有機(jī)硅在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用2

1、1有機(jī)硅農(nóng)用助劑發(fā)展歷史22農(nóng)用有機(jī)硅表面活性劑結(jié)構(gòu)及其制備22.1非離子型有機(jī)硅表面活性劑的制備22.2離子型有機(jī)硅類表面活性劑的制備43有機(jī)硅表面活性劑特點及其在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用63.1有機(jī)硅表面活性劑的疏水性63.2有機(jī)硅表面活性劑的親水性73.3其它組份73.4潤濕過程73.4.1沾濕73.4.2浸濕83.4.3鋪展83.4.4潤濕角與楊氏方程93.5有機(jī)硅表面活性劑表面張力103.5.1降低噴霧液在靶標(biāo)上的接觸角123.6有機(jī)硅表面活性劑擴(kuò)展能力133.6.1增加單個霧滴在植物葉片上的鋪展面積153.6.2降低噴霧過程中的流失點，有利于降低施藥液量163.7有機(jī)硅表面活性劑滲透能力173

2、.7.1提高農(nóng)藥耐雨水沖刷性能183.7.2葉面肥增效劑183.8有機(jī)硅表面活性劑穩(wěn)定性183.8.1水解機(jī)理193.8.2耐水解有機(jī)硅農(nóng)用助劑203.9藥害與環(huán)境影響213.10有機(jī)硅表面活性劑在在劑型中添加的應(yīng)用舉例214總結(jié)與展望24有機(jī)硅助劑在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用1 有機(jī)硅農(nóng)用助劑發(fā)展歷史有機(jī)硅產(chǎn)品通常是指含有硅氧鍵-Si(CH3)O-為骨架組成的一類化合物。與一般有機(jī)物相比，有機(jī)硅化合物或聚合物具有非常獨特的性質(zhì)如：良好的耐溫特性，介電性，耐候性，生理惰性，低的表面張力等。有機(jī)硅化合物已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到建筑、日化、紡織、醫(yī)療、電子電氣、汽車、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域1。有機(jī)硅表面活性劑在農(nóng)藥中的應(yīng)用研究始于

3、20世紀(jì)60年代中期，20世紀(jì)80年代末才開始商品化2,3。在80年代以前新西蘭林業(yè)與其他農(nóng)業(yè)部門主要依靠2，4，5-涕防除荊豆草類雜草。由于毒性與環(huán)境的因素2，4，5-涕將終被淘汰。新西蘭林業(yè)研究所開始尋找一種能代替2，4，5-涕的除草劑，當(dāng)時孟山都公司的農(nóng)達(dá)（41草甘膦）當(dāng)時是最有效的除草劑但用量須在1.6-2升/畝，陳本上無法接受。但是當(dāng)在農(nóng)達(dá)噴霧混合液中加入0.25%的Silwet L-77，種植者將除草劑的用量降至約0.56升/畝，同時獲得了優(yōu)異的雜草防治效果。實驗還表面Silwet L-77施用能幫助克服多年生黑麥草多草甘膦的季節(jié)性耐藥性。因此孟山都新西蘭公司在1985年首先將世界

4、第一個率先推出世界上第一個商品化的有機(jī)硅表面或活性劑L-77（Silwet M），商品名為Pulse；經(jīng)室內(nèi)大量的生化和生理測定以及田間試驗證實，L-77是防除荊豆草用除草劑草甘膦的最佳助劑。1992年8月在美國，有機(jī)硅助劑L-77也已商品名Pulse進(jìn)入市場，同時還有其他4種有機(jī)硅表面活性劑商品化在農(nóng)業(yè)上施用：Doro Elaneo公司的Boost；Goldschmidt公司的Break-Thru；Nufarm&Australia公司的Freeway；和Dow Corning 公司的Sylgard309(S309)；聯(lián)碳公司的Silwet 408 也進(jìn)入商品化的進(jìn)程中4,5,6。目前

5、農(nóng)用有機(jī)硅表面活性劑主要由邁圖、德固賽、道康寧、信越、瓦克以及國內(nèi)一些企業(yè)也開始生產(chǎn)。2 農(nóng)用有機(jī)硅表面活性劑結(jié)構(gòu)及其制備有機(jī)硅表面活性劑跟普通表面活性劑一樣，按照親水基團(tuán)的不同一般分為非離子類與離子類。其中以三硅氧烷聚醚改性非離子型表面活性劑的研究與應(yīng)用最為廣泛。2.1 非離子型有機(jī)硅表面活性劑的制備非離子型有機(jī)硅類表面活性劑主要是由含Si-H鍵的硅氧烷和含C=C鍵的聚醚在催化劑存在下通過硅氫加成反應(yīng)制得, 常用的催化劑有氯鉑酸、鉑配合物(如二乙烯基四甲基二硅氧烷合鉑配合物, 即Karstedts催化劑) 等7。目前, 市售農(nóng)藥用有機(jī)硅助劑大都是非離子型三硅氧烷表面活性劑, 如美國邁圖高新材

6、料集團(tuán)(原GE公司) 的Silwet系列。此類有機(jī)硅表面活性劑的制備操作相對較簡單。這類有機(jī)硅表面活性劑與大多常見表面活性劑的線性結(jié)構(gòu)不同，其化學(xué)結(jié)構(gòu)是“T”型結(jié)構(gòu)，由甲基化硅氧烷組成骨架，構(gòu)成疏水部分。自骨架上懸垂下一個或一個以上的聚醚鏈段，構(gòu)成親水部分。 其聚醚結(jié)構(gòu)的不同，表面活性劑的性質(zhì)也會差別很大。這類表面活性劑化學(xué)結(jié)構(gòu)通式8如圖2-1。圖2-1 有機(jī)硅表面活性劑化學(xué)結(jié)構(gòu)通式（式中a， b為正整數(shù), R=OCH3,CH3,H等）D. L. Bailey以甲苯作溶劑, 將1, 1, 1, 3, 5,5, 5 - 七甲基三硅氧烷( MDHM ) 和CH2CHCH2 (OC2H4)7.2OC

7、H3在氯鉑酸催化下于175 反應(yīng)17 h, 冷卻至室溫后, 加活性炭,然后過濾除沉積物(如活性炭和被活性炭吸附的催化劑) , 濾液再經(jīng)蒸餾除去溶劑, 得到對很難潤濕的表面具有很好潤濕性的三硅氧烷表面活性劑(CH3 )3SiO2Si(CH3 )C3H6 (OC2H4 )7.2OCH39 。這類表面活性劑有著非常低的表面張力，很好的潤濕能力與擴(kuò)展能力，是目前有機(jī)硅表面活性劑農(nóng)業(yè)上應(yīng)用最為廣泛與成熟的一類表面活性劑。本章節(jié)主要是針對這一類型的表面活性劑的特點及其應(yīng)用作介紹。但是由于此類表面活性劑對pH值非常敏感，在有水的情況下極易水解，只能在pH68的范圍穩(wěn)定，嚴(yán)重限制其應(yīng)用范圍，很多時候只能桶混，

