24、刘志文-高含量与低熔点水悬浮剂配方解决方案与分享

高含量与低熔点水悬浮剂配方解决方案与分享无锡颐景丰科技有限公司刘志文技术总悬浮剂基本理论基础农药水悬浮剂（SuspensionConcentrate，SC）是一种复杂的多分散体系，在加工、贮存、农药水悬浮剂使用过程中，涉及多方面的界面现象和吸附及流变等问题，需要利用界面化学、吸附理论及流变学多重学科去分析讨论。水悬浮剂基本理论基础从界面化学与胶体化学上来讲农药水悬浮剂普遍存在着：1.液-固界面（原药颗粒与水相润湿与分散）2.气-液界面（液相中的气泡消泡）3.液-液界面（水相中的溶剂乳化或相容）4.气-液-固界面（增溶增效）ClicktoedittextstylesEdityourcompanyslogan水悬浮剂基础理论ClicktoedittextstylesEdityourcompanyslogan表面活性剂在固-液界面上存在吸附上，其吸附机理表现为以下4点1.离子交换吸附指已吸附在固体表面的反离子被表面活性剂离子所取代。2.离子对吸附表活离子浸染固体表面空位与已吸附离子成对这是离子型表面活性剂主要的吸附机理。3.氢键效应及分子间力吸附表活与吸附物间可形成氢键，或通过基团间的色散力诱导力及偶极力而形成的结合，分子间力具有加成性，因吸附物相对分子质量的增加而增强非离子表活主要就是氢键和分子力而形成吸附的4.π电子的极化作用吸附富电子的芳核吸附物与真电荷的吸附剂之间的吸引作用。5.色散力吸附固体表面与表面活性剂分子间存在着色散力，从而导致吸附。这种吸附随分子量的增大而增大，并与其它吸附同时存在。6.疏水基团间的相互作用吸附表面活性剂的疏水基链与已吸附在固体表面上的表活疏水基链之间的相互作用即当疏水基之间的相互作用很小，则不足以克服离子性亲水基间的隔离作用。水悬浮剂理论基础ClicktoedittextstylesEdityourcompanyslogan水悬浮剂热力学不稳定性由于原药一般与水的亲和性很差，很难自行分散，且通过外界机械手段强行分散在水相中，这个过程在热力学上不可逆的。在水悬加工过程中，大量的机械能转化为原药颗粒间的界面能，使得整个制剂体系成为一个高能量的多向相分散体系，而根据热力学能量降低的基本原理，这样的大量能量聚集和释放会是原药颗粒间发生结合并变大，导致制剂的稳定性变差，最终改变原有的分散体系。水悬浮剂体系属多相粗分散体系，而由于分散相与水存在着天然的密度差，由于布朗运动和重力的作用，使得分散体系发生变化，失去稳定性。水悬浮剂理论基础水悬浮剂不稳定性沉淀分层絮凝聚集奥氏熟化流变性水悬浮剂配方开发常见问题及对策分享水悬浮剂配方开发中常见问题及对策分享ClicktoedittextstylesEdityourcompanyslogan一.

