CN103975920B

CN103975920B - 一种乙草胺微胶囊缓释剂及其制备方法

Info

Publication number: CN103975920B
Application number: CN201410234935.6A
Authority: CN
Inventors: 钱坤; 郭艳珍; 何林
Original assignee: Southwest University
Current assignee: Southwest University
Priority date: 2014-05-30
Filing date: 2014-05-30
Publication date: 2015-09-23
Anticipated expiration: 2034-05-30
Also published as: CN103975920A

Abstract

本发明公开了一种乙草胺微胶囊缓释剂及其制备方法，主要通过界面聚合法包裹乙草胺，其组分及各组分的质量百分含量为：乙草胺1～50%、乳化剂1～30%、苯乙烯1～30%、甲基丙烯酸丁酯1～30%、双丙酮丙烯酰胺0.1～20%、碳酸氢钠0.1～10%、引发剂0.01～5%、抗冻剂0～5%，水补足100%。该缓释剂性质稳定、负载率高、药物残留少、缓释性能好，防效高。半衰期是常用剂型乙草胺乳油的2.50～5.17倍，且整体40～60d的防效显著高于等剂量乳油的防效。

Description

一种乙草胺微胶囊缓释剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及农药技术领域，特别是涉及除草剂，具体是一种乙草胺微胶囊缓释剂及其制备方法。

背景技术

乙草胺性质稳定，不易挥发和光解，是目前世界上最重要的除草剂品种之一，也是目前我国使用量最大的选择性芽前除草剂之一，主要通过阻碍蛋白质合成而抑制细胞生长，使杂草幼芽、幼根生长停止，进而使杂草死亡。但是由于土壤中微生物对乙草胺的降解，使得其持效期较短，因而导致了乙草胺的滥用虐用，造成了环境污染，影响了乙草胺的市场应用前景。因此，开发一种以高分子或天然材料包裹乙草胺的缓释剂，使其有效成分在一定剂量下释放，既能起到除草效果，又能延长持效期，降低除草剂使用量，减少环境污染。

由于微胶囊缓释剂具有多种优点：可以降低农药对人畜的毒性；延长持效期，减少蒸发损失；避免药害，保护农药，使其不至于在环境中快速降解；降低农药在环境中的含量；增加农药的应用范围等，现在已被广泛用于农药领域。现有乙草胺剂型主要存在两方面的不足：一是有效利用率低，在自然界易降解流失，持效期短；二是加大乙草胺用药量防治杂草时，容易对敏感作物造成药害，加大环境中农药的富集，加剧农药对农产品和环境的影响。尽管之前有过乙草胺微囊悬浮剂的登记，但制备方法复杂，药剂稳定性差，防效不稳定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种乙草胺微胶囊缓释剂。旨在通过缓慢释放有效成分防治杂草的同时，延长有效成分的持效期，提高防效。

本发明提供的一种乙草胺微胶囊缓释剂，其组分及各组分的质量百分含量为：乙草胺1～50% 、乳化剂1～30%、苯乙烯1～30%、甲基丙烯酸丁酯1～30%、双丙酮丙烯酰胺0.1～20%、碳酸氢钠0.1～10%、引发剂0.01～5%、抗冻剂0～5%，水补足100%。

本发明所述的乳化剂是：蓖麻油聚氧乙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、烷基酚与环氧乙烷缩合物、山梨醇脂肪酸酯和环氧乙烷的缩合物、失水山梨醇脂肪酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、苯乙基苯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、辛烷基酚聚氯乙烯醚、十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠中的一种或任意几种任意比混合物；

本发明所述的引发剂是：过硫酸钾、过氧化苯甲酰、过硫酸铵、过氧化月桂酰或过氧化叔戊酸叔丁基酯中的一种或任意几种任意比混合物；

本发明所述的抗冻剂是：乙二醇、丙二醇、尿素或硫酸铵中的一种或任意几种任意比混合物；

本发明以乙草胺为芯材，采用苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯和双丙酮丙烯酰胺为壁材，运用界面聚合法制备稳定性好、防效高的乙草胺微胶囊缓释剂。最佳的芯材和壁材质量比为1:1~3:1；

