农药剂型知识培训课件

1、2010年农药剂型知识培训 刘德友 目录 前 言 农药剂型学基础知识 农药剂型简单介绍 水基化剂型的开发研究与生产应用 农药剂型的发展方向红太阳创业二十一年来，通过实施产业创新、经营创新、技术创新、品牌创新、营销创新、外引内培育才创新、管理创新和整合资源创新八大创新，形成了今天发展的资本优势、技术优势、产业和产品优势、市场优势、人才优势、管理优势、品牌优势和公共关系优势等八大优势。红太阳正在改写世界环保农药技术、生产、市场和环保的国际格局。前 言2009末2010年公司扩产产品：吡啶规模至6.2万吨/年；新投产16种吡啶下游中间体共计20万吨年生产规模；百草枯规模扩大至折百阳离子2.1万吨/年

2、;草甘膦生产规模至6万吨/年;毒死蜱规模至1.2万吨/年;吡虫啉6000吨/年、啶虫脒4000吨/年;咪鲜胺6500吨年产量规模等。建立、完善吡啶碱、有机磷、拟除虫菊酯产业链农化新格局至2010年将新建成9条除草剂生产线和3条杀虫剂生产线 编号类别产品名称规模（吨/年）1除草剂二氯吡啶酸（毕克草）15002氨氯吡啶酸（毒莠定）10003高效氟吡甲禾灵（高效盖草能）10004精吡氟禾草灵（精稳杀得）10005氯氟吡氧乙酸（使它隆）3506烟嘧磺隆10007啶嘧磺隆10008炔草酸（麦极）15009草铵膦200010杀虫剂氟啶脲50011吡蚜酮35012烯啶虫胺1000 农药剂型学基础知识 农药是

3、人类防治农林病、虫、草、鼠害，以及仓储病、虫、鼠和病媒害虫的重要手段，是重要的农业生产资料。 农药原药，除少数挥发性大的和水中溶解度大的可以直接使用外，绝大多数必须加工成各种剂型，方可使用。在原药中加入适当的辅助剂，制成便于使用的形态，这一过程叫做农药加工。加工后的农药，具有一定的形态、组分、规格，称为农药剂型(pesticide formulations)。一种剂型可以制成不同含量和不同用途的产品，这些产品统称为农药制剂（pesticide perparations）。农药剂型加工的意义：赋形：能赋予农药原药以特定的稳定的形态 ，便于流通和使用，以适应各种应用技术对农药分散体系的要求。稀释作

4、用：将原药稀释至对有害物有毒，对其他生物不造成危害的程度。 优化生物活性：能使农药获得特定的物理性能和质量规格，使之喷洒在靶标上，均匀分布、黏着，表现良好防治效果。使原药达到最高的稳定性，以获得良好的“货架寿命”。扩大使用方式和用途。高毒农药低毒化：提高施药者的安全性。混合制剂具有兼治、延缓抗药性发展，提高药效。目前，世界上农药剂型分类有多种方法。按照农药剂型物态分类：剂型形态使用方法直接稀释后特殊固态粉剂、超微粉、粒剂、拌种剂、毒饵可湿性粉剂、可溶性粉剂、干悬浮剂、片剂烟剂、蚊香、熏蒸剂半固态糊剂、药膏、药涂料、诱捕剂悬浮剂、油悬剂、微胶囊悬浮剂/液态超低量油剂、超低量悬浮剂、油剂、成膜油剂

5、乳油、水乳剂、微乳剂、浓可溶剂、水剂液体熏蒸剂、气雾剂、热雾剂等农药剂型国际统一代码（农用农药剂型）剂型名称英文通用名简称乳油Emulsifiable concentrateEC水乳剂Emulsion,oil-in-waterEW悬浮剂Suspension concentrateSC微胶囊悬浮剂MicroCapsule suspensionCS可溶性液剂Soluble concentrateSL水剂Aqueous solutionAS微乳剂Micro-emulsionME可湿性粉剂Wettable powderWP可溶性粉剂Soluble powderSP颗粒剂granuleGR水分散颗粒剂W

6、ater dispensible granulWDG剂型名称英文通用名简称泡腾片剂Water dispensible tabletsWDT悬乳剂Suspension emulsionSE油剂Oil miscible liquidOL粉剂Dustable powderDP超低容量液剂Ultra low volume liquidULV超低容量悬浮剂Ultra low volume suspensionSU干拌种剂Powder for dry seed treatmentDS湿拌种剂Water dispersible powder for slurry seed treatmentWS悬浮种衣剂F

