“农药水悬浮剂加工及贮藏中的常见问题及其对策”.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,一,、,农药水悬浮剂的特点,二、农药水悬浮剂加工、贮存过程中常出现的问题及其对策,三、助剂的作用与选择,四,、展望,农药水悬浮剂加工及贮藏过程中的常见问题及其对策,一、农药水悬浮剂的特点,农药水悬浮剂（Suspension Concentrate,SC）是指不溶于水的固体原药通过一定机械手段（砂磨或球磨）分散在水中形成的多相分散体系。,水悬浮剂外观为,不透明悬浮体,，其分散相粒径一般为,0.55m,，平均粒径,23m,，水悬浮剂属于,多相粗分散体系,。,凡是能在在水中能长期,稳定不分解,，,不溶于水或微溶于水,（在水中溶解度小于,1.5%,）的农药均可制成水悬浮剂。,（1）以水为基质，与环境相容性好，,是21世纪农药新剂型发展方向之一；,（2）颗粒小，悬浮率高，活性比表面大，药效好,；,（3）成本低,；,（4）加工、,使用安全,、方便,。,一、农药水悬浮剂的特点,1.1.农药水悬浮剂的优势,英国早在1993年水悬浮剂已占整个农药制剂市场销售的,26%,，超过乳油的24%和可湿性粉剂的17%而位居第一。,一、农药水悬浮剂的特点,1.4.农药水悬浮剂为动力学不稳定系统,农药水悬浮剂的分散相粒径为0.55m，平均粒径23m，属于多相,粗分散系统,，由于分散相与介质间的密度差，分散的药物颗粒的,布朗运动,不足以抵抗,重力沉降,作用，在产品贮存过程中，分散的药物颗粒在重力作用下沉降，导致产品轻则分层，重则沉淀结底，失去悬浮稳定性，其有效成分难以从包装物倒出。农药水悬浮剂的,分散稳定性和悬浮稳定性,已成为制约其研究开发的瓶颈。,二、,农药水悬浮剂加工、贮存过程中常出现的问题及其对策,农药水悬浮剂的加工过程为热力学不可逆过程，其,加工过程,和,产品质量,会受到,助剂、原药、水质、加工设备、物料温度、人员操作,等各种因素的影响，从而导致加工过程和产品质量出现各种问题。现将农药水悬浮剂生产加工和贮存中常出现的问题及其产生的原因分析如下：,2.1.研磨过程中物料变稠而难于研磨,二、,农药水悬浮剂加工、贮存过程中常出现的问题及其对策,在农药水悬浮剂生产加工过程中，有时会出现物料越磨越稠，难以流动，尤其是在,高浓度悬浮剂,的加工中更为常见。出现这种现象的原因主要是所使用的,润湿分散剂,不能很好的在原药颗粒界面吸附，当润湿分散剂,选择不合适,或,使用不当,或,原药中含有杂质,或研磨过程中,物料温度过高,时常会出现这种情况。,2.1.研磨过程中物料变稠而难于研磨,二、,农药水悬浮剂加工、贮存过程中常出现的问题及其对策,用于加工水悬浮剂的农药原药多数与水的亲合性较差，在农药原药的研磨过程中，若所使用的润湿分散剂不能很好的在原药颗粒界面吸附，由于农药,原药颗粒间自身的亲和力,远大于,和水的亲和力,，这时分散的农药原药颗粒间很容易,相互搭接成结构,，将大量的自由水束缚其中，造成物料的流动性变差。,2.1.研磨过程中物料变稠而难于研磨,二、,农药水悬浮剂加工、贮存过程中常出现的问题及其对策,对于农药水悬浮剂研磨过程中物料变稠的现象，可根据具体情况采取适当措施。,（1）若因研磨过程中物料温度过高造成物料变稠时，可通过,加大物料流量,、,加大循环冷却水流量,、,降低循环冷却水温度,等措施来解决。