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农药剂型博客：http://pesticide.blog.sohu.com
目前，农药的制剂加工正面临着一场变革。传统的农药制剂加工通常是将农药原药，乳化剂等溶于有机溶剂(主要为二甲苯)中制成乳油。随着人类环境意识的增强和环保法规的日趋严格，乳油的使用对环境造成的溶剂污染正日益受到重视。美国环保署从1987年4月就不再批准登记含二甲苯的农药制剂〔1〕。在许多国家含芳香烃有机溶剂的乳油农药有被禁用的趋势〔2〕。目前，我国的农药制剂仍以乳油为主。约占60%，年产约80万吨，每年因乳油的使用而洒向环境中的有机溶剂约30万吨，其对环境的污染和资源浪费令人触目惊心。这已引起我国有关部门的重视。解决乳油溶剂污染的办法便是以水取代其有机溶剂，制成农药有效成分在水中稳定悬浮的水悬浮剂。由于多数农药不溶于水，要使农药有效成分在水中稳定分散悬浮，便需借助表面活性剂的作用。在此，我想就表面活性剂在农药水悬浮剂中所起作用及表面活性剂在农药水悬浮剂开发中的应用作一简要介绍。 1表面活性剂在农药水悬浮剂中的作用 农药水悬浮剂通常系指固体或液体原药以一定分散度(粒径一般为0.1-5微米)分散在水中形成的多相分散体系。由于水悬浮剂中分散相粒子很小。故其分散相与分散介质间存在巨大的相界面和界面能，属热力学不稳定体系。根据胶体化学原理，这种高度分散的多相体系总是自发地趋向于粒子间合并变小，总界面积减少，界面能降低，最终导致水悬浮体系被破坏，这是农药水悬浮剂研究开发中的主要困难之一〔3〕。提高农药水悬浮剂分散稳定性的主要措施便是加入分散助剂，所使用的分散助剂多数为表面活性剂，表面活性剂在提高农药水悬浮剂的分散稳定性上所起的主要作用可归结以下几个方面。 (1)降低分散相界面的界面能 表面活性剂分子具有特殊的结构，即由亲水和疏水两部分组成。在水悬浮剂中加入表面活性剂，表面活性剂分子的疏水部分在原药颗粒界面吸附，亲水部分朝向分散介质水，如图1所示。从而使分散的原药颗粒界面的界面自由能减少，农药颗粒间合并的趋势减弱，从而保持农药水悬浮剂的分散稳定性。 (2)静电排斥作用 当离子型表面活性剂在分散相粒子界面吸附时，可使分散相粒子界面上带有电荷，并在分散相粒子周围形成扩散双电层，产生电动电势。当两个带有相同电荷的分散相粒子相互靠近时，扩散双电层重叠而产生的静电排斥迫使带电的分散相粒子相互分开，从而阻止了分散相粒子间的合并，使农药水悬浮剂保持其分散稳定性。如图2所示。 (3)空间稳定作用 在农药水悬浮剂的研究开发中。人们发现某些大分子表面活性剂显著提高农药水悬浮剂的分散稳定性〔4〕。其稳定机理一般认为是大分子表面活性剂在分散相粒子界面上吸附并形成一个致密的吸附层。这种分散相粒子界面的致密吸附层会对粒子间的进一步靠近产生空间位阻作用，从而保持水悬浮剂的分散稳定性，如图3所示。这种稳定作用又称空间稳定作用。具有空间稳定作用的大分子表面活性剂需具备一定分子量(一般为5000-20000)，以保证其吸附层具有一定的厚度。另外其大分子链上需具有两类基因，一类是能在分散的农药颗粒上强烈吸附的基因，以保证大分子表面活性剂能在农药颗粒上形成稳定的吸附，另一类是具有良好水化作用的基因，以保证伸入介质水中的大分子部分具有良好的柔性，只有如此，才能产生有效的“位阻”，保持农药水悬浮剂良好的分散稳定性。 