王高升 任 斌 白 樺 宋志楊 許丹紅 汪列敏
(浙江省化工研究院有限公司,浙江 杭州 310023)
代森錳鋅(Mancoceb)及其復(fù)配制劑是一種優(yōu)良廣譜的保護(hù)性殺菌劑,屬低毒農(nóng)藥。由于其殺菌范圍廣、不易產(chǎn)生抗性、防治效果好等優(yōu)點(diǎn),主要用于防治麥類、水果、蔬菜等多種真菌病害,目前,國(guó)內(nèi)很多復(fù)配殺菌劑都以代森錳鋅加工配制而成。有關(guān)代森錳鋅及復(fù)配制劑的自熱試驗(yàn)已有文選報(bào)道[1-8],但對(duì)于代森錳鋅含量在60%以下的復(fù)配制劑的自熱試驗(yàn)未見報(bào)道。自熱物質(zhì)在自然儲(chǔ)存的條件下也會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),放出熱量,這類物質(zhì)組成的體系內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)發(fā)熱速度大于該體系向環(huán)境的散熱速度,就會(huì)造成體系內(nèi)的熱積累,最終導(dǎo)致熱自燃。為確保該類反應(yīng)性化學(xué)物質(zhì)在運(yùn)輸、儲(chǔ)存及使用等過程中的安全,必須對(duì)該類化合物的自反應(yīng)特性,化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)特性有充分的認(rèn)識(shí),對(duì)其潛在的熱危險(xiǎn)性進(jìn)行科學(xué)的評(píng)價(jià)。本文采用等溫儲(chǔ)存實(shí)驗(yàn)法,對(duì)多種代森錳鋅復(fù)配制劑自熱試驗(yàn)進(jìn)行探索,試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)可供相關(guān)主管部門及生產(chǎn)企業(yè)參考。
1.1 儀器
熱穩(wěn)定試驗(yàn)儀(自制):其內(nèi)容積大于9L,控溫精度±2℃;
試樣容器A:立方形,邊長(zhǎng)100mm,不銹鋼網(wǎng)制,網(wǎng)孔0.05mm,上部敞開;
試樣容器B:立方形,邊長(zhǎng)25mm,不銹鋼網(wǎng)制,網(wǎng)孔0.05mm,上部敞開;
容器罩:立方形,稍大于試樣容器,不銹鋼網(wǎng)制,網(wǎng)孔0.60mm;
保護(hù)籠:長(zhǎng)方體形,150mm×150mm×250mm,不銹鋼網(wǎng)制,網(wǎng)孔0.595mm;
鉻鋁熱電偶:直徑3mm,2個(gè)。
1.2 供試材料
1)80%代森錳鋅可濕性粉劑(80%代森錳鋅);
2)70%代森錳鋅可濕性粉劑(70%代森錳鋅);
3)72%甲霜·錳鋅可濕性粉劑1(8%甲霜靈,64%代森錳鋅);
4)72%甲霜·錳鋅可濕性粉劑2(8%甲霜靈,64%代森錳鋅);
5)70%戊唑醇·代森錳鋅可濕性粉劑(6.44%戊唑醇,63.56%代森錳鋅);
6)69%烯?!ゅi鋅可濕性粉劑1(9%烯酰嗎啉,60%代森錳鋅);
7)69%烯?!ゅi鋅可濕性粉劑2(9%烯酰嗎啉,60%代森錳鋅);
8)72%霜脲·錳鋅可濕性粉劑1(8%霜脲氰,64%代森錳鋅);
9)72%霜脲·錳鋅可濕性粉劑2(8%霜脲氰,64%代森錳鋅);
10)63.5%甲霜·錳鋅可濕性粉劑(7.5%甲霜靈,56%代森錳鋅);
11)64%噁霜靈·錳鋅可濕性粉劑(8%噁霜靈,56%代森錳鋅);
12)56%乙鋁·錳鋅可濕性粉劑(6%乙膦鋁,50%代森錳鋅);
13)55%苯甲·錳鋅可濕性粉劑(5%苯硅甲環(huán)唑,50%代森錳鋅);
14)50%錳鋅·氟硅唑可濕性粉劑(10%氟硅唑,40%代森錳鋅);
15)58%甲霜靈·錳鋅可濕性粉劑(10%甲霜靈,48%代森錳鋅);
16)68%精甲霜·錳鋅可濕性粉劑(4%精甲霜靈,64%代森錳鋅);
17)60%多·錳鋅可濕性粉劑(20%多菌靈,40%代森錳鋅);
18)50%代森錳鋅·烯酰嗎啉(44%烯酰嗎啉,6%代森錳鋅)。
步驟一:先使用試樣容器A進(jìn)行試驗(yàn):將試樣緊密地裝滿試樣容器A內(nèi),并保證試樣上部與容器口持平,將裝好試樣的容器用容器罩罩好,裝入保護(hù)籠內(nèi),掛在烘箱的中心,將一個(gè)熱電偶放在試樣中心;再將另一個(gè)熱電偶放在試樣容器A和烘箱壁之間,以測(cè)定烘箱的溫度。將烘箱溫度升至140℃,保持24h,同時(shí)連續(xù)記錄試樣和烘箱的溫度。
如果試樣溫度始終未高出烘箱溫度60℃或以上(記錄為否定結(jié)果),則可判定試樣不屬于自熱物質(zhì);
如果出現(xiàn)試樣自燃現(xiàn)象,或出現(xiàn)試樣溫度比烘箱溫度高出60℃或以上的情況(記錄為肯定結(jié)果),則應(yīng)進(jìn)行下述步驟。
步驟二:使用試樣容器B重復(fù)上述試驗(yàn)。如果試驗(yàn)取得肯定結(jié)果,則可判定試樣屬于自熱物質(zhì);如果試驗(yàn)取得否定結(jié)果,則應(yīng)繼續(xù)下述試驗(yàn)或判定。
