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農藥制劑和表面活性劑的互動開發與創新(上)

  一、 農用表面活性劑與農藥劑型

  人們習慣于將農藥制劑所用的表面活性劑稱為農用表面活性劑。顧名思義,它的誕生和發展與農藥制劑緊密相聯。農藥制劑的發展推動了農用表面活性劑的創新,而農用表面活性劑的創新又為農藥制劑的進一步發展提供了條件。

  農用表面活性劑的創新包括3個方面:

 ?、賹⑵渌袠I使用的某種表面活性劑引入到農藥制劑中使用,從而解決了一系列共性的配方技術。

 ?、诎涯撤N表面活性劑按系統化或序列化開發出一系列類同產品,以滿足農藥制劑的多種特殊要求。

 ?、?研發投產全新結構的農用表面活性劑產品,為農藥制劑的科技創新配套。

  到目前為止,農用表面活性劑伴隨著農藥制劑的發展共經歷了3個發展時期:傳統農藥制劑期;環境友好農藥制劑發展期;以藥物傳遞技術為主導的農藥制劑期。以下分而述之。

  二、 傳統農藥制劑期的農用表面活性劑

  2.1 傳統農藥制劑期的劑型結構

  20世紀40年代末到70年代初,世界農藥工業處于發展初期,即是傳統農藥制劑期。這一時期的主要農藥產品有:有機磷類、有機氯類、氨基甲酸酯類和早期的擬除蟲菊酯類農藥等。加工的劑型主要為乳油、水劑、粉劑及可濕性粉劑。加工時,通常按原藥物化性質(主要為熔點、水中的溶解性能和穩定性等)來選定劑型。對于高熔點的藥物往往制成粉體制劑,溶于水且水中穩定的藥物制成水劑,其余則制成乳油。

  加工中對制劑技術的基本要求是:分散、潤濕和穩定。

  2.2 農用表面活性劑發展初期的產品群

  農用表面活性劑工業正是為滿足這一時期的要求而設立和發展的。農用乳化劑在這一時期發展很快,研發并投產了多個系列的產品群。主要有:

 ?。╨)以各種結構的烷基芳烴基為親油基團,如烷基苯基、烷基酚基和三苯乙烯酚基等;以不同聚合度的聚氧乙烯醚為親水基團所構成的多個系列的農用非離子表面活性劑。代表性品種有:壬基酚聚氧乙烯醚——農乳100號和芐基酚聚氧乙烯醚——農乳300號、400號,三苯乙烯基酚聚氧乙烯醚——農乳600號,烷基酚聚氧乙烯醚甲醛縮合物——農乳700號。

 ?。?)通過對個別烷基苯親油基團的磺化進而開發了陰離子型的農用乳化劑、潤濕劑,其中最具歷史意義的是十二烷基苯磺酸鈣系列陰離子乳化劑,如農乳500號。

 ?。?)將脂肪醇、脂肪酸和個別植物油的聚氧乙烯醚類非離子表面活性劑引入農藥制劑,并進一步進行序列化開發,如脂肪醇聚氧乙烯醚——農乳200號等。其中最突出的是蓖麻油聚氧乙烯醚(EL乳化劑序列)。

 ?。?)引入了萘磺酸鹽類和木質素磺酸鹽類等陰離子表面活性劑,作為分散劑和潤濕劑等為農藥固態制劑配套,進而開發多個系列品種。

  這一時期表面活性劑對農藥制劑發展的突出貢獻在于:

 ?。?)賦予有機磷類和擬除蟲菊酯類等農藥的乳油在田間用水稀釋時具備自發乳化的功能,實現了原藥的高度分散和潤濕。

 ?。?)實現了六六六等固體農藥制劑由粉劑升級為可濕性粉劑,賦予制劑遇水潤濕、分散、懸浮的功能,顯著改善了藥粉的飄移和藥液的流失。

 ?。?)建立了農用表面活性劑領域的基本產品框架,為今后的發展奠定了基礎。

  2.3 此時期的農藥制劑具有以下技術特點:

 ?、?乳油以輕芳烴為溶劑,被乳化成農藥的芳烴溶液。

 ?、?水不進入制劑組分(除水劑外)。

 ?、?制劑產品的物化形態處于熱力學穩定狀態。

 ?、?僅在短期內(田間應用時)對制劑的乳化性能(乳油)、懸浮性能(粉體制劑)提出技術要求。

  2.4 根據農藥制劑的需要,對表面活性劑體系開發的技術思路主要包括:

 ?、?以各種原藥乳油的配制為中心,開發配套的乳化劑。

 ?、?以陰離子表面活性劑(鈣鹽)為基點,根據活性物化學結構特點開發了多個系列的非離子表面活性劑,構成陰、非離子相匹配的農用乳化劑系統。

 ?、?微粒乳化層空間結構設計思路為:陰離子HLB≈8,位于乳化膜內沿;非離子位于乳化膜外壁和里層(指第二非離子)。此結構使制劑具有優秀的自發乳化性能。

 ?、?與固體制劑配套的分散劑、潤濕劑主要從其他行業引入,如萘磺酸鹽類、木質素磺酸鹽類。(中國農資導報網)

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