75.7%草甘膦铵盐水分散性粒剂配方研制

75．7％草甘膦铵盐水分散性粒剂配方研制

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水分散粒荆(WaterDispersibleGranule,简称

WDG或WG)是20世纪80年代初在欧美发展起

来的一种农药新剂型,国际农药工业协会联合会

(GIFAR)将其定义为:在水中崩解和分散后使用的

颗粒剂.水分散粒剂主要由农药有效成分,分散剂,

5ram,入水后能迅速崩解,分散,形成高悬浮分散体

系.

剂型.主要原因在于乳油配制相对较容易,制剂性

能优良,使用方便,但乳油中含有大量的甲苯,二

甲苯等有机溶剂,据报道年使用约30万吨,不仅

对环境造成了较严重的污染,而且对石化资源造

剂型总量中约占四分之一,与乳油相比,可湿粉少

往出现粉尘飞扬现象.不仅危害人的健康,而且造

成环境污染,尤其一些高活性除草剂,少量粉尘飞

漂移,体积大,不易计量,现在仅用于干旱地区和

一

些特定场所.颗粒剂特点是高毒农药低毒化,延

长残效期,但使用范围窄,多为根部施药,主要防

剂型的不足之处.吸取和利用了其优点,发展极为

迅速.目前,在一些发达国家,水分散粒剂的配方

和工艺已较成熟,品种逐渐增多,大有取代可湿粉

的趋势.

自1979年瑞士汽巴嘉基公司开发出90%莠去

津水分散粒剂以来,杜邦和英国ICI公司等相继开

发出75%绿磺隆,75%苯磺隆,20%醚磺隆,90%敌

草隆,20%扑灭津,80%敌菌丹,8O%灭菌丹等水分

散粒剂产品.国内WDG近些年来发展也非常迅速,

多个产品已申请专利.

与其他农药剂型比较,水分散粒剂主要有以下

优点:(1)解决了乳油的经皮毒性,对作业者安全;

(2)有效成分含量高,WDG大多数品种含量为80～

90%,易计量,运输,贮存方便;(3)无粉尘,减少了

对环境的污染;(4)入水易崩解,分散性好,悬浮率

高;(5)再悬浮性好,配好的药液当天没用完,第二

天经搅拌能重新悬浮起来,不影响应用;(6)对一些

在水中不稳定的原药,制成WDG效果较悬浮剂

好.

草甘膦是一种高效,低毒,广谱,非选择性,内

吸传导,叶面喷施芽后除草剂.据有关资料报道,世

界上危害最大的杂草共有78种,经草甘膦处理后,

人们发现它可以有效控制其中76种,可见它除草

的广谱性.草甘膦铵盐的防治谱广,已经成为当前我

国非耕地,果园和免耕作物田最常用的除草剂,田间

用量比较大,制剂大多为液体水剂,特别是一定量的

不加任何助剂的低浓度水剂.性能差,药效低,药剂

的草甘膦铵盐水分散粒剂,不仅在技术领域达到国

草甘膦铵盐水分散粒剂的成功研制,有利于节省包

装,达到降低生产,运输成本的作用,同时还具有防

治效果好,综合成本低的特点,这完全符合当前节

约型社会的需要.

1试验材料及方法

草甘膦铵盐原药(含量94.6%);

润湿分散剂:十二烷基苯磺酸钠,NNO,木质素

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磺酸钠,拉开粉BX,壬基酚聚氧乙烯醚,烷基萘磺

酸钠,自制助剂SD一5,丙烯酸胺和丙烯酸酯的共聚

物,PO--EO嵌段聚醚,脂肪酰胺N一甲基磺酸盐,月

桂醇聚氧乙烯基醚,牛油脂乙氧基胺盐,烷基萘磺酸

钠,月桂醇硫酸钠,HI,马来酸一丙烯酸共聚物钠

盐:

粘合剂:聚乙烯醇,乙基纤维素聚乙烯吡咯烷

酮,蔗糖,果糖,淀粉,阿拉伯胶,淀粉;

崩解剂:碳酸氢钠,氯化钠,氯化钙,聚乙烯吡咯

烷酮,尿素,海藻酸钠,聚乙烯酸乙酯,硫酸铵,碳酸

氢铵,硫酸钠,SD一3,可溶性淀粉;

填料:膨润土,高岭土,硅藻土,粘土.

(AO型)超微气流粉碎机;挤压造粒机;pHSJ一4

型pH计;水分测定仪;高效液相色谱仪;秒表;恒温

烘箱(54+1℃),型号:UOPU101--2A上海索谱仪器

制造;恒温冷柜,用冰箱代替(-5_2℃).

恒温水浴缸:

其它若干量简,烧杯,安瓿瓶,样品瓶等.

