可分散油悬浮剂关键技术研究-张宗俭.pdf

张宗俭 中化化工科学技术研究总院功能助剂研发中心 北京广源益农化学有限责任公司 2016年 4月 26日 可分散油悬浮剂关键技术研究 科技创新 合作双赢 Grand AgroChem 一、可分散油 悬浮剂 概况 二、可分散油 悬浮剂及配方技术 三、可分散油 悬浮剂 开发的热点和难点 主要内容 科技创新 合作双赢 Grand AgroChem 一、可分散油 悬浮剂 概况 • 可分散油 悬浮剂 定义 • 可分散油 悬浮剂 与几种相似剂型的区别 • 可分散油 悬浮剂 登记情况 • 可分散油 悬浮剂 优缺点分析 • 可分散油 悬浮剂型 选择需考虑的因素 • 可分散油 悬浮剂 发展趋势 1 2 3 4 5 6 科技创新 合作双赢 Grand AgroChem 1.1 可分散油悬浮剂定义 我国最新《农药剂型名称与代码》标准将可分散油悬浮剂（ Oil-based suspension concentrate， OD）定义为有效成分以固体微粒分散在非水介质成稳定的悬浮制剂，使用前一般用水稀释 2004版和 2010版的 《 FAO 和 WHO农药标准制定和使用手册 》 中对于油悬浮剂的描述如下： 科技创新 合作双赢 Grand AgroChem 剂型名称 油悬浮剂 （可分散）油悬浮剂 油剂 悬浮 剂 悬乳剂 剂型代码 OF（ 2004年以前分类法，包含目前所说的 OD） OD（ 2004年以后） OL SC SE 主要助剂 乳化 /分散 乳化 /分散 润湿 /渗透 /防漂移 润湿 /分散 润湿 /乳化 /分散 分散介质 油基介质 油基介质 溶剂介质 水基介质 水基介质 制备工艺 砂磨 /砂磨匀质乳化 /高压匀质 砂磨 /砂磨匀质乳化/高压匀质 搅拌 /剪切 砂磨 /热熔 -分散 砂磨匀质乳化 生产成本 较高 较高 较高 低 高 体系状态 固液悬浮体系 固液悬浮体系 均相液体体系 固液悬浮体系 乳液 /固液悬浮体系 使用方式 直接使用 /油或有机溶剂稀释使用 /水稀释使用 水稀释使用 油或有机溶剂稀释使用 水稀释使用 水稀释使用 应用效果 好（介质对有效成分有增效作用） 好（介质对有效成分有增效作用） 好 好（介质对有效成分无增效作用） 好 1.2可分散 油悬浮剂与 几种相似剂型的区别 科技创新 合作双赢 Grand AgroChem 1.3可分散 油悬浮剂登记情况 科技创新 合作双赢 Grand AgroChem 近 10年来油悬浮剂登记数量变化及登记农药品种情况 1.3 可分散 油悬浮剂登记情况 0501001502002503003504002004年 2006年 2009年 2012年 2014年 产品个数年份 2004年至 2014年油悬浮剂登记数量变化情况 94% 5% 1% 油悬浮剂中不同种类的农药登记情况 除草剂 杀虫剂 植物生长调节剂 科技创新 合作双赢 Grand AgroChem 1.3可分散 油悬浮剂登记情况 登记可分散油悬浮剂数量较多的原药品种 登记可分散油悬浮剂数量较多的农药企业 科技创新 合作双赢 Grand AgroChem 01 1.4 可分散 油悬浮剂优缺点分析 可分散油悬浮剂优点 安 全 高 效 生产安全： 无粉尘，无刺激 运输安全： 易燃易爆风险低 环境安全： 低毒、低污染 有利于 提高药物使用时的粘附、润湿、渗透性能 有利于 穿透植物或动物表皮的蜡质层而到达靶标 科技创新 合作双赢 Grand AgroChem • 油悬浮剂乳化剂一般用量 10-20%，有的还需添加 1-5%的分散剂，而水悬浮剂润湿分散剂用量一般在 5%左右即可 • 相比水悬浮剂来说，用油作分散介质相比用水作分散介质成本有很大提高 加工难度大， 贮存稳定性差 成本高 可分散油悬浮剂缺点 1.4 可分散 油悬浮剂优缺点分析 助剂用量大 分散介质成本高 助剂品种少性能不佳 理论基础薄弱 分散介质复杂 • 油体系分散机理、稳定性机理研究相对较少 • 不同助剂对有效成分化学稳定性影响研究少 • 真正能在油体系中发挥分散作用的分散剂少 • 常用增稠剂很难较好解决长期贮存析油多问题 • 可供选择的油类分散介质多，且品质参差不齐 • 同一类分散介质批次之间也可能存在较大差异 科技创新 合作双赢 Grand AgroChem 1.5 可分散 油悬浮剂剂型选择需考虑的因素 原药性质角度 施用方式角度 剂型加工角度 1. 与油类混用具有增效作用 2. 加工成水基化剂型不稳定 3. 熔点、溶解度等性质限制其剂型选择范围 加工成其它剂型难度大或不利于药效发挥 为满足飞机喷雾或超低容量喷雾需求 科技创新 合作双赢 Grand AgroChem  可分散 油悬浮剂是一种竞争性较强的剂型，在药效和安全性方面具有明显的 优点  从 近 10多 年 的产品登记 情况看 ， 可分散 油悬浮剂正在飞速发展，从开始较为常见的 玉米田除草剂 类油悬浮剂产品到 水稻、小麦田除草剂 类油悬浮剂产品，再到杀虫、杀菌剂的油悬浮剂 产品，可分散油悬浮剂产品的种类也在逐渐 丰富  且随着近几年飞防的发展，更适合于飞机喷雾的 可分散 油悬浮剂产品依然有着广阔的发展 前景 1.6 可分散 油悬浮剂发展趋势 虽然 可分散 油悬浮剂发展前景较好，但由于受各种因素限制，其加工难度较大，制剂加工水平不高，导致 国内 可分散 油悬浮剂产品质量参差不齐、多数产品贮存极易出现析油、结块等问题，影响 使用性能 助剂有待进一步发展 油体系中粒子分散机理以及油悬浮体系稳定性机理有待进一步研究 加工技术有待进一步提高 未来可分散油悬浮剂可能在以下几个方面有待 发展 科技创新 合作双赢 Grand AgroChem 二、可分散油悬浮 剂配方技术 • 可分散油悬浮剂基本配方组成 • 可分散油悬浮剂配方开发流程 • 可分散油悬浮剂加工工艺 • 可分散油悬浮剂关键加工技术 • 可分散油悬浮剂各组分产品现状、选择方法与注意问题 1 2 3 4 5 科技创新 合作双赢 Grand AgroChem 发挥药效作用的有效成分 使固体粒子长期稳定分散于油中；加工时降低体系粘度 兑水使用时将油性体系乳化分散到水中 增大体系粘度，减缓固体粒子沉降速率，保持体系稳定 在特定配方中使用（如含有烟嘧磺隆的油悬浮剂），降低某些有效成分的贮存分解率 调节体系 pH，降低有效成分分解率。

根据具体情况选择性加入也可以看作是一种稳定剂 分散介质，稀释有效成分，承载其它组分 油 2.1 可分散油悬浮剂 基本配方组成 科技创新 合作双赢 Grand AgroChem 2.2 可分散油悬浮剂 配方开发流程 原药 1 载体 2 乳化剂 3 分散剂 4 增稠剂 5 稳定剂及其他 6 对有效成分具有增效作用以及有效成分的理化性质、作用方式、防治对象、使用方式、市场定位 选择一种合适的油类载体 确保乳化剂能将含药的油类载体良好的乳化，这是油悬浮剂剂型加工的前提 选择对乳化效果没有影响、具有降粘、防沉降、抗结块作用的分散剂 根据有效成分含量及制剂具体粘稠度选择对乳化性能没有影响的增稠剂 根据实际情况选择加入稳定剂、 pH调节剂等其他助剂 科技创新 合作双赢 Grand AgroChem 直接砂磨法 采用砂磨机加工 将原药、各种助剂和油类分散介质通过搅拌、剪切混合成均匀的料浆，再进入砂磨机砂磨至一定粒径，过滤出料 ，调配 即得成品 2.3 可分散油悬浮剂加工工艺 乳化剂 分散剂 油 混合均匀 增稠剂 原药 稳定剂等 剪切混匀 砂磨 检测合格 产品 出料 科技创新 合作双赢 Grand AgroChem 高压匀质法 采用高压匀质机 加工 ， 混合好的料浆 在通过匀质阀时由于压力的突变产生强烈的剪切 、撞机、 空穴 及湍流涡旋 作用，从而使颗粒粉碎并超微细化 2.3 可分散油悬浮剂加工工艺 高压柱塞泵整机工作原理 乳化剂 分散剂 油 混合均匀 增稠剂 原药 稳定剂等 剪切混匀 高压匀质 检测合格 产品 出料 科技创新 合作双赢 Grand AgroChem 水分 杂质 （原材料生产工艺） 原料质量控制 2 进料速度 珠子型号与填充量 研磨次数等 工艺控制 3 2.4 可分散 油悬浮剂关键加工技术 配方开发是一项 完整 而 系统 的工作，要 综合考虑 各方面的因素。

其关键无疑在于助剂的选择与搭配 对于可分散油悬浮剂配方开发来说，还应注意 控制原料的品质 以及 加工工艺 助剂选择与搭配 乳化剂 增稠剂 油 原药 1 科技创新 合作双赢 Grand AgroChem 原药 （发挥药效作用的活性成分） 2.5 可分散 油悬浮剂各组分产品现状、选择方法与注意问题 主要作用： 防治病虫草害的活性物质，是制剂中最为重要的成分 产品现状： 除草剂类居多，将除草剂加工成油基性制剂有利于发挥其药效常见的有烟嘧磺隆、莠去津 乙草胺、异丙草胺、 2,4-滴丁酯、硝磺草酮、氰氟草酯、球孢白僵菌、嗪草酸甲酯、双草醚等 油悬浮剂原药选择应注意的问题 1. 尽量选择有效成分含量高的原 药 2. 选择含水量低的原药，原药贮存要注意密封，防治原药吸 潮 3. 改换不同厂家的原药应做小试验证，以确认原药对制剂乳化性、粘度、析油量、贮存粘稠结块等性能的 影响 科技创新 合作双赢 Grand AgroChem 分散介质 （ 有效成分的载体，其品质对制剂的稳定性有较大影响 ） 主要作用： 作为连续相，是原药、助剂等的载体，也有稀释有效成分的作用 产品现状： 种类多，质量差别明显。

常用的有 植物油类（如大豆油、玉米油、菜籽油、棕榈油等）、甲酯化植物油类（如脂肪酸甲酯、油酸甲酯等）、矿物油类（如白油）以及它们之间的复配混合物均可以作为加工可分散油悬浮剂的分散介质一般国外用大豆油和油酸甲酯做为分散介质较多，国内用脂肪酸甲酯和油酸甲酯做为分散介质的居多 2.5 可分散 油悬浮剂各组分产品现状、选择方法与注意问题 不同厂家的油酸甲酯样品 科技创新 合作双赢 Grand AgroChem 分散介质选择应注意的问题 1 2 2.5 可分散 油悬浮剂各组分产品现状、选择方法与注意问题 科技创新 合作双赢 Grand AgroChem 乳化剂 （ 筛选合适的乳化剂是加工可分散油悬浮剂制剂加工的前提） 主要作用： 在兑水使用时，将油相以细小乳滴形式均匀乳化分散与水中；使制剂本身在贮存过程中保持稳定 产品现状： 多是以常见农用乳化剂单体复配而成，由于针对不同油类分散介质所需要的乳化剂种类不同，因此国内外助剂公司开发的相关产品种类较多，关于油悬浮剂乳化剂筛选的研究报道也较多 2.5 可分散 油悬浮剂各组分产品现状、选择方法与注意问题 研究者 制剂品种 分散介质 乳化剂种类 翟利利等 4%烟嘧磺隆 OD 油酸甲酯 VO/02N加 NP-10 徐加利 4%烟嘧磺隆 OD 甲酯化大豆油 NPEPO4和 OP-6 刘跃群等 4%烟嘧磺隆 OD 生物柴油 500#和 600# 童军等 4%烟嘧磺隆 OD 大豆油和邻苯二甲酸二辛酯 OP-。