CN101427672A - 除草剂稀禾定的微胶囊水悬剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种除草剂稀禾定的微胶囊水悬剂及其制备方法。它是采用复凝聚法，以稀禾定为芯材、以明胶和阿拉伯胶为壁材的缓释型微胶囊水悬剂。本发明制备工艺更加简单、方便，所用壁材具有无毒、生物可降解等优点；该微胶囊水悬剂，实现了产品高度稳定化，有效成分长效缓释化，具有防飘移、超高效、低毒、经济、安全的特点，是一种绿色环保型制剂。本发明所提供的微胶囊剂，可广泛用于双子叶作物田中防除单子叶杂草。

Description

除草剂稀禾定的微胶囊水悬剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种除草剂的微胶囊剂及其制备方法，具体地说是一种除草剂稀禾定的微胶囊水悬剂及其制备方法。

背景技术

稀禾定(sethoxydim)属环己烯酮肟类合成产物，化学名称为2-[(1-乙氧基亚氨基)丁基]-5-[2-(乙硫基)丙基]-3-羟基-2-环己烯-1-酮，是一种具有内吸传导性的茎叶处理除草剂，用于防除双子叶作物田中的单子叶杂草，具有安全，广谱，高效、低毒的优点，对下茬作物无有害影响。

现有稀禾定剂型主要是乳油和机油乳油，存在很多弊病：含大量有机溶剂，其排放不仅造成资源浪费，而且严重污染生态环境；对光、热不稳定，易造成药物流失和分解，持效期短；易挥发，利用率低，导致除草剂用量大，成本高；易飘移，危害毗邻单子叶植物等。因此，在农作物的生长期需要多次反复施药，费工、费时、费药，且加重了对环境的污染及对毗邻单子叶植物的危害。

稀禾定的微胶囊剂是把稀禾定包覆在囊壁材料中形成微小囊状的制剂，能有效克服现有乳油和机油乳油所存在的上述缺陷。本发明人研发的“除草剂稀禾定的脲醛树酯微胶囊剂及其制备方法”(已申请发明专利，申请日2008年9月5日，申请号200810079346.X，)，是采用原位聚合法，制备稀禾定为芯材、脲醛树脂为壁材的缓释型微胶囊剂。该发明专利申请的制备工艺较复杂、反应时间较长，且微胶囊剂产品的壁材不易降解。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，是提供一种除草剂稀禾定的微胶囊水悬剂，是以明胶、阿拉伯胶为壁材包覆稀禾定芯材的缓释型微胶囊水悬剂，壁材无毒、生物可降解。本发明还提供一种上述除草剂稀禾定的微胶囊水悬剂的制备方法，它利用了复凝聚原理，工艺更加简单、方便；所制微胶囊剂有效成分长效缓释，产品超高效、防飘移、经济、安全，是一种绿色环保型制剂，可用于防除双子叶作物田中的单子叶杂草。

本发明要解决上述的技术问题所采取的技术方案如下：

一种除草剂稀禾定的微胶囊水悬剂，它是以稀禾定为芯材，以明胶和阿拉伯胶为壁材的微胶囊剂，制成有效成分的原料按以下的重量配比组成：

芯材稀禾定 1-6份，

壁材 2—8份，

乳化剂 1-5份，

抗沫剂 1-3份，

固化剂 1-3份，

粘度调节剂 3-9份，

去离子水 160-200份；

其中壁材包括明胶1—4份和阿拉伯胶1—4份，它们的质量比为1:1。

作为本发明微胶囊水悬剂的优化，上述组成中：

乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、苯乙烯-马来酸酐共聚物中的一种或两种以上的混合物。

抗沫剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的一种。

固化剂为甲醛、戊二醛、三氯化铬、硫酸铜、明矾中的一种。

粘度调节剂为聚丙烯酸钠、黄原胶、羟乙基纤维素、聚乙烯醇中的一种或两种以上的混合物。

本发明还提供上述除草剂稀禾定的微胶囊水悬剂的一种制备方法，按照以下的步骤顺序进行：

a.乳液的制备：取明胶，加入适量去离子水溶解，加入稀禾定和乳化剂、抗沫剂，以2000-8000r/min的速度均质乳化5-40min，得稳定的水包油乳液A；

b1.复凝聚：取阿拉伯胶，加入适量去离子水溶解，得水溶液B1，B1与A混合均匀，在35-55℃温度下，用10％醋酸调节B1与A混合物的pH值至2.5-4.5，恒温反应40-60min，形成反应物C1；

c1.固化：将反应物C1冷却至温度0-10℃，用10％氢氧化钠溶液调节pH值为8-10，加入固化剂，固化反应30-60min；缓慢升温至30-50℃，加入粘度调节剂，即得以稀禾定为芯材，以明胶和阿拉伯胶为壁材稀禾定微胶囊水悬剂。

作为本发明的进一步优化，它是以明胶、阿拉伯胶和羧甲基纤维素钠为壁材，制成有效成分的壁材包括明胶1—4份、阿拉伯胶0.8-3.2份，羧甲基纤维素钠0.2—0.8份，它们的质量比为5:4:1。

