10%丙線磷微乳劑的研究

農(nóng)藥微乳劑是劑型開發(fā)的新方向之一,在農(nóng)藥乳油中大量有機溶劑的使用,給自然環(huán)境帶來了嚴(yán)重的污染｡近年來,在美國等發(fā)達(dá)國家,對農(nóng)藥制劑中使用的二甲苯等的限制日益嚴(yán)格,從而促使了水性化農(nóng)藥制劑,如微乳劑等劑型的發(fā)展｡丙線磷是優(yōu)良的殺線蟲藥劑之一,殺線蟲效果優(yōu)異,并且使用方便,價格便宜,深受廣大用戶歡迎｡目前未見有殺線蟲劑農(nóng)藥微乳劑的報道｡為此,特與泰安市豐田農(nóng)業(yè)化學(xué)品廠合作進(jìn)行了10%丙線磷微乳劑的研制開發(fā)｡
1試驗部分
1.1      實驗設(shè)備

高效氣相色譜(SP-502,山東魯南化工儀器廠);電熱恒溫培養(yǎng)箱(NMK-02型,湖北省黃石市醫(yī)療器械廠);農(nóng)藥乳液穩(wěn)定性測試儀(BC-01N型,大連北方分析儀器廠);架盤藥物天平,冰箱,燒杯,比色管,安培瓶若干｡
1.2      實驗藥品

丙線磷原油,含量90.18%,工業(yè)級,泰安市豐田農(nóng)業(yè)化學(xué)品廠提供;乳化劑,自制,由多種非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑復(fù)配而成;助表面活性劑,工業(yè)級,自選｡
1.3      微乳劑的配制及透明溫度區(qū)的測定

將計量好的原油加入攪拌器中,然后加入規(guī)定量的乳化劑,助表面活性劑及水,攪拌至均勻透明即可｡取上述調(diào)制好的微乳劑置于50mL具塞比色管中,插入溫度計,放在水浴中緩慢升溫,出現(xiàn)反相混濁時的溫度為透明溫度區(qū)上限｡同樣在冰箱中存放,緩慢降溫至凍結(jié),由凍結(jié)狀態(tài)恢復(fù)至均相透明液體時的溫度為透明溫度區(qū)下限｡
1.4      乳液穩(wěn)定性測定

按GB/T3776.3-83(1989)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行｡用1mL注射器量取微乳劑0.5mL滴入100mL､30℃､0.0342%的硬水中,上下?lián)u動2~3次,于30℃恒溫水浴中放置1h,上無浮油,下無沉淀,無濃度梯度,呈無色透明溶液為合格｡
2            實驗結(jié)果與討論
2.1      乳化劑的選擇

乳化劑是微乳劑的關(guān)鍵組分,是制備微乳劑的先決條件｡我們以混合膜理論為基礎(chǔ),參考表面活性劑的HLB值,以山東濱化集團生產(chǎn)的非離子表面活性劑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､甘油聚氧乙烯醚等與陰離子表面活性劑十二烷基苯磺酸鈣為基礎(chǔ)對乳化劑進(jìn)行綜合選擇,觀察所配微乳劑在不同條件下的外觀｡經(jīng)反復(fù)實驗表明,BW-164A､BW-164B､BW-164C有較寬的透明溫度區(qū)域,見表1｡

實驗配方:90.18%丙線磷占11.1%,乳化劑20%,水68.9%｡

從表1可以看出,乳化劑BW-164C透明溫度區(qū)較寬,高溫和乳化性能合格,但抗凍能力還不夠強｡

乳化劑BW-164C由苯乙基酚聚氧乙烯醚､蓖麻油聚氧乙烯醚､十二烷基苯磺酸鈣及二甲苯復(fù)配而成,配方為苯乙基酚聚氧乙烯醚∶蓖麻油聚氧乙烯醚∶十二烷基苯磺酸鈣∶二甲苯=(10~30)∶(0~50)∶(10~30)∶(15~40)｡

2.2    助表面活性劑選擇

根據(jù)雙重膜理論,含有疏水基和親水基的小分子助表面活性劑存在,可降低表面張力及增加膜的流動性,因而混合膜易于彎曲｡當(dāng)油､水共存時,彎曲即自發(fā)形成,從而增強微乳劑的穩(wěn)定性｡實驗在乳化劑BW-164C的基礎(chǔ)上,對助表面活性劑進(jìn)行了篩選｡配制得到的10%丙線磷微乳劑透明溫度區(qū)寬,抗凍性強,見表2｡

90.18%丙線磷原油11.1%,乳化劑BW-164C15%,助表面活性劑5%,蒸餾水68.9%｡

從表2可知,加入助表面活性劑,對微乳劑的透明溫度區(qū)和抗凍性能有很大影響,所以助表面活性劑的選擇非常重要｡表2顯示助表面活性劑1號效果較好｡本文將乳化劑BW-164C和助表面活性劑1號合稱為微乳劑乳化劑BW-1641｡

