10%丙线磷微乳剂的研究

农药微乳剂是剂型开发的新方向之一,在农药乳油中大量有机溶剂的使用,给自然环境带来了严重的污染｡近年来,在美国等发达国家,对农药制剂中使用的二甲苯等的限制日益严格,从而促使了水性化农药制剂,如微乳剂等剂型的发展｡丙线磷是优良的杀线虫药剂之一,杀线虫效果优异,并且使用方便,价格便宜,深受广大用户欢迎｡目前未见有杀线虫剂农药微乳剂的报道｡为此,特与泰安市丰田农业化学品厂合作进行了10%丙线磷微乳剂的研制开发｡
1试验部分
1.1      实验设备

高效气相色谱(SP-502,山东鲁南化工仪器厂);电热恒温培养箱(NMK-02型,湖北省黄石市医疗器械厂);农药乳液稳定性测试仪(BC-01N型,大连北方分析仪器厂);架盘药物天平,冰箱,烧杯,比色管,安培瓶若干｡
1.2      实验药品

丙线磷原油,含量90.18%,工业级,泰安市丰田农业化学品厂提供;乳化剂,自制,由多种非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂复配而成;助表面活性剂,工业级,自选｡
1.3      微乳剂的配制及透明温度区的测定

将计量好的原油加入搅拌器中,然后加入规定量的乳化剂,助表面活性剂及水,搅拌至均匀透明即可｡取上述调制好的微乳剂置于50mL具塞比色管中,插入温度计,放在水浴中缓慢升温,出现反相混浊时的温度为透明温度区上限｡同样在冰箱中存放,缓慢降温至冻结,由冻结状态恢复至均相透明液体时的温度为透明温度区下限｡
1.4      乳液稳定性测定

按GB/T3776.3-83(1989)标准执行｡用1mL注射器量取微乳剂0.5mL滴入100mL､30℃､0.0342%的硬水中,上下摇动2~3次,于30℃恒温水浴中放置1h,上无浮油,下无沉淀,无浓度梯度,呈无色透明溶液为合格｡
2            实验结果与讨论
2.1      乳化剂的选择

乳化剂是微乳剂的关键组分,是制备微乳剂的先决条件｡我们以混合膜理论为基础,参考表面活性剂的HLB值,以山东滨化集团生产的非离子表面活性剂苯乙基酚聚氧乙烯醚､脂肪酸聚氧乙烯醚､壬基酚聚氧乙烯醚､脂肪醇聚氧乙烯醚､蓖麻油聚氧乙烯醚､甘油聚氧乙烯醚等与阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钙为基础对乳化剂进行综合选择,观察所配微乳剂在不同条件下的外观｡经反复实验表明,BW-164A､BW-164B､BW-164C有较宽的透明温度区域,见表1｡

实验配方:90.18%丙线磷占11.1%,乳化剂20%,水68.9%｡

从表1可以看出,乳化剂BW-164C透明温度区较宽,高温和乳化性能合格,但抗冻能力还不够强｡

乳化剂BW-164C由苯乙基酚聚氧乙烯醚､蓖麻油聚氧乙烯醚､十二烷基苯磺酸钙及二甲苯复配而成,配方为苯乙基酚聚氧乙烯醚∶蓖麻油聚氧乙烯醚∶十二烷基苯磺酸钙∶二甲苯=(10~30)∶(0~50)∶(10~30)∶(15~40)｡

2.2    助表面活性剂选择

根据双重膜理论,含有疏水基和亲水基的小分子助表面活性剂存在,可降低表面张力及增加膜的流动性,因而混合膜易于弯曲｡当油､水共存时,弯曲即自发形成,从而增强微乳剂的稳定性｡实验在乳化剂BW-164C的基础上,对助表面活性剂进行了筛选｡配制得到的10%丙线磷微乳剂透明温度区宽,抗冻性强,见表2｡

90.18%丙线磷原油11.1%,乳化剂BW-164C15%,助表面活性剂5%,蒸馏水68.9%｡

从表2可知,加入助表面活性剂,对微乳剂的透明温度区和抗冻性能有很大影响,所以助表面活性剂的选择非常重要｡表2显示助表面活性剂1号效果较好｡本文将乳化剂BW-164C和助表面活性剂1号合称为微乳剂乳化剂BW-1641｡

2.3    助表面活性剂用量对微乳剂的影响

根据微乳剂形成机理和混合膜性质,对助表面活性剂的用量进行了考察,结果见表3｡

从表3可以得出,助表面活性剂用量对微乳剂的透明温度区影响较大,10%丙线磷微乳剂助表面活性剂用量为5%时效果最好｡从而确定微乳剂的配方为90.18%丙线磷原油11.1%,乳化剂BW-1641为20%,去离子水68.9%｡

2.4    水质的影响

在配制10%丙线磷微乳剂时需加入大量水,水的硬度会影响表面活性剂的浊点,从而影响油珠粒子在水中的分散效果,使体系的稳定性失去保障,本实验考察了不同水质的影响情况,比较了蒸馏水,去离子水､自来水及硬水的配制及贮藏效果,结果见表4｡

从表4可以看出,用乳化剂BW-1641配制的微乳剂对水质的适应能力较强,仅当水的硬度升到0.1026%时,热贮分层,但室温下恢复透明｡说明水质对10%丙线磷微乳剂影响不大｡自来水即可满足要求,可使生产成本进一步降低｡

2.5    热贮稳定性实验

微乳剂中含有大量的水分,农药在水中稳定性的好坏,直接影响农药的使用药效｡按国家标准对丙线磷微乳剂的热贮稳定性进行检测,结果见表5｡

表5数据说明,用BW-1641配制的10%丙线磷各组微乳剂,经54±2℃贮存14天分解率均符合标准要求｡

2.6    经时稳定性

将试样装瓶密封,于室温长期贮存,观察随时间和室温变化的制剂外观,考察所选配方的经时稳定性｡结果发现,存放一年以上样品仍为透明均相液体,流动性及乳化性能均佳,结果见表6｡

从表6中可以看出,10%丙线磷微乳剂经过一年的自然贮存,外观状态,乳化性能和分解率均符合标准要求｡

2.7    微乳剂质量指标测定结果

按上述微乳剂配制方法配制3个微乳剂试样,在低温(-20℃)和高温(60℃)状态下进行性能考察,结果见表7｡

从表7中可以看出,在-20℃时冻结成固体,但当温度处于透明温度区内时,迅速恢复成透明液体,乳化性能仍合格,说明该微乳剂耐温性能比较好,适用环境温度变化范围宽,完全满足应用性能要求｡

3          社会效益

该制剂以水为介质,从而带来了显著的环境效益和社会效益,改善了工厂的操作环境,避免了有机溶剂的毒害,工厂可较大幅度的节约贮存费用,并减少了安全防火负担;产品不燃不爆,比乳油贮运安全,毒性低,用户使用安全,产品成本明显比乳油低｡

4 结论

(1)通过实验获得了用于配制10%丙线磷微乳剂的乳化剂配方及助表面活性剂的品种｡10%丙线磷微乳剂各项理化指标达到了较高的水平｡

(2)在10%丙线磷微乳剂的配制过程中,加入助表面活性剂,可扩大透明温区范围,提高微乳剂的低温性能和稳定性｡

(3)配制微乳剂时,助表面活性剂的使用有一最佳用量,在10%丙线磷微乳剂中用量为5%｡

(4)10%丙线磷微乳剂与乳油相比,降低有机溶剂用量80%左右,带来显著的社会效益｡

参考文献

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