增效悬浮剂的开发、应用性能和效果.docx

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1、农药悬浮剂是将不溶于水的固体农药有效成分、表面活性剂（主要为润湿剂和分散剂）及其他添加剂混合后，经砂磨机研磨粉碎，形成微细颗粒（一般平均粒径Dso为23m）分散在水中的高悬浮率、能流动、稳定的固液体系产品。该产品不使用溶剂，不产生粉尘，经皮毒性低，悬浮率高，生物活性高，使用剂量小，对人畜毒性和生产成本低。它是水基性制剂中发展最快、可加工的农药有效成分最多、加工工艺最为成熟、对操作者和使用者以及环境安全、相对成本较低、使用效果较好的剂型产品，深受国内外用户的青睐。在国内，自2013年以来，水基化制剂悬浮剂已成为企业登记的热点制剂产品。2018年农药悬浮剂产品登记1,155个，占所有登记制剂产品数

2、量的26%,同比增加18%o从2013年到2018年登记的剂型产品来看，虽然每年乳油登记数量始终处于领先地位，但其占当年产品登记总量的比值始终呈下降趋势，年均下降率为6.11%;可湿性粉剂的登记数量年均下降率为3.82%;而悬浮剂登记总量的比值在持续上升，年均增长率为12.1%o这是因为悬浮剂产品是高效、安全、环保、成本低的优良产品。1、增效悬浮剂开发的必要性悬浮剂产品是以水为载体，只含有少量的润湿剂、分散剂和增稠剂，因而能保证悬浮体系的有效成分含量、理化性能（如悬浮率、pH、持久起泡性、黏度和析水率等）和稳定性3令贮和热贮）0可是当用水稀释后喷雾于靶标时，其在植物表面的张力（和接触角）、黏附

3、能力和沉积量，较少被关注和考虑。实际上悬浮剂产品用水稀释后，喷雾到植物叶面，其稀释液的表面张力对药液在植物叶面的润湿、展布影响很大。由于被施用植物和靶标种类众多，其表面结构又各不相同，亲水性和疏水性也不同；对于难于润湿的植物靶标，悬浮剂产品的药液不能在植物表面有效润湿、展布和黏附而流失；导致悬浮剂产品药效不高，药液流失进而造成环境污染。此外，悬浮剂产品药液对靶标的黏附能力和在靶标表面的沉积量，也直接涉及到药液被植物的吸收效率。特别是在田间，药液被喷施在植物叶片表面上，药液黏附能力强和沉积量多时，对药剂吸收极为有利。尤其是，当药液中液体蒸发后，农药有效成分以固体小颗粒的形式覆盖在叶片表面，当外界

4、环境发生变化，如遇大风和下雨天气时，容易引起农药颗粒的损失，从而会降低药剂的药效和利用率。因此，一般在施用前，添加桶混助剂来增加药效。桶混助剂可包括各种类型的助剂，如表面活性剂、油类(矿物油和植物油等)、聚合物类、无机盐类和蜡类等。但若在悬浮剂配方中添加这些桶混助剂，往往由于各种原因难于加工成稳定的悬浮剂产品。(1)有机硅助剂在农药产品中的应用相比于常规表面活性剂，三硅氧烷的有机硅表面活性剂(如Si1wet1-77sSi1wet408sBreak-ThruS-240)可以降低水的表面张力到22mN/m,加上其独特的结构，赋予这种表面活性剂超强润湿和铺展能力。无论在易润湿或难润湿植物叶面上，添加

5、此种表面活性剂的药剂均能完全覆盖；还可以(在低于叶表面润湿临界表面张力之下)诱导药液直接从植物叶面气孔渗入而被吸收。这种快速地几乎瞬间气孔吸收，既避免叶面处理的药液被雨水冲刷流失而损失，以及由此带来的环境污染问题；又可给多雨地区使用农药保护作物提供极大方便，同时减少农药的挥发和某些农药因光解的损失。但三硅氧烷的主链骨架中的硅一氧键对水介质十分敏感，而且易断裂。在农业中使用三硅氧烷的有机硅表面活性剂时，需要考虑的主要因素是PH和时间。一般在中性条件下（pH6-8）,此类助剂在水介质中长期稳定。在pH56或pH9条件下,其稳定性变差，在极端PH条件下使用，会迅速水解，功效大幅降低。因此，三硅氧烷的

