第八章 -悬浮剂和干悬浮剂

2020 5 31 第八章悬浮剂和干悬浮剂 一 概述二 悬浮剂的特点三 悬浮剂的组成和配制四 悬浮剂的质量控制五 悬浮剂的制备方法 SuspensionConcentrate DryFlowable 2020 5 31 一 概述generalization 水悬浮剂 SC 是以水为分散介质 将水不溶固体农药与助剂经湿法超微粉碎制得的农药剂型 农药悬浮剂是20世纪70年代发展的新剂型 现已成为基本加工剂型之一 分液体和固体两类悬浮剂 液体悬浮剂又可分为水基悬浮剂和油基悬浮剂 固体悬浮剂分干胶悬剂和水分散粒剂 因其具有可湿性粉剂和乳油的优点 一度被称为 划时代 的新剂型 在国内外发展极为迅速 并已部分取代了可湿性粉剂和乳油 是很有发展前途的新剂型 2020 5 31 油悬浮剂 OilmiscibleFlowableconcentrate 缩写为OF 是指一种或一种以上农药有效成分 其中至少有一种为固体原药 在非水系分散介质中形成高分散 稳定的悬浮体系 干悬浮剂 DryFIowable 缩写为DF 是由原药 纸浆废液 棉籽饼等植物油粕或动物毛皮水解下脚料及某些无机盐等工农业副产物为原料配制而成的 为粉粒状制剂 分散于水中即成悬浮液施用 2020 5 31 二 悬浮剂的特点 1 悬浮剂是一种可流动的 具有一定粘度的流体剂型 2 悬浮剂以价廉 来源丰富的水为分散介质 而不采用危险 污染环境 价格又高的有机溶剂 环境相容性好 3 悬浮剂加工不需用量很大 要求又较严格的填充剂 因而节约资源 4 它采用湿法粉碎工艺 生产过程基本无三废污染问题 2020 5 31 5 悬浮剂不受水质 水温影响 应用安全 方便 6 悬浮剂有效成分粒径小而分布范围窄 悬浮率高 活性表面大 活性发挥好 防治效果好 2020 5 31 三 悬浮剂对原药的要求 l 溶解性有效成分在水中的溶解度一般应小于100mg L 2 熔点由于悬浮剂在碾磨加工过程中会发热 同时也由于储存稳定性的要求 有效成分的熔点应高于60 3 化学稳定性当介质是水时 产品应对水解作用不甚敏感 2020 5 31 四 悬浮剂对助剂的要求 1 大量水存在下 助剂不促进原药的分解 2 对酸 碱和水解稳定性好 在活性物的熔融物中稳定 3 良好的分散性 再分散性和防凝聚性 4 优良的稀释性能和对施药技术 包括桶混 的适应性 5 湿磨稳定性 低泡性 无不愉快气味 无毒 对眼 鼻和皮肤无刺激性 2020 5 31 五 悬浮剂的常用助剂种类 1 润湿分散剂 各类悬浮剂都需要助剂同时能提供乳化和分散性能 所以其配方中的乳化剂和分散剂很难像可湿性粉剂与乳油中的分散剂和乳化剂那样明显区分开来 常用分散剂有亚硫酸纸浆废液及其固形物 木质素及其衍生物磺酸盐类 萘和烷基萘甲醛缩合物磺酸盐 聚氧乙烯聚氧丙烯基醚嵌段共聚物 烷基酚聚氧乙烯磷酸酯等 2020 5 31 2 增稠剂 常用的有黄原酸胶 XG 羧甲基纤维素 聚丙烯酸钠 气态二氧化硅 膨润土和硅酸镁铝 3 防冻剂 常用的有乙二醇 丙二醇 甘油 二甘醇 丙乙醇 甘油 乙醚双甘醇 甲基丙撑双甘醇等 如果有效成分溶于二元醇类 可用矿物盐 4 其他助剂 消泡剂 实际应用以有机硅酮乳状液型和酯 醚型消泡剂较多 防腐剂 常用的有甲醛 多聚甲醛 苯甲酸钠 苯甲酸等 2020 5 31 六 悬浮剂的性能要求 悬浮剂产品需具备的性能是根据生产 应用和贮运等多方面的要求提出的 其主要性能指标有 有效成分含量 外观 流动性 粘度 细度 pH值 悬浮率 分散性及稳定期等 1 有效成分含量 一般来说 悬浮剂不会超过80 由于受设备性能限制和助剂 