8、很難添加到制劑中去。為了改善pH值穩(wěn)定性，提高使用范圍，科學(xué)家們也一直在努力開發(fā)新一代耐水解的產(chǎn)品。G.A. Policello等人將1, 5 - 二叔丁基- 1, 1, 3,5, 5 - 五甲基三硅氧烷(或1, 5 - 二異丙基- 1,1, 3, 5, 5 - 五甲基三硅氧烷或MDHM ) 和CH2CHCH2O(C2H4O)dR在鉑催化下反應(yīng), 制得三硅氧烷表面活性劑: R(CH3)2SiO2Si(CH3)C3H6O(C2H4O)dR式中, R= t - C4H9 , i - C3H7 , CH3 ; R = H, CH3; d= 7.5, 11。在NaCl濃度為0.005 mol/L 的N

9、aCl水溶液中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的此類表面活性劑, 其表面張力為20.16 23.16 mN /m; 該類表面活性劑在很寬的pH值范圍( 312) 內(nèi)耐水解性好10。M.D. Leatherman等人用含取代基的含氫二硅氧烷在氯鉑酸催化下和烯丙基聚氧乙烯醚反應(yīng), 得二硅氧烷類表面活性劑。此類表面活性劑的表面張力約23mN/m, 展擴(kuò)性好, 尤其是在很寬的pH值范圍(312) 內(nèi)耐水解性優(yōu)異11。此類結(jié)構(gòu)產(chǎn)品已經(jīng)商品化。劉玉龍等在Pt/1, 3 - 二乙烯基四甲基二硅氧烷- 乙酰丙酮催化下, 將含氫硅油和端烯基聚醚在110120反應(yīng), 直到體系由混濁變透明; 再加入NaHCO3 ,壓濾, 得

10、有機(jī)硅農(nóng)藥增效劑聚醚有機(jī)硅, 其結(jié)構(gòu)見式1和式2。（1）（2）式中, m = 03; n = 12; a = 510; b = 03; R =H, CH3 , C4H9 , O(O) CCH3。此類表面活性劑適用于各類除草劑、殺蟲劑、殺菌劑、植物生長調(diào)節(jié)劑、生物農(nóng)藥和葉面肥, 可節(jié)省農(nóng)藥用量40%以上, 節(jié)水1 /3 以上; 且副反應(yīng)少,收率高12 。汪瑜華等人以甲基二氯硅烷和MM為原料, 通過水解、平衡反應(yīng)和分餾, 得到1, 1, 1, 3, 5, 5, 5 - 七甲基三硅氧烷和1, 1, 1, 3, 5, 7, 7, 7 - 八甲基四硅氧烷; 再將其與烯丙基聚氧乙烯醚進(jìn)行硅氫加成反應(yīng), 合

11、成出三硅氧烷乙氧基化物和四硅氧烷乙氧基化物。實驗表明, 三硅氧烷乙氧基化物和四硅氧烷乙氧基化物的表面張力分別為20.12 mN /m 和22.14 mN / m, 明顯低于普通烴類表面活性劑; 且三硅氧烷乙氧基化物的表面張力更低13。2.2 離子型有機(jī)硅類表面活性劑的制備雖然目前農(nóng)藥用有機(jī)硅助劑大都是非離子型三硅氧烷表面活性劑; 但據(jù)文獻(xiàn) 14,15 報道, 非離子型三硅氧烷對草甘膦在植物體內(nèi)的吸收有明顯拮抗作用, 因此需要進(jìn)行改性, 以擴(kuò)大其用途。改性方法可以先在聚硅氧烷中引入環(huán)氧基、氨基等反應(yīng)性基團(tuán), 再經(jīng)親核加成反應(yīng)進(jìn)一步制成陰離子、陽離子和兩性離子型產(chǎn)品。M.D. Leatherman

12、等人將1, 5 - 二叔丁基-1, 1, 3, 5, 5 - 五甲基三硅氧烷(或1, 5 - 二異丙基- 1, 1, 3, 5, 5 - 五甲基三硅氧烷) 和烯丙基縮水甘油醚在催化劑存在下進(jìn)行硅氫加成反應(yīng), 制得帶環(huán)氧基的三硅氧烷; 然后再和HN2CH2CH2OCH2CH2OH (或2 - 哌嗪基乙醇或H2NCH2CH2OCH2 CH2OCH2 CH2OH) 進(jìn)行氨解開環(huán)反應(yīng), 得陽離子型三硅氧烷表面活性劑, 結(jié)構(gòu)見式4,5和式6。（4）（5）（6）a = 1, 2。若將1, 5 - 二叔丁基- 1, 1, 3, 5, 5 - 五甲基三硅氧烷(或1, 5 - 二異丙基- 1, 1, 3, 5,

13、 5- 五甲基三硅氧烷) 和N, N - 二甲基烯丙基胺在催化劑作用下反應(yīng), 可得1, 5 - 二叔丁基- 3- (N, N - 二甲基氨基) - 1, 1, 3, 5, 5 - 五甲基三硅氧烷或1, 5 - 二異丙基- 3 - (N, N -二甲基氨丙基) - 1, 1, 3, 5, 5 - 五甲基三硅氧烷; 再將其與1, 3 - 丙磺酸內(nèi)酯(或1, 4 - 丁磺酸內(nèi)酯, 或溴乙酸鈉等) 反應(yīng), 得兩性型三硅氧烷表面活性劑, 其結(jié)構(gòu)見式7和式8 。（7）（8）式中, a = 3, 4。與普通表面活性劑相比, 這些改性三硅氧烷表面活性劑能顯著降低溶液的表面張力, 也有超級展擴(kuò)性能, 尤其是在很

