秦敦忠.基于高分子表面活性劑的易膏化懸浮體系的研究

基于高分子表面活性劑的易膏化懸浮體系的研究秦敦忠南京擎宇化工研究所2010年8月主要內(nèi)容農(nóng)藥懸浮體系易膏化原因分析高分子表面活性劑“構(gòu)效關(guān)系”基于高分子分散劑的易膏化SC實(shí)例高分子表面活性劑發(fā)展展望

南京擎宇農(nóng)藥懸浮體系易膏化原因分析

南京擎宇懸浮劑體系基礎(chǔ)理論常見易膏化SC體系分類易膏化SC體系“構(gòu)性關(guān)系”降低膏化形成的可能方式農(nóng)藥懸浮劑體系基礎(chǔ)理論

南京擎宇農(nóng)藥懸浮體系的分散和穩(wěn)定理論Washborre分散潤(rùn)濕初始階段STOCK穩(wěn)定階段沉降速率農(nóng)藥懸浮劑體系基礎(chǔ)理論

南京擎宇農(nóng)藥潤(rùn)濕分散過(guò)程---粒子形態(tài)凝聚體與附聚體是農(nóng)藥干燥過(guò)程中的集聚體，或叫二次團(tuán)粒，宏觀測(cè)的粒徑均為二次粒徑。農(nóng)藥懸浮劑體系基礎(chǔ)理論

南京擎宇農(nóng)藥粒子潤(rùn)濕分散過(guò)程農(nóng)藥粒子經(jīng)潤(rùn)濕、砂磨、分散等過(guò)程，形成懸浮體。附聚體為比較易潤(rùn)濕分散的團(tuán)聚形態(tài)，首先潤(rùn)濕劑以低表面張力置換顆粒表面的空氣，在外力作用下，農(nóng)藥粒子與分散劑的電荷作用、空間位阻作用，促進(jìn)分散劑取代潤(rùn)濕劑吸附或鍵合于農(nóng)藥表面，起到空間穩(wěn)定化作用。原藥的干燥過(guò)程對(duì)懸浮體系影響很大；潤(rùn)濕分散劑可增強(qiáng)砂磨過(guò)程中顆粒間的潤(rùn)滑作用。農(nóng)藥懸浮劑體系基礎(chǔ)理論

南京擎宇農(nóng)藥穩(wěn)定過(guò)程空間位阻：潤(rùn)濕分散劑在農(nóng)藥顆粒表面的覆蓋率、吸附層的厚度、吸附層的牢度、及在連續(xù)相中的伸展程度吸附機(jī)理：離子對(duì)作用（靜電力）、lewis酸堿作用、氫鍵力作用、極性基團(tuán)的相互作用、疏水基團(tuán)間的相互作用（色散力）影響吸附因素：潤(rùn)濕分散劑濃度、溶劑、原藥特征官能團(tuán)、原藥粒子晶型狀態(tài)和大?。晦r(nóng)藥懸浮劑體系基礎(chǔ)理論

南京擎宇表面自由能和Ostwaldripening粒徑越小，表面積越大，表面自由能越大，越不穩(wěn)定在乳狀液科學(xué)中，奧氏熟化指的是由于相之間存在一定的溶解度，且大顆粒溶解度低于小顆粒，結(jié)果是小顆粒消失，而大顆粒長(zhǎng)大。奧氏熟化是一種不穩(wěn)定因素。根據(jù)LSW理論，如果體系的主要不穩(wěn)定因素是奧氏熟化，則平均粒徑的三次方與時(shí)間呈線性關(guān)系。所以可以通過(guò)測(cè)定粒徑隨時(shí)間的變化來(lái)確定體系的主要不穩(wěn)定機(jī)理潤(rùn)濕分散劑在農(nóng)藥顆粒表面的覆蓋率、吸附層的厚度、吸附層的牢度、及在連續(xù)相中的伸展程度是影響懸浮穩(wěn)定體系的關(guān)鍵因素常見易膏化SC體系分類

