劉勤冬
水分散粒劑是上世紀80 年代開發(fā)的一種農藥新劑型,具有有效成分含量高,分散性好,懸浮率高,不含有機溶劑,無粉塵飛揚,減少環(huán)境污染,物理、化學穩(wěn)定性好等優(yōu)點。作為新型農藥環(huán)保劑型的一個重要發(fā)展方向,水分散粒劑已成為近年來國內外的農藥主打劑型,發(fā)展迅速。
水分散粒劑包括活性成分和潤濕劑、分散劑、崩解劑、粘結劑、穩(wěn)定劑等助劑及填料,其中潤濕分散劑是核心組分,直接決定著水分散粒劑的性能指標。目前常用的主要是國外分散劑,有萘磺酸鹽類(如AKZONOBEL 公司的Morwet 系列)、木質素磺酸鹽類(如竹本油脂公司的WG4)、聚羧酸鹽類(如HUNTSMAN 公司的Tersperse2700、Rhodia 公司的T/36),根據(jù)原藥的性能及制作要求分別選擇使用。
我國水分散粒劑的研究起步較晚,技術相對落后,究其原因主要是用于水分散粒劑的潤濕分散劑品種少,品質低,主要依賴進口,嚴重阻礙了我國水分散粒劑的發(fā)展。近年來,國家正積極組織技術攻關,研究開發(fā)國產高品質農藥分散助劑,已取得很大進展。本文就國家“十二五”科技支撐計劃項目開發(fā)的幾種聚羧酸鹽分散劑,通過在50%烯酰嗎啉水分散粒劑中的應用研究,并與國外同類分散劑進行比較,考查它們在水分散粒劑中的分散性能和應用效果。
1 試驗材料與方法
1.1 試驗材料
95%烯酰嗎啉原藥;潤濕劑:十二烷基硫酸鈉(K12);分散劑:LG-3、SD-1401、GY-D1252 和GY-D1256;崩解劑:硫酸鈉、硫酸銨、玉米淀粉;填料:高嶺土。
1.2 試驗儀器
超微氣流粉碎機、擠壓造粒機、干燥箱、高效液相色譜儀、pH 計等。
1.3 試驗方法
1.3.1 工藝路線
水分散粒劑的制造方法包括濕法和干法。濕法是將原藥、助劑、填料與水混合制成水懸浮體系,再進行噴霧造粒。干法造粒是將原藥與助劑、填料混合經超微粉碎制成可濕性粉劑,然后加水捏合再進行擠壓造粒,該方法快速、簡單,易于掌握,生產成本較低。
1.3.2 操作步驟
將原藥、助劑和填料按配方要求計量混合,經超微氣流粉碎后與一定量的水在捏合機中充分捏合,然后移入擠壓造粒機中進行造粒,干燥、篩分后得到產品。
1.3.3 性能指標的測定方法
(1)有效成分含量的測定
采用高效液相色譜法進行。
(2)潤濕性
采用燒杯試驗法。稱取5 g 樣品快速倒入盛有25℃、100 mL 標準硬水(342 mg/L)的250 mL 燒杯中,立刻計時,記錄樣品全部潤濕的時間。
(3)崩解性
崩解性測定方法如下:將1 g 樣品顆粒加入盛有250 mL、25 ℃蒸餾水的250 mL 具塞量筒中,塞緊筒口,上下顛倒并恢復至原狀為一次,每次不超過2 秒,直到樣品全部崩解。
(4)分散性和再分散性
按HG/T2467.13-2003 方法進行。
(5)pH 值的測定
按GB/T1601-93 方法進行。
(6)水分測定
按GB/T1600 中共沸法進行。
(7)熱貯穩(wěn)定性測定
將樣品密封后置于(54±2)℃恒溫箱中14 d 后取
出,進行檢測。
2 結果與分析
2.1 不同分散劑用量的應用效果比較
將分散劑用量(%)設置為4、6、8 三個梯度,考查潤濕性及懸浮率,結果見表1。
表1 表明,隨著分散劑的用量增加,分散效果明顯提高,與2700 助劑用量相同,以6%為宜。表1 中五種助劑的潤濕性均不好,在加水捏合過程中,粉體不易被潤濕,造成水量增加,捏合困難,影響造粒,且制成的水分散粒劑潤濕時間長。經過試驗,配方中以2%十二烷基硫酸鈉(K12)與分散劑配合使用,很好地解決了潤濕性問題,可大幅度降低水分散粒劑的潤濕時間,且粒子均勻、光滑,結果見表2。