水分散粒剂一般由活性物质,润湿分散剂,崩解

法很多,总的来说,可分为2类,一类是"湿法",一类

是"干法".所谓的湿法,就是将农药,助剂,辅助剂

等,以水为介质,在砂磨机中研细,然后进行造粒,其

方法有喷雾干燥造粒,流化床造粒,冷冻干燥造粒

等;所谓干法,就是先将农药,助剂,辅助剂等用气

粒,其方法有转盘造粒,挤压造粒,高速混合造粒,流

化床造粒和压缩造粒等….经过试验以及比较各种

的造粒方法优缺点,最终采用干法挤压造粒制造工

艺.其工艺流程见图I.

图i挤压造粒工艺流程简图

国

首先用原药,助剂及填料制造超细可湿性粉剂,

然后将此可湿性粉剂与水(以5:2的比例)同时加入

捏合机中捏合,制成可塑形的物料,再将此料送进

挤压造粒机中,进行造粒,通过干燥,筛分得到产

品.

1_3-3助剂及填料的筛选

因为高浓度75.7%草甘膦水分散粒剂剂型含

量较高.在制备该制剂时助剂的用量少,所以选择

制剂影响较大的崩解剂,润湿剂的种类和用量进

行了筛选,同时必须满足制剂崩解后透明度的要

求.经过初选试验,首先确定润湿分散剂,填料的

种类及其用量,即润湿分散剂SD一5为5%,蹦解剂

SD一3为8%,填料硅藻土为l%,粘合剂果糖为

6%,现将它们混合均匀后备用(称为后备样).试验

在后备样中加人以上的崩解剂和润湿剂等助剂进

行筛选.

参照"干悬浮剂质量控制指标及检测方法",将

75.7%草甘膦水分散粒剂样品密封于不漏气的塑料

袋中,放置在(54±2℃)恒温箱中2周后取出,进行检

测分析,结果见表一.

由表一可知高浓度75.7%草甘膦水分散粒剂热

贮稳定性好,热贮分解率<5%,崩解后透明度好.

2结果与讨论

2.1高浓度75.7%草甘膦水分散粒剂优化配方

水分散性粒剂的加工工艺存在多种选择,主要涉

碎能够粉碎低熔点和热敏性物质,较好的混匀粉料

实验对物料采用气流粉碎(AO型台式超微气流粉

碎机).

至于造粒,目前国内主要的造粒方式有挤压造

法造粒,由于在其加工前处理要先将草甘膦原药制

成高含量,稳定的水悬浮体系,该体系的稳定性是有

问题的,因此试验采用了干法挤压造粒,此方法不仅

了加工成本.

崩解的过程首先需要粒子被水润湿,而润湿是

一

个固液界面现象,是水分散粒剂表面气体被水取

国

中由于原药的水溶性使得润湿剂的选择又有别于常

规.润湿剂的用量也要较为合适才行.

试验选用助剂时尽量选用能起多重作用的助

剂,木质素磺酸钠是一个良好的润湿剂,同时还起分

散和粘结的作用,还可减少润湿剂和粘结剂的用量:

酚基聚氧乙烯醚润湿性较好,也具有乳化,分散作

用,故可减少分散剂和乳化剂用量;烷基苯磺酸钠具

即润湿分散剂SD一5为5%,蹦解剂SD一3为8%,填

料白炭黑为l%,粘合剂果糖为6%.

试验经过筛选以白炭黑为填料,因为白炭黑表

面积大,吸附能力强,在水中能吸附大量的水分子而

膨裂成极细的粒子形成透明的真溶液,故有助崩解,

分散作用,可减少分散剂的用量,降低了高含量

75.7%草甘膦水分散粒剂的加工成本.

在75.7%草甘膦水分散粒剂制备中加入粘结

剂,这不仅与草甘膦原药本身的性质有关,还与其它

助剂有关.

稳定性是保证有效成分充分发挥毒力作用,避

免药害,便于使用的重要物理化学性能,是制剂分散

程度和体系相容性的综合反映.热贮试表验表明,

产品相对长期贮存在高温中尽管有效成分变化不

夫,但人水均一性有变化.草甘膦在中性,微酸性或

微碱性介质中稳定,遇强酸和强碱易分解,所以制成

的制剂PH在5—8之间.

2.7.1有效成分含量按液相色谱法测定.

2.7.2分散性采用量筒混合法进行,其步骤如下:(1)

加98ml去离子水于具塞量筒中(100ml刻度);(2)称

2g样品加入量筒;(3)上下颠倒量筒10次后静置,

每次2秒,记录30,60rain时的沉淀量;(4)24h后颠

倒量筒,记录使沉积物再分散而颠倒的次数,颠倒次

数低于lO次者认为合格.

2.7.3润湿性按量筒刻度法测定,其步骤如下:①加

100m1342mg/L硬度水于100ml刻度量筒中;②用称

量皿快速倒0.2g样品于量筒中不摇动;③立刻记秒

60s为合格.

