郝麗霞,邵彥坡,劉希玲
(青島瀚生生物科技股份有限公司,青島,266101)
農藥懸浮劑是不溶或微溶于水的固體原藥和一些助劑,經(jīng)過超微粉碎后均勻地分散于水中,形成一種顆粒細小的高懸浮、能流動的穩(wěn)定液固態(tài)體系[1]。該農藥制劑可與水以任何比例均勻混合,使用方便,對人畜安全,對環(huán)境污染小,可直接或稀釋后噴灑。懸浮劑是經(jīng)濕法粉碎加工而成,其粒子粒徑一般在5 μm以內,具有較高的懸浮率,利于農作物對藥劑的吸收,尤其是以水為基質,對環(huán)境安全。對于在水介質中比較穩(wěn)定的原藥,配制成水懸浮劑是當今農藥發(fā)展的主流方向之一。
根結線蟲是一類世界性分布的植物寄生性土傳病害,其寄主廣,種類繁多,環(huán)境適應能力強,不僅吸收營養(yǎng)影響寄主植物的正常生長發(fā)育,還能傳播細菌和病毒病[2],因此降低農產品的品質和產量,嚴重制約了農業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展。這些年使用的殺線蟲劑主要為氨基甲酸酯和有機磷類,且以熏蒸劑為主。這些產品毒性大,環(huán)境和生態(tài)風險高,逐漸被禁限用,同時施用方法比較復雜。相比較,氟烯線砜毒性低,環(huán)境風險低,使用簡單,在防治線蟲方面有很好的發(fā)展前景。
氟烯線砜(fluensulfone)是氟代烯烴類硫醚化合物,屬于非熏蒸新型殺線蟲劑,是最近20多年中開發(fā)的唯一一個新化學殺線蟲劑,具有觸殺活性。此產品可使種植者擺脫多年來對熏蒸型殺線蟲劑的依賴,避免施用熏蒸劑所帶來的一些不利后果。
嘧蟲胺(flufenerim)是日本宇部興產公司發(fā)現(xiàn)的一個新型嘧啶類殺蟲劑,為線粒體電子傳遞抑制劑(METI)。該化合物在低劑量下對小菜蛾、褐飛虱、桃蚜、二斑葉螨和南方根結線蟲具有較好的防治效果;同時,可作為抗性治理品種使用。
目前氟烯線砜的生產和使用成本均較高,并且長期單獨使用也有很大的抗性風險,與其他品種進行復配,不但可以降低使用成本,還可以延緩抗性的產生。通過大量試驗篩選,研制25%氟烯線砜·嘧蟲胺懸浮劑。該產品不僅避免了有機溶劑的使用,同時擴大了殺蟲范圍,減少了有效成分的用量,節(jié)約用藥成本,降低環(huán)境污染,是綜合防治害蟲的重要手段。
原藥:氟烯線砜 96% (以色列馬克西姆化學公司),嘧蟲胺95% (日本住友化學公司);分散劑:嵌段聚醚類D800、磷酸酯982、羧酸鹽A755、烷基硫酸鹽分散劑(N90)、烷基萘磺酸鹽聚合物(D500);潤濕劑IP;增稠劑:黃原膠、硅酸鎂鋁;防凍劑:乙二醇、丙二醇、尿素;消泡劑:有機硅消泡劑;水:自來水。
SDF550型砂磨機(1600轉/分)、NDJ-8S旋轉黏度計、BT-800激光粒度分析儀、電子天平、電熱真空干燥箱、冰箱、1200安捷倫高效液相色譜分析儀等設備。
采用濕法砂磨粉碎工藝,將氟烯線砜原藥、嘧蟲胺原藥、潤濕分散劑、防凍劑、增稠劑、消泡劑、水按配比稱量后,乳化剪切機2 000 r/min剪切5 min后進砂磨機進行多級砂磨直到達到要求粒徑,得到白色均相水懸浮劑。
根據(jù)懸浮劑加工理論和以往配制懸浮劑經(jīng)驗,對嵌段聚醚類D800、磷酸酯982、羧酸鹽A755、烷基硫酸鹽分散劑(N90)、烷基萘磺酸鹽聚合物(D500)表面活性劑進行篩選,加入量為6%,試驗結果見表1。