6、有机硅表面活性剂，往往桶混使用，或在油基农药制剂中使用，难于用于水基的悬浮剂配方中（会导致制剂产品不稳定）。（2）油类助剂在农药产品中的应用油类助剂既用作增效助剂，也可用作农药及替代苯类溶剂使用。在农业中油类助剂是除了表面活性剂之外的用量最大和最重要的助剂。它们的使用可以降低农药喷雾液滴在植物叶面上的表面张力和接触角；使制剂产品具有更好的润湿、展布、黏附能力、渗透性能和耐雨水冲刷能力，从而药效提高。使用油类助剂的效果通常不比表面活性剂的差，有时甚至优于后者，特别是在不良的（如干旱）环境条件下，其对除草剂的增效作用比表面活性剂更强。油类助剂对杀虫剂的增效作用可能与以下因素有关：油类助剂有助于杀虫

7、剂对昆虫体壁的穿透；油类助剂可抑制昆虫体内某些解毒酶等的活性；油类助剂能增大药液对昆虫和作物的湿展能力。与表面活性剂一样，使用油类（如植物油或矿物油）助剂可以降低空气和液体的界面液滴的表面张力和减小接触角；增强农药药液对植物的润湿性，增加农药雾滴在叶表面上的扩展面积，同时使药液容易黏附于植物叶表面，增强药液耐雨水冲刷能力，促进了植物对药液的吸收作用，从而提高了农药的药效和利用率。但是，油类（如植物油或矿物油）助剂，由于相容性问题，往往是在施药前采用桶混方式，加入到悬浮剂产品中，而一般不作为悬浮剂组成部分使用。而用油类代替水作为介质制取可分散油悬浮剂（OD）或油悬浮剂（OF）,则另当别论。2、增

8、效悬浮剂的助剂增效悬浮剂是指在开发悬浮剂时，在悬浮剂配方中还需加入一定量（5%15%）的增效助剂，经过砂磨机研磨加工成微细颗粒（平均粒径D50为23m）分散悬浮在水中，形成稳定的固液体系的单包装产品。目前，所用的增效助剂主要有2类：一类为能大大降低药剂表面张力、缩短润湿时间、增强渗透能力的表面活性剂；另一类为油类（植物油和矿物油等）助剂。2.1 降低表面张力的表面活性剂通常开发农药悬浮剂配方时，需要加入一定量的表面活性剂（主要为润湿剂和分散剂）。润湿剂的主要作用是为了排代农药有效成分颗粒表面的水，起着润湿颗粒表面的作用，以利于分散剂吸附在颗粒表面；同时在悬浮剂产品施用过程中也起着降低药液与靶标

9、之间的固液表面张力，增加药剂在靶标（植物和有害生物）上的润湿和接触作用。分散剂的主要作用是其在润湿剂的作用下吸附在农药有效成分颗粒表面，防止粒子之间的絮凝和聚结，起到分散作用，并使粒子稳定化；同时确保悬浮剂产品用水稀释时，形成分散均匀的悬浮液，利于均匀喷雾施用。在增效悬浮剂配方中，加入能大大降低药剂表面张力的表面活性剂，这是因为悬浮剂的稀释药液被施用于植物叶面后的表面张力要小于植物的临界表面张力，这样药液才能快速润湿植物叶面，并展布和渗透，减少药液以水珠形式从叶面滚落而流失，从而提高药效和利用率，同时也降低对环境的污染。植物临界表面张力是农药应用中的一个重要参数，当药液的表面张力小于某种植物临

10、界表面张力时，药液就可以润湿该植物表面，并在植物表面展布。依据水溶液对植物叶片润湿的难易程度，通常可把植物分为易润湿和难润湿的2种类型。在正常的喷雾条件下，一般悬浮剂产品易润湿前一种类型的植物（如黄瓜和棉花），但对于有蜡质层的难润湿类型植物（如甘蓝、水稻、小麦、雀麦、牛筋草、看麦娘等），药剂由于表面张力（或接触角）大，就难于润湿此类作物的叶面，而以水珠形式从叶面滚落而流失。例如5%氟虫睛悬浮剂，常规用量25mg1,表面张力为43.63mN/m;20%虫酰月井悬浮剂，常规用量100mg/1,表面张力为51.07mN/m;10%虫螭睛悬浮剂，常规用量50mg1z表面张力为47.43mNm0这些悬浮

11、剂产品被施用于黄瓜、棉花、玉米（临界表面张力分别为58.763.3mN/m、63.371.8mN/m、47.4-58.0mN/m）作物上，均能很好地润湿这些作物，其药效能得到充分发挥。倘若这3种悬浮剂药剂用于甘蓝、水稻、小麦（临界表面张力分别为36.4mN/m、36.7mNm,36.9mN/m）作物上，因表面张力大于这些作物的临界表面张力值，药液不易润湿这些作物表面并展布，而是易于滚落和流失，其药效无法得到充分发挥。当然，在这种情况下，往往可以通过选择合适的、有效的桶混助剂以现混现用的方式于施药前加入到使用的悬浮剂产品中，可使悬浮剂产品稀释液表面张力降低到作物的临界表面张力以下，来解决此问题。