7、lowable concentrate for seed treatmentFS种衣剂Seed dressing agentSD 农药剂型开发与生产是农药使用的前提，没有农药剂型和农药剂型加工就难以谈及农药使用问题。 目前国际上规定的农药剂型中用于农业（包括林业）病、虫、草害防治使用的主要有以下几种：（喷雾使用）AS、SL、EC、WP、SP、SC、SE、EW、ME、CS、WDG、ULV（撒施）DG、WDT (拌种用)WS、SD、DS、FS 下面对于一些主要的农药剂型进行简要介绍：农药剂型简单介绍农药剂型简单介绍水剂（AS） 所有农药剂型中最简单的是水剂，即一种水溶性好的农药活性成分的液体制剂，

8、药剂以分子或离子状态分散在水中的真溶液制剂。它只需在喷雾桶中用水稀释即可使用。具有低药害、毒性小、使用安全又方便和药效高等优点。农药剂型简单介绍可溶性液剂（SL）可溶性液剂是均一、透明的液体制剂，用水稀释后，形成真溶液，药剂以分子状态分散在介质中，直径小于0.001微米。 制备可溶性液剂的主要关键点是溶剂的选择，如20吡虫啉SL（麦雨道）使用的溶剂为DMF和DMSO混合物，这两种溶剂具有极性和非极性双重性质，能够很好的使吡虫啉溶解于水中，形成SL。 SL具有能够很好地溶解植物和害虫蜡质层的特点，能够使农药有效成分更好的布展或渗透到作用物中。 如20吡虫啉SL（麦雨道）、20啶虫脒SL（阿达克5

9、号）。农药剂型简单介绍乳油（EC） 乳油是农药基本剂型之一。它是由农药原药按照规定的比例溶解在有机溶剂中，在加入一定量的农药乳化剂而制成的均相透明油状液体。加入水中形成相对稳定的乳状液。 在目前农药剂型中，乳油是比较广泛使用的剂型之一，其制剂涵盖杀虫剂、杀菌剂、除草剂及其他类。乳油稀释前后状态对比可湿性粉剂（WP） 可湿性粉剂是含有原药、载体和填料、表面活性剂（润湿剂、分散剂等）、辅助剂并粉碎得很细得农药制剂。此种制剂在用水稀释成田间使用浓度时，能形成一种稳定的、可供喷雾的悬浮液。 可湿性粉剂是农药中历史悠久、技术比较成熟、使用方便的一种剂型，它与粉剂、乳油、颗粒剂、水剂一起被成为传统的五大农

10、药剂型。可溶性粉剂（SP） 可溶性粉剂是指在使用浓度下，有效成分能迅速分散而完全溶解于水中的一种新剂型，其外观是粉末状。 能够加工成可溶性粉剂的农药，大多常温下在水中有一定的溶解度的固体原药，或原药可以转化为可溶性盐 红太阳集团现有20%啶虫脒SP（阿达克4号） 、50草甘膦SP 。悬浮剂（SC） 本剂型是将不溶于水的固体农药加工成微粒颗粒（一般粒径小于5微米），依靠加入表面活性剂分散在水中的悬浮剂。 因为它无粉尘，易计量、对操作者和使用者以及环境很安全，粒径比可湿性粉剂更细，故药效更高，已经成为取代可湿性粉剂的优良剂型之一，在世界各国和我国发展十分迅速。 目前红太阳现有：4.5高效氯氰SC（

11、叶屏）、 38莠去津SC 悬浮剂稀释前后状态对比水乳剂（EW） 它是不溶于水的原油或原药溶于不溶于水的少量有机溶剂所得到的液体（油相）分散于水中形成的一种农药剂型。 由于安全以及少用和甚至不用溶剂的原因，水乳剂已引起人们的很大关注。它是用水代替有机溶剂作为介质的一种水包油的乳状液制剂，平均液滴粒径小于2微米，外观是乳白色牛奶状。用水稀释时与乳油倒入水中形成的外观并无不同。它与乳油相比，在制造和使用安全性、运输包装上更有优势，减少有机溶剂的用量，可以提高农药的环保性和安全性。 红太阳集团现有2.5%高效氯氟氰菊酯EW(金太阳花)、4.5%高效氯氰菊酯EW(大方向)。水乳剂稀释前后的状态对比悬乳剂

12、（SE） 它是用一种不溶水的固体农药和另一种不溶于水的液体农药以水为介质依靠表面活性剂加工成一种悬乳状混合分散体系的制剂。这种混合剂型是人们所欢迎的，因为它很方便，并确保用户使用不同农药成反的正确量，而又避免通常桶混时产生的不均匀性。它不仅保持其原有的生物活性，而且扩大应用范围和延缓抗药性的产生，同时免除多种农药在使用前的临时复配，保证复配合理性。微乳剂（ME） 微乳剂在热力学上是稳定透明的乳液，有很小的粒径（0.010.1微米），是真正接近于胶体溶液的单相体系。其优点是节省大量有机溶剂，对人、环境安全，闪电高、不易然、贮运安全；喷洒时臭味减轻，乳状液的粒子超微细、药力高。 红太阳集团现有4.

