新型改性聚丙烯酸酯共聚物在水分散颗粒剂研制中的应用
杜金锋，桑守亮，刘若婧
（南京捷润科技有限公司）
水分散粒剂（Water Dispersible Granules，WDG）是20世纪80年代在可湿性粉剂(Wettable Powder，WP)和悬浮剂（Suspension Concentrate，SC）的基础上发展起来的一种新剂型，因其安全性好，对环境无污染，并具有传统农药剂型的优点，被认为是21世纪农药剂型发展的一个重要方向[1]。
水分散粒剂除有效成分外，一般还包括分散剂、润湿剂、崩解剂、黏结剂等助剂及填料等辅助剂，其中分散剂和润湿剂在农药水分散粒剂研制和生产中占有重要地位。筛选各种助剂并使其具有良好的配伍性，确定符合农业生产需要的最佳配方，以保证产品的各项技术指标达到国外同类产品的水平，这是开发高质量水分散粒剂的关键。所以研制开发高悬浮，入水易崩解，抗硬水和外观饱满等综合性能优良的WDG，正确合理地选择润湿分散剂是关键。
随着国内外对农药水分散粒剂的日益重视，选择合适的助剂成为农药企业的共同追求，为了解决企业配方研究难题，阿克苏诺贝尔公司推出了一种改性聚丙烯酸酯共聚物白色分散剂—Agrilan700。该研究以Agrilan700在甲维盐、苯醚甲环唑、阿灭净等3种农药WDG中的研制为例，探讨和评价Agrilan700在农药WDG生产中的适应性及对农药WDG稳定性的影响，以期为Agrilan700在农药WDG生产中的进一步应用提供科学依据。
1 实验部分
1.1 原料及规格
甲维盐原药（含量≥76.6%，）；阿灭净原药（含量≥97.5%，）；苯醚甲环唑原药（含量≥95%，）。
改性聚丙烯酸酯共聚物（分散剂Agrilan700）；烷基萘磺酸缩聚物钠盐（分散剂MorwetD-425）；亚甲基双萘磺酸盐（分散剂NNO）；润湿剂Berol 790A；十二烷基硫酸钠（润湿剂K12）
1.2 主要仪器设备
气流粉碎机；旋转挤压造粒机；pH计；液相色谱
1.3 配方设计
表1 苯醚甲环唑37%WDG配比
|
样品编号 |
1# |
2# |
3# |
4# |
5# |
|
苯醚甲环唑（%） |
39.5 |
39.5 |
39.5 |
39.5 |
39.5 |
|
Agrilan 700（%） |
5.0 |
6.0 |
5.0 |
5.0 |
4.0 |
|
Morwet D425（%） |
|
|
2.0 |
|
|
|
NNO（%） |
5.0 |
2.0 |
|
2.0 |
2.0 |
|
Berol 790A（%） |
3.0 |
3.0 |
3.0 |
3.0 |
3.0 |
|
填料及其它 |
补齐 |
补齐 |
补齐 |
补齐 |
补齐 |
表2 阿灭净80%WDG配比
|
样品编号 |
1# |
2# |
3# |
4# |
5# |
|
阿灭净（%） |
82.2 |
82.2 |
82.2 |
82.2 |
82.2 |
|
Agrilan 700（%） |
6.0 |
5.5 |
5.0 |
4.5 |
4.0 |
|
Berol 790A（%） |
2.0 |
2.0 |
2.0 |
2.0 |
2.0 |
|
填料及其它 |
补齐 |
补齐 |
补齐 |
补齐 |
补齐 |
|
样品编号 |
1# |
2# |
3# |
4# |
|
甲维盐（%） |
34 |
34 |
34 |
34 |
|
Agrilan700（%） |
7 |
6 |
5 |
4 |
|
NNO（%） |
3 |
3 |
3 |
3 |
|
K12（%） |
2 |
2 |
2 |
2 |
|
填料及其它 |
补齐 |
补齐 |
补齐 |
补齐 |
表3 甲维盐25%WDG配比
1.4 加工工艺
按照表1、表2和表3的配料比例，将原药、分散剂、润湿剂和填料称量后预混合，经气流粉碎机粉碎后，加水捏合，然后旋转挤压造粒，置于54℃恒温烘干至水分小于1.5%。
1.5 产品性能指标检测方法
1.5.1热贮稳定性试验
分别将样品分别装入安瓿瓶（每份约20-25g），密封后放入恒温 （54±2）℃的烘箱中，静止热贮14d 后取出，然后取样分析，评价热贮的稳定性并计算热贮分解率，分解率＜5%为合格。
1.5.2悬浮率的测定
悬浮率测定按国标测定。
2 结果与讨论
2.1 苯醚甲环唑37%WDG热贮稳定性
表4 苯醚甲环唑37%WDG热贮稳定性
|
样品编号 |
热贮前 |
|
热贮后 |
热贮分解率（%） |
||
|
含量（%） |
悬浮率（%） |
|
含量（%） |
悬浮率（%） |
||
|
1# |
36.99 |
97.56 |
|
36.39 |
96.42 |
1.6 |
|
2# |
37.22 |
97.21 |
|
36.42 |
95.22 |
2.1 |
|
3# |
36.89 |
97.88 |
|
36.29 |
97.13 |
1.6 |
|
4# |
37.06 |
97.7 |
|
36.35 |
96.41 |
1.9 |
|
5# |
