（25+5）%丙草胺·乙氧氟草醚水乳剂的研制

2021-01-08吴星星

化工设计通讯 2020年12期

吴星星

（南通江山农药化工股份有限公司，江苏南通 226017）

水乳剂主要是在是乳化剂的作用下，对液、固体农药和有机溶剂进行混配，微小液滴在水中扩散后，形成不透明的水包油乳状液；而相比乳油而言，水乳剂摒弃使用大量的有机溶剂，而是以水取而代之，因此具有更好的经济效益和环境友好度，此类剂型更加优良，是更具有推广价值的农药新剂型。

丙草胺是酰胺类选择性芽前除草剂，具有内吸传导性，然而由于长期单一使用，导致稗草等杂草对其产生了抗性，药效已有了明显下降，造成田间杂草种群明显更替，部分原危害性低的杂草已变为主要杂草种群，特别是阔叶杂草。鉴于此问题，开发研制（25+5）%丙草胺· 乙氧氟草醚水乳剂具有非常重要的意义，该水乳剂对稗草及阔叶杂草具有明显的协同增效作用，见表1。

表1 有效成分类别及机理

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

94%丙草胺原药，江山股份。96%乙氧氟草醚原药，嘉禾化工。溶剂：150#、200#、混合溶剂H（150#+环氧大豆油），江山股份配制。乳化剂：R1（蓖麻油聚氧乙烯醚），亨斯迈公司；国外复配型乳化剂R2，阿克苏诺贝尔公司；国外复配型乳化剂R3，亨斯迈公司。增稠剂：聚丙烯酰胺和纤维素醚。防冻剂：氯化钙、酒精、甘油、乙二醇。西斯特消泡剂。纯水等。

气相色谱仪、颗粒粒径分析仪，日本岛津公司；精密电子天平，上海精密仪器仪表有限公司；M312346数字式黏度计，北京中西华大科技有限公司；MT-5000pH 计，上海三本环保科技有限公司；DHG-9073A 智能数显恒温鼓风干燥箱，上海笃特科学仪器有限公司；高速剪切机，南通米格流体机械科技有限公司；FYL-YS-280L 恒温冰箱等。

1.2 实验方法

1.2.1 性能测试

使用气相色谱法测定有效成分含量；使用颗粒粒径分析仪测试水乳剂的粒径分布；采用黏度计测定样品的黏度；根据农药乳液稳定性测定方法（GB/T 1603—2001），测试乳化的稳定；根据农药pH 的测定方法（GB/T 1601—1993），测试样品的pH；根据农药低温稳定性测定方法（GB/T 19137—2003），测定样品的冷贮稳定性；根据农药热贮稳定性测定方法（GB/T 19136—2003），测定样品的热贮稳定性；外观指标测试，如果液体中能析出水或者油，说明液体的流动性比较差，则不合格。

1.2.2 制配工艺

将适量的乙氧氟草醚原药溶解在有机溶剂中，溶解全过程通过水浴维持温度在50～70℃，待充分溶解后，再加入适量的丙草胺原药和乳化剂，得到透明的油状液体，制得油相；在搅拌条件下，加入纯水、防冻剂、增稠剂和消泡剂，搅拌混合均匀后，制得水相。将高速剪切机转速调至低速状态，缓慢在水相中加入油相后，再提高剪切机转速至10000r/min，约12min 后，配制得到水乳剂。

2 结果分析

2.1 溶剂筛选

乙氧氟草醚在常温下为褐色及黄色无味粉末，在丙酮、乙醇或二甲苯等有机溶剂中具有较好的溶解性。油相配制实验时，分别使用150#、200#溶剂油、混合溶剂H，对混合液稍微加热后呈现清亮透明，再将配制的油相在水相中乳化，经过冷贮、热贮、常温等，进一步考虑剪切乳化后的析水状况，判定选用18%的混合溶剂H 作为复配水乳剂的溶剂更为合适，见表2。

表2 油相适配性实验

2.2 乳化剂选择和用量

对于水乳剂的选用，一般情况使用非离子和阴离子型表面活性剂作为乳化剂。非离子表面活性剂可降低水包油界面的表面张力，在液滴的表面形成保护膜，从而能避免粒子的聚集和絮凝；阴离子型表面活性剂主要是在水包油界面形成双电层，让液滴表面附带同种电荷，利用同种电荷的相互排斥，能够避免粒子的凝聚。复配选用适当的表面活性剂，能充分发挥协同效应，确保配制得到更加稳定的水乳剂。此实验结合丙草胺和乙氧氟草醚的化学结构与特性，选用阴非离子表面活性剂、复配乳化剂，测定配方的各项性能见表3。

表3 乳化剂各项性能的测定

2.3 防冻剂选用

常用防冻剂，主要有氯化钙、酒精、甘油、乙二醇等，一般用量在3%～5%。通过实验一一验证后，上述的防冻剂均有比较好的效果，综合考虑配方和成本的因素，本水乳剂配制选定乙二醇（用量5%）作为防冻剂。

2.4 增稠剂选用

制剂的稳定性受水乳剂黏度的影响。黏度较高时，制剂将不易倾倒，且加工也变得比较难；黏度较低时，制剂较容易分层。此次配方选用了聚丙烯酰胺和纤维素醚，经实验认定，制剂不需要添加增稠剂也能满足水乳剂的各项指标要求。

2.5 配方选定

经过上述的溶剂、乳化剂、增稠剂和防冻剂筛选等系列实验，综合考虑后，确定水乳剂的复配配方为25%丙草胺原药（折百）、5%乙氧氟草醚原药（折百）、18% 混合溶剂H、复配乳化剂（3.5%R2+1.5%R1）、5%乙二醇、0.01%消泡剂、纯水补足至100%。

2.6 粒径分析

使用颗粒粒径分析仪对复配的水乳剂进行粒径分布检测。结果显示：样品粒径D50值0.931μm，D95值1.359μm。经测试表明，此次配制的水乳剂粒径的集中度较高，且呈现正态分布。

2.7 倾倒性测定

将不同批次的水乳剂样品，在容器中放置一段时间后，按规定的统一标准操作进行倾倒，对容器内滞留的试剂量进行测定；用水洗涤容器后，再进行测定。最终得出，该配方的倾倒后残余物为1.46%、洗涤后残余物为0.19%，符合要求。

2.8 冷贮、热贮稳定性测定

将复配水乳剂在（50±2）℃恒温箱中保存14d 后，样品具有良好的热贮稳定性。采用气相色谱仪分析贮存前、后的有效成分，热贮前、后的丙草胺和乙氧氟草醚的质量分数分别为24.88%、4.74%和25.44%、4.87%，无分解情况，外观呈现乳状液，且未分层。

将复配水乳剂在（0±2）℃恒温冰箱中保存7d 后，样品具有较好的冷贮稳定性。冷贮后离析物0.02mL，低于离析物指标（0.3mL），冷贮前、后的水乳剂均为乳状液，无分层的情况。在自然条件下，将样品置于安瓿瓶中贮存2a，样品的稳定性较好，满足水乳剂的标准要求。除此之外，经测试，样品pH为7.4，持久起泡性19mL。