15%乙草胺·精喹禾靈水乳劑配方研究

蘇學軍等

摘要：以乙草胺、精喹禾靈為有效成分，對溶劑、乳化劑和助劑進行篩選和配伍，確定15%乙草胺·精喹禾靈水乳劑最優配方為精喹禾靈5%、乙草胺10%、混合溶劑S 16%、復配乳化劑9%、乙二醇5%、丁醇1%、增稠劑0.5%、消泡劑0.1%、穩定劑1.0%，自來水補足達到100%。對最優配方進行重復性試驗，發現該配方物理穩定性好，加工工藝簡單，水乳劑各項理化指標符合產品標準要求。

關鍵詞：乙草胺；精喹禾靈；水乳劑；配方；乳化劑

中圖分類號： S482.4+9文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2014）10-0143-02

收稿日期：2014-02-11

基金項目：泰州職業技術學院科技計劃（編號：TZY11-3）。

作者簡介：蘇學軍（1974—），男，江蘇泰興人，碩士，副教授，從事精細化學品制備與應用研究。E-mail：xuejun0310@163.com。近年來，隨著人們對環境安全的日益重視，傳統的乳油劑型因使用大量的芳烴類有機溶劑而逐漸被各種水性化農藥劑型所代替。農藥水乳劑是將不溶于水的液態原藥或固態原藥溶于有機溶劑后所得到的液體分散于水中，形成一種不透明的乳狀液體制劑[1]。水乳劑因其不含或僅含少量有機溶劑，具有使用安全、對環境污染小、制劑成本低、活性成分液滴粒徑小、田間藥效表現好等特點，是值得倡導發展的環保型農藥新劑型。精喹禾靈為苯氧羧酸酯類除草劑，是一種具高度選擇性的新型旱田莖葉處理劑，藥效高、低毒、防治對象廣[2-3]，市場銷售前景較好，目前市場上以乳油產品居多，含量多在5%～10%之間，有少量低含量水性化劑型。乙草胺為酰胺類選擇性芽前除草劑，能被雜草的幼芽和幼根吸收，抑制雜草的蛋白質合成而使雜草死亡[4-5]，可以防除大豆、花生、棉花等作物及十字花科蔬菜的闊葉雜草，市場上已出現高含量水乳劑商品。由于精哇禾靈和乙草胺可適用于同一種作物而防除對象不同，將兩者混用可以成為一種理想的復配除草劑，目前該復配除草劑的水乳劑型報道較少。本試驗對15%乙草胺·精喹禾靈水乳劑配方和加工工藝進行研究，對水乳劑型的制備、生產具有一定的指導意義，也為該復配除草劑高含量水乳劑的配制奠定一定的基礎。

1材料與方法

1.1試劑與儀器

精喹禾靈原藥，質量分數≥96%；乳化劑：OP-10、農乳（500#、600#、602#、700#）、寧乳33#、農乳1601和1602、乳化劑A、乳化劑B、Tween 80，均為工業品；溶劑與助劑：甲苯、丙酮、1-甲基-2-吡咯烷酮、環己酮、乙醇、正丁醇、乙二醇、丙三醇，均為化學純，氯化鈉、硫酸銨，均為分析純；X-10C有機硅消泡劑。

HH數顯型恒溫水浴鍋，江蘇金城國勝實驗儀器廠生產；Sartorius電子天平，北京賽多利斯儀器有限公司生產；CJ78-1B磁力攪拌器，姜堰分析儀器廠生產；DW-25L262海爾冰箱；CJ78-1B生化培養箱，姜堰分析儀器廠生產；SFJ-400高速乳化分散機，上海現代環境工程技術有限公司生產；LC-10AT高效液相色譜儀，日本島津公司生產。

1.2試驗方法

1.2.1水乳劑的加工方法采用相轉移法進行水乳劑加工。將精喹禾靈原藥溶于有機溶劑中，再與乙草胺、乳化劑、共乳化劑混合并用磁力攪拌器攪拌，形成均勻的油相；將水與防凍劑等其余組分攪拌均勻，形成水相；將高速剪切乳化機控制在低速1 000 r/min內，將水相慢慢加入到油相中，滴畢繼續用高速剪切乳化機高速剪切10 min，控制轉速5 000 r/min左右，制得均一、分散良好的乳白色液體。