14、寬的pH值范圍( 3 12 ) 內(nèi)耐水解性能優(yōu)異 16。G.A.Policello等人在鉑催化劑存在下, 將1, 1 - 3, 3 -5, 5 - 六甲基三硅氧烷和烯丙基縮水甘油醚、烯丙基聚醚進(jìn)行硅氫加成反應(yīng), 得端聚醚環(huán)氧基硅油; 再將其與二乙醇胺(或乙醇胺) 在異丙醇溶劑中反應(yīng), 得氨基聚醚有機(jī)硅, 其結(jié)構(gòu)見式9。（9）它具有較低的表面張力、較強(qiáng)的延展性, 能夠有效降低農(nóng)藥的表面張力, 提高農(nóng)藥(如草甘膦)對雜草的控制效果 14, 17鄧鋒杰等人將環(huán)氧不飽和聚醚與低含氫硅油進(jìn)行硅氫加成反應(yīng), 合成出環(huán)氧聚醚改性聚甲基硅氧烷; 接著用二甲胺對環(huán)氧基開環(huán), 得到二甲胺聚醚改性有機(jī)硅。它的表面張

15、力為21.4 mN /m, 在農(nóng)藥螟施凈水溶液中的臨界膠束質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%; 在臨界膠束濃度下螟施凈水溶液的表面張力值為24.18 mN /m, 使農(nóng)藥的表面張力降低了24%18 。張國棟等人將- 氨丙基三硅氧烷(CH3 )3SiO2Si (CH3 )C3H6NH2 和乙二醇甲醚縮水甘油醚CH3OCH2CH2OCH2CH(O)CH2 混合, 用甲醇作溶劑, 在回流溫度下反應(yīng)23 h, 得到無色乙氧基化(EO=1) 的氨丙基三硅氧烷表面活性劑。它在濃度為0.11 mol/L 時可將水的表面張力降低至2122mN/m 19 。彭忠利以甲苯作溶劑,將氨丙基三硅氧烷和(甲基) 聚氧乙烯縮水甘油醚回流反應(yīng)

16、3 h, 得中間體單尾三硅氧烷; 然后, 再和鹵代烴(或脂肪醇縮水甘油醚) 于80110 下反應(yīng)10 h, 得雙尾三硅氧烷表面活性劑 20 , 結(jié)構(gòu)式見式10和式11。(10)(11)或者, 將單尾三硅氧烷和3 - 氯丙基三硅氧烷(或縮水甘油醚丙基三硅氧烷) 于80110 下反應(yīng)10 h, 得雙尾六硅氧烷表面活性劑 21 , 結(jié)構(gòu)見式10與12。(12)式中, a = 8.4, 12.9; b = 0, 1; R= C4 - 20 烴基; R =H, CH3。此雙尾三(六) 硅氧烷表面活性劑能顯著降低水溶液的表面張力, 并具有較強(qiáng)的耐水解能力和在低能疏水表面的鋪展能力,適合作農(nóng)藥助劑用。韓富等

17、人將N - - 氨乙基- 氨丙基三硅氧烷中的伯氨基用D - 葡萄糖酸- 內(nèi)酯進(jìn)行酰胺化, 仲氨基用低聚乙二醇甲醚縮水甘油醚、二縮水甘油醚進(jìn)行烷基化, 制備了新型含硅表面活性劑。它在濃度為10-4 10-5 mol/L 時, 可將水的表面張力降低至約21mN /m 22 。夏建俊等人用氨烴基聚硅氧烷與- 氯代- 羥丙磺酸鈉(或2 - 溴乙磺酸鈉、 - 氯代- 羥丙磷酸酯、1, 3 - 亞掌基亞磺酸內(nèi)酯) 在溶劑二氧六環(huán)、縛酸劑Na2CO3 存在下, 于8090 反應(yīng)115 h, 得陰離子有機(jī)硅表面活性劑, 其結(jié)構(gòu)見式1。式中, m = 50 800;n = 580; Z = CH2 CH2 CH

18、2NHCH2 CH2NHR,CH2 CH2CH2NHR; R = CH2CHOHCH2 SO3Na,CH2 CH2CH2SO3Na, CH2CHOHCH2OPO3Na,CH2 CH2 SO3Na。該陰離子有機(jī)硅表面活性劑具有分散、潤濕、消泡等性能, 可用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、紡織、食品等領(lǐng)域 23 。3 有機(jī)硅表面活性劑特點及其在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用七甲基三硅氧烷類有機(jī)硅表面活性劑是目前在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用最為廣泛與成熟的一類表面活性劑。此類表面活性劑作為農(nóng)藥增效劑適用于各類除草劑、殺蟲劑、殺菌劑、植物生長調(diào)節(jié)劑、生物農(nóng)藥和葉面肥, 可以節(jié)省農(nóng)藥用量40%以上, 節(jié)水1 /3 以上8。在接下來的部分將詳細(xì)介紹此類有機(jī)

19、硅表面活性劑的特點及其應(yīng)用。在下面部分如果沒有特殊說明，有機(jī)硅表面活性劑既指七甲基三硅氧烷類的表面活性劑。3.1 有機(jī)硅表面活性劑的疏水性與普通表面活性劑結(jié)構(gòu)一樣，有機(jī)硅表面活性劑也在有機(jī)硅表面活性劑中，甲基化硅氧烷組成骨架為親脂基團(tuán)（疏水基），骨架的疏水性與硅的存在沒有必然關(guān)系，而是由于硅氧烷的撓曲性能使甲基基團(tuán)在界面在界面的接觸有關(guān)。甲基的疏水性比亞甲基強(qiáng)，而亞甲基基團(tuán)是許多常用烴類表面活性劑疏水性能的主要組成部分。3.2 有機(jī)硅表面活性劑的親水性有機(jī)硅表面活性劑的親水部分基本上與大多數(shù)常用的非離子表面活性劑類似，是一個具有一般泊松分布范圍的、由多個亞乙氧烷基（EO）鏈單元組成的鏈。該鏈的

20、親水性強(qiáng)弱可以通過嵌入極性小的異丙氧基（PO）單元而緩沖。表面活性劑總的極性可以通過二甲基硅氧烷基團(tuán)的取代比例而調(diào)節(jié)。3.3 其它組份有機(jī)硅表面活性劑在合成時的最終產(chǎn)品并不完全是由硅氧烷聚醚共聚物所組成的， 可能會有一些來自合成工藝中的殘留物。在合成反應(yīng)中，必須加入過量的聚醚以確保硅氧烷全部共聚， 結(jié)果典型的有機(jī)硅助劑會含有1520%未共聚的聚醚鏈，這些未共聚的聚醚鏈可以提高藥液在植物表面的濕潤性，對提高藥劑的表皮滲透性有利。在有機(jī)硅表面活性極合成過程中，會用到甲苯、異丙醇等有機(jī)溶劑，因此在有機(jī)硅產(chǎn)品中也會有極低含量的有機(jī)溶劑。在理論上講，這些有機(jī)溶劑可能會對植物產(chǎn)生藥害。然而實際上，產(chǎn)品中溶

