余文龍,馮亞東,焦艷曉,廖 永,彭 游
(1 九江學院化工學院,江西 九江 332005; 2 江西禾益化工股份有限公司,江西 九江 332700)
菌核凈(Dimethachlon,N-(3,5-二氯苯基)丁二酰亞胺,圖1A),也叫紋枯利,熔點是137.5~139 ℃,是上海聯合化工廠20世紀90年代研發的有機殺菌劑[1]。純品為白色鱗狀結晶,易溶于THF、SOCl2、1,4-二氧六環、苯、CHCl3;可溶于MeOH、EtOH;難溶于正己烷、石油醚。菌核凈有一定的內吸治療作用,屬于保護性殺菌劑,在水稻紋枯病、煙草赤星病以及油菜菌核病等的防治中經常用到[2-3]。

圖1 菌核凈(A)和啶酰菌胺(B)的結構式
啶酰菌胺(Boscalid,圖1B)是煙酰胺類殺菌劑,可以抑制琥珀酸-輔酶Q還原酶,強效抑制孢子的萌發。屬于廣譜殺菌劑,無交互抗性,還能有效防治部分抗性菌,用在果樹、大田作物和蔬菜等病害的防治中[4-5]。
懸浮劑(Suspension Concentrate,SC)是一種環境友好的,安全性能高、方便使用、高懸浮率、強附著力等特點綠色劑型6。其生產規模日益壯大,終端客戶對其的接受度越來越高,是現代農藥制劑的發展方向之一。本文對菌核凈、啶酰菌胺組合進行了水懸浮劑配方的探索與研究,目前該組合產品還沒有相關報道。
盡管該組合目前在國內無下證廠家,也無最佳比例相關報道,我們做了該組合對葡萄灰霉病的聯合作用試驗,結果表明28%菌核凈+14%啶酰菌胺的比例防治作用最佳,因此確定對42%菌核凈·啶酰菌胺懸浮劑的配方進行研究。
農藥懸浮劑屬于不穩定的分散體系,當不加入潤濕分散劑或者分散的性能不對時,容易產生絮凝、沉淀等現象。隨著時間的延長,體系中凝聚物越來越多,嚴重時導致分層、沉淀、結塊、物料無法恢復等現象,這高含量懸浮劑中表現更為突出。
由于組合中有效成份含有特殊基團,貯存過程中不可避免會出現奧氏熟化(也叫晶體長大)的現象,致使產品最終聯成一體而失效。針對上述問題,我們通過優化試驗、篩選性能優異的潤濕分散劑并復配出結構適當的42%菌核凈·啶酰菌胺懸浮劑配方。
原藥:95%菌核凈,江西禾益股份提供;啶酰菌胺,市購;潤濕分散劑:亞甲基雙甲基萘磺酸鹽(MF)、聚羧酸鹽潤濕分散劑(SP-2728)、聚合型分散劑(2500)、木質素磺酸鈉、潤濕分散劑(SP-28F)、磷酸鹽類陰離子(YUS-FS3000);增稠劑:黃原膠、硅酸鎂鋁、羧甲基纖維素鈉(CMC);防凍劑:乙二醇、丙三醇、尿素、氯化鈉;防腐劑:BIT;消泡劑:有機硅類消泡劑;去離子水。
立式砂磨機、乳化剪切機、pH計、離心機、冰箱、粘度計、電熱鼓風干燥箱、液相色譜儀、激光粒度測定儀、表面張力儀等。
42%菌核凈·啶酰菌胺懸浮劑的加工工藝如圖2所示。

圖2 42%菌核凈·啶酰菌胺懸浮劑加工藝圖
1.5.1 潤濕分散劑的選擇
潤濕分散劑可以有效防止凝聚,維持懸浮劑穩定性,因此,選擇合適的潤濕分散劑對研制懸浮劑配方意義重大。
根據分散劑的性能特點,通過流點法對亞甲基雙甲基萘磺酸鹽(MF)、聚羧酸鹽潤濕分散劑(SP-2728)、聚合型分散劑(2500)、木質素磺酸鈉、潤濕分散劑(SP-28F)、磷酸鹽類陰離子(YUS-FS3000)作為潤濕分散劑進行初步篩選試驗。將上述各類助劑配置成10%水溶液,將菌核凈、啶酰菌胺原藥按比例共5 g于100 mL燒杯中,用滴管將配好的助劑水溶液滴加到盛有原藥的燒杯中,邊滴邊用玻璃棒攪拌,當玻璃棒提起藥液形成的糊狀物開始成液滴下滴時,稱量所用助劑水溶液的量并記錄,計算流點。根據流點法測得聚羧酸鹽潤濕分散劑(SP-2728)、聚合型分散劑(2500)、磷酸鹽類陰離子(YUS-FS3000)的流點值最小,試驗結果見表1。

表1 流點法測定潤濕分散劑對應流點
對聚羧酸鹽潤濕分散劑(SP-2728)、聚合型分散劑(2500)、磷酸鹽類陰離子(YUS-FS3000)以不同比例進行配比試驗,觀察試驗樣品的絮凝、沉淀和分層現象。篩選出理想的復配比例,并對試驗樣品進行全項指標檢測,最終確定聚合型分散劑(2500)用量 1%,聚羧酸鹽潤濕分散劑(SP-2728)用量 2%,磷酸鹽類陰離子(YUS-FS3000)用量2%。
1.5.2 防凍劑的選擇
去離子水是水懸浮劑的介質,在其中加入防凍劑是為了防止在低溫生產、貯存以及運輸過程中出現結凍現象,并且能夠提高低溫穩定性。常用防凍劑有乙二醇、氯化鈉、尿素、丙三醇等,這幾種防凍劑對低溫外觀均無明顯影響。但實驗中發現在使用尿素時,熱貯析水率較高;使用丙三醇時,制劑的粘度偏大,傾倒性較差,因此選擇乙二醇是該懸浮劑最合適的防凍劑,結果見表2。

表2 防凍劑的篩選
1.5.3 消泡劑的選擇
通常采用濕式多級砂磨法生產農藥懸浮劑。大量的空氣會被高速旋轉的分散盤帶入,接著形成極微小的氣泡,懸浮劑體積因此會迅速膨脹。產品粘度、計量和包裝都會受到影響,而且生產效率將顯著降低。如果消泡不及時,則可能使塑流型變成脹流型流體。加入一定量的消泡劑,使制劑產品穩定,能同制劑的各組分很好地相容。
多種消泡劑的對比試驗發現,對本制劑消泡效果明顯的是有機硅消泡劑SAG-630,用量以0.2%為宜。
1.5.4 制劑優選配方
系統的篩選了潤濕分散劑、增稠劑、防凍劑和消泡劑等各種助劑,最終確定42%菌核凈.啶酰菌胺懸浮劑的優選配方如表3所示。

表3 42%菌核凈.啶酰菌胺懸浮劑優選配方的確定
1.5.5 產品性能指標
通過上述配方得到的產品,進行冷貯、熱貯合懸浮率等各種理化性能測試,結果見表4,發現其各項指標均符合懸浮劑要求。

表4 42%菌核凈·啶酰菌胺懸浮劑各項指標
根據產品本身的性質和各項指標篩選了懸浮劑中的各種助劑,成功研發了一種42%菌核凈.啶酰菌胺懸浮劑。該工藝操作簡單,原料廉價易得,配制方法簡單易懂,產品性能穩定、質量安全可靠、性價比高、儲存運輸中不易變質,并且環境友好,毒性小,對使用者不會造成健康威脅,是一種綠色環保的農藥懸浮劑。