10%丁草胺水乳劑的研究
王 軍 楊許召 葛 虹
(鄭州輕工業(yè)學(xué)院 材料與化學(xué)工程學(xué)院，鄭州 450002)
摘要：對(duì) 10%丁草胺水乳劑 ，采用Span 20和Tween 20復(fù)配系列不同HLB-~L化劑的方法 ，發(fā)現(xiàn)水乳劑體系的最佳HLB值為11.76。再根據(jù)此HLB值選擇出由陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑組成的3#乳化劑對(duì)為最佳乳化劑。利用乳液離心分離和丁草胺一水界面張力的測(cè)定表明 ，加入3%的乳化劑就可獲得穩(wěn)定的水乳液。所配制的1 0%丁草胺水乳劑具有良好的冷、熱和稀釋穩(wěn)定性。
關(guān)鍵詞：水乳劑 ;乳化劑;界面張力 ;丁草胺
中圖分類號(hào)：TQ450.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-0413(2007)05-0314-02
目前，我國(guó)農(nóng)藥劑型比較落后，劑型比較單一。乳油和可濕性粉劑兩者占總制劑量的70%和80%。同時(shí)，占總產(chǎn)量50%一60%的乳油每年要耗費(fèi)大約25萬(wàn)噸有機(jī)溶劑，造成石油資源的大量浪費(fèi)，且嚴(yán)重污染環(huán)境。并且由于溶劑的可燃性 ，在運(yùn)輸、貯藏及容器的選擇上也受到限制。因此，農(nóng)藥新劑型的開發(fā)成為我國(guó)農(nóng)藥當(dāng)前迫切需要技術(shù)創(chuàng)新的重要領(lǐng)域，而幾乎不用或少用有機(jī)溶劑，以
水為基質(zhì)的微乳劑受到人們的重視。
水基性制劑是以水為稀釋劑或基質(zhì)的一類農(nóng)藥新劑 型，主要包括水乳劑、微乳劑等，是符合世界農(nóng)藥劑型發(fā)展方向的環(huán)保型綠色農(nóng)藥新劑型，也是目前國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家主要農(nóng)藥劑型之一。其中O/W型水乳劑代替易燃易爆有毒的油基制劑乳油，正成為國(guó)際農(nóng)藥制劑發(fā)展的方向。
20世紀(jì)80年代，國(guó)外已有開發(fā)研制水乳劑資料和專利的報(bào)道，90年代初，已有部分商品化的水乳劑產(chǎn)品，如2.5%氯氟氰菊酯、6.9%曝唑禾草靈、10%氰戊菊酯。我國(guó)從90年代初開始研制水乳劑，并已開發(fā)出4.5%高效氯氰菊
酯、10%氯氰菊酯、10%氰戊菊酯等品種。本文以丁草胺為對(duì)象，系統(tǒng)地研究了表面活性劑、助表面活性劑 、乳化劑加入方式等對(duì)水乳劑配方的影響。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1試劑與藥品
92%丁草胺，山東濱州農(nóng)藥廠;Span 20、Tween 20，分析純，上海三浦化工有限公司;農(nóng)乳L(zhǎng)6oo#、農(nóng)~乳7oo#，工業(yè)級(jí)，河南軟銀試劑廠。
1.2農(nóng)藥水乳劑配制方法
將油溶性的乳化劑與農(nóng)藥混合成油相，水溶性的乳化 劑與水混合成水相，在激烈攪拌下，將水相緩慢加入到油 相中，攪拌10 min，倒進(jìn)燒杯中，靜置觀察。
2 結(jié)果與討論
2.1乳化劑最佳HLB的確定
為了確定1O%丁草胺水乳劑體系的穩(wěn)定HLB值。選定一對(duì)HLB值相差較大的乳化劑Span 20(HLB=8.6)和Tween 20(HLB=16.7)按不同比例混合，根據(jù)HLB的加合性，可以得到HLB不同的系列混合物為乳化劑來(lái)制備10%丁草胺水乳液，測(cè)定所得乳狀液的穩(wěn)定性 ，見表1。
從表1可見，丁草胺乳化劑的最佳HLB值在11.8左有。但為了獲得乳化丁草胺所需的最佳HLB值 ，需進(jìn)一步對(duì)HLB值進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果見表2。
由表2可知，丁草胺水乳液乳化劑的最佳HLB值為 11.76。
2 2乳化劑對(duì)的選擇
盡管用Span 20和Tween 20復(fù)配得到丁草胺乳化劑的最佳HLB值為11.76，根據(jù)HLB的加合性能夠得~IJHLB為11.76的乳化劑種類很多。不同的乳化劑對(duì)所具有的乳化能力也不一樣。為了選出較佳的乳化劑對(duì)，在乳化劑加入量2%和乳化方式相同的條件下，用9種乳化劑對(duì)乳化丁草胺，觀察水乳液的穩(wěn)定性，結(jié)果見表3。