21、劑的含量極低，稀釋后濃度更低，在噴霧中不可能產(chǎn)生藥害等問題。與傳統(tǒng)表面活性劑相比，有機(jī)硅表面活性劑有著非常低的表面張力。使用有機(jī)硅表面活性劑能夠顯著降低噴霧液滴的表面張力：25oC水的表面張力約為72.4mN/m，0.1%的有機(jī)硅表面活性劑能使水的表面張力降到21mN/m，而常規(guī)的碳?xì)浔砻婊钚詣┤芤鹤畹图s為30mN/m。這種非常低的表面張力能夠幫助噴霧在標(biāo)靶上的的粘附，潤濕與擴(kuò)展能力，并促進(jìn)農(nóng)藥的吸收。3.4 潤濕過程潤濕是指在固體表面一種液體取代另一種與之不相混溶的流體的過程。潤濕性是藥液在植物表面和昆蟲體表面發(fā)生有效沉積的重要條件，對藥液沉積、藥液流失和滾落等現(xiàn)象有很大影響。沒有潤濕能力的

22、藥液一般不能在表面上穩(wěn)定存在，容易在振動時“滾落”；潤濕能力太強(qiáng)則藥液展開成為很薄的液膜而容易從表面上“流失”，此兩種現(xiàn)象的發(fā)生都會使藥劑沉積量降低。潤濕現(xiàn)象的發(fā)生是液體表面與固體表面之間產(chǎn)生親和現(xiàn)象的結(jié)果。親脂性的表面與親脂性的液體之間以及親水性的表面與親水性的液體之間均會產(chǎn)生很強(qiáng)的親和作用，因此極易發(fā)生潤濕現(xiàn)象；而親脂性的表面與親水性的液體之間則不易發(fā)生潤濕現(xiàn)象。通常植物葉片表面或昆蟲體表面均覆蓋有蠟質(zhì)層，具有很強(qiáng)的親脂性，所以很難被水潤濕。在噴霧過程中，加入合適的噴霧助劑，能夠提高噴霧霧滴的濕展性。固體表面的潤濕分為沾濕、浸濕、鋪展3 類24，25。3.4.1 沾濕液體取代固體表面氣體，

23、液體不能完全展開的過程稱為沾濕。新形成的“液-固”界面增加了自由能SL，而被取代的“氣-液”、“氣-固”界面分別減少了自由能lg和sg，所以體系自由能的變化為式13：(粘附功)（13）體系對外界所做的功當(dāng)>0時，即 <0時，沾濕過程才是自發(fā)的。 3.4.2 浸濕浸濕是指固體浸沒在液體中，“氣-固”界面轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙?固”界面的過程。在浸濕過程中，液體表面沒有變化，所以，在恒溫恒壓條件下，單位浸濕面積上體系自由能的變化為式14：(浸潤功)（14）體系對外界所作的功表征液體在固體表面取代氣體的能力，在鋪展作用中，它是對抗液體表面張力而產(chǎn)生鋪展的力，故又叫做粘附張力，常用A 表示為式15：

24、（15）在恒溫恒壓條件下，液體浸濕固體的條件是>0是，即<0時，也就是當(dāng)固-氣界面張力 大于固-液界面表面能 時，液體會浸濕固體表面。3.4.3 鋪展鋪展是指液體在固體表面上擴(kuò)展過程中，“液-固”界面取代“氣-固”界面的同時，液體表面也擴(kuò)展的過程。體系還增加了同樣面積的“氣-液”界面。所以在恒溫恒壓下，單位鋪展面積上體系自由能的變化為式16：（鋪展系數(shù)）（16）展展系數(shù)S>0（也就是體系對外作的功W），鋪展過程自發(fā)進(jìn)行。帶入粘附張力公式：得到式17：（17）S>0時，即當(dāng)液體和固體之間的粘附張力A 大于液體本身的表面張力時，液體能夠在固體表面自動鋪展。比較這三類潤濕的條

25、件可以看出，對同一個體系來說，S。因此，當(dāng)S0 時， 和也一定大于零。這表明，如果液體能在固體表面鋪展，就一定能沾濕和浸濕固體，所以，常用鋪展系數(shù)S 作為體系潤濕的指標(biāo)。從三類潤濕過程發(fā)生的條件還可看出，“氣-固”和“液-固”界面能對體系的三大類潤濕的貢獻(xiàn)是一致的，都是以粘附張力A 的形式起作用：即愈大，愈小，（-）值就愈大，則愈有利于潤濕。液體表面張力對三種過程的貢獻(xiàn)各不相同，對于沾濕，大有利；對于鋪展，小有利；而對于浸濕，則大小與之無關(guān)。理論上說，潤濕類型確定以后，根據(jù)有關(guān)界（表）面能的數(shù)據(jù)，即可判斷潤濕能否進(jìn)行，再通過改變相應(yīng)的界（表）面能的辦法達(dá)到所需要的潤濕效果。固體界（表）面能大小

26、決定了其可潤濕性質(zhì)。液體在固體表面能自發(fā)鋪展的基本條件是液體表面張力小于固體的表面能。液體表面張力越低，越有利于鋪展進(jìn)行。表征固體表面潤濕性質(zhì)的經(jīng)驗參數(shù)是臨界（潤濕）表面張力，臨界表面張力，常以c表示。其物理意義是：表面張力低于c的液體方能在此低能表面上鋪展。但實際上，在三種界面能當(dāng)中，只有可以通過實驗直接測定，這樣上述的判據(jù)只有理論上的意義。在實際應(yīng)用中，一般要依賴于接觸角判斷潤濕的類型。3.4.4 潤濕角與楊氏方程為研究霧滴在葉片表面的潤濕情況，引入了接觸角的概念（contact angle）,接觸角是在固、液、氣三相交界處，自固液界面經(jīng)液體內(nèi)部到氣液界面的夾角，以表示如圖3-1。圖3-1

27、： 潤濕角模型圖平衡接觸角與三個界面能之間的關(guān)系可用下面方程式表示式18：（18）該式稱為楊氏方程或潤濕方程。越小，潤濕過程越易進(jìn)行。習(xí)慣上，>90, 為不潤濕；<90, 為潤濕。由 ， ， 共同決定。對于指定的固體，液體表面張力越小，其在該固體上的也越小。對于同一液體，固體表面能越大，越小。反應(yīng)了液體與固體表面親和作用大小，親和力越強(qiáng)越易于在表面上展開， 越小。以潤濕方程還可以計算藥液的粘附張力和粘附功。粘附張力式19： （19） 粘附功式20：（20）可以推斷，測定了藥液的表面張力和接觸角即可解決判斷各種潤濕的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，可以判斷農(nóng)藥霧滴在葉片上的沉積持留。在實驗室測定清水在主要