本发明的另一个目的在于提供一种运用界面聚合法制备乙草胺微胶囊缓释剂的方法。

本发明所述的乙草胺微胶囊缓释剂的制备方法，通过以下步骤实现：

（1）分别将乳化剂和碳酸氢钠加水搅拌制成溶液，将乳化剂水溶液升温至50℃；

（2）将乙草胺溶于苯乙烯中，再加入甲基丙烯酸丁酯，充分搅拌混合；

（3）将步骤（2）所得混合液加入步骤（1）所得乳化剂水溶液，再加入步骤（1）所得碳酸氢钠水溶液，边搅拌边升温至70℃，保持恒温，加入引发剂、双丙酮丙烯酰胺及防冻剂并补足水，反应3~4 h后得到乙草胺微胶囊缓释剂。

步骤（3）引发剂可一次性加入，也可以分2~3次加入，每次加入量相等，并间隔30 min。

本发明的优点是：本发明所述的乙草胺微胶囊缓释剂性质稳定、负载率高、药物残留少、缓释性能好，防效高，且双丙酮丙烯酰胺可增加与水的亲和性并调节微胶囊的释放量，减少增稠剂的加入，简化工艺流程。

本发明所述的乙草胺微胶囊缓释剂用于防治油菜田、玉米田、棉田等一年生禾本科杂草和部分小粒种子的阔叶杂草，具有较好的防治效果。油菜田乙草胺微胶囊缓释剂的半衰期是常用剂型乙草胺乳油的2.50～4.23倍，玉米田是2.91～4.07倍，棉花田是2.34～5.17倍，且整体40～60 d的防效显著高于等剂量乳油的防效。

具体实施方式：

实施例1：5%乙草胺微胶囊缓释剂

乙草胺5 kg、苯乙烯1 kg、烷基酚与环氧乙烷缩合物1 kg、甲基丙烯酸丁酯4 kg、双丙酮丙烯酰胺10 kg、碳酸氢钠0.1 kg、过硫酸钾0.01 kg、乙二醇0 kg、水补充至100 kg。

（1）分别将乳化剂和碳酸氢钠加水搅拌制成溶液，将乳化剂（烷基酚与环氧乙烷缩合物）水溶液升温至50℃；

（2）将乙草胺溶于苯乙烯中，再加入油相单体（甲基丙烯酸丁酯），充分搅拌混合；

（3）将步骤（2）所得混合液加入步骤（1）所得乳化剂水溶液，再加入步骤（1）所得碳酸氢钠水溶液，边搅拌（转速为500 r/min）边升温至70℃，保持恒温，一次性加入引发剂（过硫酸钾）及双丙酮丙烯酰胺并补足水，反应3 h后得到乙草胺微胶囊缓释剂，经测定平均粒径分布在5 μm左右。用于油菜田防治杂草，结果显示，乙草胺微胶囊缓释剂药后40～60 d对杂草的防效优于乙草胺乳油，为乳油的1.02～1.25倍。

实施例2：10%乙草胺微胶囊缓释剂

乙草胺10 kg、苯乙烯15 kg、蓖麻油聚氧乙烯醚1 kg、壬基酚聚氧乙烯醚1 kg、山梨醇脂肪酸酯和环氧乙烷的缩合物2 kg、甲基丙烯酸丁酯12 kg、双丙酮丙烯酰胺20 kg、碳酸氢钠10 kg、过硫酸钾0.1 kg、过氧化苯甲酰0.03 kg、丙二醇0.4 kg，水补充至100 kg。

（1）分别将乳化剂和碳酸氢钠加水搅拌制成溶液，将乳化剂（蓖麻油聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、山梨醇脂肪酸酯和环氧乙烷的缩合物）水溶液升温至50℃；