上述以明胶、阿拉伯胶和羧甲基纤维素钠为壁材的除草剂稀禾定的微胶囊水悬剂的制备方法，按照以下的步骤顺序进行：

a.乳液的制备：取明胶，加入去离子水溶解，加入稀禾定和乳化剂、抗沫剂，以2000-8000r/min的速度均质乳化5-40min，得稳定的水包油乳液A；

b2.复凝聚：取阿拉伯胶，加入去离子水溶解，得水溶液B2，B2与A混合均匀，在35-55℃温度下，用10％醋酸调节B2与A混合物的pH值至2.5-4.5，恒温反应40-60min，形成反应物C2；

c2.固化：将反应物C2冷却至0℃-10℃，用10％氢氧化钠溶液调节pH值为8-10，加入固化剂，固化反应30-60min；缓慢升温至30-50℃，加入粘度调节剂，即得以稀禾定为芯材，以明胶、阿拉伯胶和羧甲基纤维素钠为壁材稀禾定微胶囊水悬剂。

本发明上述技术方案的组成中，乳化剂应用于乳化步骤，是为了使不相溶的明胶水溶液和稀禾定能够均匀地分散成乳状液；抗沫剂应用于乳化步骤，以抑制乳化液中产生泡沫，影响乳化效果。

制备微胶囊水悬剂时，于固化步骤中添加了固化剂及粘度调节剂。添加固化剂是为了使囊壁材料发生蛋白质凝固变性反应而交联固化，形成的胶囊不再溶解；添加粘度调节剂的目的是为了调节水悬液的粘度。

本发明上述技术方案中的制备方法采用了复凝聚法，其原理是：选用带有相反电荷的水溶性高分子电解质作囊壁材料，当溶解状态的囊壁材料混合时，由于电荷互相中和而引起囊壁材料从溶液中复合凝聚出来，并对在溶液中分散的囊芯包覆形成微胶囊。明胶是一种典型的两性高分子电解质，调节pH值至明胶等电点以下时带正电荷，加入带负电荷的阿拉伯胶水溶液或阿拉伯胶和羧甲基纤维素钠的水溶液，明胶、阿拉伯胶、羧甲基纤维素钠在芯材表面发生复凝聚，形成微胶囊。

与现有乳油和机油乳油相比，本发明把稀禾定微胶囊化，可避免使用大量有机溶剂，降低成本，减少环境污染；可有效防止飘移，减轻对毗邻单子叶植物的危害；减少光、热等环境因素造成的药物流失和分解，提高除草剂稳定性；具有缓释的功能，延长了相同剂量稀禾定的持效期。

与原有发明专利申请相比，本发明所用壁材资源丰富，具有无毒、生物可降解等优点，所制产品为经济、安全的绿色环保型制剂；用明胶、阿拉伯胶与羧甲基纤维素作为壁材，比只用明胶和阿拉伯胶成本进一步降低；另外，制备工艺更加简单、方便。

本发明的微胶囊水悬剂产品，为粒径0.1-10微米的单分散球形颗粒，粒径小且分布均匀，可用于棉花、亚麻、大豆、果树、马铃薯、油菜、向日葵、蔬菜等双子叶作物田中防除稗草、野燕麦、狗尾草、马唐、牛筋草、白茅、狗芽根、早熟禾等单子叶杂草，以常规方法施用，如加水混匀后喷施等。在实际施用时，微胶囊水悬剂用量及加水量可根据具体的被施用对象和所用药品中稀禾定的含量进行调整。

本发明下面将结合具体实施例做进一步详细说明。

具体实施方式

以下实施例只用于说明本发明，并不限定本发明。

各实施例组成如下表所示：

上表中：

①乳化剂R₁—R₅分别表示烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、苯乙烯-马来酸酐共聚物；其中：实施例1、实施例4中的R₁为分别为市售烷基酚聚氧乙烯醚系列的产品NP-10、0P-10；实施例2、实施例5、实施例6中的R₂为市售脂肪醇聚氧乙烯醚系列的产品MOA-3；实施例2中的R₃为市售山梨糖醇酐脂肪酸酯系列的产品斯盘60；实施例4、实施例8中的R₄为市售聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯系列的产品吐温80。

②抗沫剂K₁—K₅分别表示乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷。

③每一实施例中去离子水的总用量为步聚a与步骤b中去离子水用量之和，即：去离子水总量的一半用于步骤a，一半用于步骤b。

上述实施例1—实施例5的制备方法按照以下步骤顺序进行：

a.乳液的制备：取明胶，加入去离子水溶解，加入稀禾定和乳化剂、抗沫剂，以2000-8000r/min的速度均质乳化5-40min，得稳定的水包油乳液A；

b₂.复凝聚：取阿拉伯胶和羧甲基纤维素钠，加入去适量离子水溶解，得水溶液B₂，B₂与A混合均匀，在35-55℃温度下，用10％醋酸调节B₂与A混合物的pH值至2.5-4.5，恒温反应40-60min，形成反应物C₂；

c₂.固化：将反应物C₂冷却至0-10℃，用10％氢氧化钠溶液调节pH值为8-10，加入固化剂，固化反应30-60min；以每分钟升温1℃的速度缓慢升温至30-50℃，加入粘度调节剂，即得以稀禾定为芯材，以明胶、阿拉伯胶和羧甲基纤维素钠为壁材稀禾定微胶囊水悬剂。

