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        18%L-草銨膦水劑的制備

        2020-08-13 03:59:14汪嬌周壽芳王佳李文兵劉皇見(jiàn)吳李瑞
        安徽化工 2020年4期
        關(guān)鍵詞:銨膦草銨消泡劑

        汪嬌,周壽芳,王佳,李文兵,劉皇見(jiàn),吳李瑞

        (安徽國(guó)星生物化學(xué)有限公司,安徽省雜環(huán)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,安徽馬鞍山243100)

        二十世紀(jì)70年代,市場(chǎng)上開(kāi)發(fā)了一批又一批的有機(jī)磷除草劑,在80年代初,日本明治制果公司在從放線菌發(fā)酵液中篩選殺菌劑時(shí)發(fā)現(xiàn)有藥害,得到啟發(fā)從而開(kāi)發(fā)出除草劑雙丙氨膦。1981年(Hoechst)AgrEvo公司根據(jù)雙丙氨膦的化學(xué)結(jié)構(gòu)開(kāi)發(fā)了草銨膦,實(shí)驗(yàn)得到該種物質(zhì)具有很好的除草性質(zhì)。常用化學(xué)法合成的草銨膦具有D-、L-兩種結(jié)構(gòu),而只有L-草銨膦具有除草效果。為了獲得更好的除草效果,目前,研究者從精制草銨膦轉(zhuǎn)到合成單獨(dú)存在的L-草銨膦[1-2]。

        L-草銨膦屬于磷酸類除草劑,是谷胺酰胺抑制劑,具有部分內(nèi)吸作用的非選擇性觸殺除草劑。與傳統(tǒng)的除草劑相比,具備高效滅生除草活性,能夠明顯減少化學(xué)農(nóng)藥施用量,且不會(huì)使土壤板結(jié);L-草銨膦對(duì)部分多年生、耐受草甘膦的惡性雜草的去除效果更好。L-草銨膦不僅低毒、高效、殺草廣譜,且環(huán)境兼容性好,在土壤中易降解、用量少、殺草迅速;藥效只在葉內(nèi)傳導(dǎo),不轉(zhuǎn)移,對(duì)土壤及后續(xù)植物生長(zhǎng)無(wú)影響;L-草銨膦還兼具殺蟲(chóng)、殺菌活性,可以與殺蟲(chóng)劑、殺菌劑等混配,達(dá)到協(xié)同防治的效果,應(yīng)用前景廣闊[3-5]。

        近年來(lái),學(xué)者們對(duì)L-草銨膦的生物法合成進(jìn)行了一系列研究。本文在生物法制備L-草銨膦原藥的基礎(chǔ)上,研究了以L-草銨膦為原料,通過(guò)加入表面活性劑、增效劑、防腐劑等組分,制備出除草性能較高的L-草銨膦水劑[6-8]。

        1 實(shí)驗(yàn)部分

        1.1 儀器與試劑

        0.01 g電子天平、磁力攪拌器、pH計(jì)、旋轉(zhuǎn)粘度計(jì),均購(gòu)自上海精密儀器儀表有限公司;粒徑分析儀,英國(guó)馬爾文儀器有限公司。

        98%L-草銨膦原藥(自制),表面活性劑包括SP-27001、SP-3265、SP-3200、HA、LV、OP-10、OP-9、AES,AEF-3168、385、386、387等消泡劑,防凍劑有乙二醇、丙三醇,增稠劑有黃原膠、硅酸鎂鋁、硅酸鎂鋰、聚乙二醇20000(PEG-20000)、聚乙烯醇1799(PVA-1799)和羥甲基纖維素鈉(CMS)。

        1.2 18%L-草銨膦水劑的制備

        稱取9.18 g L-草銨膦原藥,依次向其中加入表面活性劑、增稠劑、消泡劑、pH調(diào)節(jié)劑、防凍劑并加水補(bǔ)全,置于磁力攪拌器中常溫?cái)嚢?5 min,即可得到18%L-草銨膦水劑。

