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微乳剂在农药制剂中的应用

     1958年“微乳”正式出现之前,微乳已应用于生产活动中,60年代以后,微乳在三次采油中的应用前景引起了广大科学工作者的兴趣,目前,微乳已在三次采油、日用化学、纺织染整、催化、化学反应介质、药物传递等领域广泛应用,其中,微乳剂作为一种水性化制剂,便是微乳在药物领域中的应用。

    
在农药、安全性和环境污染要求日趋严格的今天,以水为基剂的农药新剂型已成为世界农药剂型研究和发展的方向,而作为一种新型的水性化农药制剂,微乳剂正是这样一种绿色农药制剂。外观透明、均匀的微乳剂是一种热力学稳定的O/W型体系,是由农药有效成分和乳化剂分散剂、防冻剂、稳定剂、助溶剂助剂均匀地分散在基质水中而形成的。

1
 微乳剂在农药加工中的应用

1.1
 农药制剂概况

    
我国是以农业为基础的大国,随着农药的大量使用,农药领域存在的问题也愈来愈突出,其中,广泛引起注意的问题之一就是农药给环境造成的严重污染。

    
目前,我国使用的农药剂型主要有乳油、可湿性粉剂、颗粒剂、粉剂、水剂、悬浮剂、微乳剂等。在农药剂型使用方面存在着结构不合理的问题。例如:水稻、棉花是我国主要作物,虫害普遍发生,杀虫剂的使用约占整个农药产量的70%,而杀虫剂中乳油制剂占各种剂型总量的70%,其中有机磷农药又占70%。这种不合理情况也可由1998年我国各种剂型制剂数占制剂总数的百分比情况来说明:乳油(EC)、可湿性粉剂(WP)、粉剂(DP)、颗粒剂(GP)四种传统剂型占我国剂型产量的75%,其中乳油产量及制剂数就占一半。由于乳油要耗用大量的甲苯、二甲苯等有毒的有机溶剂,而这些有机溶剂在使用中绝大部分又被白白耗费,这不仅造成了生产成本的提高,而且对环境造成了严重的污染。发达国家从可持续发展的战略目标出发,限制和禁止芳香烃类有机溶剂在农药中的使用,尤其是在蔬菜、果树上的使用。鉴于此,我国应压缩乳油的产量,大力发展新剂型品种,逐步开发乳油的替代品。

1.2
 微乳剂在农药制剂中的应用

    
从一些国家和地区限用、禁用乳油农药起,许多科学工作者致力于微乳剂的研究。国外从70年代开始,美国、西德、日本、印度就有农药微乳剂的研究报道,首次提出了氯丹微乳剂。美国专利(1974)、日本专利(1978)分别对马拉硫磷、对硫磷、二嗪磷、乙拌磷等有机磷杀虫剂进行了微乳剂的研究,解决了有效成分的热贮稳定型问题。1984,日本专利用阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂复配制得除草、杀虫和杀菌微乳剂。现在国外农药微乳剂的研究已涉及到卫生用药、农用杀虫剂、杀菌剂、除草剂等各领域,目前,微乳剂在国外已经得到了很好的发展,已开发成功并得以应用的品种有10%高效苯醚菊酯、5%氯菊酯、10%氯氰菊酯、30%乐杀螨微乳剂等。

    
我国在90年代开始进入农药微乳剂的研究和生产阶段。1992年安徽省化工研究院首先研制成功8%氰戊菊酯微乳剂:之后,化工部农药剂型中心又研制出5%高效氯氰菊酯、菊酯类杀虫剂及灭多威等复合微乳剂,并对微乳剂物理稳定型问题进行了研究;1993年广东中山石岐农药厂报道了10%氯氰菊酯微乳剂的研究情况;1995年北京农业大学发布了20%北农一号微乳剂专利;1999,陈福良、梁文平等对农药微乳剂的浊点问题进行了探讨,对一般微乳剂的浊点提出了建议。最近,又有一些微乳剂研制成功的报道:5%缓释型高效氯氰菊酯微乳剂兼有乳油的速效性和缓释剂缓慢释放的双重特点;0.3%阿维菌素微乳剂的研制成功,替代了由于售价高和污染、浪费等原因而限制使用的1.8%0.9%0.5%阿维菌素乳油制剂;10%甲氰菊酯微乳剂成本低、药效好、质量稳定、社会效益显著;长效水基型杀虫防霉微乳剂性能稳定,杀虫防霉效果良好,持效期长;35%草敌微乳剂是利用微乳化技术,由固、液两种农药原药制成的二元复配新品种,集农药和化肥为一体,具有有效成分含量高、使用方便、安全等特点,可用于麦田、稻田防除多种杂草,除草谱广,使用安全,环境污染小。到目前为止,我国已有的80%氰戊菊酯、5%高效氯氰菊酯、10%丰威微乳剂、20%北农一号等微乳剂商品在局部地区推广应用,并在蔬菜、棉花的主要虫害防治上显出很好的成果。

2
 微乳剂的性能特点及对主要成分的要求

2.1
 微乳剂性能特点



  由于微乳体系本身所具备的一些性质,农药被配制成微乳剂后,较其它类型的农药有许多优越性,主要表现为:稳定性好、优良的增溶作用、高的传递效率并能促进向动植物组织内部的渗透等。此外,微乳剂还具有毒性小、使用安全、方便、药效高等特点。值得一提的是:由于微乳是热力学稳定体系,可以长期放置而不发生相分离,其稳定性往往可以用年来计量,因此,在各种农药剂型中,只有微乳剂才真正解决了稳定性问题。微乳剂的这一特性可以从上表中的数据得以验证。

2.2
 微乳剂的组分及要求

     
农药有效成分、乳化剂和水是农药微乳剂的基本组分,根据需要,有时还需加入适量溶剂、助溶剂、稳定剂和增效剂等。

     
一般地,微乳剂对各组分的要求如下:

    
①农药有效成分 配制微乳剂,要求原药在水中的稳定性要好,而且生物活性要高,最好是液态,这样便于配制,贮存也较稳定。一般,农用微乳剂中农药有效成分的含量为550%

    
乳化剂 微乳的形成主要依赖于表面活性剂的作用,选择合适的乳化剂是制备微乳剂的关键。

    
③水 微乳剂中水量的多少取决于微乳剂的种类和有效成分含量,一般为1870%。另外,水质也是影响微乳剂微乳化程度及物理稳定性的要求,水硬度高时,要选择亲水性强的乳化剂,水硬度低时,乳化剂的亲油性要大。

    
其它成分的选择要根据具体品种的配制需要来决定。

    
总之,微乳剂的配制是较复杂的技术,配方技术者须针对不同的农药品种来确定必要的组分及其用量。

 

 

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