,（2）当原药中的杂质导致研磨过程中物料变稠时，可考虑,更换原药或重新筛选润湿分散剂,。建议在农药水悬浮剂的加工过程中，尽量不要更换原药生产厂家，并且需要对每一批原药都必须先进行小样试验。,2.1.研磨过程中物料变稠而难于研磨,二、,农药水悬浮剂加工、贮存过程中常出现的问题及其对策,（3）润湿分散剂选择不合适或使用不当造成润湿分散剂不能很好的在原药颗粒界面吸附时，首先应检查润湿分散剂的使用方法是否适当。,在物料配制时，必须将所用润湿分散剂完全溶解于水中,，尤其需要注意的是一些,高分子分散剂，其分子量较大，溶解过程慢，可提前配成母液或高速搅拌2030分钟使其完全溶解,。所用润湿分散剂只有在完全溶解的情况下，才能在研磨过程中以分子状态在原药颗粒界面吸附，才能起到分散稳定作用。当然若是润湿分散剂选择不合适，则只有更换润湿分散剂。,2.2.研磨过程中出现絮凝和聚结,二、,农药水悬浮剂加工、贮存过程中常出现的问题及其对策,农药水悬浮剂为热力学不稳定的多相分散体系，其分散稳定性主要通过润湿分散剂在原药界面吸附产生静电位阻和空间位阻来实现。,2.2.研磨过程中出现絮凝和聚结,二、,农药水悬浮剂加工、贮存过程中常出现的问题及其对策,若润湿分散剂选择或使用不当不能形成良好的静电位阻和空间位阻，或外加电解质压迫分散药物颗粒界面的双电层，破坏静电位阻，导致分散稳定性变差，已分散的药物颗粒发生聚结合并而聚沉。当所用水或原药含盐量较高时，常会出现上述情况。,2.2.研磨过程中出现絮凝和聚结,二、,农药水悬浮剂加工、贮存过程中常出现的问题及其对策,絮凝是指分散的药物颗粒在线性大分子上吸附桥连，从而导致分散相下沉的情况。,2.2.研磨过程中出现絮凝和聚结,二、,农药水悬浮剂加工、贮存过程中常出现的问题及其对策,当研磨过程中出现絮凝和聚结时，可通过以下措施来解决：,（1）控制所用水的质量。最好使用去离子水，若一定使用自来水，应对水质进行检测（可测定其电导率）,（2）控制所用原药的质量。原药中含盐量太高或含有吸附性大分子时，也可引起聚结或絮凝。对原药中的含盐量可通过用定量水洗涤原药，测定洗涤水的电导率来检测。,2.2.研磨过程中出现絮凝和聚结,二、,农药水悬浮剂加工、贮存过程中常出现的问题及其对策,（3）高分子分散剂的用量要合适，用量太少会因为不能起到足够的分散稳定作用发生聚结；用量太多时，则会因高分子分散剂在分散相颗粒间缠结而发生絮凝。,2.3.水悬浮剂产品贮存过程中的颗粒变大、结块,二、,农药水悬浮剂加工、贮存过程中常出现的问题及其对策,农药水悬浮剂产品在贮存过程中出现颗粒变大的原因主要有,聚结,、,絮凝,、,奥氏熟化,等。,聚结：,农药水悬浮剂为热力学不稳定的多相分散体系，如果在贮存过程中发生润湿分散剂在原药颗粒界面,脱附,，造成部分分散的药物颗粒界面裸露，由于裸露的药物颗粒界面间亲和力很强，吸引能很高，可导致药物颗粒间聚结合并变大，聚结严重时则出现结块。,2.3.水悬浮剂产品贮存过程中的颗粒变大、结块,二、,农药水悬浮剂加工、贮存过程中常出现的问题及其对策,絮凝：,若脱附下来的分散剂分子在分散的药物颗粒间缠结，分散的药物颗粒的布朗运动变差，会造成分散的药物颗粒团聚下沉，从而发生絮凝。,2.3.水悬浮剂产品贮存过程中的颗粒变大、结块,二、,农药水悬浮剂加工、贮存过程中常出现的问题及其对策,奥氏熟化：,导致农药水悬浮剂产品在贮存过程中出现颗粒变大的另一个重要原因便是奥氏熟化。