28、農(nóng)作物葉片上的接觸角，結(jié)果見表3-1，可以看到清水在水稻、小麥、甘藍(lán)等植物葉片上的接觸角都大于90º，說明清水很難在這類植物葉片上沉積分布。在農(nóng)藥市場上購買的多種農(nóng)藥，配置成藥液后，其在這些植物葉片上的接觸角也都大于90º，不能在防治對象上形成良好的接觸，藥效自然就會受到影響。表3-1清水在不同植物葉片上的接觸角植物葉片接觸角（º）備注水稻134º難潤濕小麥122º難潤濕甘藍(lán)101º 難潤濕棉花64º 易潤濕大豆50º易潤濕玉米36º易潤濕3.5 有機(jī)硅表面活性劑表面張力與傳統(tǒng)表面活性劑相比，有機(jī)硅表面活

29、性劑有著非常低的表面張力。使用有機(jī)硅表面活性劑能夠顯著降低噴霧液滴的表面張力：25oC水的表面張力約為72.4mN/m，0.1%的有機(jī)硅表面活性劑能使水的表面張力降到21mN/m，而常規(guī)的碳?xì)浔砻婊钚詣┤芤鹤畹图s為30mN/m。圖3-2為有機(jī)硅表面活性劑Silwet 408在不同濃度下的表面張力。表3-2為常見植物葉面臨界表面張力。圖3-2 Silwet 408在不同濃度下的表面張力表3-2為常見植物葉面臨界表面張力有圖可見，有機(jī)硅表面活性劑Silwet 408表面張力非常低，遠(yuǎn)低于常見植物葉面的臨界表面張力，而且臨界膠束濃度CMC非常低，大約在10000倍左右，所以在噴霧液中，很低濃度的有機(jī)

30、硅表面活性劑就能使噴霧液滴表面張力明顯降低。根據(jù)潤濕理論，只有當(dāng)液體表面張力低于固體臨界表面張力才能進(jìn)行潤濕，否則不潤濕如圖3-3所示。圖3-3 液體表面張力與固體臨界表面張力對潤濕影響0.1%的Silwet 408溶液表面張力約為21mN/m，幾乎很容易潤濕自然界絕大多數(shù)植物葉面。為噴霧液滴在靶標(biāo)上的粘附與潤濕提供了必要條件。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)所研究了0.5甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽EC稀釋2000倍的藥液中添加不同表面活性劑后，藥液的表面張力和黏度變化結(jié)果見表3-3。表3-3各處理藥液的黏度與表面張力處理表面活性劑添加濃度黏度（mPa×s）表面張力(mN×m1)水10.

31、8372.40.5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽EC2000倍液12.535.80.5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽EC2000倍液+Silwet4080.05%11.6722.60.10%11.3322.20.5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽EC2000倍液+OP-100.05%13.2732.40.10%12.33340.5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽EC2000倍液+JFC0.05%11.5310.10%10.5729.8表面張力越大，液體越不容易在葉片表面鋪展?jié)櫇?。清水的表面張力?2.4 mN.m1，由于農(nóng)藥乳油加工中添加了多種助劑，因此0.5甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽EC稀釋2000倍液的表面張力降低為35

32、.8mN.m1，在稀釋2000倍的0.5甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽EC藥液種繼續(xù)添加表面活性劑，可以進(jìn)一步降低藥液的表面張力，其中以有機(jī)硅表面活性劑Silwet408的效果最好，藥液的表面張力可以降低到22.2 mN×m1，而目前常用的非離子表面活性劑OP-10和JFC只能把藥液的表面張力降低到32.4 mN.m1和29.8 mN.m1。從表面張力測定結(jié)果看，有機(jī)硅表面活性劑Silwet408的效果最好。3.5.1 降低噴霧液在靶標(biāo)上的接觸角在相同固體表面，液體的表面張力越低，其接觸角越小，越有利于液滴在固體表面的潤濕與鋪展。相比一般表面活性劑，有機(jī)硅表面活性劑有著非常低的表面張力，可以

33、有效降低噴霧液滴在靶標(biāo)表面的接觸角。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)所研究了0.5甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽EC稀釋2000倍液以及添加不同表面活性劑后在植物葉片上的接觸角（表3-4）。6種測試植物葉片中，油菜、番茄、菠菜、芹菜葉片表面臘質(zhì)層較少，容易被潤濕，清水在其上的接觸角也只有39.6°、49.3°、41.8°、36.5°，但是甘藍(lán)和大蔥葉片表面由于臘質(zhì)層較厚，清水在其上的接觸角為93.6°和130.2°，為鈍角，水滴就很容易滾落，0.5甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽EC稀釋2000倍的藥液在甘藍(lán)葉片上的接觸角也大于90°，為90.6

34、76;，說明藥液不能在甘藍(lán)葉片形成很好的鋪展?jié)櫇瘢谵r(nóng)藥使用中就需要添加性能優(yōu)良的表面活性劑。在供試的3種表面活性劑中，以有機(jī)硅表面活性劑Silwet408降低藥液在植物葉片上的接觸角效果最為顯著，0.5甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽EC稀釋2000倍的藥液中添加有機(jī)硅表面活性劑Silwet408后，其滴加到油菜、甘藍(lán)和番茄葉片表面后迅速鋪展，測定的接觸角為0，而對照表面活性劑OP-10和JFC則不能使藥液在植物葉片迅速鋪展，滴加到植物葉片后的接觸角仍在20°40°范圍內(nèi)。表3-4 藥液與6種作物葉面形成的接觸角處理表面活性劑添加濃度接觸角 （°）油 菜甘 藍(lán)番 茄菠菜大

35、蔥芹菜水39.693.649.341.8130.236.50.5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽EC2000倍液38.990.637.839.946.534.10.5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽EC2000倍液+ Silwet4080.05%*0.10%0.5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽EC2000倍液+OP-100.05%35.24035.138.039.733.20.10%32.235.634.237.235.931.50.5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽EC2000倍液+JFC0.05%25.23530.436.633.032.70.10%21.919.322.736.123.530.7*：“”表示液滴滴加到