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2.7.4崩解性以测定崩解时间长短来表示,一般规定

小于3min为合格,方法如下:向盛有90ml蒸馏水的

100ml具塞量筒(筒高22.5cm,内径28mm)中于

25℃下加入样品颗粒0.5g,夹住量筒中部,以8r/min

速度沿中心匀速旋转,直到样品在水中完全崩解为

止,记录时间.该时间即为崩解时间.

—93方法测定.

分散剂能阻碍或防止分散体系中固体或液体粒

盐和萘磺酸甲醛缩合物的钠盐,木质素磺酸盐等,以

用的结果,即:分散剂被药粒吸附后形成的水化膜对

药粒的保护作用和分散剂自身极性基团(羟基,芳基

等)的电离产生的静电作用以及增粘作用.

本配方因原药是水溶性的,所以要求分散剂人水

分散效果好,全溶于水,在配方中的用量为8%左右.

的颗粒具有一定的强度,但同时也影响水分散粒剂

的崩解.配方实验表明:粘结剂含量过低,不仅造粒

比较困难,而且造出来的颗粒容易破碎:粘结剂含量

过高,粘度大,成品颗粒易结块,粘连在一起,而且颗

粘结剂,用量控制在6%.

合适的崩解剂能够使产品在水中迅速崩解,而

且易于造粒.常用的崩解剂有:高岭土,白炭黑,硫酸

钠,碳酸氢钠,氯化钠,氯化钙,聚乙烯吡咯烷酮,尿

土的用量分别按l%,2%加入已经配好的备样中,将

高的崩解能力且用量仅为1%.

2.975.7%草甘膦水分散粒剂样品稳定性测定

将75.7%草甘膦水分散粒剂样品分别密封于安

瓿瓶中,放置在(54±2℃

进行检测分析,计算热贮存分解率(见表一)

山东农菊信息国

乙烷产业链低碳延伸

2月15日从辽宁奥克化学股份了解

氧乙烷与二氧化碳衍生低碳精细化工新材料项目人

吨/年环氧乙烷,30万吨/年碳酸乙烯酯/碳酸二甲

酯和30万吨/年绿色低碳环氧衍生精细化工新材料

项目.在"十二五"规划开局之时,环氧乙烷衍生品

生产开始全面提速.

据奥克集团总裁朱建民介绍,该项目从乙烯生

产环氧乙烷人手,通过采取一系列节能,高效的过程

强化新技术,将高活性的环氧乙烷与惰性二氧化碳

替代剧毒的光气合成路线,构建经济与社会效益显

着的绿色化工产业链.

目前世界上工业化生产环氧乙烷的副产物主要

是CO,近两年来随着我国环氧乙烷产量的大幅增

加,副产物CO的数量也急剧增长,如果将其直接

排放到空气中,不仅是一种资源的浪费,同时也给环

万吨二氧化碳.除了在节能减排上具有重要意义,该

项目还可填补国内环氧乙烷衍生品的市场缺口,并

为石化产业结构调整创出一条新路.

环氧乙烷是重要的精细化工原料,能够衍生出

乙二醇,非离子表面活性剂,乙醇胺,乙二醇醚等多

种精细化工产品.朱建民介绍,国际现有环氧乙烷下

游产品5000多种.而我国仅开发出300多种,品种

和产量均满足不了国内市场需求.

辽宁奥克即将建设的这一新项目,不仅实现了

高效利用CO:生产环氧乙烷,还丰富了国内环氧乙

烷下游产品链.据朱建民介绍,该项目生产的碳酸乙

烯酯是一种低毒多用途化学品,闪点高,贮运安全,

是一种很好的中间体,既可作为中间产品,也可直接

作为成品出售.碳酸二甲酯是新兴的污染小,用途广

衍生精细化工新材料项目为奥克公司未来发展开辟

为原料,进一步深加工得到高附加值的下游产品.

表一热贮存稳定性实验结果

样品编号l23456

由表一结果可见,75.7%草甘膦水分散粒剂热

贮存稳定性较好,热贮分解率≤3%.

3结论

该实验通过对配方的筛选,确定了75.7%草甘

膦水分散粒剂的最佳配方为:

草甘膦(94.6%)75.7(折百)

SD一55

SD一38

白炭黑1

果糖6

按所选配方进行了中试,所得样品具有良好的

物理和化学稳定性,硬度适中,产品的各项技术指标

均能达到企业要求.样品技术指标如下:

崩解时间(S)37

润湿时间(S)8

热贮[(54±2)℃,2周】分解率≤3%

崩解后全透明

该生产工艺简便,经济,产品无胀袋现象,制剂

使用方便,除草效果优良.

(摘自《第十届山东省农药信息交流会报告论文集》)