原药难润湿其表现在原药在投料后很难润湿，呈现于漂浮或者二相分离的状态。出现这种现象主要的呈现出极性强的疏水性，且选择的润湿剂不足或者与原药的配伍性不好。出现这样的问题即使含量低时强行砂磨也会有砂磨絮凝或者制剂制剂入水效果不良的问题水悬浮剂配方开发中常见问题及对策分享甲维盐润湿性的比较即使同样是甲维盐不同厂家不同含量，表现出的疏水性也不一样，所以也需要在配方上做出调整水悬浮剂配方开发中常见问题及对策分享解决方案分享：建议可以用流点发做应该初步的润湿性的筛选，用三角法或者正交法去确定匹配度和润湿剂分散剂的用量。水悬浮剂配方开发中常见问题及对策分享二.在研磨过程中出现聚集指在研磨过程中出现上下粘度不均或随起泡粘附与砂磨罐壁上，甚至不能随着起泡的消除而减少，并逐渐的出现膏化，或者假塑的状况。水悬浮剂配方开发中常见问题及对策分享成因：水悬悬浮剂在研磨时，大量的机械能转化为分散颗粒的界面能，而当加入其中的表面活性所产生的空间位阻及静电排斥作用不能或者不足相互作用，分子链的侧向运动及表面活性剂的脱附，使得粒子间的应力减少，则颗粒间上出现一个“裸点”，而这裸点正是平衡发生倾斜粒子发生聚集的地方。水悬浮剂配方开发中常见问题及对策分享解决方案分享：首先，排除水质的影响，离子型的表面活性剂往往表现出对水硬度的敏感。其次，润湿剂分散剂的选择，尤其是大分子嵌段结构的润湿剂在吸附层的牢度及厚度上表现效果良好。另外，选择两亲型的接枝共聚物，其稳定性部分或链段向外排列产生所需要的排斥作用，可防止脱附现象，增加制剂的稳定性。水悬浮剂配方开发中常见问题及对策分享三.水悬浮剂在砂磨过程中发生絮凝指砂磨过程中已分散的颗粒在线性大分子上发生吸附桥联再次的聚结合而沉降，甚至有呈胶团状，及粘珠呈球状；往往在一些低熔点的原药或者复配的剂型中容易出现比较典型的就是吡唑醚菌酯+苯醚甲环唑水悬浮剂配方开发中常见问题及对策分享成因1.原药有一定的水溶性，其水溶部分往往会破坏已经稳定吸附于颗粒界面上的双电层，破坏静电位阻，产出无规的桥联聚集。2.低熔点原药，在砂磨时温度过高，所是选择的羧酸盐或者嵌段聚醚，空间位阻不足以包覆原药颗粒，形成保护层，反而会成为絮凝的“桥”。这是有些分散剂加多了反而会使分散相发生缠接而絮凝。3.另外原药中的杂质和极性溶剂也会对影响水悬浮剂配方开发中常见问题及对策分享解决方案分享1.严格控制砂磨温度，尽量的降低砂磨温度。2.聚羧酸盐的选择，对于有水溶性的原药往往建议多用聚羧酸盐类的表活来试试，这类表活由于其锚固基团的作用力较强，易发生不可逆吸附，另其溶剂化梳型长链可形成足够厚度的保护层，避免聚集，维持稳定性。但不同的锚固基团和合适的溶剂化链问问会表现出不同的效果，对于不同原药也有着不同的适应效果。水悬浮剂配方开发中常见问题及对策分享3.乳化作用砂磨和热贮过程中晶体表面发生熔融的状态而破坏制剂的稳定性，可以考虑带有乳化性的助剂，部分大分子嵌段共聚物不仅能起到阻隔分散的作用，本身也具备很好的乳化性能，在表面受高温影响发生液化时，能用有效降低分散相的界面能，起到对液化颗粒的乳化作用，大大提高了悬浮体系的稳定性。解决了以往低熔点原药制备悬浮剂耐温度波动性差的问题。拿吡唑醚菌酯+苯醚甲环唑来讲我们建议用7023A+7025，而其中7025具有一定的乳化性水悬浮剂配方开发中常见问题及对策分享四.研磨过程中砂磨料变稠，难于研磨砂磨中逐步的粘度随砂磨时间的延长而增加甚至膏化。这种现象除了再高含量的配方上能常见到，另外再一些含N、O等孤对电子的原子的原药中，由于其易于水结合，减少体系中的自由水，而变稠。水悬浮剂配方开发中常见问题及对策分享成因：

1.在砂磨过程中所用的润湿分散剂不能很好的在原药颗粒界面吸附，而随着粒径的降低，比表面积的增大，氢键力越来越大，将大量的水分子束搏其中，造成胶体变稠，流动性变差。2.砂磨过程中泡沫的影响。泡沫多且很难被消除干净。水悬浮剂配方开发中常见问题及对策分享25%吡蚜酮SC吡蚜酮分子中含有5个N,其中有4个是以孤电子对形式存在的。极易与水形成氢键，束搏自由水，造成粘度增加，形成假塑。水悬浮剂配方开发中常见问题及对策分享25%吡蚜酮SC吡蚜酮原药入水出现了反应放热的现象，N-N孤电子对打开与水形成了氢键。合适的润湿剂可以有效的降低放热，阻止氢键的形成水悬浮剂配方开发中常见问题及对策分享解决方案分享：1.筛选合适的助剂，阻止原药的与水的氢键结合，首推羧酸盐，其含有的阴离子基团----------COOH¯易在分散相水中形成双电层，另分子中的亲水性的侧链深入分散相水中形成溶剂链。在此基础上，以阻隔或减少原药分子与水的氢键结合。水悬浮剂配方开发中常见问题及对策分享2.选择适合的润湿剂，原药只有充分的润湿了，分散剂才能更好的在原药颗粒表面形成吸附，才能更好的砂磨或更高效率的砂磨。3.尽量选择低泡的润湿分散剂，气泡不易消除容易在制剂内部形成温度的积蓄，造成局部的受热，影响制剂稳定性。4.降低研磨温度研磨物料温度过高也会造成物料变稠的。水悬浮剂配方开发中常见问题及对策分享五热贮粘度发生变化、固化、膏化