13、5%高效氯氰菊酯微乳剂（绿丹）微乳剂稀释前后状态对比微胶囊悬浮剂（CS） 它是指将液体和固体农药有效成分包在囊壁材料中形成粒径550微米的微小球状分散在水中的悬浮制剂。 该制剂具有许多优点，如降低高毒物的毒性，降低鱼毒，延长农药药效期，减少农药的挥发度，降低可燃性，减少溶剂量，掩蔽气味，降低农药单位使用量和减少对环境的污染等。 红太阳集团现有8氯氰菊酯微胶囊剂(绿色威雷）。微胶囊剂显微照片水分散粒剂（WDG） 水分散粒剂是20世纪80年代初期发展起来的农药新剂型，是在可湿性粉剂和悬浮剂基础上发展的新剂型。 它具有很多优点：没有粉尘飞扬；与WP/SC相比有效成分含量高、体积小，运输方便；物理化学

14、性质更稳定；水中分散性好，悬浮率高；流动性好，易包装和使用。WDG投放在水中的分散状态WDG分散在水中的状态水基化剂型的开发研究与生产应用 随着环保农药呼声的日渐增高，水基化农药的发展也越来越受到重视。下面我就以水乳剂与微乳剂为例进行简单的分析 农药微乳剂和水乳剂的研究与应用状况 水乳剂与微乳剂的概念及其关系水乳剂和微乳剂一般均为通过表面活性剂的作用形成的以水为连续相的O/W型乳液分散体系。两者区别在于： 400nm 粒径 外观 表面物化性能 配方构成 成本 药效MEMEWEW 微细乳液（MEW）在水乳剂（粗乳液）和微乳剂（微乳液）的中间存在的一种稳定的中间态微细乳液MEW（暂名） 粒径范围5

15、0250纳米 外观为带荧光白色液体 入水分散形成半透明液体。 我们用转相乳化（PIT）法制成2.5%联苯菊酯MEW，无需使用高剪切乳化机分散，即低能乳化法，其经时稳定性已超过3年，除粒径与普通水乳剂有差别外，其结构组成完全与水乳剂一样。 2.5%联苯菊酯MEW粒径分布图 2.5%联苯菊酯MEW与EW外观 MEW与EW稀释形态 ME到EW之间并无明显界限,一定条件下可以转化生产乳油的乳化剂同样可以制成粗乳液、微细乳液和微乳液，如果增加粘度调节剂或助表面活性剂可以分别形成稳定的水乳剂或微乳剂 选择的乳化剂品种不同，得到的乳状液的形态也不相同 在溶剂使用方面，水乳剂和微乳剂基本相同，只有防冻剂及助表

16、面活性剂的使用在不同的农药品种有不同的选择选择国产乳油用的乳化剂，用量一般偏高，如果选择水乳剂及微乳剂的专用乳化剂，乳化剂和助表面活性剂的用量都会大大减少，同时稳定性会进一步提高。 微乳剂一般适宜于低含量（一般10%）制剂品种 微乳剂与水乳剂溶助剂成本差别不大,都远远低于乳油 微乳剂的经时稳定性和药效一般优于水乳剂目前，市场上许多农药化合物是高活性品种，如菊酯类和阿维菌素、甲维盐等，大部分产品登记含量在10%以下，这些品种做成微乳剂和水乳剂都是非常适宜的，高含量的制剂制水乳剂更好 新烟碱类如吡虫啉、啶虫脒在大多溶剂中的溶解度皆很低，做乳油也要添加极性溶剂助溶，以有机酸助溶法却很容易制成各种含量

17、的微乳剂杀菌剂中的三唑类如氟硅唑、丙环唑、苯醚甲环唑等一般制剂含量较高，常规的微乳剂制法不易，也可用有机酸助溶法制微乳剂 水乳剂与微乳剂的生产 水乳剂的生产主要考虑的是所用的高能剪切设备能够分散到我们规定粒径范围的乳状液，这种设备及工艺流程即是可行的 水乳剂配方与配套的生产设备筛选需要一定时间反复调整测定 水乳剂生产过程中一般不容易及时发现性变，经过长时间贮藏后才能发现问题。一旦出现问题，重调恢复的难度较大。 微乳剂的生产工艺基本与乳油一致 ，一些品种必须按照规定的投料顺序进行生产 。 生产过程中还可以根据需要对透明温区、PH值等指标进行调整，以达到最佳效果 不同类型水乳剂和微乳剂配方研究实例