表3中的乳化劑對(duì)是由不同陰離子、非離子表面活性劑相互組合形成的，雖然HLB一樣，但只有陰離子和非離子表面活性劑組成的乳化劑對(duì)的乳化效果最好。這是因?yàn)榉请x子表面活性劑的存在阻止了離子型表面活性劑極性頭之
間的靜電斥力，使得離子型表面活性劑在油/水界面上排列緊密，界面膜強(qiáng)度高。同時(shí)，離子型表面活性劑的存在使得乳液液滴間存在靜電斥力。非離子表面活性劑長(zhǎng)的環(huán)氧乙烷鏈從空間上同樣阻止了乳液液滴的靠近，使乳液保持了高的穩(wěn)定性 。對(duì)3樣和乳化劑對(duì)而言，乳化性能相同但乳化劑對(duì)比較便宜，故選用3#乳化劑對(duì)。
2.3乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)水乳劑穩(wěn)定性的影響
在水乳劑體系中，一般是增加乳化劑的用量，則乳化能力增加，但當(dāng)達(dá)到某一點(diǎn)時(shí)，再增加用量乳液的穩(wěn)定性增加的不明顯。用離心機(jī)離心5 min，比較了不同乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)所配水乳劑的穩(wěn)定性 ，結(jié)果見表4。
這主要與表面吸附膜的形成有關(guān)，當(dāng)表面活性劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低時(shí)，界面上吸附分子較少，界面膜的強(qiáng)度較差，所形成的乳狀液穩(wěn)定性也較差。當(dāng)表面活性劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)增高到一定程度后，界面膜由較緊密排列的定向的吸附分子組成 ，膜的強(qiáng)度也較大，乳狀液聚結(jié)時(shí)所受到的阻力比較大，所形成的乳狀液穩(wěn)定性也較好。但當(dāng)乳化劑加入足夠量后 ，再增加表面活性劑用量界面強(qiáng)度不會(huì)再增加。所以采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%的即可。
對(duì)一個(gè)乳狀液而言，油/水界面張力越低體系越穩(wěn)定.在沒有乳化劑時(shí)丁草胺與水的界面張力為16.8 mN/m，體系極不穩(wěn)定。但隨著乳化劑的加入，界面張力降低，穩(wěn)定性增加 。
從丁草胺/水的界面張力的測(cè)定結(jié)果(見圖1)可以看出，乳化劑4優(yōu)于乳化劑3，但從最終的表面張力或穩(wěn)定性看，乳化劑3降低界面張力的效能大于乳化劑4。同時(shí)，在乳化劑含量大于2%后，界面張力基本不變，這也驗(yàn)證了離心分離效果 。
2.4水乳劑穩(wěn)定性評(píng)價(jià)
對(duì)乳化劑3用量為3%配制的10%丁草胺水乳劑進(jìn)行了穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn) ，在0℃下放置72 h，50℃放置72 h及3000 r/min下離心15 min，所配制的10%丁草胺水乳劑呈乳白色穩(wěn)定體系 ，無(wú)分層現(xiàn)象。并對(duì)10%丁草胺水乳劑用自來(lái)水以I：200(體積比)稀釋，靜置ld觀察，稀釋液為白色渾濁均勻體系，無(wú)沉淀或分層現(xiàn)象，說(shuō)明產(chǎn)品的稀釋穩(wěn)定性良好 。
3 結(jié)論
通過(guò)對(duì)水乳劑配方的研究，得出以下結(jié)論 ：
(1)通過(guò)測(cè)定農(nóng)藥水乳劑體系最佳穩(wěn)定HLB值實(shí)驗(yàn)，確定丁草胺水乳劑體系穩(wěn)定HLB值為1 1.76。
(2)研究了乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)水乳劑穩(wěn)定性和丁草胺一水界面張力的影響，確定丁草胺水乳劑適合的乳化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%。
(3)10%丁草胺水乳劑在0℃和50 C下放置72 h穩(wěn)定，并具有良好的水稀釋穩(wěn)定性。
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