40%戊唑醇·多菌灵悬浮剂配方的研究

摘要：就40%戊唑醇·多菌灵悬浮剂配方进行了研究，对分散剂、增稠剂、防冻剂及消泡剂等进行了筛选试验，确定了较优配方：戊唑醇30%，多菌灵10%，TERSPERSE2208 4.5%，硅酸镁铝0.9%，尿素3.5%，Tanaform S 0.2%，去离子水补足至100%。该配方具有成本低、工艺简单等特点，冷贮和热贮稳定性合格，无明显分层现象，流动性良好，悬浮率>90%，有效成分分解率

关键词：悬浮剂；戊唑醇；多菌灵；工艺优化

中图分类号：TQ450.6；S481+.9 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）13-3053-03

戊唑醇是广谱的内吸性杀菌剂，主要用于种子处理和叶面喷雾。戊唑醇原药为无色晶体，在水中溶解度低且稳定[1]；多菌灵原药为浅灰色至灰褐色粉末，不溶于水。对于在水介质中比较稳定的原药，配制成水悬浮剂将是当今农药制剂发展的主流方向[2]。而戊唑醇原药和多菌灵原药均具有上述特点，因此可以加工成水悬浮剂[3]。两者复配不仅能减少污染及降低成本，还可扩大杀菌谱和延缓抗药性的发生。

1 材料与方法

1.1 材料

原药97.7%戊唑醇、97%多菌灵，购自山东华阳科技有限公司；分散剂TERSPERSE2208（2208）购自亨斯迈有限公司；改性烷基萘磺酸盐（D1002）、羧酸盐高分子（DSC2002），购自北京汉莫克化学技术有限公司；烷基酚聚氧乙烯醚甲醛缩合物（700#）、烷基芳基聚氧丙烯聚氧乙烯醚（33#）、苯乙基酚聚氧乙烯醚（601#），均购自淄博巨丰乳化剂厂；消泡剂 CF-580，购自江苏长丰有机硅有限公司；消泡剂 Tanaform S、AF，购自拓纳贸易上海有限公司；增稠剂（黄原胶、硅酸镁铝）与防冻剂（乙二醇、丙三醇、尿素），均为市售。

1.2 方法

采用湿磨法，在室温下将一定量原药、助剂和水混合均匀倒入立式砂磨机，首先预分散，然后添加一定量的研磨介质进行研磨，研磨结束后经过滤、调制得到40%戊唑醇·多菌灵悬浮剂。

2 结果与分析

2.1 筛选配方

2.1.1 分散剂的选择 农药悬浮剂的悬浮液分散体系介于胶体分散体系和粗分散体系之间，属于一种不稳定的分散体系。为了增加悬浮剂的稳定性，通常需要加入一定量的分散剂[4]。该试验对分散剂进行初期筛选，加入量定为5.0%，筛选结果见表1。由表1可知，分散剂2208相对性能较好，中位径较小，粒子分布较集中，热贮稳定性合格。通过试验发现，2208用量为4.5%时，体系黏度最低。

2.1.2 增稠剂的选择 悬浮剂的黏度是影响产品贮存稳定性的一个重要因素。黏度太小，产品放置一段时间后易分层、结块；黏度太大，产品不易倾倒，挂壁严重，给加工带来困难，并影响产品的包装及使用。为改善产品的倾倒性，加入适宜的增稠剂，可使制剂具有良好的稳定性和高的悬浮率[5]。在分散剂筛选结果的基础上对增稠剂进行筛选，结果发现加入硅酸镁铝后无分层、无结块、流动性好、分散性好，具体结果见表2。由表2可知，添加黄原胶体系会产生大量气泡，倾倒性不合格，中位径较大，粒度分布不集中；添加硅酸镁铝效果相对较好，用量为0.9%时，析水率较低，中位径较小，粒度分布相对较集中。

2.1.3 防冻剂的选择 以水为分散介质的农药悬浮剂，在贮存过程中要求在严寒低温条件下仍能保持稳定性，就必须加入一定量适宜的防冻剂。良好的防冻剂应具备防冻性能好，挥发性低，对有效成分的溶解度小等特性[6]。据此，选用乙二醇、丙三醇及尿素进行试验，结果发现前两者易发生絮凝现象，后者效果较好。综合分析，选尿素为防冻剂，用量3.5%为宜。

2.1.4 消泡剂的选择 该悬浮剂的加工过程中，会产生大量泡沫，它会影响到制剂的流动性和物理稳定性以及表观性能，需加入一定量合适的消泡剂来消除[7]。本试验对CF-580、Tanaform S、AF三者进行筛选，结果发现Tanaform S用量为0.2%时消泡性能良好。