37.01 |
96.01 |
|
36.38 |
95.88 |
1.7 |
由表4可知，热贮前后苯醚甲环唑37%WDG样品有效成分含量和悬浮率均合格，有效成分热分解率<5%，平均热分解率为1.78%；样品热贮前后悬浮率均在95%以上；悬浮率降低幅度也小于5%。说明温度对本实验苯醚甲环唑37%WDG的影响变化小，5种配方均稳定。
2.2 阿灭净80%WDG热贮稳定性
表5 阿灭净80%WDG热贮稳定性
|
样品编号 |
热贮前 |
|
热贮后 |
热贮分解率（%） |
||||
|
含量（%） |
悬浮率（%） |
|
含量（%） |
悬浮率（%） |
||||
|
1# |
80.2 |
89.5 |
|
79.1 |
85.5 |
1.4 |
||
|
2# |
80.1 |
87.8 |
|
79.0 |
85.1 |
1.3 |
||
|
3# |
80.2 |
85.0 |
|
79.1 |
80.7 |
1.4 |
||
|
4# |
80.1 |
82.5 |
|
78.9 |
75.3 |
1.5 |
||
|
5# |
80.1 |
80.1 |
|
78.8 |
70.2 |
1.6 |
||
用不同量的分散剂Agrilan700研制阿灭净80%WDG后（见表2），其热贮稳定性如表5所示。随着Agrilan700用量的减少，其样品悬浮率逐渐降低，并且热贮后的悬浮率变化较大；有效成分热贮分解率<5%，平均热分解率仅为1.44%。所以Agrilan700用量在大于5%时，对研制阿灭净80%WDG比较合适，产品指标符合要求。
2.3 甲维盐25%WDG热贮稳定性
表6 甲维盐25%WDG热贮稳定性
|
样品编号 |
热贮前 |
|
热贮后 |
热贮分解率（%） |
||
|
含量（%） |
悬浮率（%） |
|
含量（%） |
悬浮率（%） |
||
|
1# |
24.88 |
97.12 |
|
24.12 |
94.65 |
3.1 |
|
2# |
24.82 |
97.55 |
|
24.06 |
95.20 |
3.1 |
|
3# |
24.85 |
95.81 |
|
24.11 |
93.95 |
2.9 |
|
4# |
24.86 |
94.26 |
|
24.01 |
92.93 |
3.4 |
用不同量的Agrilan700制备的甲维盐25%WDG热贮试验结果见表6。样品热贮前与热贮后的悬浮率均高于90%，当Agrilan700用量为4%时，热贮前后的悬浮率分别为94.26%和92.93%，随着分散剂Agrilan700的用量增加到7%时，悬浮率分別为97.12%和94.65%；样品经热贮后热贮分解率<5%，符合产品要求。以上说明Agrilan700具有较高的助悬浮作用，产品具有很好的稳定性。
3 讨论与小结
水分散粒剂一般是加水稀释后喷雾使用，所以在配方设计及加工过程中产品的悬浮性和再悬浮性很重要，否则在施药过程中易引起施药不均匀甚至发生药害。分散剂是保证农药有效成分均匀悬浮分散的必要组分，分散剂主要使农药活性物颗粒在水中崩解后均匀分散、防止重新聚结、保证呈悬浮状态，同时对颗粒剂的崩解也有促进作用[2]。从分散机理来讲，水溶性高分子物质作为分散剂提高制剂悬浮稳定性，主要靠被药粒吸附后形成的水化膜对药粒的保护作用和自身极性基团（羟基、芳基等）的电离产生的静电作用以及增黏作用三者来共同达到阻止药粒凝集从而提高稳定性的目的[3]。Agrilan700是一种水溶性改性聚丙烯酸酯共聚物，在农药水分散粒剂配方中作为分散剂能起到很好的分散作用，同时Agrilan700具有很好的抗硬水性能，并保证水分散粒剂的高分散和高悬浮性能。
热贮稳定性是农药产品的一个主要指标。热贮实验结果表明（表4、5、6），苯醚甲环唑、阿灭净和甲维盐三种水分散颗粒剂分解率均小于5%，热贮后悬浮率略有降低，说明Agrilan700对以上3种农药水分散粒剂的热贮稳定性具有优越的适应性。
当前，随着农药剂型向高含量发展，像敌草隆90%WDG、莠去津90%WDG、戊唑醇80%WDG和多菌灵90%WDG等高含量农药水分散粒剂的研制已成为水分散粒剂发展的方向。Agrilan700亦适合在高含量水分散粒剂中应用，由于高含量的水分散粒剂所需填料较少，可以用崩解剂作为填料，从而达到崩解快、悬浮高和再悬浮性好等要求。Agrilan700除了在阿灭净，苯醚甲环唑和甲维盐中具有优越的表现外，目前已经在敌草隆、三环唑、莠去津、百菌清、吡虫啉、环嗪酮和戊唑醇等几十种农药水分散粒剂生产中得到应用。
参考文献
1. 冯建国，郭雯婷，李伟. 浅谈农药水分散粒剂的开发.剂型加工, 2009
2. 葛圆圆，李志礼. 农药新剂型—水分散粒剂的研究进展和建议. 广西轻工业[J]，2010, 5: 18-19
3. 张大侠，张贵森，陈波，刘峰. 70%代森锰锌水分散粒剂的配方研究.农药研究与应用[J]，2010,14(1): 18-20
上一篇：悬浮剂泡沫产生的原因及解决办法 下一篇： 鲍利葛木质素系列产品使用技巧