晶体在水中的饱和溶解度与其晶体颗粒的大小有关，并服从Kelvin公式：,式中：,c,R,半径为,r,的小晶粒的溶解度；,c,0,晶体正常溶解度；,晶体密度；,s-l,固-液界面能；,M,晶体摩尔质量。,2.3.水悬浮剂产品贮存过程中的颗粒变大、结块,二、,农药水悬浮剂加工、贮存过程中常出现的问题及其对策,奥氏熟化：,从Kelvin公式可见：晶粒愈小，其溶解度愈大。当不同大小的晶粒处于同一介质中时，对,小晶粒,而言，因其,溶解度较大,，其介质为不饱和溶液，故小晶粒不断溶解而消失；,大晶粒,其,溶解度较小,，其介质为过饱和溶液，溶液中的分子在大晶粒上结晶，致使大晶粒愈来愈大，这便是奥氏（Ostwaid）熟化现象。,刚做出,热贮2周,图1.奥氏熟化现象,2.3.水悬浮剂产品贮存过程中的颗粒变大、结块,二、,农药水悬浮剂加工、贮存过程中常出现的问题及其对策,奥氏熟化：,农药水悬浮剂为多分散的多相分散体系，分散的药物颗粒大小不一，在贮存过程中，因奥氏熟化现象，小颗粒逐渐消失，大颗粒愈来愈大，最终使得粒度谱向大颗粒偏移。奥氏熟化现象的发生与原药在水中的溶解度有关，农药原药在水中的溶解度愈大，愈容易发生奥氏熟化现象，如吡虫啉（20，510mg/L）、灭蝇胺（20，11000mg/L）、莠灭净（25，200mg/L）等农药有效成分制成水悬浮剂时，易发生奥氏熟化现象。一般农药原药在水中的溶解度小于100 mg/L时，则很少发生奥氏熟化，如多菌灵（20，pH7,8mg/L）、甲基硫菌灵菌灵（20，26.6mg/L）等悬浮剂，一般不易发生奥氏熟化。,2.4.水悬浮剂产品贮存过程中的稠化、膏化现象,二、,农药水悬浮剂加工、贮存过程中常出现的问题及其对策,农药水悬浮剂产品在贮存过程中会出现稠化、膏化现象，严重时会导致产品难以从包装物中倒出。农药水悬浮剂的流动性和产品中,自由水,的含量有关，当产品中自由水的含量太低时，便会出现产品流动困难、产品稠化、膏化现象。,2.4.水悬浮剂产品贮存过程中的稠化、膏化现象,二、,农药水悬浮剂加工、贮存过程中常出现的问题及其对策,产品在贮存过程中出现稠化、膏化的原因主要有以下两点：,（1）分散助剂在药物颗粒界面脱附造成原药颗粒间搭接絮凝将自由水束缚其中，使产品流动性变差，严重时会出现稠化、膏化，对于这种情况造成的稠化、膏化，最好更换分散助剂，一般，一些大分子聚合物分散剂吸附位点多，吸附稳定性好，可使农药水悬浮剂产品在贮存过程中保持较好的分散稳定性；,2.4.水悬浮剂产品贮存过程中的稠化、膏化现象,二、,农药水悬浮剂加工、贮存过程中常出现的问题及其对策,产品在贮存过程中出现稠化、膏化的原因主要有以下两点：,（2）增稠剂的选择不当或用量不合适也会造成产品在贮存过程中出现稠化、膏化现象，一些大分子增稠剂或无机矿物材料在产品中相互搭接形成结构并将自由水束缚其中，也会导致产品在贮存过程中出现稠化、膏化现象。,2.5.水悬浮剂产品贮存过程中的分层、沉淀,二、,农药水悬浮剂加工、贮存过程中常出现的问题及其对策,水悬浮剂产品贮存过程中的出现,分层,、,沉淀,的现象属于悬浮稳定性问题。农药水悬浮剂中分散的药物颗粒粒径一般为0.55m，平均粒径,23m,，属于,粗分散系统,。农药水悬浮剂中分散的药物颗粒的布朗运动不足以抵消其自身的重力沉降，因此，农药水悬浮剂为,悬浮不稳定系统,。,2.5.