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農藥制劑和表面活性劑的互動開發與創新(下)

 三、 環境友好農藥制劑發展期的農用表面活性劑開發

  3.1 環境友好農藥制劑的主要劑型

  20世紀80年代到本世紀初,農藥工業獲得高速發展。農藥產量快速增長,高效低毒的新農藥大批投產,除草劑、殺菌劑發展迅猛,再加之對環保要求的認識,原有的農藥制劑技術的弊端凸顯;乳油的大規模使用導致了有機溶劑的嚴重二次污染和資源的浪費;粉體制劑產量的增大加重了生產環境的污染;某些高效除草劑的乳油或粉劑施藥后飄移嚴重產生二次藥害等。同時,新興的集約化耕作技術和植保技術也呼喚著農藥制劑的創新。日益加重的社會壓力把農藥制劑推入了環境友好制劑的發展期。為適應發展需要,一批環境友好的農藥新劑型開發成功并實現了大規模產業化,主要有:懸浮劑(SC)、水乳劑(EW)、微乳劑(ME)、懸乳劑(SE)、水分散粒劑(WG)、種衣劑(SD)、微囊懸浮劑(CS)等。農藥制劑技術朝著水基化、超微化、無粉塵和控制釋放的方向發展。

  這一時期對制劑技術的基本要求上升為:經時穩定、潤濕、分散、安全和環保。

  3.2 此時期農藥制劑的主要特點為:

 ?、?水為制劑載體,水進入了制劑組分。

 ?、?制劑由過去的單相轉變為多相,如水包油乳化體系、超微固態顆粒的水懸浮體系等。

 ?、?乳化態、懸浮態等熱力學不穩定體系需通過經時穩定性考核,一般為2年。

 ?、?制劑中超微粉體和液粒的表面能高度積聚是這一代新劑型的共性技術障礙,迫切需要有更具針對性的表面活性作用(如強乳化、高分散和高效隔離等)予以消解。

 ?、?在草甘膦市場開發的推動下,農藥水劑提升檔次,濃度提高,潤濕、滲透性能需要增強。

 ?、?配方和器械、儀器相結合的研究手段開始進入農藥制劑開發。

  3.3 面對農藥制劑發展的新要求,農用表面活性劑在這段時期取得了一系列的科技創新成果,其中最突出的有:

 ?。╨)引入了脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯類和烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯類等表面活性劑,開發并投產了多苯乙基酚聚氧乙烯醚磷酸酯及鹽類分散潤濕劑和相應的硫酸酯類表面活性劑,為SC和EW等水基化農藥新劑型提供了一批重要的陰離子表面活性劑。

 ?。?)通過磺化位置、程度的篩選和組合,對木質素磺酸鹽助劑進行了系統開發,形成了適合多種農藥劑型如SC、WP、WG和CS等的分散劑系列。

 ?。?)針對WG、SC和FS等農藥新劑型開發的需求,通過對萘環的基團修飾和與甲醛縮合聚合度的篩選等,開發和投產了新一代的大分子量的萘磺酸鹽類分散劑和潤濕劑。

 ?。?)開發并投產了以甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸鏈狀聚合物為主干的梳狀聚醚類超高效乳化劑。

 ?。?)引入和開發投產了一批適合農藥WG和SC等劑型產品使用的聚羧酸鹽類分散劑,如聚丙烯酸、聚丙烯酸與馬來酸酐共聚物的鈉鹽、胺鹽類農藥分散劑。

 ?。?)引入和開發投產了EO/PO嵌段共聚的聚醚類高分子分散劑、潤濕劑,并在SC、SE和EW等農藥制劑產品中推廣應用。

 ?。?)開發投產了苯乙基酚聚氧乙烯聚氧丙烯EPE型和PEP型兩大類農用乳化劑,如寧乳33號、34號。

 ?。?)先后引入和開發投產了脂肪胺聚氧乙烯醚類、烷基糖苷類潤濕劑,為高濃度草甘膦異丙胺鹽等農藥水劑的大規模產業化配套。同時也為部分含氮的雜環類農藥的制劑提供了能與之配伍的的潤濕劑。

  在我國,通過多期國家科技支撐計劃,尤其是“十一?五”科技支撐計劃執行以來,以上的農用表面活性劑基本上實施了國產化。

  3.4 新穎環保、高效型劑型不斷涌現,也需不斷開發新的農用表面活性劑以相適應。

 ?。?)針對EW、SE和ME等劑型所需的乳化系統的經時穩定性,新設計了分散相液滴的乳化層,重點是外層布以陰離子或高分子表面活性劑,以使發揮靜電排斥或空間位阻作用而達到經時穩定。由此開發了一批HLB值較高的(在16左右)的陰離子表面活性劑(磷酸酯類、硫酸酯類)和高分子表面活性劑。

 ?。?)根據SC、SE、FS和CS等新劑型所需的懸浮系統的經時穩定性需要,針對超微粒子的結聚現象而開發出一批具有超強親油性或空間位阻性能的新型分散劑、潤濕劑。

 ?。?)針對WG等固體新劑型的超微粉碎—潤水壓縮—干燥成型—水中崩解、懸浮這一特殊的工藝過程,開發出一批耐溫度、濕度變化,分子形狀具有變化彈性的新型分散劑、潤濕劑。

 ?。?)針對以草甘膦異丙胺鹽為代表的可溶液劑(SL)劑型產品的迅速擴張,開發出親正電荷的潤濕劑以與之匹配。

  以上開發的產品功能鮮明,分別具有獨特的化學結構特點:

 ?。?)大油頭結構,如:多苯乙基酚基團、錨鏈式結構、錨狀大親油基團接多條鏈狀親水基團。

 ?。?)多功能的大分子,如:多個烷基萘磺酸鹽分子的甲醛縮合物、多苯乙基酚的EO/PO嵌段共聚物、木質素磺酸鹽的結構改造物。

 ?。?)鏈狀高分子,如:鏈狀梳形高分子:親水、親油基團的嵌段共聚物:包括EO/PO嵌段共聚系列、羥基硬酯酸和烷基乙二醇嵌段共聚物;聚羧酸鹽類:聚丙烯酸或丙烯酸與馬來酸酐等的共聚物的鹽(銨鹽、鈉鹽等)。

 ?。?)鏈狀結構中含氮的潤濕劑,使親油基團親正電荷。(中國農資導報網)

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