1.2.2水乳劑性能指標分析與測試乳液穩定性試驗參考 GB/T 1603—2001《農藥乳液穩定性測定方法》，冷貯穩定性試驗參考 GB/T 19137—2003《農藥低溫穩定性測定方法》，熱貯穩定性試驗參考 GB/T 19136—2003《農藥熱貯穩定性測定方法》[6]進行；析水率測定參照文獻[7]進行。

2結果與分析

2.1溶劑選擇

精喹禾靈原藥外觀為淺黃色粉狀物，在有機溶劑中溶解度較小，合適溶劑的選擇是配制水乳劑型的難點之一。選用的溶劑要能完全溶解精喹禾靈原藥，具有理化性質穩定、低毒、不易揮發等特點[8]。根據原藥的分子結構及理化性質，對農藥水乳劑常用的幾種溶劑進行篩選，同時將乙草胺原藥加入精喹禾靈溶液中，進行冷貯、熱貯測試，結果（表1）表明，精喹禾靈在1-甲基-2-吡咯烷酮中溶解度最大，在其余溶劑中溶解度均較小；使用1-甲基-2-吡咯烷酮作為溶劑，因其極性強，難以配成水乳劑，且低溫時易析出晶體，產品達不到水乳劑要求；使用甲苯或乙酸乙酯完全溶解精喹禾靈原藥，用量均在30%以上，乙醇、環己酮用量更高，以這些試劑為溶劑，產品也達不到水乳劑要求；選擇混合溶劑S作為溶劑，冷貯、熱貯均能獲得穩定性、流動性好的溶液，用量為16%，產品符合水乳劑要求。

2.2乳化劑選擇

乳化劑的篩選對于水乳劑的制備至關重要。在O/W乳表1溶劑用量及品種篩選

品種用量

（%）溶解情況冷貯后外觀

[（0±2） ℃，7 d]熱貯后外觀

[（54±2） ℃，14 d]結論甲苯20溶解不完全不合格乙酸乙酯20溶解不完全不合格乙醇20溶解不完全不合格環己酮20溶解不完全不合格1-甲基-2-吡咯烷酮10澄清透明析出晶體透明流動溶液不合格混合溶劑S16澄清透明透明流動溶液透明流動溶液合格

狀液中，乳化劑的作用是降低油水界面張力，使乳化劑在細小油珠表面定向有序排列形成界面膜，依靠空間阻隔和靜電效應，阻止油珠合并和長大，使乳狀液穩定[9]。配制水乳劑時，通常會使用HLB值作為選擇依據，被乳化體系的HLB值應與乳化劑的HLB值相對應。對于工業乳化劑，因其HLB值控制較為寬泛，所以難以從HLB值上直接進行選擇復配，尚需設計不同的比例進行測定。水乳劑中乳化劑一般以2種或2種以上單體復配使用為主，采用非/非復配或陰/非復配方式，含量一般為2.5%～10.0%。在初定配方時，乳化劑的用量可適當增多，能提高界面膜的完整性和機械強度，有助于乳狀液的穩定。因此，試驗配方中初定復配乳化劑用量為10%，通過設計不同的乳化劑對，調整不同比例進行混合。結果（表2）表明，從分散性、冷貯、熱貯主要指標來看，與乳化劑A形成的乳化劑對與其他乳化劑對相比有較好的表現，只有乳化劑A ∶乳化劑B按3 ∶2質量比搭配，可配制出合格的水乳劑產品。固定此比例不變，運用單因子試驗法篩選乳化劑的最佳用量，結果（表3）表明，復配乳化劑用量為9%時，樣品符合穩定要求。表2乳化劑的種類及配比篩選

乳化劑種類質量配比分散性熱貯后外觀

結論6乳白色差析水率20%有絮狀沉淀析出不合格7乳白色良析水率8%合格不合格8乳白色良析水率3%合格合格9乳白色優合格合格合格10乳白色優合格合格合格

2.3防凍劑、共乳化劑及水質的選擇

選用水乳劑中常用的抗凍劑乙二醇、丙三醇、尿素、氯化鈉、硫酸銨進行試驗，將制得的水乳劑樣品放入-10 ℃冰箱中冷凍1 d發現，乙二醇和丙三醇均有較好的防凍效果，尿素抗凍效果較差，考慮到成本，選用乙二醇作為防凍劑，用量為5%。共乳化劑能降低油水間界面張力，吸附在油水界面膜上增強膜的強度，提高水乳劑的穩定性[10]。考察甲醇、乙醇、正丁醇、異丁醇對產品分散性、熱貯、冷貯穩定性影響，篩選出丁醇作為共乳化劑，用量為1%。不同的水質對制劑的穩定性有一定的影響，采用自來水配制時，產品有微量析水，添加05%增稠劑可得到改善。