水悬浮剂产品贮存过程中的分层、沉淀,二、,农药水悬浮剂加工、贮存过程中常出现的问题及其对策,忽略分散的药物颗粒间的相互作用，农药水悬浮剂中分散的药物颗粒在介质中的沉降可用Stokes公式估算：,u,沉降速率；,r,药物颗粒半径；,-,0,分散相与分散介质间的密度差；,介质黏度；,g,重力加速度。,2.5.水悬浮剂产品贮存过程中的分层、沉淀,二、,农药水悬浮剂加工、贮存过程中常出现的问题及其对策,从Stokes公式可见，粗分散系统中分散颗粒的沉降主要取决于以下三个因素：分散颗粒的粒径,r,、,分散相与分散介质间的密度差、介质黏度。通过改变分散颗粒的粒径,r,、,分散相与分散介质间的密度差、介质黏度，可以改变其沉降速率。,2.5.水悬浮剂产品贮存过程中的分层、沉淀,二、,农药水悬浮剂加工、贮存过程中常出现的问题及其对策,（1）分散颗粒的粒径,r,：沉降速率,u,与分散颗粒的粒径,r,2,平方成正比，分散颗粒的粒径愈小，其沉降速率,u,愈小，悬浮稳定性愈好；设,分散相与分散介质间的密度差,-,0,=500kg,m,-3,=,100mPas，当分散颗粒的粒径不同时，从Stokes公式可以计算出颗粒在介质中沉降10厘米所需时间,t,（见表1）。,表1.不同粒径,r,的农药颗粒在介质中沉降10厘米所需时间,t,r,/,m,5,2,1,0.5,t,/,天,4,26,106,424,2.5.水悬浮剂产品贮存过程中的分层、沉淀,二、,农药水悬浮剂加工、贮存过程中常出现的问题及其对策,表1.不同粒径,r,的农药颗粒在介质中沉降10厘米所需时间,t,r,/,m,5,2,1,0.5,t,/,天,4,26,106,424,上述计算结果表明，农药颗粒在介质中沉降与农药颗粒的粒径密切相关，通过降低悬浮剂中分散颗粒的粒径，可有效地减小分散颗粒的沉降速率，显著提高产品的悬浮稳定性，所以，在农药水悬浮剂的加工中，保持农药颗粒在适当大小的范围内，并保证贮藏过程中粒径不变至关重要。但是，悬浮剂中分散颗粒的粒径受研磨设备的影响，颗粒的粒径不可能太小，而且分散颗粒的粒径太小时，会使分散剂的用量大大增加，颗粒间聚结的机会增大。,2.5.水悬浮剂产品贮存过程中的分层、沉淀,二、,农药水悬浮剂加工、贮存过程中常出现的问题及其对策,（2）沉降速率,u,与,分散相、分散介质间的密度差,-,0,成正比，降低分散相与分散介质间的密度差，也可以减小其沉降速率，但这种方法对分散相与分散介质间的密度差较小的情况比较有效。例如某水悬浮剂：,=,1100kg,m,-3,，,0,=1000kg,m,-3,通过在介质中溶入惰性物质使介质密度提高到,0,=1050kg,m,-3,则其,密度差从,100 kgm,-3,减小到,50 kgm,-3,，,其沉降速率将为原来的一半；若,=,1500kg,m,-3,，,0,=1000kg,m,-3,通过在介质中溶入惰性物质使介质密度提高到,0,=1050kg,m,-3,则其,密度差从,500 kgm,-3,减小到4,50 kgm,-3,，其沉降速率比原来减小了10%；可见，当原药本身密度较大时，通过降低,分散相与分散介质间的密度差来改变沉降速率的意义不大。,2.5.水悬浮剂产品贮存过程中的分层、沉淀,二、,农药水悬浮剂加工、贮存过程中常出现的问题及其对策,（,3,）从Stokes公式可见，分散颗粒的沉降速率与系统的粘度成反比，通过增大系统的粘度，也可降低分散颗粒的沉降速率，提高其悬浮稳定性。