與2700 助劑相比,四種國產助劑的潤濕時間無明顯差別;懸浮率方面,SD-1401 助劑為80%左右,偏低;LG-3、GY-D1252 及GY-D1256 三種助劑均達到90%以上,與2700 助劑相當。
2.2 分散性分析
分散性是衡量分散劑分散性能的重要指標,也是檢驗水分散粒劑產品在水中分散均勻性的關鍵。上述五種助劑的分散性測試結果如表3 所示。
四種國產助劑中SD-1401 的分散性較低,LG-3、GY-D1252 和GY-D1256 的分散性均達到80%以上,且再分散性好,和HUNTSMAN 公司的2700 分散劑相當,表明這三種分散劑對烯酰嗎啉具有優(yōu)良的分散性能。
2.3 崩解性分析
崩解性是水分散粒劑的重要性能指標,影響崩解性的因素很多,除了潤濕分散劑起決定性作用外,助崩解劑的作用有時至關重要。常用的助崩解劑有無機鹽、淀粉等。本試驗選用硫酸鈉、硫酸銨和淀粉為助崩解劑進行對比試驗,結果見表4。
助崩解劑能夠有效改善烯酰嗎啉水分散粒劑的崩解性能,其中以硫酸銨效果最佳,用量以3%為宜,過多則強度不夠,顆粒易碎。試驗結果表明,四種國產助劑與2700 的崩解性能相當,基本無差異。
2.4 熱貯試驗結果
經過上述配方篩選,確定50%烯酰嗎啉水分散粒劑的最佳配方(見表5)。
3 結論
聚羧酸鹽類分散劑屬高分子均聚或共聚物,其分子量大,碳鏈長,在主鏈或側鏈上引入羧基、磺酸基、聚氧化乙烯基等多個活性基團,依靠這些活性基團,主鏈可以錨固在農藥顆粒上,側鏈可以伸展在水中。正是這種特殊的梳形結構,使其具有多點吸附、靜電排斥、空間位阻及溶劑化保護膜等多種功能,因而較無機、有機小分子分散劑更有效,分散性能更加穩(wěn)定可靠。
本試驗將國產四種聚羧酸鹽分散劑應用到50%烯酰嗎啉水分散粒劑中,經過系統(tǒng)研究和測試,SD-1401分散劑對烯酰嗎啉的分散效果不理想,其分散性及懸浮率較低,與tersperse2700 有差距;LG-03 及GY-D1252、GY-D1256 分散劑均具有很好的分散性能,制成的50%烯酰嗎啉水分散粒劑各項技術指標均達到較高水平,用量和性能與國外分散劑tersperse2700 相當。本試驗研究為國產高分子分散劑的進一步開發(fā)和完善提供依據(jù),為該類助劑的大范圍應用打下基礎。
(摘自《安徽化工》)endprint
水分散粒劑是上世紀80 年代開發(fā)的一種農藥新劑型,具有有效成分含量高,分散性好,懸浮率高,不含有機溶劑,無粉塵飛揚,減少環(huán)境污染,物理、化學穩(wěn)定性好等優(yōu)點。作為新型農藥環(huán)保劑型的一個重要發(fā)展方向,水分散粒劑已成為近年來國內外的農藥主打劑型,發(fā)展迅速。
水分散粒劑包括活性成分和潤濕劑、分散劑、崩解劑、粘結劑、穩(wěn)定劑等助劑及填料,其中潤濕分散劑是核心組分,直接決定著水分散粒劑的性能指標。目前常用的主要是國外分散劑,有萘磺酸鹽類(如AKZONOBEL 公司的Morwet 系列)、木質素磺酸鹽類(如竹本油脂公司的WG4)、聚羧酸鹽類(如HUNTSMAN 公司的Tersperse2700、Rhodia 公司的T/36),根據(jù)原藥的性能及制作要求分別選擇使用。
我國水分散粒劑的研究起步較晚,技術相對落后,究其原因主要是用于水分散粒劑的潤濕分散劑品種少,品質低,主要依賴進口,嚴重阻礙了我國水分散粒劑的發(fā)展。近年來,國家正積極組織技術攻關,研究開發(fā)國產高品質農藥分散助劑,已取得很大進展。本文就國家“十二五”科技支撐計劃項目開發(fā)的幾種聚羧酸鹽分散劑,通過在50%烯酰嗎啉水分散粒劑中的應用研究,并與國外同類分散劑進行比較,考查它們在水分散粒劑中的分散性能和應用效果。
