余建波,周學強,何鵬輝,張秋萍,李文榮,甄長征
(江西紅土地化工有限公司,江西九江 330321)
氟啶蟲酰胺是一種吡啶酰胺類殺蟲劑,在水中溶解度為5.2 g/L (20 ℃),熔點為157.5 ℃。其作用機理獨特,具有一定的選擇性、內吸性和滲透性,對蚜蟲等刺吸式口器害蟲具有很好的神經毒性和快速拒食活性,是非常值得開發的農藥新品種[2]。呋蟲胺是目前唯一含四氫呋喃環的新型煙堿類殺蟲劑,水中溶解度39.8 g/L (20 ℃),熔點107.5 ℃。其殺蟲譜廣、活性高、速效性好、持效期長,具有觸殺、胃毒和根部內吸活性,對刺吸口器害蟲具有優異的防效[3]。由原藥的水中溶解度可知,將氟啶蟲酰胺·呋蟲胺制成水基懸浮劑具有較大難度,而可分散油懸浮劑則是其非常合適的劑型。目前兩者復配的可分散油懸浮劑暫未見報道。
藥劑:97%氟啶蟲酰胺原藥(江西匯和化工有限公司),98%呋蟲胺原藥(河北威遠生化農藥有限公司);油相載體:溶劑油200號(江蘇華倫化工有限公司),油酸甲酯、一級大豆油(蘇州豐倍生物科技有限公司),礦物油PIONIER 2078 (德國漢圣化工集團),10#白油(浙江正信石油科技有限公司);乳化劑:OF-4816 (南京科宏化工有限公司),YUS-110 (上海杰世化工有限公司),Geronol MO/P (索爾維化工集團),EL-10 (杭州久靈化工有限公司),無水505#、NP-4、AEO-3、AEO-5、601# (南京太化化工有限公司),乳化劑A (脂肪醇EO/PO嵌段共聚物);分散劑:SP-OF3498D、SP-2836 (江蘇擎宇化工科技有限公司),YUS-EP60P (上海杰世化工有限公司),Zephrym PD2206 (Croda公司),SD-819 (上海是大高分子材料有限公司),Ethylan NS-500LQ (南京捷潤科技有限公司),分散劑B (具有梳型結構的不飽和單體聚羧酸鹽);結構穩定劑:有機膨潤土SK-04 (蘇州國建慧投礦物新材料有限公司)、氣相白炭黑HL-380 (廣州吉必盛科技實業有限公司)、結構穩定劑C (100#,嵌段聚合羧酸鹽類,南京科宏化工有限公司)。
YP1002電子天平(上海津平科學儀器有限公司);EDF-550實驗室多功能分散砂磨機(上海易勒機電設備有限公司);實驗室立式砂磨機(沈陽化工研究院);U3000高效液相色譜儀(賽默飛世爾科技(中國)有限公司);PHS-3C pH計(上海儀電科學儀器股份有限公司);DHG-914OA電熱鼓風干燥箱(沙鷹科學儀器(上海)有限公司);BCD-221WKDINE容聲冰箱(海信科龍電器股份有限公司);76-1A玻璃恒溫水浴鍋(蘇州市國飛實驗室儀器有限公司);LS-POP激光粒度分布儀(歐美克儀器有限公司)等。
按照配方組成,先加入油相載體、乳化劑和分散劑,使用實驗室多功能分散砂磨機剪切3~5 min后,再加入結構穩定劑、氟啶蟲酰胺和呋蟲胺原藥,繼續剪切5~10 min后,轉入立式砂磨機進行砂磨,砂磨時間1.5~2 h,粒徑控制D90≤6 μm,砂磨結束后過濾鋯珠,進行各項技術指標的檢測分析。
根據可分散油懸浮劑的質量技術指標,按相關國標進行檢測。
2.1.1 油相載體的篩選
油相載體對油懸浮劑的性能影響很大,主要表現在制劑的黏度、熱貯穩定性、低溫穩定性、藥效和安全性等方面。油相載體的選擇主要考慮3點[4]:一是固體原藥在油相載體中溶解度低且化學穩定性好;二是為保證原藥在油相載體中高度分散,要求油相載體閃點高、毒性和揮發性低,且有較高黏度;三是應具有較明顯的增效作用。本試驗選用了溶劑油200號、油酸甲酯、一級大豆油、礦物油PIONIER 2078、10#白油及其混合物作為油相載體,其篩選結果見表1。
從表1可以看出,綜合性能相對最好的是一級大豆油,因此本試驗選用一級大豆油作為油相載體。
使用者首先將臀部固定在氣囊部位,并通過限位桿結構(如圖二)的移動帶動齒槽的轉動,使得齒槽脫離固定齒,從而實現修復儀左右殼體的移動 ,然后適當調整左右殼體的距離,使其適合使用者的臀部大小。再通過卡扣固定齒槽,使人體感覺舒適,同時滑塊的移動確保限位桿的距離適中,并將熱管調節至人體中部,實現對人體的加熱。
2.1.2 乳化劑的篩選
油懸浮劑使用時需兌水稀釋,為使油懸浮劑中的油相組分在用水稀釋后迅速乳化分散,必須選用合適的乳化劑。大豆油為多鏈不飽和脂肪烴,其分子量較大,乳化較為困難。本試驗選用植物油專用乳化劑OF-4816和YUS-110為主乳化劑,搭配乳化劑單體進行了乳化劑的篩選試驗,其篩選結果見表2。
從表2可以看出,乳化性能及熱貯穩定性相對最好的是試驗方案OF-4816 8%+AEO-3 5%+乳化劑A 3%和方案YUS-110 8%+AEO-3 5%+乳化劑A 3%,由于前一方案成本相對較低,因此本試驗的乳化劑體系選為OF-4816 8%+AEO-3 5%+乳化劑A 3%。