许多企业为了提高其产品的悬浮稳定性，向悬浮剂中加入一定量的增稠剂来改善悬浮剂的悬浮稳定性。这种方法的弊端是若增稠剂选择不当，会导致产品贮存过程中出现稠化，难以倒出，甚至出现膏化现象。,上述三种措施虽能一定程度地改善,悬浮剂的悬浮稳定性，仍难以做到农药水悬浮剂在贮藏过程中不沉降（不分层）。,2.5.水悬浮剂产品贮存过程中的分层、沉淀,二、,农药水悬浮剂加工、贮存过程中常出现的问题及其对策,我们在研究中发现，要使农药水悬浮剂在贮藏过程中不沉降（不分层），必须使农药水悬浮剂形成一定结构。在静止时，这种结构能承托药物颗粒阻碍其沉降，使农药水悬浮剂在贮藏过程中不沉降，不分层，保持其悬浮稳定性；在一定外力（如摇动）作用下，其结构被破坏，可恢复其流动性而易于倒出。,2.5.水悬浮剂产品贮存过程中的分层、沉淀,二、,农药水悬浮剂加工、贮存过程中常出现的问题及其对策,为了使农药水悬浮剂能形成一定的触变结构，需加入一定的结构调节剂。常用的结构调节剂有水合性强的无机物，如膨润土、硅酸铝镁等；某些亲水性好的高分子聚合物如聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、黄原酸胶、聚炳烯酸钠、可溶性淀粉等在介质水中形成一定结构，可有效地阻碍药物颗粒的沉降，使其保持较好的悬浮稳定性。,2.5.水悬浮剂产品贮存过程中的分层、沉淀,二、,农药水悬浮剂加工、贮存过程中常出现的问题及其对策,用于农药水悬浮剂的触变结构调节剂一般需满足以下几个条件：,（1）不吸附分散的药物颗粒，否则会引起调节剂分子在分散的药物颗粒间桥连而导致产品絮凝；,（2）结构调节剂的用量要合适，在水悬浮剂中形成结构的强度要合适，既能承托药物颗粒阻碍其沉降，又不能导致产品稠化或膏化。结构调节剂在水悬浮剂中形成结构的强度可通过流变性的测定来研究。,三、助剂的作用与选择,助剂对农药水悬浮剂的加工和产品的稳定性起着非常重要的作用。在农药水悬浮剂的加工过程中所使用的助剂主要有,润湿剂,、,分散剂,、,悬浮稳定剂,、,防冻剂、消泡剂等,，下面就农药水悬浮剂的加工过程中所使用的主要助剂的作用及其选择方法讨论如下：,三、助剂的作用与选择,3.1.润湿分散剂,疏水基,亲水基,用于加工农药水悬浮剂的原药多数与水的亲和性很差，其原药颗粒界面不能被水润湿，必须借助润湿剂的作用，其原药颗粒才能浸入水中。润湿剂一般为表面活性剂，表面活性剂具有特殊的分子结构，即由亲水基团和疏水基团两部分组成。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，使药物界面由疏水变为亲水而易于被水润湿。常用的润湿分散剂多为小分子表面活性剂，如磺酸盐、硫酸酯盐类阴离子表面活性剂、烷基酚聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂等常用作润湿剂。,图2.表面活性剂在农药颗粒上的吸附,三、助剂的作用与选择,3.1.润湿分散剂,在农药水悬浮剂的加工时，研磨过程中机械能转化为分散固体颗粒的界面能，这些具有高能量的分散固体颗粒间存在着强烈地自发合并聚结的趋势。分散剂的作用是通过在分散的固体颗粒界面吸附，阻碍分散的固体颗粒间发生聚结合并，保持其分散稳定性。