1 試驗材料與方法
1.1 試驗材料
95%烯酰嗎啉原藥;潤濕劑:十二烷基硫酸鈉(K12);分散劑:LG-3、SD-1401、GY-D1252 和GY-D1256;崩解劑:硫酸鈉、硫酸銨、玉米淀粉;填料:高嶺土。
1.2 試驗儀器
超微氣流粉碎機、擠壓造粒機、干燥箱、高效液相色譜儀、pH 計等。
1.3 試驗方法
1.3.1 工藝路線
水分散粒劑的制造方法包括濕法和干法。濕法是將原藥、助劑、填料與水混合制成水懸浮體系,再進行噴霧造粒。干法造粒是將原藥與助劑、填料混合經超微粉碎制成可濕性粉劑,然后加水捏合再進行擠壓造粒,該方法快速、簡單,易于掌握,生產成本較低。
1.3.2 操作步驟
將原藥、助劑和填料按配方要求計量混合,經超微氣流粉碎后與一定量的水在捏合機中充分捏合,然后移入擠壓造粒機中進行造粒,干燥、篩分后得到產品。
1.3.3 性能指標的測定方法
(1)有效成分含量的測定
采用高效液相色譜法進行。
(2)潤濕性
采用燒杯試驗法。稱取5 g 樣品快速倒入盛有25℃、100 mL 標準硬水(342 mg/L)的250 mL 燒杯中,立刻計時,記錄樣品全部潤濕的時間。
(3)崩解性
崩解性測定方法如下:將1 g 樣品顆粒加入盛有250 mL、25 ℃蒸餾水的250 mL 具塞量筒中,塞緊筒口,上下顛倒并恢復至原狀為一次,每次不超過2 秒,直到樣品全部崩解。
(4)分散性和再分散性
按HG/T2467.13-2003 方法進行。
(5)pH 值的測定
按GB/T1601-93 方法進行。
(6)水分測定
按GB/T1600 中共沸法進行。
(7)熱貯穩(wěn)定性測定
將樣品密封后置于(54±2)℃恒溫箱中14 d 后取
出,進行檢測。
2 結果與分析
2.1 不同分散劑用量的應用效果比較
將分散劑用量(%)設置為4、6、8 三個梯度,考查潤濕性及懸浮率,結果見表1。
表1 表明,隨著分散劑的用量增加,分散效果明顯提高,與2700 助劑用量相同,以6%為宜。表1 中五種助劑的潤濕性均不好,在加水捏合過程中,粉體不易被潤濕,造成水量增加,捏合困難,影響造粒,且制成的水分散粒劑潤濕時間長。經過試驗,配方中以2%十二烷基硫酸鈉(K12)與分散劑配合使用,很好地解決了潤濕性問題,可大幅度降低水分散粒劑的潤濕時間,且粒子均勻、光滑,結果見表2。
與2700 助劑相比,四種國產助劑的潤濕時間無明顯差別;懸浮率方面,SD-1401 助劑為80%左右,偏低;LG-3、GY-D1252 及GY-D1256 三種助劑均達到90%以上,與2700 助劑相當。
2.2 分散性分析
分散性是衡量分散劑分散性能的重要指標,也是檢驗水分散粒劑產品在水中分散均勻性的關鍵。上述五種助劑的分散性測試結果如表3 所示。
四種國產助劑中SD-1401 的分散性較低,LG-3、GY-D1252 和GY-D1256 的分散性均達到80%以上,且再分散性好,和HUNTSMAN 公司的2700 分散劑相當,表明這三種分散劑對烯酰嗎啉具有優(yōu)良的分散性能。
2.3 崩解性分析
崩解性是水分散粒劑的重要性能指標,影響崩解性的因素很多,除了潤濕分散劑起決定性作用外,助崩解劑的作用有時至關重要。常用的助崩解劑有無機鹽、淀粉等。本試驗選用硫酸鈉、硫酸銨和淀粉為助崩解劑進行對比試驗,結果見表4。
助崩解劑能夠有效改善烯酰嗎啉水分散粒劑的崩解性能,其中以硫酸銨效果最佳,用量以3%為宜,過多則強度不夠,顆粒易碎。試驗結果表明,四種國產助劑與2700 的崩解性能相當,基本無差異。