（3）将步骤（2）所得混合液加入步骤（1）所得乳化剂水溶液，再加入步骤（1）所得碳酸氢钠水溶液，边搅拌（转速为530 r/min）边升温至70℃，保持恒温；加入1/2引发剂（过硫酸钾、过氧化苯甲酰）、双丙酮丙烯酰胺及防冻剂（丙二醇），并补足水，间隔30 min后再加入剩余的1/2引发剂，反应3.5 h后得到乙草胺微胶囊缓释剂，经测定平均粒径分布在4 μm左右。用于玉米田防治杂草，结果显示，乙草胺微胶囊缓释剂药后40～60 d对杂草的防效显著高于乙草胺乳油，为乳油的1.06～1.29倍。

实施例3：20%乙草胺微胶囊缓释剂

乙草胺20 kg、苯乙烯8 kg、辛烷基酚聚氯乙烯醚12 kg、十二烷基苯磺酸钠 18 kg、甲基丙烯酸丁酯6 kg、双丙酮丙烯酰胺6 kg、碳酸氢钠0.2 kg、过氧化苯甲酰0.4 kg、丙二醇0.5 kg、硫酸铵0.1 kg、尿素0.1 kg，水补充至100 kg。

（1）分别将乳化剂和碳酸氢钠加水搅拌制成溶液，将乳化剂（辛烷基酚聚氯乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠）水溶液升温至50℃；

（3）将步骤（2）所得混合液加入步骤（1）所得乳化剂水溶液，再加入步骤（1）所得碳酸氢钠水溶液，边搅拌（转速为550 r/min）边升温至70℃，保持恒温，加入1/3引发剂（过氧化苯甲酰）、双丙酮丙烯酰胺及防冻剂（丙二醇、硫酸铵、尿素），并补足水，之后每间隔30 min加入1/3引发剂，然后反应3.5 h得到乙草胺微胶囊缓释剂，经测定平均粒径分布在1.5 μm左右。用于棉花田防治杂草，结果显示，乙草胺微胶囊缓释剂药后40～60 d对杂草的防效优于乙草胺乳油，为乳油的1.11～1.47倍。

实施例4：30%乙草胺微胶囊缓释剂

乙草胺30 kg、苯乙烯6 kg、失水山梨醇脂肪酸酯2 kg 、十二烷基硫酸钠5 kg、脂肪醇聚氧乙烯醚7 kg、甲基丙烯酸丁酯3 kg、双丙酮丙烯酰胺1 kg、碳酸氢钠0.5 kg、过硫酸铵0.5 kg、过氧化月桂酰2 kg、过氧化叔戊酸叔丁基酯2.5 kg、尿素2.4 kg、硫酸铵2.6 kg，水补充至100 kg。

（1）分别将乳化剂和碳酸氢钠加水搅拌制成溶液，将乳化剂（失水山梨醇脂肪酸酯、十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚）水溶液升温至50℃；

（3）将步骤（2）所得混合液加入步骤（1）所得乳化剂水溶液，再加入步骤（1）所得碳酸氢钠水溶液，边搅拌（转速为500 r/min）边升温至70℃，保持恒温，加入1/2引发剂（过硫酸铵、过氧化月桂酰、过氧化叔戊酸叔丁基酯）、双丙酮丙烯酰胺及防冻剂（尿素、硫酸铵），并补足水，间隔30 min后再加入剩余1/2引发剂，反应4 h后得到乙草胺微胶囊缓释剂，经测定平均粒径分布在2 μm左右。用于油菜田防治杂草，结果显示，乙草胺微胶囊缓释剂药后40～60 d对杂草的防效高于乙草胺乳油，为乳油的1.2～1.54倍。

实施例5：40%乙草胺微胶囊缓释剂

乙草胺40 kg、苯乙烯30 kg、烷基酚与环氧乙烷缩合物3.5 kg、壬基酚聚氧乙烯醚4.5 kg、十二烷基苯磺酸钠2 kg、甲基丙烯酸丁酯1 kg、双丙酮丙烯酰胺2 kg、碳酸氢钠4 kg、过氧化叔戊酸叔丁基酯3 kg、丙二醇0.05 kg、尿素2.95 kg、水补充至100 kg。