36、葉片后，液滴迅速在葉片上鋪展，接觸角趨于零。3.6 有機(jī)硅表面活性劑擴(kuò)展能力有機(jī)硅表面活性劑的結(jié)構(gòu)特點決定了其與常規(guī)助劑相比所具有的超級展擴(kuò)能力。1990年, Anamthapadmanabhan 等人提出有機(jī)硅表面活性劑緊湊的的疏水性頭部可以容易地從氣液界面移動到固體表面，從而使得液體可以在固體表面實現(xiàn)超級擴(kuò)展。圖3-4中“拉鏈?zhǔn)侥Ｐ停╖ipper model）”形象地顯示了有機(jī)硅和常規(guī)助劑在固體表面地移動。圖3-4 “拉鏈?zhǔn)侥Ｐ停╖ipper model）”擴(kuò)展模型示意圖有機(jī)硅表面活性劑有著非?？斓臄U(kuò)展速度。在聚苯乙烯表面，10L, 0.1%的Silwet 408水滴在30s能擴(kuò)展到直徑為

37、50cm的液面，如圖3-5。圖 3-5 0.1% Silwet 408在聚乙烯表面擴(kuò)展速度研究3.6.1 增加單個霧滴在植物葉片上的鋪展面積有機(jī)硅的超級擴(kuò)展能力是其開發(fā)成為助劑的重要因素。擴(kuò)展性并不是單單依賴與表面張力的下降，例如有機(jī)硅類的擴(kuò)展能力超過有機(jī)氟類，而有機(jī)氟類表面張力更低，如表所示。表3-5 不同助劑的表面張力與擴(kuò)張能力（0.1%）。表3-5 不同表面活性表面張力與擴(kuò)展面積表面活性劑表面張力mN.m-1擴(kuò)展面積/mm2三硅氧烷（L-77）21.6172四硅氧烷24.212多硅氧烷（L-7602）23.62OP-1031.84氟碳類表面活性劑16.53有機(jī)硅的擴(kuò)展能力，由其是三硅氧烷

38、類的表面活性劑是常規(guī)表面活性劑OP-10的40多倍，這與他們致密的疏水性有關(guān)。這可能是的表面活性劑在連接成分子密閉式結(jié)構(gòu)過程中，在溶液的先導(dǎo)邊緣上很溶液吸附，有利于進(jìn)一步穿過為潤濕的表面。有機(jī)硅表面活性劑L-77的擴(kuò)展性在其他表面活性劑存在的情況下被減弱這一事實，能夠支持上述觀點。Silwet L-7604雖然化學(xué)性質(zhì)與L-77相似，但其分子量是L-77的5倍，其緊密的疏水性結(jié)構(gòu)較L-77差很多。當(dāng)L-77與L-7602混用時，其擴(kuò)展性能有明顯減弱。相反，聚氧乙烯嵌段共聚物經(jīng)試驗對三硅氧烷的擴(kuò)展性無拮抗作用，相反對表面活性顯示增效作用。顯然，對有機(jī)硅擴(kuò)展性最重要的限制因子是溶液中的表面活性劑能

39、否在固/液和氣界面有序的排列。這種性質(zhì)能使藥劑在葉面達(dá)到最大的覆蓋和附著，甚至還可以使藥劑進(jìn)入到葉背面或果樹縫隙中藏匿的害蟲處，達(dá)到殺菌的效果，從而增大了農(nóng)藥藥效。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)所對有機(jī)硅表面活性劑Silwet 408 增加藥液在作物上的擴(kuò)展做了研究。在10吡蟲啉可濕性粉劑稀釋2500和稀釋1250倍的藥液中添加有機(jī)硅表面活性劑Silwet408，2L藥液液滴在小麥葉片上的鋪展面積見圖3-6。圖3-3結(jié)果顯示，吡蟲啉藥液中，添加Silwet408，顯著增加了藥液在小麥葉片上的鋪展面積，在10吡蟲啉可濕性粉劑稀釋2500和稀釋1250倍稀釋藥液中分別添加重量含量為0.05Silwet40

40、8，藥液液滴在小麥葉片上的鋪展面積分別是沒有添加Silwet408藥液的8.5倍和8.9倍、添加0.1Silwet408，藥液在小麥葉片上的鋪展面積分別是沒有添加的16.5倍和16.3倍。圖3-6 吡蟲啉藥液中添加Silwet408后，霧滴在小麥葉片鋪展面積的變化0.5甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽EC稀釋2000倍藥液及其添加不同表面活性劑后在植物葉片上的鋪展情況（表3-6）。0.5甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽EC稀釋2000倍液與清水相比，其在油菜、甘藍(lán)、番茄、菠菜、大蔥和芹菜葉片上的鋪展面積基本一致，沒有增加，添加OP-10和JFC后，在油菜、番茄葉片上的鋪展面積增加了1.442.88倍，在甘藍(lán)、菠菜

41、、大蔥和芹菜葉片上鋪展面積增加了1.714.37倍。在0.5甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽EC稀釋2000倍的藥液中添加0.05%和0.1%的Silwet408，藥液在油菜葉片上的鋪展面積分別增加34.7148.96倍，在甘藍(lán)葉片上鋪展面積分別增加50.8797.76倍，在番茄葉片上的鋪展面積增加30.2553.98倍，在菠菜葉片上鋪展面積分別增加30.2334.15倍，在大蔥葉片上鋪展面積分別增加52.4395.33倍，在芹菜葉片上鋪展面積分別增加20.7927.37倍。以上結(jié)果看出，藥液中添加有機(jī)硅表面活性劑Silwet408，顯著增加了液滴在植物葉片上的鋪展面積，鋪展面積增加倍數(shù)為20.7997

42、.76倍，顯著優(yōu)于常用的非離子表面活性劑OP-10和JFC。表 3-6 藥液添加表面活性劑在蔬菜葉片上鋪展面積增加情況表處理表面活性劑添加濃度鋪展面積增加情況（倍）油 菜甘 藍(lán)番 茄菠菜大蔥芹菜水1111110.5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽EC2000倍液1.031.020.981.052.351.050.5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽EC2000倍液+ Silwet4080.05%34.7150.8730.2530.2352.4320.790.10%48.9697.7653.9834.1595.3327.370.5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽EC2000倍液+OP-100.05%1.442.041.5

43、61.783.791.710.10%1.542.221.781.83.831.750.5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽EC2000倍液+JFC0.05%1.542.471.541.83.81.740.10%1.64.372.881.813.841.763.6.2 降低噴霧過程中的流失點，有利于降低施藥液量在國外發(fā)達(dá)國家農(nóng)藥噴霧作業(yè)中，用戶根據(jù)作物長勢、施藥液量等指標(biāo)，調(diào)整拖拉機(jī)行走速度、調(diào)整噴頭等參數(shù)，就能夠把噴霧液比較均勻地噴灑到農(nóng)田中，操作人員只需按照預(yù)算設(shè)定的拖拉機(jī)行走速度操控機(jī)具即可。我國各地農(nóng)戶在農(nóng)藥噴霧作業(yè)時，由于多采用手動噴霧作業(yè)，很難按照計算設(shè)定的行走速度進(jìn)行噴霧，更習(xí)慣于以藥液在作