2.2 正交试验

根据以上得到的初步配方，通过正交试验将2208、硅酸镁铝、尿素及Tanaform S进行正交优化。查阅相关文献及书籍，正交试验共设4个因素，每个因素3个水平，采用L9（34）正交表，具体因素、水平见表3。

以热贮14 d后的析水率为试验指标，得到正交试验较优方案为A2B2C1D2，即最优组合为：2208 4.5%，硅酸镁铝0.9%，尿素3.5%，Tanaform S 0.2%。该方案经热、冷贮后未出现析水、分层、沉淀等不合格现象，可以进一步研究试验。

2.3 工艺优化

悬浮剂的稳定性与粒子大小、粒度分布有直接的关系，粒子越小，分布越集中，悬浮率越高，体系越稳定。反之，悬浮率越低，稳定性越差[8]。粒子大小、粒径分布在悬浮剂的加工工艺中是一个很重要的指标，锆珠用量与研磨时间都是影响粒子大小和粒度分布的重要因素，因此对悬浮剂进行工艺优化。具体结果如图1～3。

2.3.1 锆珠用量的确定 图1为在制剂质量（10 mg）及研磨时间相同条件下，锆珠（d=1.2 mm）不同用量时中位径和跨距平均值的变化规律。由图1可知，锆珠用量在10～20 mL之间时，随着用量的增加，中位径和跨距[9]呈减小趋势；当用量为25 mL时，中位径和跨距明显增大，原因是锆珠用量超过了制剂本身的体积，研磨过程中带入大量空气，影响研磨效果。因此，制剂质量为10 mg时，锆珠最佳用量为19 mL。

2.3.2 研磨时间的确定 图2为在制剂质量（10 mg）及锆珠用量相同的条件下，不同研磨时间中位径和跨距平均值的变化规律。由图2可知，随着研磨时间的增加，中位径无明显变化；在1～2 h时，跨距呈明显的降低趋势，随后跨距变大呈平缓状态。因此，该制剂的最佳研磨时间为2 h。经过工艺优化后，40%戊唑醇·多菌灵SC的粒径分布情况如图3。

3 小结与讨论

本研究得到40%戊唑醇·多菌灵悬浮剂的较优配方为：戊唑醇原药30%，多菌灵10%，2208 4.5%，硅酸镁铝0.9%，尿素3.5%，Tanaform S 0.2%，去离子水补足至100%。悬浮剂的性能指标检测结果见表4。

为了验证上述配方及指标的合理性，按上述配方制得悬浮剂样品3批，进行验证试验，结果见表5。

1）采用尝试法，以析水率、粒子大小及粒子分布为筛选指标，对分散剂、增稠剂、防冻剂以及消泡剂等进行筛选，确定了较优配方及技术指标，各项指标均符合水悬浮剂要求。

2）40%戊唑醇·多菌灵悬浮剂较优配方为：戊唑醇原药30%，多菌灵10%，2208 4.5%，硅酸镁铝0.9%，尿素3.5%，Tanaform S 0.2%，去离子水补足至100%。

3）工艺优化结果为：锆珠（d=1.2 mm）最佳用量为19 mL，制剂质量为10 mg；最佳研磨时间为2 h。

4）所得悬浮剂冷、热贮稳定性良好，无分层、析水、结底及沉淀现象。本试验采用正交优化法对4因素3水平进行了研究，如果将其他因素或多个因素进行正交优化，可能还会有更佳的配方，有待进一步研究。

参考文献：

[1] 王凤芝，田文学，李 波，等.430 g/L戊唑醇水悬浮剂的研制[J].农药科学与管理，2006，25（12）：37-40.

[2] 黄建荣.现代农药剂型加工新技术与质量控制实务全书[M].北京：北京科大电子出版社，2004.

[3] 王凤芝，孙绪兵，王亚廷，等.40%戊唑醇·多菌灵水悬浮剂的研制[J].农药，2007，46（8）：529-531.

[4] 杨靖华，孙凤梅.30%嘧酶胺悬浮剂的研究[J].安徽农业科学，2007，35（1）：138-139.

[5] 李维宏，罗 静，李保同.500 g/L丁噻隆悬浮剂的研制[J].现代农药，2010，9（2）：25-27.

[6] 刘勤冬.35%吡虫啉水悬浮剂配方的研究[J].安徽化工，2006（1）：52-53.

[7] 王 霖.20%虫酰肼悬浮剂的研究[J].精细化工中间体，2006， 36（2）：63-66.

[8] 司 伟，杨旭彬，彭江涛，等.40%二甲戊乐灵水悬浮剂的研制[J].应用化工，2007，36（11）：1151-1156.

[9] 李继成.苯醚甲环唑水乳剂的研究与开发[D].山东青岛：青岛农业大学，2011.