分散剂的稳定作用机制主要有以下几个方面：,（1）作为表面活性剂的分散剂在分散的固体颗粒界面吸附，可降低分散固体颗粒的界面能，减弱固体颗粒间发生聚结合并的趋势，提高分散固体颗粒的分散稳定性；,三、助剂的作用与选择,3.1.润湿分散剂,（2）对阴离子分散剂，吸附在分散固体颗粒界面上的分散剂分子电离成离子，从而使分散的固体颗粒界面带电，并在固液界面间形成双电层，当带电的固体颗粒相互靠近时，双电层间的重叠会在固体颗粒间形成强烈的静电排斥，迫使固体颗粒相互分开，保持其分散稳定性，分散剂的这种稳定机制又称为静电位阻效应，静电位阻是分散剂的重要稳定机制之一；,图3.带电颗粒的静电排斥示意图,三、助剂的作用与选择,3.1.润湿分散剂,（3）高分子分散剂在分散固体颗粒界面上形成饱和吸附时，可在固体颗粒界面形成一定厚度的吸附层，当吸附高分子分散剂的固体颗粒相互靠近时，会形成强烈的空间位阻，这种空间位阻阻碍固体颗粒进一步靠近，并保持其分散稳定性。,图4.空间稳定作用示意图,三、助剂的作用与选择,3.1.润湿分散剂,在农药水悬浮剂的研发中使用的阴离子分散剂通常有烷基萘磺酸盐、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、有机磷酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚甲醛缩合物硫酸盐、木质素磺酸盐等；常用的非离子润湿分散剂有：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、植物油环氧乙烷加成物及衍生物、脂肪酸聚氧乙烯醚等。传统的分散剂一般分子量较小，在药物颗粒界面吸附位点少，所得水悬浮剂的分散稳定性较差。,三、助剂的作用与选择,3.1.润湿分散剂,近年来开发的一类高效聚合物分散剂，又称超分散剂。这类聚合物表面活性剂的分子量较大，一般在2000030000。.超分散剂的结构特征在于具有较长的疏水主链和较多的亲水支链，以锚固基团及溶剂化链分别取代了表面活性剂的亲水基团与亲油基团，其锚固基团能通过离子键、共价键、氢键及范德华力等相互作用以单点或多点锚固的形式牢固吸附于固体颗粒表面，其溶剂化链则通过选用不同的聚合单体或改变共聚单体配比来调节它与分散介质的相溶性，同时还可以通过增加溶剂化链的分子量以保证它在固体表面形成足够的空间厚度。超分散剂具有特殊设计的分子结构，其分子构型有单端官能化聚合物、AB 嵌段型共聚物、锚固基团处于中央的BAB 嵌段共聚物以及以锚固基团为背、以溶剂化链为齿的梳形共聚物等。,图5.“梳子”型聚合物分散剂结构示意图,三、助剂的作用与选择,3.1.润湿分散剂,超分散剂在药物颗粒界面的吸附稳定性好，能为水悬浮剂产品提供较好的静电位阻和空间位阻，所制备的悬浮剂具有较好的分散稳定性。超分散剂尤其适用于高含量的农药水悬浮剂的研发。目前这类超分散剂在国内已有生产，,南京擎宇化工研究所,研发的,高分子梳形分散剂,、,北京广源益农,生产的,聚羧酸分散剂,等属于这类超分散剂，经在多种农药水悬浮剂中使用，分散效果较好，分散稳定性良好。,三、助剂的作用与选择,3.1.润湿分散剂,在农药水悬浮剂的研发中，由于原药分子结构的复杂性，没有一种润湿分散剂是通用的，必须根据具体农药原药进行选择实验。在选择润湿分散剂时，以下原则可供参考：,（1）,结构匹配性,，一般所用润湿分散助剂结构应与原药的分子结构相匹配，这样有利于润湿分散剂在原药界面形成稳定吸附，获得分散稳定性较好的产品。