步驟三:確定試樣所代表產(chǎn)品的包裝容器容積。
--如果產(chǎn)品在容積3m3以上的包裝容器內(nèi)運(yùn)輸,則判定試樣屬于自熱物質(zhì)。
--如果產(chǎn)品在容積不大于3m3的包裝容器內(nèi)運(yùn)輸,則使用試樣容器A,在烘箱溫度120℃并保持24h的條件下進(jìn)行試驗(yàn)。如果試驗(yàn)取得肯定結(jié)果,則判定試樣屬于自熱物質(zhì);如果取得否定結(jié)果,則判定試樣不屬于自熱物質(zhì)。
--如果產(chǎn)品在容積不大于450L的包裝容器內(nèi)運(yùn)輸,則使用試樣容器A,在烘箱溫度100℃并保持24h的條件下進(jìn)行試驗(yàn)。如果試驗(yàn)取得肯定結(jié)果,則判定試樣屬于自熱物質(zhì);如果取得否定結(jié)果,則判定試樣不屬于自熱物質(zhì)。
3.1 對(duì)不同企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品的試驗(yàn)結(jié)果
表1 試驗(yàn)結(jié)果(代森錳鋅含量≥60%)
表2 試驗(yàn)結(jié)果(代森錳鋅含量<60%)
3.2 典型的自熱曲線(時(shí)間/溫度曲線)
3.2.1 55%苯甲錳鋅可濕性粉劑(見圖1、圖2)
圖1 試樣100mm3,140℃,24h試驗(yàn)曲線
圖1 試樣25mm3,140℃,24h試驗(yàn)曲線
圖3 試樣100mm3,140℃,24h試驗(yàn)曲線
圖4 試樣25mm3,140℃,24h試驗(yàn)曲線
在代森錳鋅含量等于或大于60%時(shí),無論是代森錳鋅單一制劑還是復(fù)配制劑,也不論產(chǎn)品為何種包裝,均為自熱物質(zhì)。
代森錳鋅含量小于60%的復(fù)配制劑,部分試樣有自熱現(xiàn)象,而另一部分試樣則沒有。此類產(chǎn)品是否為自熱物質(zhì),與復(fù)配制劑中其它有效成分的組成、填料、助劑、環(huán)境等因素相關(guān),因此只能根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確判斷,而不能僅僅根據(jù)代森錳鋅含量大小就直接判定。
代森錳鋅復(fù)配制劑的自熱反應(yīng)機(jī)理需利用相關(guān)熱分析儀器(如ARC、DSC、TGA等)測(cè)得自熱物質(zhì)的熱分解曲線來進(jìn)行進(jìn)一步描述,有待在后續(xù)工作中進(jìn)一步探索。
代森錳鋅系列產(chǎn)品的自熱現(xiàn)象,會(huì)使其在貨物運(yùn)輸及儲(chǔ)存過程中產(chǎn)生重大影響,因此生產(chǎn)企業(yè)及相關(guān)代理商、政府主管部門在農(nóng)藥理化參數(shù)申報(bào)、登記等過程中應(yīng)對(duì)潛在的危險(xiǎn)性給予關(guān)注。
[1]Transport of Dangerous Goods Model Regulations,Seventeenth revised edition[M].United Nations,New York and Geneva,2011:81-95.
[2]Transport of Dangerous Goods Manual of Tests and Criteria,ST/SG/AC.10/11/Rev.5[M].United Nations,New York and Geneva,2009:359-361.
[3]International Maritime Dangerous Goods Code[M].International Maritime Organization,2010:55-67.
[4]Dangerous Goods Regulations[M].International Air Transport Association,53 Edition,2012:114-118.
[5]GB/T 21612-2008.危險(xiǎn)品易燃固體自熱試驗(yàn)方法[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2008.
[6]GB/T 21613-2008.危險(xiǎn)品自加速分解溫度試驗(yàn)方法[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2008.
[7]中華人民共和國(guó)鐵道部.鐵路危險(xiǎn)貨物品名表2006版[M].北京:中國(guó)鐵道出版社,2006:262-278.
[8]孫金華,陸守香,孫占輝.自反應(yīng)性化學(xué)物質(zhì)的熱危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法[J].中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào),2003,13(4):44-47.