44、物葉片發(fā)生流淌（即達(dá)到流失點）為噴霧均勻的指標(biāo)，因此，大容量、大霧滴噴霧方法盛行。雖然我國各地在二十多年里，試驗推廣了多種低容量噴霧技術(shù)，但收效甚微。操作者在噴霧作業(yè)時習(xí)慣看到藥液流淌是低容量噴霧技術(shù)推廣難得原因之一。在農(nóng)藥噴霧液中，添加有機(jī)硅表面活性劑，由于其超強(qiáng)的表面活性，顯著增加了藥液在植物葉片表面的鋪展能力，因此，很容易認(rèn)識到，藥液在植物葉片表面的流失點會大大提前，促使用戶降低施藥液量，達(dá)到省水、省藥的目的。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所的室內(nèi)噴霧試驗證實了這種猜想，在室內(nèi)模擬田間噴霧，采用微量稱重法測定不同表面活性劑溶液在小麥葉片的流失點，結(jié)果見圖3-7。圖3-7 添加有機(jī)硅表面活性劑

45、Silwet408對藥液在小麥葉片流失點的影響3.7 有機(jī)硅表面活性劑滲透能力除草劑、植物生長調(diào)節(jié)劑和植物營養(yǎng)物質(zhì)的最終作用點都在植物組織內(nèi)，而有機(jī)硅表面活性劑能夠增強(qiáng)植物葉片對農(nóng)藥的吸收，這對于提高農(nóng)藥效果，減少其用量有著重要意義。有機(jī)硅表面活性劑能夠有效降低表面張力，低于葉表面 潤濕臨界表面張力，因此能促進(jìn)藥液通過氣孔滲透進(jìn)入葉片表皮。葉片表皮與外表相連，藥液通過氣孔進(jìn)入葉內(nèi)的亞氣孔腔，這種滲透現(xiàn)象在一定程度上與擴(kuò)展現(xiàn)象類似。滲透需要超擴(kuò)展性能，而這正是三硅氧烷類表面活性劑的獨特性能。1992年Buck等人研究了有機(jī)硅表面活性劑L-77對促進(jìn)三氯吡啶的葉面吸收的影響。試驗采用脫落酸處理植物

46、（以關(guān)閉植物表皮氣孔）與未采用脫落酸預(yù)處理的植物進(jìn)行對比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：氣孔是藥劑進(jìn)入植物體的主要途徑之一。滲透需要藥液有超級鋪展性能，因此，目前只在三硅氧烷表面活性劑中觀察到這種增加滲透的作用。有機(jī)硅表面活性劑對大豆葉片吸收14C標(biāo)記的脫氧葡萄糖的影響見圖3-8。在沒有添加有機(jī)硅表面活性劑的情況下，大豆葉片脫氧葡萄糖的吸收率只有1.5%。在噴霧液中添加了有機(jī)硅表面活性劑Silwet L-77和Silwet408后，大豆葉片對脫氧葡萄糖吸收率增加到39.8%和41.5%，增加吸收作用顯著。圖3-8 大豆對14C標(biāo)記的脫氧葡萄糖的吸收試驗中發(fā)現(xiàn)，有機(jī)硅表面活性劑Silwet L-77對阿維菌素有增效

47、作用，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)主要是有機(jī)硅表面活性劑能夠使藥液鋪展進(jìn)入害蟲隱匿處，其次是增加了植物葉片對阿維菌素的吸收率，藥劑進(jìn)入植物表皮，延長了殘效期。3.7.1 提高農(nóng)藥耐雨水沖刷性能農(nóng)藥的吸收一般來說有兩種方式：一種是通過表皮吸收，這種方式相當(dāng)慢，有時需要若干個小時才能達(dá)到最大的滲透；另一種是通過植物氣孔進(jìn)行吸收，可惜的是僅僅只有少量特殊的表面活性劑才能通過這種方式進(jìn)行吸收，這種方式的優(yōu)點是吸收快，從而能夠抵抗隨后的雨水的沖刷17。有機(jī)硅表面活性劑能提高除草劑的抗雨 性，Knoche.M證明了噴霧液通過潛在氣孔滲透的能力，假如在草苷膦應(yīng)用2小時后下雨，發(fā)現(xiàn)有Silwet L-77存在下并不會影響草苷膦

48、的藥效，但是若沒有用有機(jī)硅處理的話，即使在應(yīng)用10小時后才下雨，也會降低除草劑的藥效11。由于有機(jī)硅表面活性劑能促進(jìn)藥液通過葉片氣孔快速滲透，故能提高藥劑的耐雨水沖刷能力，降低藥劑的光解作用和揮發(fā)。這使得農(nóng)藥應(yīng)用更加可靠，能減少雨季重復(fù)噴藥次數(shù)。3.7.2 葉面肥增效劑有機(jī)硅的低表面張力與超級擴(kuò)展能力首先可以幫助葉面肥在作物上的潤濕與粘附，其次有機(jī)硅超級滲透能力可以用來幫助促進(jìn)和提高葉面肥的吸收，增加葉面肥的效率。據(jù)報道，Silwet L -77 和錳鹽或磷酸鹽施用于小麥和馬鈴薯上，其效果大于2種常規(guī)助劑。3.8 有機(jī)硅表面活性劑穩(wěn)定性目前市場常見有機(jī)硅表面活性劑在水中不穩(wěn)定，容易分解，因此，

49、最好是桶混使用，如果在制劑中添加，一定要注意制劑的特性。有機(jī)硅表面活性劑的水解受多種因素的影響，影響其水解的因素主要是藥液的pH值和藥液貯存時間。通過觀察測定藥液的表面張力和其鋪展能力，可以直觀地觀察到有機(jī)硅表面活性劑的水解作用。在藥液為中性（pH值68）的條件下，有機(jī)硅表面活性劑在藥液中穩(wěn)定性好，能長期保持其表面活性；當(dāng)有機(jī)硅表面活性劑在pH值為56或89的藥液中放置過夜的情況下，其表面活性（表面張力和鋪展能力）則在第二天明顯降低。因此，有機(jī)硅表面活性劑在酸性（pH<5）或堿性（pH>9）的條件下，配制到藥液中后應(yīng)立即施用。在極端的pH條件下，如噴施有些生長調(diào)節(jié)劑，有機(jī)硅表面活性