18、分析 水乳剂普遍被认为是一种应该鼓励的替代乳油的环保型制剂。 微乳剂长期以来存在争论，典型的反对观点有二：一是乳化剂用量大、成本高；二是需用一定量的极性溶剂，甚至是DMF等不安全的极性溶剂，比乳油的环保问题更大。 微乳剂产品技术、工艺与性能经过十多年研究与生产实践，已完全解决了上述问题，同时因其药效好、助剂成本低、对表面活性剂选择范围宽，生产工艺和设备简单而大受欢迎，很多产品如2.5高效氯氟氰菊酯ME、4.5高效氯氰菊酯ME、阿维菌素和甲维盐ME等已经成为了当前农业病虫害防治领域的主要农药制剂。 菊酯类水乳剂和微乳剂 典型的微乳剂更适用于高活性品种的低含量制剂产品。 含氮杂环类农药品种的水乳剂

19、和微乳剂 吡虫啉或啶虫脒等杂环类药剂利用 “酸助溶法”可以制成较高含量的微乳剂产品，其存在状态可能是一种酸碱离子络合态，形态、外观、入水分散过程、粒径范围等与微乳剂定义的所有特征相同，目前划归微乳剂范畴管理有利于促进其发展。 有机磷及氨基甲酸酯类水乳剂和微乳剂 有机磷及氨基甲酸酯类型的产品应以加工水乳剂及高含量（80以上）乳油为好，且成本低。由于稳定性问题，这类品种水基化的品种不多，从环保的角度可能以高浓度的非芳烃化乳油更合理。 阿维菌素等抗生素类水乳剂和微乳剂 乳油产品所用的有机溶剂要比水乳剂和微乳剂高出很多，水乳剂和微乳剂所用的助剂及溶剂量相当，微乳剂也并未大量使用极性溶剂。 在制剂含量较

20、低的品种中乳化剂用量基本一致，但随着含量增加，微乳剂所用乳化剂也有所增加,成本上升,而水乳剂的综合优势就明显了。 微乳剂适用于含量较低的农药高活性农药品种，无论从生产成本或环保角度都是合理的，而高含量的制剂制成无芳烃化乳油或水乳剂就更经济更环保。 微乳剂和水乳剂研发实例小结 存在问题与改善对策 生产中的常见问题 水乳剂经时稳定性较差，药效不如微乳剂和乳油 微乳剂常见问题是乳液不稳定、容易结晶析出、透明温区窄、制剂含量做不高等。 一个成熟的产品应该在不同的气候地点、水质及多批次生产后经过正常的两年常温贮存才能得以验证稳定性。 水乳剂问题的改善 加强水基化制剂配方的生物利用率，有助于提高其药效。1

21、.8%阿维菌素EC、ME、EW在水稻叶粘附功情况在水乳剂中添加有机硅、植物油、氮酮等增效助剂，有助于提高药效 微乳剂问题的改善 适宜于高活性、低含量品种，选择合适的农药品种 选择合适的溶助剂体系 酸助溶法、转相法、热溶法等工艺有助于改善其配方质量及成本水乳剂生产设备简单介绍 水乳剂实际生产加工的使用设备及工作原理、工作流程的示意图。爪式高剪切分散乳化机 由于转子高速旋转所产生的高切线速度和高频机械效应带来的强劲动能，使物料在定、转子狭窄的间隙中受到强烈的机械及液力剪切、离心挤压、液层摩擦、撞击撕裂和湍流等综合作用，从而使不相溶的固相、液相、气相在相应成熟工艺和适量添加剂的共同作用下，瞬间均匀精

22、细地分散乳化，经过高频的循环往复，最终得到稳定的高品质产品。 能量分布图 在高速旋转的转子产生的离心力作用下，图中的物流从工作头的上下进料区域时从轴向吸入工作腔。 工作过程强劲的离心力将物料从径向甩入定、转子之间狭窄精密的间隙中。 同时受到离心挤压、撞击等作用力，使物料初步分散乳化。 在高速旋转的转子外端产生至少15m/s以上的线速度，最高可至40m/s，并形成强烈的机械及液力剪切、液层摩擦、撞击撕裂，使物料充分的分散、 乳化、均质、破碎、同时通过定子槽射出。物料不断高速地从径向射出，在物料本身和容器器壁的阻力下改变流向，与此同时在转子区产生的上、下轴向抽吸力的作用下，又形成上、下两股强烈的翻动湍流。物料经过数次循环，最终完成分散、乳化、均质过程。 基本形式三级管线式高剪切分散乳化机农药剂型的发展方向（1）以水替代现有制剂中使用的有机溶剂，以降低毒性，减轻药害和环境污染，使之变成非危险品；（2）将微粉剂造粒，以防止人吸入粉尘和漂移；（3）控制药剂的释放，改进施用方法等，从而使制剂功能化。 粉剂可湿性粉剂颗粒剂悬浮剂水分散颗粒剂、片剂水乳剂乳油微胶囊悬浮剂微乳剂悬乳剂改变老剂型、开发新型农药剂型的总体思路为：水基化颗粒化水基化 缓释 至2003年，全球共有近