南京擎宇水中溶解度大的原藥—表現(xiàn)為結(jié)晶膏化

600g/l吡蟲啉（510mg/L）、720g/l苯嗪草酮（1700mg/L)三唑類/脲類原藥—表現(xiàn)為塊狀膏化40%腈菌唑、50%三環(huán)唑、500g/l三唑酮高含量或有機(jī)金屬類---表現(xiàn)為無(wú)法砂磨或塊狀膏化800g/l敵草隆、720g/l百菌清、600g/l苯丁錫、50%三唑錫、20%噻菌酮易水合類—表現(xiàn)為粘彈性假塑25%吡蚜酮、20%噻菌酮、6%甲維鹽低熔點(diǎn)高沸點(diǎn)類雜質(zhì)含量高的---表現(xiàn)為假塑

40%烯酰嗎啉、430g/l戊唑醇

易膏化體系“構(gòu)性關(guān)系”

南京擎宇三唑酮苯嗪草酮吡蚜酮一般表現(xiàn)為陽(yáng)離子特性，氮氧原子孤對(duì)電子存在，易與水形成氫鍵和水簇團(tuán)，表現(xiàn)為膏化易膏化SC體系“構(gòu)性關(guān)系”

南京擎宇苯丁錫烯酰嗎啉敵草隆含氯或高含量SC，疏水性強(qiáng)、表面積大，難以潤(rùn)濕引發(fā)膏化易膏化SC體系“構(gòu)性關(guān)系”

南京擎宇中低含量原藥懸浮體系假塑性膏化

1低熔點(diǎn)，高沸點(diǎn)液態(tài)雜質(zhì)是主因----類似懸浮乳劑直接砂磨加工2潤(rùn)濕分散劑選擇和添加量不當(dāng)，可少量添加乳化劑

預(yù)防膏化發(fā)生的可能方式

南京擎宇更換溶劑或防凍劑，降低農(nóng)藥在連續(xù)相中的溶解度改進(jìn)原藥提純工藝，降低低熔點(diǎn)高沸點(diǎn)成分含量降低砂磨工藝過(guò)程中溫度—冷凍設(shè)施

采用高分子表面活性劑取代傳統(tǒng)小分子分散劑

高分子表面活性劑“構(gòu)效關(guān)系”

南京擎宇常用SC用分散劑化學(xué)結(jié)構(gòu)單點(diǎn)吸附不牢固、空間位阻小、“裸露”的顆粒表面大，具有較大的顆粒與連續(xù)相接觸的機(jī)會(huì)，表面活性劑用量比較大常用分散劑作用方式常規(guī)表面活性劑“構(gòu)效關(guān)系”

南京擎宇高分子表面活性劑“構(gòu)效關(guān)系”“ABA”型、“BAB”型、梳型共聚物，多點(diǎn)錨固，空間位阻大和溶劑化鏈作用強(qiáng)，助劑用量少，分散體系更穩(wěn)定高分子表面活性劑結(jié)構(gòu)形式“梳型”高分子表面活性劑結(jié)構(gòu)與作用方式

南京擎宇梳型高分子分散劑化學(xué)結(jié)構(gòu)梳型高分子分散劑作用方式梳型高分子分散劑作用實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)錨固（離子對(duì)作用、酸堿作用、氫鍵作用，極性基團(tuán)相互作用和疏水基相互作用），能夠在溶劑中伸展，多層吸附，空間位阻大。類雙子型高分子表面活性劑結(jié)構(gòu)與作用方式

南京擎宇類雙子型分散劑化學(xué)結(jié)構(gòu)類雙子型分散劑作用方式類雙子型分散劑多點(diǎn)吸附、空間位阻相對(duì)較大，用量相對(duì)偏少梳型/雙子型配對(duì)作用

南京擎宇配對(duì)使用，形成多點(diǎn)多層次吸附，有效減少梳型表面活性劑吸附所形成的空穴，減少“裸露”的顆粒表面，提高顆粒間的潤(rùn)滑、降低助劑用量，提高分散穩(wěn)定性基于高分子分散劑的易膏化SC實(shí)例-1