2.4配方穩定性試驗

經篩選試驗，確定15%乙草胺·精喹禾靈水乳劑最優配方為精喹禾靈5%、乙草胺10%、混合溶劑S 16%、農乳A 5.4%、農乳B 3.6%、乙二醇5%、丁醇1%、增稠劑0.5%、消泡劑0.1%、穩定劑1.0%，自來水補足達到100%。據此配方，配制5組水乳劑產品，分別測定其各項指標，以驗證產品的穩定性，結果（表4）表明，5組產品穩定性良好，各項理化指標均符合水乳劑產品要求。

表415%乙草胺·精喹禾靈水乳劑產品穩定性測定

序號熱貯前后外觀分散性乳液穩定性低溫

穩定性熱貯分解率（%）乙草胺精喹禾靈結論1合格優合格合格3.82.6合格2合格優合格合格3.32.9合格3合格優合格合格4.12.7合格4合格優合格合格3.53.1合格5合格優合格合格4.02.4合格

3結論

15%乙草胺·精喹禾靈水乳劑經過溶劑、乳化劑、各種助劑的篩選，最終確定最優配方，并對配方進行穩定性試驗，結果表明，該配方具有穩定性好、有效成分含量穩定、加工工藝簡單等特點，且該制劑中有機溶劑用量少，水含量在50%以上，具有明顯的生態效益和經濟效益。下一步需進一步提高

水乳劑中有效成分的含量，進行放大試驗，從而實現該水乳劑的推廣應用。

參考文獻：

[1]儲西平，明 亮，蘇小東，等. 28%丙環·咪酰胺水乳劑的研制[J]. 江蘇農業科學，2010（2）：122-124.

[2]田華，王延華. 10.8%精喹禾靈水乳劑的配方研制[J]. 化學工程師，2010（6）：53-56.

[3]李瑋，魏有海，郭良芝，等. 10.8%精喹禾靈乳油防除春油菜田野燕麥的效果[J]. 雜草科學，2012，30（3）：58-60.

[4]劉建. 50%乙草胺水乳劑的研制與開發[J]. 農藥，2006，45（12）：823-824.

[5]朱海霞，魏有海，郭良芝，等. 81.5%乙草胺乳油防除春油菜田野燕麥效果[J]. 雜草科學，2012，30（3）：53-54.

[6]梁元耀，方峰，葉一強，等. 30%乙氧氟草醚·乙草胺水乳劑的研制[J]. 安徽農業科學，2011，39（11）：6443-6444，6447.

[7]華乃震. 影響農藥水乳劑穩定性因素與控制（上）[J]. 世界農藥，2010，32（4）：1-4，17.

[8]郭武棣. 液體制劑[M]. 3版.北京：化學工業出版社，2004.

[9]莊占興，路福綏，劉月，等. 表面活性劑在農藥中的應用研究進展[J]. 農藥，2008，47（7）：469-475.

[10]郭勇飛，尹明明，陳福良. 乳化劑對4.5%高效氯氰菊酯水乳劑物理穩定性的影響[J]. 農藥學學報，2011，13（1）：71-78.

乳化劑種類質量配比分散性熱貯后外觀

結論6乳白色差析水率20%有絮狀沉淀析出不合格7乳白色良析水率8%合格不合格8乳白色良析水率3%合格合格9乳白色優合格合格合格10乳白色優合格合格合格

2.3防凍劑、共乳化劑及水質的選擇

選用水乳劑中常用的抗凍劑乙二醇、丙三醇、尿素、氯化鈉、硫酸銨進行試驗，將制得的水乳劑樣品放入-10 ℃冰箱中冷凍1 d發現，乙二醇和丙三醇均有較好的防凍效果，尿素抗凍效果較差，考慮到成本，選用乙二醇作為防凍劑，用量為5%。共乳化劑能降低油水間界面張力，吸附在油水界面膜上增強膜的強度，提高水乳劑的穩定性[10]。考察甲醇、乙醇、正丁醇、異丁醇對產品分散性、熱貯、冷貯穩定性影響，篩選出丁醇作為共乳化劑，用量為1%。不同的水質對制劑的穩定性有一定的影響，采用自來水配制時，產品有微量析水，添加05%增稠劑可得到改善。

