表面活性剂在农药中的应用研究课件.pptx

1、表面活性剂在农药中的应用研究表面活性剂在农药中的应用研究 表面活性剂通过界面膜发生作用，改善农药加工和使用性能。表面活性剂 可以在各种类型的界面上发生吸附，改变界面状态，从而实现或改善界面物理 化学特性，增强产品的功能。在农药加工过程中，表面活性剂吸附于农药微粒表面形成不同的分散体系，起到乳化、润湿、增溶、消泡、起泡、稳定等作用。在农药使用过程中，表面活性剂可以改善药液在植物叶面或防治对象表面 上的分布、附着、渗透等，提高农药剂量的有效转移，直接或间接地提高农药 的有效利用率。我国当前农药发展的缺点原因：由于对农药使用技术理论和技术措施的研究严重不足，忽视对靶标生物行为研究以及普遍采用大容量、

2、大雾滴喷雾技术等，我国农药表面活性剂的品种、数量和质量与发达国家相比差距大外，还与我们对表面活性剂与农药作用机理研究不足等有关。农药有效利用率很低 使农产品农药残留量增加造成人畜中毒、环境污染缺缺点点表面活性剂在农药加工中的应用表面活性剂在农药加工中的应用 根据分子组成特点和极性基团的解离性质，将表面活性剂分为离子表面活性剂和非离子表面活性剂。根据离子表面活性剂所带电荷，又可分为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和两性离子表面活性剂。农药中常用的表面活性剂是阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂。表面活性剂的亲水亲油平衡值(HLB)是表示表面活性剂亲水亲油性质的值，是选择表面活性剂的重要参数，一般

3、而言，H L B 值高的表面活性剂其亲水性强，在水溶液中的溶解度高，有利于叶片表面保持较长时间的湿润；HLB值低的表面活性剂其亲油性较好，有利于药液在叶面蜡质层的铺展，提高药液的渗透性。根据HLB值，选择合适的表面活性剂能够提高叶面对农药的吸收。表面活性剂在水中溶解时，当水中表面活性剂的质量浓度很低时，表面活性剂分子在水-空气界面产生定向排列，亲水基团朝向水而亲油基团朝向空气。当溶液较稀时，表面活性剂几乎完全集中在表面形成单分子层，溶液表面层的表面活性剂质量浓度大大高于溶液中的质量浓度，并将溶液的表面张力降低到纯水表面张力以下，随之产生较好的润湿性、乳化性、起泡性等。在农药加工过程中，农药分散

4、体系的稳定性是农药加工过程中非常重要的指标，表面活性剂吸附于农药微粒表面形成不同的分散体系，分散相的农药微粒之间存在排斥力和吸引力，当斥力大于引力，农药分散体系就稳定，当引力大于斥力，农药分散体系就聚沉，表面活性剂影响着农药乳油的分散、乳化、湿润、渗透等性能。进而影响药效的发挥。农药用表面活性剂多数为聚合物，分子质量大，子链较长，有的主分子链上还带有分支，成梳状结构，具有易形成空间网状骨架的可能性。当乳油体系中存在游离的胶体微粒时，表面活 性剂分子吸附于胶体微粒表面，使胶体微粒不易沉淀。表面活性剂带有的电荷能改变环境的电动电位，使体系更趋稳定。乳油被水稀释，产生水包油型乳状液。表面活性剂防止乳

5、状液分层沉积或絮凝，从而保持所形成的乳状液呈稳定状态。表面活性剂在农药乳化剂中的应用表面活性剂在农药乳化剂中的应用 农药乳化剂是借助表面活性剂将液体或固体农药的有机溶剂溶液均匀分散,形成光学透明或半透明的分散体系。该分散体系具有稳定、药效高、使用安全、环境污染小等特点。李丽芳等研究发现,通常非离子表面活性剂可单独形成微乳,但乳化效果不如阴/非离子表面活性剂复配体系(如十二烷基苯磺酸钙/苯乙基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚)。表面活性剂在农药增效剂中的应用表面活性剂在农药增效剂中的应用 农药增效剂的作用机理，主要是抑制或弱化靶标(害虫、杂草、病菌等)对农药活性的解毒防药害作用，延缓药剂在防治对象内的代谢速

6、度，从而增加生物防效。增效剂本身并无活性，但与相应的农药混用时，能明显改善其润湿、展布、分散、滞留和渗透性能，减少喷雾药液随风(气流)漂移，防止或减轻对邻近敏感作物等的损害，利于药液在叶面铺展及黏附、减少紫外线对农药制剂中有效成分的分解，达到延长药效有效期，提高其生物活性，减少用量，降低成本，保护生态环境的目的。好的增效剂不仅能数倍、数十倍提高农药的防治效果，还可延缓抗性产生，延长来之不易的农药品种的生命期。农药增效剂基本组成为有机硅聚氧乙烯醚化合物，具有低的表面张力，良好的展着性、渗透性及乳化分散性，是一种新型高效的农药助剂。易溶于甲醇、异丙醇、丙酮、二甲苯和二氯甲烷等，可分散于水，能作为喷