2.4 熱貯試驗結果
經過上述配方篩選,確定50%烯酰嗎啉水分散粒劑的最佳配方(見表5)。
3 結論
聚羧酸鹽類分散劑屬高分子均聚或共聚物,其分子量大,碳鏈長,在主鏈或側鏈上引入羧基、磺酸基、聚氧化乙烯基等多個活性基團,依靠這些活性基團,主鏈可以錨固在農藥顆粒上,側鏈可以伸展在水中。正是這種特殊的梳形結構,使其具有多點吸附、靜電排斥、空間位阻及溶劑化保護膜等多種功能,因而較無機、有機小分子分散劑更有效,分散性能更加穩(wěn)定可靠。
本試驗將國產四種聚羧酸鹽分散劑應用到50%烯酰嗎啉水分散粒劑中,經過系統(tǒng)研究和測試,SD-1401分散劑對烯酰嗎啉的分散效果不理想,其分散性及懸浮率較低,與tersperse2700 有差距;LG-03 及GY-D1252、GY-D1256 分散劑均具有很好的分散性能,制成的50%烯酰嗎啉水分散粒劑各項技術指標均達到較高水平,用量和性能與國外分散劑tersperse2700 相當。本試驗研究為國產高分子分散劑的進一步開發(fā)和完善提供依據(jù),為該類助劑的大范圍應用打下基礎。
(摘自《安徽化工》)endprint
水分散粒劑是上世紀80 年代開發(fā)的一種農藥新劑型,具有有效成分含量高,分散性好,懸浮率高,不含有機溶劑,無粉塵飛揚,減少環(huán)境污染,物理、化學穩(wěn)定性好等優(yōu)點。作為新型農藥環(huán)保劑型的一個重要發(fā)展方向,水分散粒劑已成為近年來國內外的農藥主打劑型,發(fā)展迅速。
水分散粒劑包括活性成分和潤濕劑、分散劑、崩解劑、粘結劑、穩(wěn)定劑等助劑及填料,其中潤濕分散劑是核心組分,直接決定著水分散粒劑的性能指標。目前常用的主要是國外分散劑,有萘磺酸鹽類(如AKZONOBEL 公司的Morwet 系列)、木質素磺酸鹽類(如竹本油脂公司的WG4)、聚羧酸鹽類(如HUNTSMAN 公司的Tersperse2700、Rhodia 公司的T/36),根據(jù)原藥的性能及制作要求分別選擇使用。
我國水分散粒劑的研究起步較晚,技術相對落后,究其原因主要是用于水分散粒劑的潤濕分散劑品種少,品質低,主要依賴進口,嚴重阻礙了我國水分散粒劑的發(fā)展。近年來,國家正積極組織技術攻關,研究開發(fā)國產高品質農藥分散助劑,已取得很大進展。本文就國家“十二五”科技支撐計劃項目開發(fā)的幾種聚羧酸鹽分散劑,通過在50%烯酰嗎啉水分散粒劑中的應用研究,并與國外同類分散劑進行比較,考查它們在水分散粒劑中的分散性能和應用效果。
1 試驗材料與方法
1.1 試驗材料
95%烯酰嗎啉原藥;潤濕劑:十二烷基硫酸鈉(K12);分散劑:LG-3、SD-1401、GY-D1252 和GY-D1256;崩解劑:硫酸鈉、硫酸銨、玉米淀粉;填料:高嶺土。
1.2 試驗儀器
超微氣流粉碎機、擠壓造粒機、干燥箱、高效液相色譜儀、pH 計等。
1.3 試驗方法
1.3.1 工藝路線
水分散粒劑的制造方法包括濕法和干法。濕法是將原藥、助劑、填料與水混合制成水懸浮體系,再進行噴霧造粒。干法造粒是將原藥與助劑、填料混合經超微粉碎制成可濕性粉劑,然后加水捏合再進行擠壓造粒,該方法快速、簡單,易于掌握,生產成本較低。
1.3.2 操作步驟
將原藥、助劑和填料按配方要求計量混合,經超微氣流粉碎后與一定量的水在捏合機中充分捏合,然后移入擠壓造粒機中進行造粒,干燥、篩分后得到產品。
1.3.3 性能指標的測定方法
(1)有效成分含量的測定
采用高效液相色譜法進行。
(2)潤濕性