2.4配方穩定性試驗

經篩選試驗，確定15%乙草胺·精喹禾靈水乳劑最優配方為精喹禾靈5%、乙草胺10%、混合溶劑S 16%、農乳A 5.4%、農乳B 3.6%、乙二醇5%、丁醇1%、增稠劑0.5%、消泡劑0.1%、穩定劑1.0%，自來水補足達到100%。據此配方，配制5組水乳劑產品，分別測定其各項指標，以驗證產品的穩定性，結果（表4）表明，5組產品穩定性良好，各項理化指標均符合水乳劑產品要求。

表415%乙草胺·精喹禾靈水乳劑產品穩定性測定

序號熱貯前后外觀分散性乳液穩定性低溫

穩定性熱貯分解率（%）乙草胺精喹禾靈結論1合格優合格合格3.82.6合格2合格優合格合格3.32.9合格3合格優合格合格4.12.7合格4合格優合格合格3.53.1合格5合格優合格合格4.02.4合格

3結論

15%乙草胺·精喹禾靈水乳劑經過溶劑、乳化劑、各種助劑的篩選，最終確定最優配方，并對配方進行穩定性試驗，結果表明，該配方具有穩定性好、有效成分含量穩定、加工工藝簡單等特點，且該制劑中有機溶劑用量少，水含量在50%以上，具有明顯的生態效益和經濟效益。下一步需進一步提高

水乳劑中有效成分的含量，進行放大試驗，從而實現該水乳劑的推廣應用。

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乳化劑種類質量配比分散性熱貯后外觀

結論6乳白色差析水率20%有絮狀沉淀析出不合格7乳白色良析水率8%合格不合格8乳白色良析水率3%合格合格9乳白色優合格合格合格10乳白色優合格合格合格

2.3防凍劑、共乳化劑及水質的選擇

選用水乳劑中常用的抗凍劑乙二醇、丙三醇、尿素、氯化鈉、硫酸銨進行試驗，將制得的水乳劑樣品放入-10 ℃冰箱中冷凍1 d發現，乙二醇和丙三醇均有較好的防凍效果，尿素抗凍效果較差，考慮到成本，選用乙二醇作為防凍劑，用量為5%。共乳化劑能降低油水間界面張力，吸附在油水界面膜上增強膜的強度，提高水乳劑的穩定性[10]。考察甲醇、乙醇、正丁醇、異丁醇對產品分散性、熱貯、冷貯穩定性影響，篩選出丁醇作為共乳化劑，用量為1%。不同的水質對制劑的穩定性有一定的影響，采用自來水配制時，產品有微量析水，添加05%增稠劑可得到改善。

2.4配方穩定性試驗

經篩選試驗，確定15%乙草胺·精喹禾靈水乳劑最優配方為精喹禾靈5%、乙草胺10%、混合溶劑S 16%、農乳A 5.4%、農乳B 3.6%、乙二醇5%、丁醇1%、增稠劑0.5%、消泡劑0.1%、穩定劑1.0%，自來水補足達到100%。據此配方，配制5組水乳劑產品，分別測定其各項指標，以驗證產品的穩定性，結果（表4）表明，5組產品穩定性良好，各項理化指標均符合水乳劑產品要求。

表415%乙草胺·精喹禾靈水乳劑產品穩定性測定

序號熱貯前后外觀分散性乳液穩定性低溫

穩定性熱貯分解率（%）乙草胺精喹禾靈結論1合格優合格合格3.82.6合格2合格優合格合格3.32.9合格3合格優合格合格4.12.7合格4合格優合格合格3.53.1合格5合格優合格合格4.02.4合格

3結論

15%乙草胺·精喹禾靈水乳劑經過溶劑、乳化劑、各種助劑的篩選，最終確定最優配方，并對配方進行穩定性試驗，結果表明，該配方具有穩定性好、有效成分含量穩定、加工工藝簡單等特點，且該制劑中有機溶劑用量少，水含量在50%以上，具有明顯的生態效益和經濟效益。下一步需進一步提高

水乳劑中有效成分的含量，進行放大試驗，從而實現該水乳劑的推廣應用。

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