        1.3 產(chǎn)品性能指標(biāo)檢測(cè)

        依據(jù)水劑的特性,對(duì)水劑的有效含量、水劑粘度、水劑穩(wěn)定性、熱貯和低溫穩(wěn)定性、持久起泡性、pH值、表面張力等進(jìn)行了測(cè)試。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 配方篩選

        2.1.1 表面活性劑的篩選

        依據(jù)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn),首先應(yīng)用吐溫20、吐溫80、司班20、司班80制備水劑,計(jì)算出所需表面活性劑的親水親油平衡值(即HLB值),對(duì)比常用表面活性劑的HLB值,初步篩選出SP-27001、SP-3265、SP-3200、HA、LV、OP-10、OP-9、AES共8種表面活性劑。在此基礎(chǔ)上,運(yùn)用上述8種表面活性劑制備L-草銨膦水劑,制得的水劑外觀現(xiàn)象如表1所示,其中,以SP-27001、SP-3200配制的水劑,析出白色絮狀物,不能穩(wěn)定存在;SP-3265、OP-10、OP-9、AES配制的水劑,在攪拌靜置后出現(xiàn)分層現(xiàn)象,重新攪拌,會(huì)使水劑變渾濁,而表面活性劑LV則使得L-草銨膦在水中沉淀,這5種表面活性劑均不適合制備L-草銨膦水劑;表面活性劑HA配制的水劑呈現(xiàn)澄清透明的狀態(tài),可以作為L(zhǎng)-草銨膦水劑的助劑進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

        表1 表面活性劑的篩選

        2.1.2 增稠劑篩選

        為了提高水劑在植物表面的附著力,向水劑配方中加入增稠劑來(lái)降低水劑的表面張力。本水劑選用的增稠劑有黃原膠、硅酸鎂鋁、硅酸鎂鋰、PEG-20000、PVA-1799和CMS。如表2所示,在5%HA助劑存在下,黃原膠等四種增稠劑的加入使得水劑變渾濁,且表面張力也較大;比較PVA-1799和CMS兩種增稠劑配制的水劑表面張力,選擇PVA-1799作為制劑的增稠劑。

        表2 增稠劑的篩選

        2.1.3 消泡劑篩選

        農(nóng)藥劑型在實(shí)際應(yīng)用時(shí)均需稀釋到一定倍數(shù),由于助劑的乳化性質(zhì),在稀釋過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量泡沫,為保證農(nóng)藥稀釋后正常使用,常常通過(guò)添加消泡劑來(lái)減少泡沫的生成量。表3為消泡劑加入水劑后的現(xiàn)象,得出使用386時(shí),消泡劑對(duì)水劑的狀態(tài)影響最小,且可以降低泡沫量。

        表3 消泡劑的篩選

        2.1.4 pH調(diào)節(jié)劑篩選

        參照草銨膦水劑在pH值4~7時(shí)穩(wěn)定,L-草銨膦原藥的pH值為3,則選用硫酸銨作為本水劑的pH調(diào)節(jié)劑,將pH調(diào)至合適的范圍內(nèi)。

        2.2 各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的測(cè)定

        根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),在篩選出各種助劑的條件下,通過(guò)對(duì)助劑的量進(jìn)行優(yōu)化,得到穩(wěn)定的L-草銨膦水劑,水劑的配方如表4所示,對(duì)水劑的有效含量、稀釋穩(wěn)定性、表面張力、持久起泡性等指標(biāo)進(jìn)行表征,如表5所示,水劑的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到草銨膦水劑的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

        表4 18%草銨膦水劑的配方

        表5 18%草銨膦水劑的性能指標(biāo)

        3 結(jié)論

        本配方配制的18%L-草銨膦水劑配方合理,水劑體系穩(wěn)定,性能指標(biāo)良好,符合水劑的質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)。與草銨膦水劑比較,田間藥效更好。

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