2.3    助表面活性劑用量對微乳劑的影響

根據(jù)微乳劑形成機理和混合膜性質(zhì),對助表面活性劑的用量進(jìn)行了考察,結(jié)果見表3｡

從表3可以得出,助表面活性劑用量對微乳劑的透明溫度區(qū)影響較大,10%丙線磷微乳劑助表面活性劑用量為5%時效果最好｡從而確定微乳劑的配方為90.18%丙線磷原油11.1%,乳化劑BW-1641為20%,去離子水68.9%｡

2.4    水質(zhì)的影響

在配制10%丙線磷微乳劑時需加入大量水,水的硬度會影響表面活性劑的濁點,從而影響油珠粒子在水中的分散效果,使體系的穩(wěn)定性失去保障,本實驗考察了不同水質(zhì)的影響情況,比較了蒸餾水,去離子水､自來水及硬水的配制及貯藏效果,結(jié)果見表4｡

從表4可以看出,用乳化劑BW-1641配制的微乳劑對水質(zhì)的適應(yīng)能力較強,僅當(dāng)水的硬度升到0.1026%時,熱貯分層,但室溫下恢復(fù)透明｡說明水質(zhì)對10%丙線磷微乳劑影響不大｡自來水即可滿足要求,可使生產(chǎn)成本進(jìn)一步降低｡

2.5    熱貯穩(wěn)定性實驗

微乳劑中含有大量的水分,農(nóng)藥在水中穩(wěn)定性的好壞,直接影響農(nóng)藥的使用藥效｡按國家標(biāo)準(zhǔn)對丙線磷微乳劑的熱貯穩(wěn)定性進(jìn)行檢測,結(jié)果見表5｡

表5數(shù)據(jù)說明,用BW-1641配制的10%丙線磷各組微乳劑,經(jīng)54±2℃貯存14天分解率均符合標(biāo)準(zhǔn)要求｡

2.6    經(jīng)時穩(wěn)定性

將試樣裝瓶密封,于室溫長期貯存,觀察隨時間和室溫變化的制劑外觀,考察所選配方的經(jīng)時穩(wěn)定性｡結(jié)果發(fā)現(xiàn),存放一年以上樣品仍為透明均相液體,流動性及乳化性能均佳,結(jié)果見表6｡

從表6中可以看出,10%丙線磷微乳劑經(jīng)過一年的自然貯存,外觀狀態(tài),乳化性能和分解率均符合標(biāo)準(zhǔn)要求｡

2.7    微乳劑質(zhì)量指標(biāo)測定結(jié)果

按上述微乳劑配制方法配制3個微乳劑試樣,在低溫(-20℃)和高溫(60℃)狀態(tài)下進(jìn)行性能考察,結(jié)果見表7｡

從表7中可以看出,在-20℃時凍結(jié)成固體,但當(dāng)溫度處于透明溫度區(qū)內(nèi)時,迅速恢復(fù)成透明液體,乳化性能仍合格,說明該微乳劑耐溫性能比較好,適用環(huán)境溫度變化范圍寬,完全滿足應(yīng)用性能要求｡

3          社會效益

該制劑以水為介質(zhì),從而帶來了顯著的環(huán)境效益和社會效益,改善了工廠的操作環(huán)境,避免了有機溶劑的毒害,工廠可較大幅度的節(jié)約貯存費用,并減少了安全防火負(fù)擔(dān);產(chǎn)品不燃不爆,比乳油貯運安全,毒性低,用戶使用安全,產(chǎn)品成本明顯比乳油低｡

4 結(jié)論

(1)通過實驗獲得了用于配制10%丙線磷微乳劑的乳化劑配方及助表面活性劑的品種｡10%丙線磷微乳劑各項理化指標(biāo)達(dá)到了較高的水平｡

(2)在10%丙線磷微乳劑的配制過程中,加入助表面活性劑,可擴大透明溫區(qū)范圍,提高微乳劑的低溫性能和穩(wěn)定性｡

(3)配制微乳劑時,助表面活性劑的使用有一最佳用量,在10%丙線磷微乳劑中用量為5%｡

(4)10%丙線磷微乳劑與乳油相比,降低有機溶劑用量80%左右,帶來顯著的社會效益｡

參考文獻(xiàn)

[1]吳秀華,等.農(nóng)藥微乳液物理穩(wěn)定性的探討[J].化學(xué)通報,1999,(3):36~38.

[2]化工部化工產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)審查委員會.農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)匯編[M].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,1991.

[3]劉步林.農(nóng)藥劑型加工技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1998.391~413.

[4]崔正剛,殷福珊.微乳化技術(shù)及應(yīng)用[M].北京:輕工業(yè)出版社,2001.83~93;176~282;312~319