原药的理化性状的多种因素的制约 根据实践经验和已工业化的品种来看 国内外悬浮剂的有效成分含量基本都控制在50 以下 以40 居多 2020 5 31 2 倾倒性 我国制定的悬浮剂标准规定倾倒性试验实际上是对悬浮剂的黏度有一明确的范围规定 黏度是影响农药悬浮剂稳定性的主要因素之一 国内外对不同品种要求差异很大 黏度自100 500cP 厘泊 至300 300cP 一般黏度300 1000cP的悬浮剂倾倒性试验均合格 一般要求倾倒残余物小于5 3 分散性 悬浮剂的分散性指的是原药粒子悬浮于水中保持分散成细微个体粒子的能力 分散性与悬浮性密切相关 分散性好 一般悬浮性就好 2020 5 31 优级 在水中呈云雾状自动分散 无可见颗粒下沉 良级 在水中能自动分散 有颗粒下沉 下沉颗粒可慢慢分散或轻微摇动后分散 劣级 在水中不能自动分散 呈颗粒状或絮状下沉 经强烈摇动后才能分散 悬浮剂分散性的测定 于250ml量筒中 分别装入249ml自来水 用注射器取1ml待测悬浮剂 从距量筒水面5cm处滴入水中 观察其分散状况 按其分散状况的好坏分为优 良 劣三级 2020 5 31 4 悬浮率 悬浮率系农药悬浮剂的一项十分重要的综合性质量指标 悬浮剂的悬浮率是指有效成分悬浮率 一般规定在2年贮存期内 其悬浮率不得低于90 测定农药悬浮剂的悬浮率时要求 a 样品重量约为1 2g 准确至0 0002g b 采用342mg L的标准硬水稀释 c 恒温水浴控制在30士l d 在恒温水浴中静止时间为lh 其它条件和一般测定可湿性粉剂悬浮率的方法相似 2020 5 31 影响悬浮率的主要因素 1 悬浮剂细度及粒度分布对悬浮率的影响 2 制剂粘度对悬浮率的影响 3 制剂组成对悬浮率的影响包括助剂用量对制剂悬浮率的影响和有效成分含量 原药理化性质对制剂悬浮率的影响 4 贮存对制剂悬浮率的影响 5 悬浮剂对水质和水温无特殊要求 是与可湿性粉剂比较 最突出的优点 2020 5 31 5 热贮稳定性 一般采用试样在54 2 下密封贮存14d 分别检测外观 流动性 分散性 粒径 有效成分含量 悬浮率等各项指标有无变化 6 低温稳定性 在O 10 20 下试样贮存一定的时间 取出后观察结冻情况 然后在室温条件下静置融化 并分别检测记录外观 流动性 分散性 粒径 有效成分含量 悬浮率等各项指标有无变化 2020 5 31 7 细度 悬浮剂的粒径是影响悬浮率和稳定性的重要因素之一 但目前世界上还没有明确的公认的标准 各国指标不一 我国一般控制在平均粒径为1 5 m 我国制定的悬浮剂标准规定 采用筛析 90 过44 m筛 大于95 过75 m筛 8 外观 颜色 物态 气味 物态一般为黏稠的可流动的悬浮液体 9 酸碱度 以H2SO4或NaOH计 或pH 以pH计一般为7 9 2020 5 31 七 悬浮剂的配制 1 确定有效成分 2 选择润湿分散剂 润湿分散剂的选择通常采用测定流点和粘度的方法来进行 流点 用含有5 润湿分散剂的溶液 使单位质量 一定细度不溶于该溶液的固体粉末成糊状至形成液滴所需溶液的最少量 流点与润湿分散剂的活性和固体物的细度有关 2020 5 31 3 选择防冻剂防 防冻剂必须具备下述三个条件 防冻性能好 挥发性低 对有效成分的溶解越少越好 最好不溶解 一般常用的防冻剂是乙二醇 其用量一般不超过10 用流点法可以选出适宜的润湿分散剂品种 但其用量需要用测定粘度的方法来确定 2020 5 31 5 选择消泡剂 6 选择pH调整剂 4 选择增稠剂 增稠剂应具备下列三个基本条件 用量少 增稠作用强 制剂稀释时能自行分散 