杜廷 沈德隆* 裴 琛 夏正偉 嚴星星 蔡 飛 高宗錦
(1 浙江工業(yè)大學化學工程與材料學院,浙江 杭州 310014;2 浙江樹人大學生物與環(huán)境工程學院,浙江 杭州 310015)
敵敵畏(dichlorvos)是大噸位的有機磷農藥品種之一,是一種高效、低殘留、廣譜性的殺蟲劑,具有觸殺、胃毒和熏蒸作用,其特點是殺滅迅速、殘留期短,熏蒸效果尤為突出,敵敵畏可有效防治菜青蟲、甘藍夜蛾、菜葉蜂、菜蚜、菜螟、斜紋夜蛾、二十八星瓢蟲、煙青蟲、粉虱、棉鈴蟲、小菜蛾、燈蛾、夜蛾、紅蜘蛛、蚜蟲傭、小地老虎、黃守瓜、黃條跳蟲甲、白粉虱、豆野螟等害蟲。是目前防治棉、糧、桑、茶、果樹、蔬菜、農林園藝、倉貯及衛(wèi)生害蟲方面的一種主要藥劑[1-2]。
毒死蜱(chlorpyrifos)是國際上殺蟲劑中銷量較大的一種廣譜性有機磷類殺蟲劑品種,因其具有觸殺、胃毒、熏蒸和殘留期短等特點而廣泛用于防治水稻、小麥、棉花、果樹、蔬菜、茶樹上的多種咀嚼式和刺吸式口器害蟲[3]。如水稻稻縱卷葉螟、稻飛虱、稻薊馬、稻癭蚊、稻葉蟬;小麥粘蟲、蚜蟲;棉蚜、棉葉螨、棉鈴蟲、紅鈴蟲;蔬菜害蟲菜青蟲、小菜蛾、豆野螟、大豆食心蟲、斜紋夜蛾;果樹害蟲柑橘潛葉蛾、紅蜘蛛、桃小食心蟲、山楂紅蜘蛛、蘋果紅蜘蛛;茶尺蠖、茶細蛾、茶毛蟲、麗綠刺蛾、茶葉癭螨、茶橙癭螨、茶短須螨;甘蔗綿蚜;衛(wèi)生害蟲蚊蟲、蟑螂、跳蚤等[4-5]。
敵敵畏雖然是一只比較老的農藥殺蟲劑品種,但鑒于目前殺蟲劑缺乏的情況下,敵敵畏和毒死蜱因其優(yōu)越的殺蟲活性,對當前農業(yè)生產、農林害蟲防治方面發(fā)揮著重要作用,雖然敵敵畏是一種中等毒性的農藥,但由于敵敵畏在環(huán)境中容易降解,所以不會對環(huán)境造成嚴重的污染,這也是敵敵畏這類農藥得以長期存在的原因,仍然具有較強的生命力。敵敵畏與毒死蜱混用能產生很好的殺蟲活性已為田間使用所證實。因此,市場上出現了很多敵敵畏復配制劑,制劑經3~6月常溫貯存。敵敵畏的分解率一般為30%以上,最高可達50%,使該制劑難以真正成為合格的農藥制劑產品。由于制劑中敵敵畏的不穩(wěn)定性,制約了這類制劑推廣應用。本文就有關敵敵畏·毒死蜱的復配制劑化學穩(wěn)定性方面做了較為深入的探索研究,以期為該類農藥制劑的發(fā)展提供依據。
1.1 試驗原藥和試劑
敵敵畏原藥(質量分數95%),愛華化工有限公司生產;毒死蜱原藥(質量分數97%)。
乳化劑:農乳500#;NP-10;OP-10;2010CX;D625;500LQ。
穩(wěn)定劑:抗氧101、抗氧102、抗氧103、穩(wěn)1#、穩(wěn)3#、穩(wěn)4#、抗水1#、抗水2#。
抗凍劑:丙三醇。
pH調節(jié)劑:三乙醇胺。
有機溶劑:150#溶劑油。
1.2 實驗方法
1.2.1 40%敵敵畏·毒死蜱乳油配方
敵敵畏 30%
毒死蜱 10%
乳化劑 12%~14%
穩(wěn)定劑 6%~9%
有機溶劑 配至100%
1.2.2 敵敵畏·毒死蜱乳油的制備
在室溫下,將31.6g敵敵畏和10.5g毒死蜱原藥加入溶劑中,攪拌至原藥溶解后加入12g乳化劑和助乳化劑,再攪拌(根據氣溫調節(jié)攪拌時間),完全溶解后再攪拌30min,即得透明均一的棕黃色乳油。
1.2.3 溶劑系統的篩選
溶劑對40%敵敵畏·毒死蜱乳油指標的影響包括:乳油外觀、乳化性能(稀釋200倍后的乳化穩(wěn)定性)、冷藏穩(wěn)定性(將配方樣品用安培瓶封裝置于0℃冰箱中1周),熱貯穩(wěn)定性(將配方樣品用安培瓶封裝,置于(54±2℃)恒溫箱中2周)。溶液在0℃時7d后無分層或結晶析出的溶劑,進行下一步試驗。將原藥按一定的比例溶解于選定的溶劑中,并密封在玻璃容器中,于54℃恒溫箱放置14d,考察農藥活性組分的分解率,選擇分解率小的溶劑。最后根據溶劑的來源、價格、毒性等確定所需溶劑[7-8]。
目前國內用得比較多的是芳香烴如甲苯、二甲苯作溶劑,該類溶劑對人類和哺乳動物有較大危害,需要開發(fā)毒性小的溶劑來取代芳香烴類溶劑。本研究擬選用150#溶劑油作為乳油配方的溶劑。以克服芳香烴類溶劑的這些弊端。
實驗所用溶劑經無水氯化鈣(CaCl2)脫水處理。
1.2.4 乳化劑選擇