采用燒杯試驗法。稱取5 g 樣品快速倒入盛有25℃、100 mL 標準硬水(342 mg/L)的250 mL 燒杯中,立刻計時,記錄樣品全部潤濕的時間。
(3)崩解性
崩解性測定方法如下:將1 g 樣品顆粒加入盛有250 mL、25 ℃蒸餾水的250 mL 具塞量筒中,塞緊筒口,上下顛倒并恢復至原狀為一次,每次不超過2 秒,直到樣品全部崩解。
(4)分散性和再分散性
按HG/T2467.13-2003 方法進行。
(5)pH 值的測定
按GB/T1601-93 方法進行。
(6)水分測定
按GB/T1600 中共沸法進行。
(7)熱貯穩(wěn)定性測定
將樣品密封后置于(54±2)℃恒溫箱中14 d 后取
出,進行檢測。
2 結果與分析
2.1 不同分散劑用量的應用效果比較
將分散劑用量(%)設置為4、6、8 三個梯度,考查潤濕性及懸浮率,結果見表1。
表1 表明,隨著分散劑的用量增加,分散效果明顯提高,與2700 助劑用量相同,以6%為宜。表1 中五種助劑的潤濕性均不好,在加水捏合過程中,粉體不易被潤濕,造成水量增加,捏合困難,影響造粒,且制成的水分散粒劑潤濕時間長。經過試驗,配方中以2%十二烷基硫酸鈉(K12)與分散劑配合使用,很好地解決了潤濕性問題,可大幅度降低水分散粒劑的潤濕時間,且粒子均勻、光滑,結果見表2。
與2700 助劑相比,四種國產助劑的潤濕時間無明顯差別;懸浮率方面,SD-1401 助劑為80%左右,偏低;LG-3、GY-D1252 及GY-D1256 三種助劑均達到90%以上,與2700 助劑相當。
2.2 分散性分析
分散性是衡量分散劑分散性能的重要指標,也是檢驗水分散粒劑產品在水中分散均勻性的關鍵。上述五種助劑的分散性測試結果如表3 所示。
四種國產助劑中SD-1401 的分散性較低,LG-3、GY-D1252 和GY-D1256 的分散性均達到80%以上,且再分散性好,和HUNTSMAN 公司的2700 分散劑相當,表明這三種分散劑對烯酰嗎啉具有優(yōu)良的分散性能。
2.3 崩解性分析
崩解性是水分散粒劑的重要性能指標,影響崩解性的因素很多,除了潤濕分散劑起決定性作用外,助崩解劑的作用有時至關重要。常用的助崩解劑有無機鹽、淀粉等。本試驗選用硫酸鈉、硫酸銨和淀粉為助崩解劑進行對比試驗,結果見表4。
助崩解劑能夠有效改善烯酰嗎啉水分散粒劑的崩解性能,其中以硫酸銨效果最佳,用量以3%為宜,過多則強度不夠,顆粒易碎。試驗結果表明,四種國產助劑與2700 的崩解性能相當,基本無差異。
2.4 熱貯試驗結果
經過上述配方篩選,確定50%烯酰嗎啉水分散粒劑的最佳配方(見表5)。
3 結論
聚羧酸鹽類分散劑屬高分子均聚或共聚物,其分子量大,碳鏈長,在主鏈或側鏈上引入羧基、磺酸基、聚氧化乙烯基等多個活性基團,依靠這些活性基團,主鏈可以錨固在農藥顆粒上,側鏈可以伸展在水中。正是這種特殊的梳形結構,使其具有多點吸附、靜電排斥、空間位阻及溶劑化保護膜等多種功能,因而較無機、有機小分子分散劑更有效,分散性能更加穩(wěn)定可靠。
本試驗將國產四種聚羧酸鹽分散劑應用到50%烯酰嗎啉水分散粒劑中,經過系統(tǒng)研究和測試,SD-1401分散劑對烯酰嗎啉的分散效果不理想,其分散性及懸浮率較低,與tersperse2700 有差距;LG-03 及GY-D1252、GY-D1256 分散劑均具有很好的分散性能,制成的50%烯酰嗎啉水分散粒劑各項技術指標均達到較高水平,用量和性能與國外分散劑tersperse2700 相當。本試驗研究為國產高分子分散劑的進一步開發(fā)和完善提供依據(jù),為該類助劑的大范圍應用打下基礎。
(摘自《安徽化工》)endprint