其粘度不应随温度和聚合物溶液老化 由于聚合物随时间而沉降 而变化 价格适中而易得 一般最大用量一般不超过3 常用量为0 1 0 5 消泡剂应符合下列三个条件 用量少 消泡效果好而快 货源充足 价格较便宜 与制剂的各组分有很好的相容性 2020 5 31 加工工艺 悬浮剂的制造方法很多 加工工艺各不相同 但都是采用湿法粉碎 配料 混合 一次粉碎 二次粉碎 调整化验 包装 2020 5 31 胶体磨 胶体磨是由电动机通过皮带传动带动转齿与相配的定齿做相对的高速旋转 被加工的物料通过本身的重量或外部压力产生向下的螺旋冲击力 透过定 转齿之间时受到强大的剪切力 摩擦力 高频振动等物理作用使物料被有效的乳化 分散和粉碎 2020 5 31 2020 5 31 第二节干悬剂 一 概述 干悬浮剂 又称乳粉 是由原药 纸浆废液 棉籽饼等植物油粕或动物毛皮水解下脚料及某些无机盐等工农业副产物为原料配制而成的用水稀释后能自动分散 形成相对稳定的悬浮液的制剂 1955年中国农业科学院植物保护研究所针对我国滴滴涕剂型中的问题 利用亚硫酸纸浆废液研制出了滴滴涕乳膏和干悬浮剂 2020 5 31 二 干悬浮剂的特点 1 干悬浮剂在水中的分散度高 颗粒细 速效和残效与乳油相近 优于可湿性粉剂 2 干悬浮剂最突出的特点是可以节省大量有机溶剂 免去瓶 箱等包装材料 便于贮存 运输 减少了对环境的污染 提高了经济效益和社会效益3 干悬浮剂中所用原料多属易得 工农业废料得到综合利用 生产工艺简单 产品含量较高 因而生产成本可大大降低4 产品保管和使用方便 安全 由于含水量小 贮存稳定性也好 2020 5 31 三 干悬剂对原药的要求 凡熔点低 蒸气压低 热稳定性较好 适于喷雾的疏水性杀虫 杀菌和除草剂 含植物生长调节剂 农药原药 均可加工成干悬浮剂 特别对一些难于粉碎 易水解 难溶解不便加工成可湿性粉剂 悬浮剂和乳油的农药品种 选用干悬浮剂剂型 具有独特的实用价值 2020 5 31 四 干悬浮剂的助剂 为使疏水性农药原药能在水中稳定地分散和悬浮 需添加分散剂 而干悬浮剂所采用的分散剂 多为工农业副产物 甚至可利用废弃物 经综合利用资源可减少环境污染 变废为宝 1 亚硫酸纸浆废液 2 碱法纸浆废液 用碱法造纸产生的废液即为碱性纸浆废液 加热蒸发 浓缩至固体物含量约30 再加酸中和至pH6 7 再加热浓缩至含固体物60 70 方可使用 3 动植物水解蛋白 4 皂素 5 热塑水溶性基质物 二水氯化钙 硝酸铵 硫酸氢钠 磷酸氢钠 硫酸镁等 2020 5 31 五 干悬浮剂的质量控制 1 外观及粒度 外观要求为粉状或粉粒状松散颗粒 干悬浮剂粒度不作统一规定 而它分散于100倍水稀释液中的微滴粒度大小是产品质量的主要标志 它对稀释液分散稳定性和生物效果有直接影响 一般要求其乳浊液滴粒径1 5 m的大于70 8 m粒径的小于10 2 有效悬浮率一般悬浮率应大于等于85 检测方法同可湿性粉剂 2020 5 31 3 分散性要求能以任何比例与水混合并稀释成稳定的悬浮液 在温度20 时能自发分散或稍加搅拌即分散 测定方法同乳油分散性的测定 4 贮藏稳定性将样品在54 2 下贮存14d 分析有效成分含量 其分解率应 5 5 水分 一般按共沸法 用水分测定器测定 6 pH pH是影响制剂化学物理性能稳定性和安全性的因素之一 可用pH计按农药有关标准方法测定 2020 5 31 六 加工工艺 原药 纸浆浓缩液 助剂 混合分散 滚筒干燥 混合分散 粗粉碎 滚筒干燥法 2020 5 31 2 喷雾干燥法 原药 熔融 纸浆废液 分散 雾化 热空气 喷雾干燥 包装