12、2.2 油类助剂在农药产品中添加油类助剂所起的主要作用：减少药液挥发和飘移；降低药液的表面张力，使药液易于润湿植物叶面；增加药液的黏度，使药液被施用于在植物叶面后不易反弹和滚落，尤其是在蜡质层厚的植物叶面；油类助剂与植物有亲和性，增加药液在植物叶面上的黏附量和沉积量，同时也增强药液耐雨水冲刷能力，有利于药液的吸收（尤其是对除草剂），提高药效。油类助剂属天然产物，无毒，能被植物吸收利用，可被植物和土壤生物分解，有利于保护环境。因此，日本石原产业公司生产的4%烟嘴磺隆悬浮剂产品均含有0.2%（体积比）的植物油。此外，使用植物油类物质也可增加药液在叶片上的滞留量，例如添加甲基化植物油的磺草酮药液可使

13、甲基红在反枝范叶片上的滞留量增加62.7%0在增效悬浮剂中添加植物油类助剂，不但可提高在药液表面的展布，且可增加药液在作物表面的黏附性，在外界环境发生变化时，可以减少药液颗粒的损失。3、增效悬浮剂开发难点开发增效悬浮剂产品的主要难点：在含有表面活性剂（润湿剂、分散剂、乳化剂等）和其他添加剂（增稠剂、防腐剂、抗冻剂等）的原有农药有效成分悬浮剂配方体系中，加入增效助剂后，若增效助剂与原有体系不匹配（两者之间不相容性问题），就不易制得稳定的增效悬浮产品；得到的增效悬浮剂易于出现诸如分层、变稠、流动性差、热贮易膏化、自动分散性差等问题。有时即使加入增效助剂到配方中得到了稳定的产品，但因增效助剂加入量太

14、少，不能充分发挥作用，导致产品药效提升不明显。因此，目前国内的增效悬浮剂产品较少；使用悬浮剂时，以添加桶混助剂来提升其药效。开发增效悬浮剂是一种新的趋势和方向，虽然存在上述的一些开发难点，但在目前技术条件下还是能够解决的，不过需要花费较多的研发时间、精力和成本。4、增效悬浮剂开发应用示例目前国内外开发的增效悬浮剂主要添加降低表面张力助剂和添加油类助剂为主。4.1 添加降低表面张力助剂的增效悬浮剂4.1.1 采用增效助剂V008开发的增效悬浮剂广州方中化工有限公司开发了一种增效助剂V008oV008系非离子型高级脂肪醇类表面活性剂，其外观为无色透明液体，固含量75%,PH6.480在普通悬浮剂配

15、方中添加5%以上V008,能够大幅度提高悬浮剂产品的理化性能(表1),且显著提升悬浮剂药效。表1添加V008后悬浮剂产品性能指标稀释倍数表面张力/(mNm)润湿性能/S渗透性能/S500倍液24.48.45.2Io(X)倍液24.513.8125000倍液24.656.679.7IOOOo倍液25.4202.5175.230000倍液31.6-一(1)采用增效助剂V008开发的增效悬浮剂产品20%阿维菌素乙螭嘤(4%+16%)配方为：阿维菌素4%(折百),乙螭嘤16%(折百)，润湿分散剂DS-5087%,增效助剂V00814%,防冻剂尿素6%,消泡剂AF-15010.2%,增稠剂硅酸镁铝0.3%,防腐剂0.30%,水补足至100%。生产工艺：将水、润湿分散剂、消泡剂、增效助剂V008(2%)加入釜中搅拌均匀，加入原药、增稠剂硅酸镁铝，经高剪切混合均匀，进入砂磨机研磨约1.5h后，直至粒径D90在5m以下；加入剩余的V008及剩余的水，剪切搅拌均匀即得产品。添加V008助剂的20%增效阿维菌素乙螭嗖悬浮剂配方的润湿性能指标见表2。表220%熠效阿维菌素乙螭嗖悬浮剂的润湿性能稀释倍数润湿时间min渗透时间min20%阿维菌素乙蜻陛500倍6016悬浮剂1000倍60352000倍606020%增效阿维乙螭陛500倍3948悬浮剂(14%V008)常温Iooo倍831