实施例6—实施例8的制备方法按照以下步骤顺序进行：

a.乳液的制备：取明胶，加入去离子水溶解，加入稀禾定和乳化剂、抗沫剂，以2000-8000r/min的速度均质乳化5-40min，得稳定的水包油乳液A；

b1.复凝聚：取阿拉伯胶，加入去适量离子水溶解，得水溶液B₁，B₁与A混合均匀，在35-55℃温度下，用10％醋酸调节B₁与A混合物的pH值至2.5-4.5，恒温反应40-60min，形成反应物C₁；

c₁.固化：将反应物C₁冷却至0-10℃，用10％氢氧化钠溶液调节pH值为8-10，加入固化剂，固化反应30-60min；以每分钟升温1℃的速度缓慢升温至30-50℃，加入粘度调节剂，即得以稀禾定为芯材，以明胶和阿拉伯胶为壁材稀禾定微胶囊水悬剂。

上述实施例所制胶囊水悬剂的壁材为均匀稳定的复合凝聚体，即明胶、阿拉伯胶和羧甲基纤维素钠的复合凝聚体或明胶、阿拉伯胶的复合凝聚体。

Claims (8)

1、一种除草剂稀禾定的微胶囊水悬剂，其特征在于它是以稀禾定为芯材，以明胶和阿拉伯胶为壁材的微胶囊剂，制成有效成分的原料按以下的重量配比组成：

芯材稀禾定1-6份，

壁材2—8份，

乳化剂1-5份，

抗沫剂1-3份，

固化剂1-3份，

粘度调节剂3-9份，

去离子水160-200份；

其中壁材包括明胶1—4份和阿拉伯胶1—4份，它们的质量比为1:1。

2、根据权利要求1所述的除草剂稀禾定的微胶囊水悬剂，其特征在于：所述乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、苯乙烯-马来酸酐共聚物中的一种或两种以上的混合物。

3、根据权利要求1所述的除草剂稀禾定的微胶囊水悬剂，其特征在于：所述抗沫剂为乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的一种。

4、根据权利要求1所述的除草剂稀禾定的微胶囊水悬剂，其特征在于：所述固化剂为甲醛、戊二醛、三氯化铬、硫酸铜、明矾中的一种。

5、根据权利要求1所述的除草剂稀禾定的微胶囊水悬剂，其特征在于：所述粘度调节剂为聚丙烯酸钠、黄原胶、羟乙基纤维素、聚乙烯醇中的一种或两种以上的混合物。

6、如权利要求1-5中任一项所述的除草剂稀禾定的微胶囊水悬剂的一种制备方法，其特征在于它按照以下的步骤顺序进行：

a.乳液的制备：取明胶，加入去离子水溶解，加入稀禾定和乳化剂、抗沫剂，以2000-8000r/min的速度均质乳化5-40min，得稳定的水包油乳液A；

b1.复凝聚：取阿拉伯胶，加入适量去离子水溶解，得水溶液B₁，B₁与A混合均匀，在35-55℃温度下，用10％醋酸调节B₁与A混合物的pH值至2.5-4.5，恒温反应40-60min，形成反应物C₁；

c₁.固化：将反应物C₁冷却至0-10℃，用10％氢氧化钠溶液调节pH值为8-10，加入固化剂，固化反应30-60min；缓慢升温至30-50℃，加入粘度调节剂，即得以稀禾定为芯材，以明胶和阿拉伯胶为壁材稀禾定微胶囊水悬剂。

7、根据权利要求1—5任一项所述的除草剂稀禾定的微胶囊水悬剂，其特征在于：它是以明胶、阿拉伯胶和羧甲基纤维素钠为壁材，制成有效成分的壁材包括明胶1—4份、阿拉伯胶0.8—3.2份，羧甲基纤维素钠0.2—0.8份，它们的质量比为5:4:1。

8、如权利要求7所述的除草剂稀禾定的微胶囊水悬剂的一种制备方法，其特征在于它按照以下的步骤顺序进行：

a.乳液的制备：取明胶，加入去离子水溶解，加入稀禾定和乳化剂、抗沫剂，以2000-8000r/min的速度均质乳化5-40min，得稳定的水包油乳液A；

b₂.复凝聚：取阿拉伯胶和羧甲基纤维素钠，加入适量去离子水溶解，得水溶液B₂，B₂与A混合均匀，在35-55℃温度下，用10％醋酸调节B₂与A混合物的pH值至2.5-4.5，恒温反应40min-60min，形成反应物C₂；

c₂.固化：将反应物C₂冷却至温度0℃-10℃，用10％氢氧化钠溶液调节pH值为8-10，加入固化剂，固化反应30-60min；缓慢升温至30-50℃，加入粘度调节剂，即得以稀禾定为芯材，以明胶、阿拉伯胶和羧甲基纤维素钠的为壁材稀禾定微胶囊水悬剂。