50、劑會迅速出現(xiàn)水解，大幅度降低其表面活性。0.5%濃度的Silwet L77在pH4條件下隨時間變化如圖3-9。圖3-9 HPLC監(jiān)測0.5%濃度的Silwet L77在pH4條件下隨時間變化從HPLC圖明顯發(fā)現(xiàn)Silwet L77在pH4條件下迅速水解，在24小時后已經(jīng)不到0.1%。在田間噴霧時，一定要注意有機(jī)硅表面活性劑的水解特性，藥液中添加有機(jī)硅表面活性劑后，立即進(jìn)行噴霧處理，國外大型噴霧機(jī)在使用有機(jī)硅表面活性劑時，采用直接注入系統(tǒng)，有機(jī)硅表面活性劑在噴霧管路中才與藥液混合，保證了有機(jī)硅表面活性劑的功效。3.8.1 水解機(jī)理有機(jī)硅表面活性劑在水中不穩(wěn)定，是由于其硅氧烷骨架中的硅-氧鍵（Si

51、-O）對水解斷裂敏感，在酸性或堿性條件下，有機(jī)硅表面活性劑容易發(fā)生分子重排，2個三硅氧烷共聚結(jié)合，生成四硅氧烷和六甲基二硅氧烷，三硅氧烷水解方程式見21。四硅氧烷中，硅氧烷和聚醚的比例為4:2，而在三硅氧烷中，兩者的比例是3:1。這種重排反應(yīng)大大提高了多硅氧烷共聚鏈接的含量，因而極大地降低了其表面活性。（21）3.8.2 耐水解有機(jī)硅農(nóng)用助劑雖然從環(huán)境安全和殘留角度來看，由于其水解快，殘留少，屬于真正綠色助劑。但是這對有機(jī)硅表面活性劑的應(yīng)用也有一定的限制，尤其是在制劑中添加，只能在一些無水的，pH值中性的劑型中添加。為了克服這一問題，世界諸多大公司與科研機(jī)構(gòu)都在加緊研發(fā)新一代抗水解農(nóng)用表面活性

52、劑，但都還是在研究狀態(tài)，市場鮮有在商品化產(chǎn)品。美國邁圖公司Mark D. leatherman 等人用含取代基的三硅氧烷進(jìn)行改性，得到了耐水解性好的有機(jī)硅表面活性劑11。此類表面活性劑0.1%表面張力在23mN/m，擴(kuò)展性與目前普通三硅氧烷相當(dāng)，尤其是在很寬的pH值范圍（312）內(nèi)耐水解性能優(yōu)異。基于此技術(shù)，邁圖公司在2007年首先在市場推出了耐水解穩(wěn)定的 “Silwet HS”系列產(chǎn)品。此類產(chǎn)品從根本上解決了在有機(jī)硅制劑中添加難的問題。“Silwet HS”產(chǎn)品可以應(yīng)用到一些水性體系，尤其是pH值比較苛刻的農(nóng)藥制劑中，還可以用與非中性的噴霧液桶混，可以有效降低噴霧液的表面張力，提高噴霧在植物

53、表面的潤濕與鋪張能力，提高藥效，降低噴霧成本。圖3-10,11,12為0.25% OP10，0.1%，pH3的Silwet L77溶液放置3小時后與0.1%的Silwet 312, pH3溶液放置10個月后的潤濕角測試結(jié)果。圖3-10：0.25%OP溶液潤濕角圖3-11：0.1% Silwet L-77 溶液. (pH 3, 放置24小時)圖3-12：0.1% 喜威 HS-312 (pH 3, >10個月, 接觸角)3.9 藥害與環(huán)境影響總的來說，有機(jī)硅表面活性劑作為噴霧助劑使用是安全的。由于有機(jī)硅表面活性劑在酸、堿條件下能夠迅速水解，可以設(shè)想，假如人員誤食了有機(jī)硅表面活性劑，在胃內(nèi)的酸

54、性環(huán)境和腸胃堿性環(huán)境中能夠迅速降解，對人員安全。由于有機(jī)硅表面活性劑的超級表面潤濕能力，表面張力極低，所以在使用有機(jī)硅表面活性劑時，應(yīng)保護(hù)好眼睛。同理，有機(jī)硅表面活性劑進(jìn)入水體對魚高毒，這是因為表面張力降低使魚鰓功能受損。有機(jī)硅滲透力強(qiáng)，表皮毒性高，與皮膚接觸可能有刺激性，故噴霧作業(yè)時要穿戴防護(hù)服。有機(jī)硅表面活性劑對植物安全，不會造成藥害，3.10 有機(jī)硅表面活性劑在在劑型中添加的應(yīng)用舉例在劑型中添加有機(jī)硅表面活性劑完全不同于噴霧過程桶混使用有機(jī)硅表面活性劑，需要全方面考慮制劑的特性，如制劑類型，是否含水，pH值范圍來選擇合適的有機(jī)硅類型。目前市場上有機(jī)硅表面活性劑一般都是液體，可以直接添加到

55、比較中性的液體制劑中，如EC，OD，SC等。除了液體有機(jī)硅產(chǎn)品外，市場上還有固體粉末助劑，如邁圖公司的Silwet PD。這類產(chǎn)品是將有機(jī)硅表面活性劑預(yù)吸附到載體上，然后可以很方便加如到一些固體制劑中，如WD或WDG等。一般添加量從1%到10%不等。用silwet 806開發(fā)低表面張力10%氰氟草酯乳油配方表3-7 10%氰氟草酯 EC配方成分%氰氟草酯10%農(nóng)乳500#4.5%農(nóng)乳600#5.5%Silwet 806*5%二甲苯補(bǔ)齊*來自邁圖高新材料表3-8 0.1%溶液表面張力未加Silwet806加Silwet 806后35.02 mN/m29.06 mN/m用silwet 408開發(fā)低

56、表面張力30%苯醚甲環(huán)唑. 丙環(huán)唑乳油配方表3-9 30%苯醚甲環(huán)唑. 丙環(huán)唑乳油配方成分%苯醚甲環(huán)唑15%丙環(huán)唑15%甲醇5%農(nóng)乳6006%農(nóng)乳5004.5%Silwet 408*4.5%二甲苯補(bǔ)齊*來自邁圖高新材料表3-10 0.1%溶液表面張力未加Silwet806加Silwet 806后36.28 mN/m30.74 mN/m用Silwet HS312開發(fā)25%低表面張力丙環(huán)唑微乳劑表3-11 25%低表面張力丙環(huán)唑ME成分%丙環(huán)唑25%異丙胺（IPA）15%農(nóng)乳60010%Sponto 4068*10%Silwet HS312*5%水補(bǔ)齊*來自阿克蘇諾貝爾；* 來自邁圖高新材料用Silwet HS312開發(fā)10%氰氟草酯低表面張力水乳劑表3