在结构匹配方面，可遵循相似匹配的原则，选择与原药的分子结构具有相似结构的润湿分散助剂，尤其是“特征基团”的相似性，农药与助剂间的亲合力好，润湿分散剂在原药界面稳定吸附，有利于制剂的稳定性；,三、助剂的作用与选择,3.1.润湿分散剂,(2),互补匹配,，当一种分散剂不能达到要求时，通常需加入第二种分散剂，第二分散剂不仅要与农药原药的分子结构相匹配，还要与第一种分散剂的结构相匹配。例如：离子型表面活性剂与非离子表面活性剂间复配常能起到增效作用，离子型表面活性剂在原药颗粒上吸附，可使原药颗粒界面带电，在分散的原药颗粒间形成静电位阻，有利于水悬浮剂的分散稳定性，然而单用离子型表面活性剂时，吸附在同一原药颗粒上的表面活性分子由于静电斥力而难以形成致密吸附层，不能提供有效的“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颗粒界面上形成致密吸附层，为分散的原药粒子间同时提供较好的静电位阻和空间位阻,，,可使农药水悬浮剂具有良好的分散稳定性。,三、助剂的作用与选择,3.1.润湿分散剂,常用的选择润湿分散剂的试验方法有流点法、粘度法、激光粒度测定法、电动电势测定法等。,（1）流点法：首先将润湿分散剂配制成质量分数为5%的溶液，准确称取一定量原药于50ml烧杯中，连同玻璃棒一起称重，然后用滴管逐滴滴加配好的润湿分散剂溶液，边滴加边用玻璃棒搅拌混合，当糊状物刚形成液滴滴下时，再称重，计算出所滴加溶液的质量，所滴加溶液的质量与原药质量的比值即为该润湿分散剂对该原药的流点，其流点愈小，润湿分散效果愈好。流点法的优点是快速、耗药量少，尤其适合于润湿剂的筛选，不足之处是对制剂的分散稳定性难以得到准确的结果。,三、助剂的作用与选择,3.1.润湿分散剂,（2）激光粒度测定法：将润湿分散剂用定量的水溶解后和定量的原药、玻璃珠或锆珠一起加入砂磨机，砂磨一定时间后滤出，用激光粒度仪测定所制备样品的粒径和粒度分布。其粒径愈小分布愈窄者，其分散效果愈好。激光粒度法的优点是对分散性的测定比较准确，尤其适合于分散剂的筛选。缺陷是设备昂贵、费时。,图6.氟虫脲水悬浮剂 的粒径随分散剂质量分数的变化,三、助剂的作用与选择,3.1.润湿分散剂,（3）粘度法：样品的制备与激光粒度法相同，用粘度计测定所制备水悬浮剂的粘度，粘度愈小，其润湿分散效果愈好。粘度法常用于分散剂适宜用量的确定。,图7.分散剂用量对氟啶脲悬浮剂粘度的影响,三、助剂的作用与选择,3.1.润湿分散剂,（4）电动电势测定法：将所制备的水悬浮剂样品在3000r/min条件下离心15min，取上清液在微电泳上测定Zeta电位，Zeta电位的绝对值愈大，分散的药物颗粒间的静电位阻愈大，分散效果愈好。此法适用于离子型分散剂的筛选。,图8.氟虫脲水悬浮剂 的Zeta电势随分散剂质量分数的变化,三、助剂的作用与选择,3.2.悬浮稳定剂,农药水悬浮剂属于多相粗分散系统。分散相颗粒的布朗运动不能抵消其自身的重力沉降，在贮存过程中，分散相颗粒会在重力的作用下沉降，轻则出现产品分层，重者农药有效成分沉至容器底部难以倒出。为了提高水悬浮剂的悬浮稳定性，常在水悬浮剂的加工过程中加入增稠剂或结构调节剂。,增稠剂的作用是增大水悬浮剂的粘度，降低分散相颗粒的沉降速率。若使用增稠剂来提高制剂的悬浮稳定性，其用量要合适，若用量太大，会造成产品稠化难以从包装物中倒出。