水悬浮剂在贮存过程中经常会存现粘度发生变化，有变稠的，也有少量粘度变低的，严重的表现是膏化、固化，倾倒难以流动。水悬浮剂配方开发中常见问题及对策分享成因水悬浮剂的流动性和制剂中自由水的含量有关，当自由水含量过低时，流动就会出现困难，正是由于表面活性剂在原药颗粒的界面脱附，造成药物颗粒絮凝束搏住了自由水，慢慢形成了稠化，直至膏化水悬浮剂配方开发中常见问题及对策分享解决方案分享1.选择高分子聚合物分散剂，其吸附点位多，吸附稳定性好，可保持一个长期的稳定性。2.原药与表面活性剂的配伍选择，最好能选择一些能有相似极性基团，使得原药界面间的吸附更稳固。水悬浮剂配方开发中常见问题及对策分享600g/l吡虫啉SC1.吡虫啉溶解度水0.51g/L（20℃），有着较高的溶解度，建议对电解质表现不敏感的磷酸酯和羧酸盐。2.含多个N-N、N-O的孤电子对，砂磨和长期贮藏会变稠，甚至结底或者膏化。推荐配方

1020P+7023A+8077水悬浮剂配方开发中常见问题及对策分享

六.贮存过程中出现结块析晶水悬浮剂在贮存过程中出现颗粒变大，引起颗粒变大聚集及至结块。水悬浮剂配方开发中常见问题及对策分享41%氟噻草胺SC氟噻草胺的熔点75-77℃；水中溶解度（mg/l,25℃）：56(pH4、7)、54（pH9）。在水中的溶解度虽然不大，但其有4个氟的强疏水端，表现出很强的疏水性，在热贮或者长时间往往出现表面活性的脱附，出现粒径迅速的长大，析晶。水悬浮剂配方开发中常见问题及对策分享41%氟噻草胺SC

我们在实验过程中发现筛选了很多的常规的羧酸盐+嵌段聚醚的体系都不能完全实现粒径的控制，在SEM电镜放大1200倍后，我们可以发现聚集，变现为大颗粒吸附小颗粒，呈现出一个逐步长大的趋势水悬浮剂配方开发中常见问题及对策分享41%氟噻草胺SCULTRASURF7023A为改性丙烯酸聚合的高分子铵盐结构聚羧酸盐。ULTRASURF2070为苯乙烯磺酸为单体聚合的高分子钠盐结构聚羧酸盐在锚固基团和碳链长度等结构上存在着一定的互补，再配合适合的嵌段聚醚，可以有效的脱附和颗粒聚集长大推荐配方：7023A+2070+8070水悬浮剂配方开发中常见问题及对策分享七贮存过程中出现析水分层结底水悬浮剂由于其自然沉降出现的分层，沉淀，结底的现象更换助剂和调整增稠剂配方开发实例分享25%吡唑醚菌酯SC吡唑醚菌酯溶点在62-63℃，而往往在干燥、结晶包括晶型没有控制好。则其中必然含有低熔点的晶型，往往达不到60℃，加工过程中可能会形成“晶体态”、“液态”、“玻璃态”等混合形态，颗粒间的界面吸附作用极为复杂，由固-液界面转化为液-固-液，导致制剂稳定性变差，最终影响制剂加工和使用。25%吡唑醚菌酯SC25%吡唑醚菌酯是热贮转常温后30天左右发生的析晶，虽然周围的粒径较均匀，但已经形成大面积的熔融态。这种表面活性剂体系不能完全的实现包覆，或在外界环境变化的条件下粒子挣脱束缚，形成了团聚、析晶。25%吡唑醚菌酯我们推荐硫酸盐+嵌段聚醚+聚羧酸的组合，这样的体系。羧酸盐的锚固或者吸附于粒子表面，对颗粒表面具有牢固的、持久的吸附力。相对于一些小分子基团问问能提供更好的锚固效果，吸附力更强，其表现在对于温度的变化问问不是太明感，在悬浮剂热贮转常温，或者冷贮转常温，有着较好的适应性。而其嵌段的烯烃组成的梳型链段会尽可能的从颗粒表面伸向周围的溶液，这个伸出的链段，吸附着助剂分子构成了空间屏蔽或者“熵稳定化作用”；硫酸盐分散剂中硫酸基团有着良好的亲水性，对包覆低熔点晶体有着不错的效果

推荐配方3016+8070+7023A,其中7023A是我们公司经典的特殊结构羧酸盐助剂，具有降粘、控制粒径、低泡等优点，8070是一款润湿乳化分散效果的高分子嵌段聚醚25%吡唑醚菌酯

各个厂家吡唑工艺条件千差万别，同样的配方往往变现千差万别，可以进行适当的调整。如增加一些对熔融态的晶体有乳化效果的助剂，或者对熔融态及杂质添加白炭黑作吸附。48%丙硫菌唑1.丙硫菌唑一般都以1-氯环丙甲酰氯或者1-酰基-1-氯环丙烷为起始端，其中环丙烷结构与PO(环氧丙烷)，存在着一定的相似相容的结构.而EO-PO结构的表面活性剂往往分子量较大，几千到上万的都有，