7、雾改良剂、叶面吸收助剂、活化剂等。表面活性剂在农药润湿剂中的应用 表面活性剂也可以应用在农药润湿剂中。我国农药利用率较低,这是因为当农药直接喷洒到农作物上时,一些植物难以被喷洒液润湿,大量药液以水珠的形式从叶片上滚落,只有少量的药液粘着在叶面上。顾中言等研究了Tween280(聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯)、TX210(辛烷基苯酚聚氧乙烯醚)、农乳20202(非离子和阴离子表面活性剂与溶剂的复配物)和农乳26202B(非离子和阴离子表面活性剂与溶剂的复配物)与水稻、小麦及苞菜等难以被药液润湿的植物表面持留量之间的关系。研究 发现,必须根据不同的靶标植物,加强农药剂型研究,使推荐剂量药表面张力适度

8、小于靶标植物的临界表面张力,药液中表面活性剂达到超过临界胶束浓度,增加农药在植物表面的持药量,以减少农药流失,降低成本。表面活性剂在农药悬浮剂中的应用 表面活性剂在农药悬浮剂中也得到了应用。农药悬浮剂由于其热力学和动力学不稳定,一直是影响农药制剂质量的关键,高性能表面活性剂的使用是解决这一问题的关键。以30%的 醚菌酯悬浮剂为例,采用湿式超微粉碎法分别选择了烷基萘磺酸盐缩聚物、烷基萘磺酸盐缩聚物及其嵌段共聚物、烷基萘磺酸盐缩聚物与羧酸盐混合物、烷基萘磺酸盐与阴离子润湿剂混合物、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚 和有机硅表面活性剂作为添加助剂,研究了其在不同温度储存时间对悬浮剂外观、细度、粘度

9、、悬浮率、分散性的影响。结果表明,高性能表面活性剂在农药悬浮剂中的合理应用,可较好地降低表面张力,明显提高悬浮剂的稳定性。农药水悬浮剂具有以下特点：以水为基质，可以与水任意比例均匀混合分散，不受水质和水温的影响，与环境相容性好；有效成分颗粒小，悬浮率高，活性比表面大，药效好；成本低表面活性剂在农药剂型加工中的应用 农药助剂是农药制剂加工和应用中使用的除农药有效成分以外的其它辅助物的总称。农药配方研究的主要依据农药配方研究的主要依据 1.制剂理化性能：依据活性物物化性质确定剂型品种，并需要控制的制剂理化性能指标。2.产品经济性：控制合理的配方成本，考虑农药制剂产品市场的适应性。3.原药易得性：制

10、剂产品所需原料应尽可能采用常规易得的原料，从而便于组织生产。4.安全性：包括所采用配方的制剂产品在生产、贮运、销售及使用过程中的安全性。5.区域差异：农业生产具有区域性差异，制剂产品的应用必然也是如此，因此在配方研究过程中必须考虑不同区域对配方的不同要求。6.防治对象：同一个农药活性分或分可能用于不同的作物及防治对象。可湿性粉剂 可湿性粉剂是用农药原药、惰性填料和一定量的助剂，按比例经充分混合粉碎后，达到一定粉粒细度的剂型。从形状上看，与粉剂无区别，但是由于加入了湿润剂、分散剂等助剂，加到水中后能被水湿润、分散、形成悬浮液，可喷洒施用。与乳油相比，可湿性粉剂生产成本低，可用纸袋或塑料袋包装，储

11、运方便、安全，包装材料比较容易处理；更重要的是，可湿性粉剂不使用溶剂和乳化剂，对植物较安全，在果实套袋前使用，可避免有机溶剂对果面的刺激。常用的品种有：10%的吡虫啉粉荆、70%的甲基托布津粉剂、80%的大生等。乳油一、乳油概念 乳油是指将原药（原油或原粉）按一定比例溶解在有机溶剂中（如苯、甲苯、二甲苯等）中，再加入一定量的农药专用乳化剂与其他助剂，配制成的一种均相透明的油状液体，与水混合后能形成稳定的乳状液。二、乳油的分类 1.按乳油入水后形成的乳状液分类：水包油（0/W）型和油包水（W/O）型。2.按乳油入水后的物理状态分类：（1）可溶性乳油：微粒直径在0.1m 以下（2）乳胶状乳油：微粒

12、直径在0.1m 以下（3）乳浊状乳油：油珠直径在0.11 m 之间三、乳油的特性 1.乳化分散性 2.乳化稳定性 3.贮存稳定性 4.生物活性 5.安全性四、乳油的特点（一）优点 1.有效成分含量高；2.组成简单，加工容易，工艺流程不复杂，设备成本低；3.贮存稳定性好；4.使用方便；5.药效高。（二）缺点 1.乳油中有相当量的易燃有机溶剂，加工、贮运安全性差；2.有些溶剂是芳烃类化合物，使用后对环境产生污染。乳油的配制乳油的配制 乳油的组成和基本要求乳油的组成和基本要求 1.乳油的组成：农药原药；乳油的组成：农药原药；溶剂；溶剂；乳化剂乳化剂；其他助剂；其他助剂 溶剂：对原药起溶解和稀释作用，

