯氰菊酯为对象,系统地研究了顺式氯氰菊酯水乳剂、乳化剂的配方以及乳化剂中表面活性剂、溶剂、防冻剂的筛选。1实验部分1.1实验材料 96%顺式氯氰菊酯原药(南京红太阳公司生产);溶剂:二甲苯(嘉兴实业化工有限公司生产);非离子表面活性剂:TX-20,TX-15,农乳1601#,农乳1602#, D-252(苯乙烯基聚氧乙烯醚磷酸酯类),农乳700#,农乳400#,农乳600#系列(辽阳奥克助剂公司生产);离子表面活性剂:农乳500#公司生产,十二烷基聚醚磷酸酯盐(辽宁丹东安康精细化工公司生产);防冻剂:乙二醇,甘油,尿素,NaCl等;蒸馏水、自来水。1.2实验器材 1702型塞多利斯0.1mg电子天平, FA25型实验室高剪切分微乳化机(上海弗鲁克流体机械制造有限公司),DHG-9031A型电热恒温干燥箱。1.3实验方法1.3.1加工工艺 按照配方要求,将原药、溶剂和乳化剂加在一起搅拌,使溶液成为均匀油相。将水、防冻剂混合在一起,成为均匀水相。在高速搅拌下,将水相缓慢加入油相或者将油相缓慢加入水相,使乳状液形成分散良好的水乳剂3。1.3.2性能测定方法41.3.2.1pH值测定 参考国际农药分析协作委员会(CIPAC)方法MT 75(pH值测定)进行。1.3.2.2热储存稳定性能测定 参考国际农药分析协作委员会(CIPAC)方法MT 46(加速贮存试验法)进行。水乳剂的热贮存稳定性包含物理稳定和化学稳定两种。按照国家标准中关于贮存稳定性的试验条件为(542)的条件下贮存两周,检测有效成分顺式氯氰菊酯的含量、乳液稳定性、再乳化性和持久起泡性应符合要求。要求制剂外观保持均匀,不析出油(水)层,维持良好的乳状液,只分出乳状液和水,轻轻摇动仍能成为均匀乳状液算合格,有效成分的分解率应不大于5%。1.3.2.3低温稳定性能测定 参考国际农药分析协作委员会(CIPAC)方法MT 39(0下液体制剂的稳定性)进行。合格的水乳剂在低温(02)冷贮7d,在轻度震动后,无可见分离颗粒或油状物为合格。2结果与讨论2.1配方筛选设计2.1.1溶剂的选择 由于顺式氯氰菊酯原粉常温下为固体粉末状物,流动性差,故在制剂中加有机溶剂改善其流动性。按照顺式氯氰菊酯原粉理化性质及水乳剂选用非极性或弱极性溶剂的一般原则,综合经济成本选用二甲苯为顺式氯氰菊酯原粉的溶剂。2.1.2防冻剂的选择 2.1.3乳化剂配方的筛选2.1.3.1乳化剂的初选 水乳剂中,乳化剂的作用是降低界面张力,将油相分散、乳化成微小油珠,悬浮在水相中,形成乳状液。因此,乳化剂的选择是水乳剂配方研究的关键。 据伍翔、魏方林等报道,采用震荡法和高剪切法制乳得到的水乳剂,其粒径分布和中位径分布的变化规律十分相似,离心稳定性的变化也有类似的规律5。因此,在乳化剂的初选中可用震荡乳化法代替高剪切乳化法制备水乳剂,对水乳剂的配方进行筛选,可以达到快速筛选和节省原材料的目的。 筛选方法:农药乳化剂一般由一种或一种以上单体复配而成。水乳剂中乳化剂一般用量为2.5%10%。本实验乳化剂配方初步选用量为10%,用各表面活性剂单体单独按10%用量配制(水暂不加)成高浓度油相(见表2),再将所制得高浓度油相按照不同的配比进行混合,从而保证乳化剂用量(10%)不变的条件下改变乳化剂中各表面活性剂在乳化剂中所占的比例,然后加水和防冻剂补足到100%,震荡制得水乳剂并按照测定方法进行分析筛选。 2.1.3.2乳化剂用量选择 水乳剂中乳化剂一般用量为2.5%10%,用筛选好的乳化剂配方,按乳化剂量为2.5%、10%分别加工成两个乳化剂含量不同的10%顺式氯氰菊酯水乳剂A和B,再用A、B按照不同的配比混合,从而达到改变乳化剂用量的目的,搅拌均匀并进行水乳剂各项指标测定。2.2配方确定(1)溶剂的确定 在配方中,20%二甲苯在20刚好能完全溶解10%顺式氯氰菊酯原粉。确定溶剂为二甲苯,用量20%。(2)防冻剂的确定 从表1实验结果来看,防冻剂用乙二醇和甘油均可,尿素和氯化钠会产生分层和不稳定现象。由于乙二醇比较经济实用,因此,选用乙二醇作为防冻剂,使用量为5%。(3)乳化剂配方的确定 通过震荡法制水乳剂,改变乳化剂中各表面活性剂比例,初选实验表明,农乳600#B(使用量2%)、D-252(使用量6%)、农乳500#(使用量2%)此综合性能最好。热贮(542)14 d稳定,乳液不分层;冷贮0-57 d稳定,无结晶和分层现象;冻熔实验合格。10%顺式氯氰菊酯水乳剂乳化剂配方,其单体用量比为:农乳600#B:D-252:农乳500#=2:6:2。(4)乳化剂用量的确定 实验表明:乳化剂用量在7%10%之间,水乳剂各项指标合格。10%顺式氯氰菊酯水乳剂乳化剂推荐用量8%。(5)稳定性实验 按照以上配方,利用高速剪切乳化法在高速剪切乳化机5000r/min条件下搅拌5min,并对水乳剂进行各项性能检测。顺式氯氰菊酯是一种拟除虫菊酯类杀虫剂,在以前的实验中发现,该药对光稳定,热稳定性好,在酸性及中性条件下稳定,但碱性(pH 8)偏高时不稳定6,分解速度加快。因此在水乳剂的配方研制中,分解是很关键的问题。我们通过稳定性考察,结果表明,此配方在542的情况下热贮14 d后,酸度(以H2SO4计)0.1%,酸度合格,分解率在1.7%左右,低于5%的指标要求,并且制剂没有出现分层现象,析水率小于1%。该配方是一个稳定可行的配方。(6)10%顺式氯氰菊酯水乳剂配方的确定 通过以上实验表明,10%顺式氯氰菊酯水乳剂最佳配方见表3。 3结论 按照配方配制而成的10%顺式氯氰菊酯水乳剂,具有良好的稳定性,经冷贮、热贮,分解率均在允许范围之内(5%) ,且各项技术指标测试均符合要求。它加工工艺简单,性能稳定,质量可靠,采用水作载体,剂型环保,对环境污染小,使用安全,相对乳油和微乳剂等剂型具有成本低的优势,有较强的市场竞争力和开发前景。参考文献:1王彦华,王鸣华,张久双.农药剂型发展概况J.农药,2007,46(5):300-304.2凌世海.浅谈我国农药水性化剂型的开发J.安徽化工,2005,138(1):40-42.3王军,杨许召,葛虹.