表2 25%氟啶蟲酰胺·呋蟲胺可分散油懸浮劑乳化劑篩選試驗結果
2.1.3 分散劑的篩選
油懸浮劑屬于熱力學不穩定體系,為使體系中粒子保持單獨分散狀態,消除聚集和凝聚,通常須加入一定量的分散劑,其作用是在顆粒周圍形成保護層,阻礙磨細的顆粒相互靠近[5]。雖然油懸浮劑中加入乳化劑具有一定的分散作用,但無法完全取代分散劑的作用。本試驗對市場上常見的幾種油性分散劑進行了篩選,其篩選結果見表3。

表3 25%氟啶蟲酰胺·呋蟲胺可分散油懸浮劑分散劑篩選試驗結果

續表3
從表3可以看出,用不同的分散劑制備的試樣懸浮率差異并不顯著,但其熱貯穩定性存在較大差異。其中用分散劑B制備的試樣性能相對最好,因此本試驗選分散劑B作為分散劑,用量為2.0%。
2.1.4 結構穩定劑的篩選
要獲得長期穩定的油懸浮劑體系,最重要的是盡可能地減緩已分散粒子的沉降速度。根據Stockes公式,介質黏度的增加可以減小粒子的沉降速度。制劑黏度過低時,在貯存過程中容易分層結塊,影響使用;黏度過高時,不易傾倒,掛壁嚴重,給加工和使用帶來困難[6]。由于大豆油自身黏度較大,因此,必須通過篩選試驗來優化結構穩定劑的種類和用量。
從表4可以看出,結構穩定劑C在大豆油體系下降黏效果明顯。綜合傾倒性及熱貯析油率結果,用有機膨潤土SK-04 1.0%+結構穩定劑C 2%制得的樣品相對最好,因此本試驗的結構穩定劑體系為有機膨潤土SK-04 1.0%+結構穩定劑C 2%。

表4 25%氟啶蟲酰胺·呋蟲胺可分散油懸浮劑結構穩定劑篩選試驗結果
綜合上述各項篩選試驗結果,確定了25%氟啶蟲酰胺·呋蟲胺可分散油懸浮劑的優選配方(表5)。

表5 25%氟啶蟲酰胺·呋蟲胺可分散油懸浮劑優選配方
25%氟啶蟲酰胺·呋蟲胺可分散油懸浮劑配方重現性試驗結果見表6。

表6 25%氟啶蟲酰胺·呋蟲胺可分散油懸浮劑 配方重現性試驗結果

表7 25%氟啶蟲酰胺·呋蟲胺可分散油懸浮劑質量控制指標
為驗證25%氟啶蟲酰胺·呋蟲胺OD產品對茶樹茶小綠葉蟬的防效,為將來的市場推廣提供科學依據,對其進行了田間藥效試驗。在茶小綠葉蟬盛發初期,對茶樹葉片進行正反面均勻噴霧,將茶小綠葉蟬為害的茶樹上部嫩梢及成葉噴濕為宜。調查方法[7]參考試驗準則GB/T 17980.56—2004,施藥前調查茶小綠葉蟬蟲口基數,藥后1、3、7、10、20 d分別調查殘留活蟲數,計算蟲口減退率和校正防效。調查時每小區隨機調查100片嫩葉,調查葉片上茶小綠葉蟬的若蟲數量,記載活茶小綠葉蟬的數量。
蟲口減退率(%)=(藥前活蟲數-藥后活蟲數)÷藥前活蟲數×100 校正防效(%)=[1-(CK藥前活蟲數×處理區藥后活蟲數)÷(CK藥后活蟲數×處理區藥前活蟲數)]×100
通過表8可以看出,25%氟啶蟲酰胺·呋蟲胺OD對茶樹茶小綠葉蟬具有良好的防治效果,表現出良好的速效性和持效性,藥后1、3、7、10、20 d的校正防效整體均優于2個對照藥劑,試驗過程中對茶樹安全,未出現藥害癥狀。氟啶蟲酰胺和呋蟲胺復配后,25%氟啶蟲酰胺·呋蟲胺OD田間用藥量比2種單劑使用時的疊加用量明顯降低,藥效提高的同時用藥成本也降低了。為確保田間使用效果,推薦用藥量為105~120 g a.i./hm2。

表8 25%氟啶蟲酰胺·呋蟲胺OD防除茶樹茶小綠葉蟬田間藥效試驗結果
該產品為大豆油體系,黏度較大,制備難點之一在于保證穩定性前提下,如何降低產品黏度。試驗篩選的結構穩定劑C對該體系降黏效果明顯。通過各種助劑的篩選試驗,獲得了25%氟啶蟲酰胺·呋蟲胺OD的最佳配方。按照該配方制備的樣品各項指標均合格,質量穩定,且其原料易得,制備工藝簡單,易于工業化大生產。通過本試驗研究,為煙堿類殺蟲劑大豆油體系的可分散油懸浮劑產品的開發提供了一定的實踐基礎。
該油懸浮劑產品以大豆油為油相載體,與植物靶標親和性好,耐雨水沖刷能力強,田間使用效果良好,因此開發該產品具有較廣闊的市場前景。