13、帮助乳油在水中乳化分散，改善溶剂：对原药起溶解和稀释作用，帮助乳油在水中乳化分散，改善乳油的流动性使乳油中有效成分有个固定的量，便于使用。乳油的流动性使乳油中有效成分有个固定的量，便于使用。常用溶剂：混合二甲苯、甲苯、纯苯、其他芳烃溶剂、其他溶剂常用溶剂：混合二甲苯、甲苯、纯苯、其他芳烃溶剂、其他溶剂 乳化剂：乳化剂：主要作用：乳化、润湿、增溶。主要作用：乳化、润湿、增溶。其他助剂：助溶剂、稳定剂、增效剂等。其他助剂：助溶剂、稳定剂、增效剂等。2.农药乳油的基本要求：农药乳油的基本要求：（1）乳油放入水中应能自动乳化分散，乳状液应有一定的经时稳）乳油放入水中应能自动乳化分散，乳状液应有一定的经

14、时稳定性；定性；（2）对水质水温有较广泛的适应性；）对水质水温有较广泛的适应性；（3）乳油应是清晰透明的油状液体；）乳油应是清晰透明的油状液体；（4）乳油加水配成的乳状液对作物和有害生物有良好的润湿性和）乳油加水配成的乳状液对作物和有害生物有良好的润湿性和展着力，迅速发挥药效。展着力，迅速发挥药效。乳油的配方：主要包括农药有效成分含量、溶剂和乳化剂的选择，以及乳油的化学稳定性和理化性能的研究等内容。悬浮剂 农药悬浮剂是指将固体农药原药以4微米以下的微粒均匀分散于水中的制剂，国际代号为SC。由于SC没有像可湿粉(WP)那样的粉尘飞扬问题，不易燃易爆，粒径小，生物活性高，比重较大，包装体积较小，相

15、对其他农药剂型安全环保，因此，SC已成为水基化农药新剂型中吨位较大的农药品种。特点 1、粒度细，悬浮率高，药剂比可湿性粉剂要好；2、不用有机溶剂毒性低，挥发性好，对人、动物安全性好；3、不易燃易爆，贮运安全，适用飞机喷药；用途 1、分解去除各类落漆之粘着性 2、将漆渣凝聚悬浮；3、控制循环水生物活性，维护水质。4、在运输和存储悬浮剂时，为防止产品分解、沉淀、结块、冻结等，需加稳定剂、防冻剂等悬浮剂有以下优点悬浮剂有以下优点：无粉尘危害，对操作者和环境安全；以水为分散介质，没有由有机溶剂产生的易燃和药害问题；与可湿性粉剂相比，允许选用不同粒径的原药，以便使制剂的生物效果和物理稳定性达到最佳；液体

16、悬浮剂在水中扩散良好，可直接制成喷雾液使用；比重大，包装体积小。悬浮剂的分散性和展着性都比较好，悬浮率高，粘附在植物体表面的能力比较强，耐雨水冲刷，因而药效较可湿性粉剂显著且也比较持久。农药悬浮剂是当前公认的环保型农药制剂之一，但在我国农药市场上所占的份额还很有限，农药助剂仍是影响该制剂开发的因素之一。随着国外助剂进入中国市场和国内农药助剂的开发，农药悬浮剂开发必将得到迅速发展。其他农药剂型其他农药剂型 水乳剂既浓乳剂(Emulsion in water,EW)和微乳剂(Microemulsion,ME)受到人们的重视。水乳剂(浓乳剂)和微乳剂都是将液体或半固体农药有效成份分散在水中而制得，其

17、中的有效成份必须在水中长期稳定。在激烈的搅拌下，借助适当的乳化剂将原药分散于水中，然后加入稳定剂、防冻剂等助剂调制成的乳状或透明液体，是一种经时稳定的分散体系。水乳剂与微乳剂二者不同之处在于分散在水中的有效成份的粒径不同，前者为0.1-50m，外观为乳白色；后者粒子超微细，为0.01-0.1m，外观透明或接近透明。配制微乳剂需用乳化剂的量通常比配制乳油或水乳剂时的用量都要大，有时用量高达30%。因此，微乳剂目前只适宜用于果树、蔬菜等高附加值作物。微胶囊农药微胶囊农药 微胶囊农药是利用微胶囊技术把固体、液体农药等活性物质包覆在囊壁材料中形成的微小囊状制剂。所谓微胶囊技术，用一种用天然或合成高分子成膜材料把分散的固体、液体或气体包覆使形成微小粒子的技术。其中成膜材料叫壁材，被包覆物叫芯材，微胶囊粒径一般在1-800微米。该技术通过密闭的或半透性的壁膜将目的物与周围环境隔离开来，从而达到保护和稳定芯材、屏蔽气味或颜色、控制释放芯材等目的。这些功能使微胶囊化成为许多工业领域中有效的商品化方法。综上所述，农药剂型的种类较多，任何一种剂型，最关键的是确保其性能，确保药剂释放至靶标作用点，并充分发挥其效能。剂型对农药喷雾质量和滞留性都会产生很大的影响