国产聚羧酸盐类分散剂在吡虫啉悬浮剂

吡虫啉具有高效、低毒、广谱、对环境友好、持效期长等特性，近几年一直是世界最大的杀虫剂品种之一。随着人们安全意识和环保意识的不断增强，高含量和绿色环保的吡虫啉悬浮剂已成为当前研究的热点。由于吡虫啉在水中的溶解度较高，达到510mg/L，远远超过了悬浮剂加工中原药溶解度＜100mg/L的要求，贮存期间极易出现奥氏熟化、絮凝聚集等问题，严重影响其制剂的稳定性，因此选择合适的分散剂抑制上述现象的发生尤为重要。聚羧酸盐类分散剂由于其具有分散性能好、吸附能力强、使用量低和安全性好等特点，成为开发吡虫啉悬浮剂较好的助剂之一。国外聚羧酸盐分散剂的研制与生产已具有几十年的历史，基础理论研究全面，生产设备先进，已形成系列化产品，在国内市场中占有相当大的份额。近年来，国内助剂厂家及科研机构也已发现聚羧酸盐分散剂广阔的发展前景，积极开展聚羧酸盐分散剂的研发工作。同时中国农药工业的健康持续发展离不开国家的引导和支持，国家安排的农药项目，将开发环境友好型新助剂做为一项重要课题纳入到“十二五”国家科技支撑规划中，聚羧酸盐类分散剂是其重点开发的助剂之一。本课题选择G-1256（北京广源益农化学有限责任公司）、SNWGF-01（上海师范大学）、LG-3（北京理工大学）等国产聚羧酸盐分散剂为功能助剂辅以其他助剂开发350g/L吡虫啉悬浮剂，以悬浮体系冷热贮后平均粒径、悬浮率为主要检测指标，分别对上述3种助剂进行综合评价，分析其应用的可行性。

1 实验材料与方法

1.1 实验原料

吡虫啉原药：含量≥95%（山东海利尔化工有限公司）；分散剂：聚羧酸盐分散剂（G-1256，北京广源益农化学有限责任公司；SNWGF-01，上海师范大学；LG-3，北京理工大学；T/36，罗地亚）；消泡剂：硅氧烷；结构调节剂：黄原胶；防腐剂：AQ。

1.2 主要仪器设备

0.1L立式砂磨机（沈阳化工研究院），Mastersizer 2000激光粒度仪（英国马尔文），1120安捷伦液相色谱仪（美国安捷伦）。

1.3 实验方法

1.3.1 吡虫啉悬浮剂的制备

将吡虫啉、水和分散剂（吡虫啉33%、分散剂固定用量2%、消泡剂0.3%、余量为水）按照一定比例配好，与物料按照体积比1∶1.2加入玻璃珠，于立式砂磨机中砂磨2小时，过滤后加入结构调节剂水溶液剪切均匀既得悬浮剂产品。

1.3.2 粒径的测定

采用激光粒度仪测定体系粒径，并按照HG/T2467.5-2003进行低温贮存，按照HG/T2467.2-2003方法进行热贮，测定冷贮和热贮对粒径的影响。

1.3.3 悬浮率的测定

按照HG/T2467.5-2003进行低温贮存，HG/T2467.2-2003进行热贮，按照GB/T 14825测定冷热贮对悬浮率的影响。

2 实验结果

2.1 粒径测定

悬浮剂是热力学上不稳定体系，分散在悬浮液中的粒子必然会在重力作用下发生自由下沉，导致分层和沉淀现象的发生。研磨粒子的粒径当然愈小愈好，当粒子小到布朗运动扩散足以抵消粒子沉降时，该体系应该最稳定。可是实际上，加工这样的悬浮剂是难以做到的。经过实验，粒子研磨太小，能耗也高，时间长，设备也不一定能达到要求。粒子太大，易于沉降或加入结构调节剂量太多，容易影响产品流动性和倾倒性，还相应增加了成本。控制吡虫啉悬浮剂的平均粒径在2~5um以下为好。

加入不同分散剂砂磨所得350g/L吡虫啉悬浮剂的平均粒径Dav结果如表1。

表1 粒径测定结果

由表1可以看出，各种分散剂均能加工成流动性较好的悬浮液，没有出现结底等现象。与进口聚羧酸盐分散剂T/36相比，国产助剂在性能上稍逊于进口助剂。SNWGF-01在3种助剂中相对较好，热贮后粒径变化较小，LG-3稍次，G-1256粒径变化最大，但3种助剂均能加工成合格的350g/L吡虫啉悬浮剂。下面再通过悬浮体系悬浮率的变化对3种助剂进行进一步的验证。

2.2 悬浮率测定

悬浮剂中悬浮率是一项重要的检测指标，悬浮率的高低可以在一定程度上反映悬浮剂体系的稳定性。悬浮剂体系热贮前后悬浮率的变化与助剂的性能密切相关，助剂选择合适则热贮后悬浮剂的悬浮率基本上没有变化，可以满足制剂长期放置物理稳定性的需求，进而制得稳定的产品。表2所示为3种国产聚羧酸盐类分散剂与进口助剂热贮前后悬浮率变化的测定结果。

表2 悬浮率测定结果

由表2可以看出，使用进口助剂T/36制得的350g/L吡虫啉悬浮剂热贮前后制剂的悬浮率基本上没有变化，使用3种国产助剂制得的制剂悬浮率虽略有变化，但基本上可以满足制剂稳定性的需求，说明使用国产聚羧酸盐类分散剂也可以制得稳定的吡虫啉悬浮剂。同时悬浮率的变化趋势与粒径的变化趋势基本上是一致的，SNWGF-01的性能相对较好。

2.3 产品的性能指标

使用不同聚羧酸盐分散剂制得的350g/L吡虫啉悬浮剂的各项性能指标如表3所示。

表3 性能指标检测结果

检测结果表明，4种聚羧酸盐分散剂均能制得稳定的350g/L吡虫啉悬浮剂，各项检测指标均符合悬浮剂的质量要求。

3 结论

本课题依托于“十二五”国家科技支撑项目，分别对3种国产聚羧酸盐类分散剂在吡虫啉悬浮剂中的应用进行了研究。使用3种国产聚羧酸盐分散剂制得的350g/L吡虫啉悬浮剂在各项指标上均能达到悬浮剂的质量要求，可以制得稳定的悬浮剂，在一定程度上可以替换进口助剂，但国产助剂在性能上与进口助剂相比还有一定的差距。相信通过各助剂厂家及科研机构的共同努力，我国聚羧酸盐分散剂的性能一定能很快达到跨国公司的水平。