乳化劑是配制乳油不可缺少的成分之一。本研究通過比例法和對分法來確定乳化劑的比例和含量,通過考察乳油的自分散性、乳化性、乳液穩(wěn)定性來確定乳化劑的選擇是否合理[6]。
本研究采用陰離子加非離子型復配乳化劑。經研究測試表明2010CX與D625復配時產生較好的乳化效果,因此選擇這2種乳化劑做進一步的篩選試驗。
1.2.5 穩(wěn)定劑篩選
穩(wěn)定劑的加入對乳油化學穩(wěn)定性具有十分重要的作用,是配制高質量乳油不可或缺的成分。本試驗選擇具有抗熱光作用的穩(wěn)1#、穩(wěn)3#、穩(wěn)4#;具有抗氧化作用的抗氧101、抗氧102、抗氧103;具有抗凍作用的丙三醇;具有抗水作用的抗水2#和抗水1#;pH調節(jié)劑三乙醇胺作為穩(wěn)定劑進行篩選試驗。
2.1 溶劑對40%敵敵畏·毒死蜱乳油指標的影響
將原藥按一定比例溶解溶液于選定的溶劑中,溶液在0℃時7d后無分層或析出結晶的溶劑,進行下一步試驗。將原藥按一定的比例溶解于選定的溶劑中,并密封在玻璃容器中,于54℃恒溫箱放置14d后乳油顏色略有加深,乳油的外觀仍然均一透明。
該試驗測試了150#溶劑油對乳油外觀、乳化性、熱貯、冷貯等指標的影響。結果如表1所示。
表1 40%敵敵畏·毒死蜱乳化劑篩選試驗
2.2 乳化劑對40%敵敵畏·毒死蜱乳油指標的影響
以烷基酚與環(huán)氧乙烷的縮合物(OP-10),2010CX,D625,500LQ為添加對象,分別測出乳液自分散性和稀釋穩(wěn)定性,測定結果列于表2。從表2可以看出,2010CX、D625優(yōu)于其余組合。且經過化學分析表明,8%的2010CX、4%的D625結合產品穩(wěn)定性好,故選用8%的010CX、4%的D625作為該乳油配方的乳化劑。
表1 40%敵敵畏·毒死蜱乳化劑篩選試驗
2.3 穩(wěn)定劑對40%敵敵畏·毒死蜱乳油指標的影響
以2010CX、D625乳化劑,在此基礎上分別加入穩(wěn)定劑。再測出乳油的稀釋穩(wěn)定性、自動分散性、乳化性、常貯分解率、熱貯分解率、熱貯外觀變化,測定結果列于表3。從表3可以看出,抗氧101、穩(wěn)1#、抗水1#這三種穩(wěn)定劑在降低敵敵畏分解率方面有較好的效果。因此,將上述3種穩(wěn)定劑作為該復配制劑的穩(wěn)定劑,進一步進行穩(wěn)定性試驗,確定最佳配方。
表3 穩(wěn)定劑對40%敵敵畏·毒死蜱乳油指標的影響
2.4 產品穩(wěn)定性試驗
采用上述配方配制的40%敵敵畏·毒死蜱乳油,進行其冷貯和熱貯穩(wěn)定性的測試結果見表4。上述配方配制的40%敵敵畏·毒死蜱乳油冷貯后pH值穩(wěn)定而且沒有固體析出。熱貯后pH值變化不明顯,分解率<20%。并且熱貯后沒有絮狀物出現,符合乳油性能指標的要求。此外,熱貯后乳液穩(wěn)定性較好,貯前乳液清澈透亮,經過熱貯后顏色略有加深,但沒有絮狀物沉淀產生,并且乳化性沒有影響。藥液入水后呈云霧狀分散,分散后乳液呈乳白色。由此證明,該配方配制的乳油較為成功。
外觀:淺黃色透明液體。
乳液稀釋穩(wěn)定性:按乳油的國家標準規(guī)定的乳液稀釋的測定方法進行,用342mg/L標準硬水,將樣品稀釋后,于30±1℃下靜置1h,無油狀懸浮或固體沉淀析出。
有效成分含量分析:敵敵畏有效成分測定方法采用氣相色譜法(GB 2548-93)。毒死蜱有效成分測定方法采用氣相色譜法(GB 19605-2004)。
高溫穩(wěn)定性:54±2℃熱貯試驗,二周,合格。
低溫穩(wěn)定性:0℃冷貯試驗,一周,合格。
經時穩(wěn)定性:室溫貯藏試驗,合格。
表4 40%敵敵畏·毒死蜱乳油的熱貯穩(wěn)定性測定
研制的40%敵敵畏·毒死蜱乳油性能穩(wěn)定,各項指標均符合農藥乳油制劑的標準,配方合理產品理化穩(wěn)定性較強。該藥殺蟲活性強,殺蟲譜廣,是防治農林、家庭衛(wèi)生害蟲的理想藥劑,效果顯著。因此,該乳油的研制成功在農業(yè)病害的防治中具有廣闊的應用前景。
本研究表明,用量為8%的2010CX、4%的D625所配制的40%敵敵畏·毒死蜱復配乳油具有很好的自分散性、乳化性,理化穩(wěn)定性強,敵敵畏熱貯后分解率≤20%,各項指標達均達到要求。
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