上面介绍的表面活性剂提高农药水悬浮剂分散稳定性的三种途径在实际的农药水悬浮剂体系中可能会两种或三种稳定作用兼而有之。了解表面活性剂提高农药水悬浮剂分散稳定性的机理，可使我们在农药水悬浮剂的研究开发中，更加有效地选择使用表面活性剂。 2农药水悬浮剂研究开发中常用的表面活性剂 用于农药水悬浮剂研究开发中的表面活性剂一般需满足以下条件：(1)能在分散的农药粒子上稳定吸附，并能显著提高农药水悬浮剂的分散稳定性；(2)不降低农药有效成分的生物活性；(3)环境相容性好。目前，在农药水悬浮剂的研究开发中常用的表面活性剂主要有以下几种类型〔5，6〕。 (1)阴离子表面活性剂 在农药水悬浮剂的研究开发中常用的阴离子表面活性剂通常有烷基苯磺酸盐、芳基酚硫酸酯钠、萘磺酸钠甲醛缩合物，脂肪酰胺N-甲基牛磺酸盐，烷基丁二酸酯磺酸盐等。 (2)非离子表面活性剂 在农药水悬浮剂的研究开发中常用的非离子表面活性剂的品种有：烷基酚、芳基酚聚氧乙烯醚；脂肪醇聚氧乙烯醚，聚氧丙烯基环氧乙烷加成物等。 (3)大分子表面活性剂 某些大分子表面活性剂如木质素磺酸盐及其改性物，烷基聚糖或糖醚能显著提高农药水悬浮剂的分散稳定性，而且其在环境中易于被生物降解，正愈来愈多地应用在农药水悬浮剂的应用开发中。这是一类很有发展潜力的表面活性剂，值得表面活性剂生产企业的重视。 3农药水悬浮剂研究开发中表面活性剂的选择 要得到性能良好的农药水悬浮剂，选择适当的表面活性剂配方至关重要。由于农药原药品种繁多，其分子结构、理化性能千差万别，在农药水悬浮剂的研究开发中，表面活性剂的选择亦十分复杂，下面几点仅供参考。 (1)在农药水悬浮剂中起分散稳定作用的表面活性剂必须能在原药粒子界面吸附，其吸附稳定性愈好，其农药水悬浮剂的分散稳定性便越好。表面活性剂在农药原药表面上的吸附状况主要取决于其疏水基上的吸附活性基团的数目，同一表面活性剂分子上含多个吸附活性基团，便可在同一个农药原药粒子上形成多点吸附，吸附稳定性好，可为农药水悬浮剂提供长期的分散稳定性〔7〕。 (2)离子型表面活性剂与非离子表面活性剂复配可提高其分散稳定性。离子型表面活性剂在原药粒子上吸附，可使粒子表面带电，从而在原药粒子间产生静电排斥，有利于其分散稳定性，然而单用离子型表面活性剂时，吸附在同一原药粒子上的表面活性分子由于静电斥力而难以形成致密吸附层，不能产生有效的“空间位阻”，若配以适当的非离子表面活性剂插入已吸附的离子表面活性分子之间，离子和非离子表面活性剂共同在原药粒子界面上形成致密吸附层，为分散的原药粒子间同时提供静电排斥和空间位阻，从而使农药水悬浮剂具有良好的分散稳定性。目前，应用的农药水悬浮剂的表面活性剂配方中多采用阴离子与非离子表面活性剂复配。 4展望 在未来相当长的时期内，农药的使用仍将是人类同病虫草害做斗争的主要手段之一，农药水悬浮剂作为一种新的剂型将具有很大的发展潜力。农药水悬浮剂对表面活性剂的需求必将推动表面活性剂工业的发展，我们真切希望我国的表面活性剂合成生产与农药水悬浮剂的研究开发能携起手来，共创美好未来。 【相关文章】： 农药悬浮剂的进展、前景和加工技术（上篇）★
最后修改于 2007-09-04 23:42
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