南京擎宇600克/升吡蟲啉懸浮劑高分子分散劑小分子分散劑吡蟲啉（97%）49.50%吡蟲啉（97%）49.50%SP-SC31%NP-102%SP-27283%600#磷酸酯胺鹽6%黃原膠0.05%黃原膠0.05%丙二醇5%丙二醇5%苯甲酸鈉0.50%苯甲酸鈉0.50%去離子水～100%去離子水～100%粘度(mpa.s,25℃)221粘度(mpa.s,25℃)435粘度（mpa.s,25℃）（54℃，14day）230粘度（mpa.s,25℃）（54℃，14day）3h膏化，不能流動(dòng)

南京擎宇基于高分子分散劑的易膏化SC實(shí)例-2500克/升三唑酮懸浮劑高分子分散劑小分子分散劑三唑酮（97%）47.0%三唑酮（97%）47.0%SP-SC29（雙子）4%NP-104%SP-2728（梳型）2%600#磷酸酯胺鹽2%黃原膠0.10%黃原膠0.1%尿素3%尿素3%甲醛1.0%甲醛1.0%去離子水～100%去離子水～100%粘度(mpa.s,25℃)232粘度(mpa.s,25℃)198粘度（mpa.s,25℃）（54℃，14day）232粘度（mpa.s,25℃）（54℃，14day）1h膏化有方形結(jié)晶

南京擎宇基于高分子分散劑的易膏化SC實(shí)例-325%吡蚜酮懸浮劑高分子分散劑小分子分散劑吡蚜酮（95%）25.0%吡蚜酮（95%）25.0%NP-104%SP-2728（梳型）6%600#磷酸酯胺鹽2%黃原膠0.15%黃原膠---乙二醇5%乙二醇5%苯甲酸鈉0.5%苯甲酸鈉0.5%去離子水～100%去離子水～100%粘度(mpa.s,25℃)232粘度(mpa.s,25℃)有彈性的膠粘度（mpa.s,25℃）（54℃，14day）232粘度（mpa.s,25℃）（54℃，14day）----

南京擎宇基于高分子分散劑的易膏化SC實(shí)例-4720g/l苯嗪草酮懸浮劑高分子分散劑小分子分散劑苯嗪草酮（98%）61.2%苯嗪草酮（98%）61.2%SP-SC3（雙子）1.7%NP-101%SP-2728（梳型）3.3%潤(rùn)濕劑1%SP-3060（磷酸酯）1%600#磷酸酯胺鹽4%黃原膠0.05%黃原膠---尿素3%乙二醇5%AQ0.02%AQ0.02%去離子水～100%去離子水～100%粘度(mpa.s,25℃)326粘度(mpa.s,25℃)923粘度（mpa.s,25℃）（54℃，14day）342粘度（mpa.s,25℃）（54℃，14day）2小時(shí)不流動(dòng)

南京擎宇成功SC應(yīng)用實(shí)例品名SC3/SC29（雙子）SP-2728（梳型）其它SAA800g/l敵草隆720g/l百菌清1.7%3.3%0～1%40%腈菌唑1.3%2.7%040%烯酰嗎啉1.7%3.3%0430g/l戊唑醇1.3%2.7%050%苯丁錫2.7%1.3%2%6%甲維鹽5%3%4%更多實(shí)例參見

南京擎宇小結(jié)農(nóng)藥懸浮劑膏化的原因：

原藥在水中溶解度大、團(tuán)聚形態(tài)不一樣、易與水形成“水簇的三唑類或脲類原藥、高含量SC體系、低熔點(diǎn)高沸點(diǎn)成分多等；高分子表面活性劑作用特點(diǎn)

實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)錨固（離子對(duì)作用、酸堿作用、氫鍵作用，極性基團(tuán)相互作用和疏水基相互作用），能夠在溶劑中伸展，多層吸附，空間位阻大，降低原藥“裸露”的表面積，提高顆粒間的潤(rùn)滑，減少助劑用量促進(jìn)懸浮體系的穩(wěn)定。高分子表面活性劑展望聚合方式改變