表1 表面活性劑單劑篩選
從表1發(fā)現(xiàn),用單一的表面活性劑都不能得到性能優(yōu)良的懸浮劑。于是從中選擇性能良好的2種表面活性劑D800和A755,采用優(yōu)化組合法篩選出兩者最佳配比,篩選結果見表2。
表2 表面活性劑優(yōu)化組合篩選
通過表2可以看出,D800與A755優(yōu)選配比為3∶2時,樣品熱貯析水少,粒徑小,無絮凝和沉淀現(xiàn)象。
懸浮劑的黏度是影響產品貯存穩(wěn)定性的重要因素,黏度太小,產品易析水、結塊;黏度太大,產品流動性、傾倒性差。為了使體系在貯存下保持穩(wěn)定,通過試驗摸索,最終選擇黃原膠與硅酸鎂鋁搭配使用。當0.2%黃原膠和1.8%硅酸鎂鋁搭配,樣品流動性、傾倒性優(yōu),冷、熱貯存試驗后基本無析水、分層現(xiàn)象。
以水為分散介質的農藥懸浮劑,在低溫條件下要保持穩(wěn)定,需要加入適量的防凍劑。本試驗選用丙二醇、乙二醇、尿素3種防凍劑。根據(jù)樣品粒徑和冷、熱貯存試驗結果對防凍劑進行篩選,試驗結果見表3。
表3 防凍劑的選擇
試驗結果表明,防凍劑選用丙二醇時,樣品指標較好,用量為4%,樣品各個指標均符合要求。
懸浮劑加工過程中會產生氣泡,這不僅影響產品物理穩(wěn)定性和外觀,還給產品灌裝帶來困難,故需要加入適量的消泡劑。通過大量試驗篩選出加入0.4% QP-309有機硅消泡劑消泡效果較好。
2.5.1 外觀
該制劑為可流動的懸浮液體,存放過程中無結塊。
2.5.2 質量指標(表4)
試驗得到25%氟烯線砜·嘧蟲胺懸浮劑較優(yōu)配方為:氟烯線砜10%,嘧蟲胺15%,D800 3%,A755 2%,黃原膠0.2%,硅酸鎂鋁1.8%,丙二醇4%,消泡劑0.4%,水補足100%。該配方各項性能指標均達到水懸浮劑的標準要求,產品性能比較穩(wěn)定,結果見表4。
表4 25%氟烯線砜·嘧蟲胺懸浮劑質量指標
2.5.3 貯存穩(wěn)定性測定
按上述配方制得25%氟烯線砜·嘧蟲胺懸浮劑樣品3批,做熱貯、低溫試驗,在貯存前后分別用高效液相色譜分析有效成分的含量及懸浮率,測定其各項性能指標是否符合標準要求,其結果見表5。
2.5.4 經(jīng)時穩(wěn)定性試驗
將樣品裝入試劑瓶中封口,自然條件下長期貯存,觀察樣品隨時間的變化情況,結果見表6。
由表 6可以看出,25%氟烯線砜·嘧蟲胺懸浮劑經(jīng)時穩(wěn)定性較好,貯存24個月有少量分層,經(jīng)搖晃可以恢復,且流動性好,粒徑增長不大。
表5 貯存穩(wěn)定性結果
表6 產品經(jīng)時穩(wěn)定性結果
經(jīng)過大量試驗篩選和分析檢測得到25%氟烯線砜·嘧蟲胺懸浮劑較優(yōu)配方為:氟烯線砜10%,嘧蟲胺15%,D800 3%,A755 2%,黃原膠0.2%,硅酸鎂鋁1.8%,丙二醇4%,消泡劑0.4%,水補足100%。該配方制劑各項性能指標均達到懸浮劑的標準要求,產品性能比較穩(wěn)定。
本研究所制備25%氟烯線砜·嘧蟲胺懸浮劑的粒徑比較小,黏度適宜,流動性好,不易析水,沉降,長期保持良好的外觀,尤其是熱貯(54 ℃) 14 d后,懸浮率仍保持90%以上,且無結塊。這表明該研究配方可靠、合理,加工工藝可行。
該制劑以水為介質,與環(huán)境相容性好,生產過程比較安全;不使用有機溶劑,對人、畜安全,對環(huán)境的污染小,生產成本低,符合綠色農藥生產的要求。