,三、助剂的作用与选择,3.2.悬浮稳定剂,结构调节剂的作用是通过使水悬浮剂形成一定的触变结构，这种触变结构静止能承托分散的药物颗粒，使其在贮藏过程中不沉降，不分层，保持其良好的悬浮稳定性；使用时，轻轻摇动便可破坏其结构，使产品恢复其流动性而易于从包装物中倒出。农药水悬浮剂的这种触变结构强度必须适当，结构太弱不能达到承托药物颗粒阻碍其沉降的目的；结构太强，经摇动不能破坏时，则难以从包装物中倒出。,农药水悬浮剂的触变结构强度可通过其流变特性的测定来研究。具有触变结构的农药水悬浮剂在流变学上一般表现为塑性流体，触变结构的强度可用屈服值来衡量。,D,D,样品1 样品2,图9.农药水悬浮剂的流变曲线,三、助剂的作用与选择,3.2.悬浮稳定剂,农药水悬浮剂的触变结构强度可通过其流变特性的测定来研究。具有触变结构的农药水悬浮剂在流变学上一般表现为塑性流体，触变结构的强度可用屈服值来衡量。,表2.产品的分层率与流变参数,样品,屈服值,B,/Pa,塑性黏度,p,/P,a,s,室温分层率（放置15天）,冷冻分层率（冻融冻10次以上）,热贮（两周）分层率,1,0.470,0.0343,56%,84%,53%,2,7.721,0.0143,基本不分层,22%,基本不分层,三、助剂的作用与选择,3.2.悬浮稳定剂,研究结果表明，,农药水悬浮剂悬浮稳定性与其屈服值有关。一般当屈服值维持在410,Pa时，,农药水悬浮剂具有较好的悬浮稳定性。,我们曾对国内生产的悬浮剂产品与国外生产的悬浮剂产品的流变特性及悬浮稳定性进行了对比研究，其结果如表3所示。,表3.不同产品的分层率与流变参数(30,),样品,屈服值,B,/Pa,塑性黏度,p,/P,a,s,贮存半年,贮存一年,贮存两年,复方多菌灵悬浮剂（国内）,0.621,0.0182,上部开始分层，下部无沉淀,上部明显分层，下部有沉淀,上部显著分层，下部沉淀变硬,铜高尚悬浮剂（Nufarm Pte Ltd）,6.783,0.0111,上部无分层，下部无沉淀,上部无分层，下部无沉淀,上部无分层，下部无沉淀,三、助剂的作用与选择,3.2.悬浮稳定剂,三、助剂的作用与选择,3.2.悬浮稳定剂,近年来，我们根据农药水悬浮剂悬浮稳定性和流变性的研究结果调制出一种结构调节剂，使悬浮剂产品可形成一定的触变性结构，较好地解决了部分农药水悬浮剂悬浮稳定性差的问题。,四、展望,农药水悬浮剂的研究开发是一项复杂而艰巨的工作，涉及诸多学科，需要助剂研发合成、农药剂型加工、农药生物活性测定多方面人员合作。为加速开展水基化新剂型农药制剂的研究开发，我们真诚期望与助剂研发单位和生产企业密切合作，共同研制开发水基化新剂型农药专用高效助剂，为我国的农药剂型加工和农药专用高效助剂的研发生产作出贡献,农药水悬浮剂的研发 中的问题：,1、原药与助剂的作用原理如何？,2、如何理性地进行原药与助剂间的匹配？,3、大分子分散剂的分子量、吸附基团的分布与其分散稳定性的关系如何？助剂对药效的影响如何？,为了尽快实现水基化农药新剂型对传统剂型的取代，更好地服务于农药加工企业，山东农业大学 与,泰安市润农助剂有限公司,联合组成了“水基化农药新剂型专用助剂研究开发”课题组，,为各种农药加工产品提供,专用助剂,及技术服务。,真诚欢迎各位领导、专家、企业家光临指导、合作！,地址：山东省泰安市（泰山脚下）,路福绥：电话：[phone],E-mail:lfs,谢谢！,