（1）分别将乳化剂和碳酸氢钠加水搅拌制成溶液，将乳化剂（烷基酚与环氧乙烷缩合物、壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠）水溶液升温至50℃；

（3）将步骤（2）所得混合液加入步骤（1）所得乳化剂水溶液，再加入步骤（1）所得碳酸氢钠水溶液，边搅拌（转速为600 r/min）边升温至70℃，保持恒温，加入1/3引发剂（过氧化叔戊酸叔丁基酯）、双丙酮丙烯酰胺及防冻剂（丙二醇、尿素），并补足水，之后每间隔30 min加入1/3引发剂，然后反应4 h得到乙草胺微胶囊缓释剂，经测定平均粒径分布在2 μm左右。用于玉米田防治杂草，结果显示，乙草胺微胶囊缓释剂药后40～60 d对杂草的防效高于优于乙草胺乳油，为乳油的1.21～1.36倍。

实施例6：50%乙草胺微胶囊缓释剂

乙草胺50 kg、苯乙烯2 kg、辛烷基酚聚氯乙烯醚4 kg、蓖麻油聚氧乙烯醚2 kg、甲基丙烯酸丁酯30 kg、双丙酮丙烯酰胺0.1 kg、碳酸氢钠1 kg、过硫酸钾1 kg、过氧化苯甲酰0.03 kg、乙二醇0.08 kg、水补充至100 kg。

（1）分别将乳化剂和碳酸氢钠加水搅拌制成溶液，将乳化剂（辛烷基酚聚氯乙烯醚、蓖麻油聚氧乙烯醚）水溶液升温至50℃；

（3）将步骤（2）所得混合液加入步骤（1）所得乳化剂水溶液，再加入步骤（1）所得碳酸氢钠水溶液，边搅拌（转速为600 r/min）边升温至70℃，保持恒温，加入1/2引发剂（过硫酸铵、过氧化苯甲酰）、双丙酮丙烯酰胺及防冻剂（乙二醇），并补足水，间隔30 min后再加入剩余1/2引发剂，反应4 h后得到乙草胺微胶囊缓释剂，经测定平均粒径分布在2.5 μm左右。用于棉田防治杂草，结果显示，乙草胺微胶囊缓释剂药后40～60 d对杂草的防效高于优于乙草胺乳油，为乳油的1.14～1.42倍。

Claims

1.一种乙草胺微胶囊缓释剂，其特征在于各组分的质量百分含量为：乙草胺1～50% 、乳化剂1～30%、苯乙烯1～30%、甲基丙烯酸丁酯1～30%、双丙酮丙烯酰胺0.1～20%、碳酸氢钠0.1～10%、引发剂0.01～5%、抗冻剂0～5%，水补足100%；乙草胺为芯材，苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯和双丙酮丙烯酰胺为壁材，芯材和壁材质量比为1:1~3:1；

所述的乳化剂是：蓖麻油聚氧乙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、烷基酚与环氧乙烷缩合物、山梨醇脂肪酸酯和环氧乙烷的缩合物、失水山梨醇脂肪酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、苯乙基苯酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、辛烷基酚聚氯乙烯醚、十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠中的一种或任意几种任意比混合物；

所述的引发剂是：过硫酸钾、过氧化苯甲酰、过硫酸铵、过氧化月桂酰或过氧化叔戊酸叔丁基酯中的一种或任意几种任意比混合物；

所述的抗冻剂是：乙二醇、丙二醇、尿素或硫酸铵中的一种或任意几种任意比混合物。

2.权利要求1所述的一种乙草胺微胶囊缓释剂的制备方法，其特征在于通过以下步骤实现：

3.根据权利要求2所述的一种乙草胺微胶囊缓释剂的制备方法，其特征在于步骤（3）一次性加入引发剂，或分2~3次加入引发剂，每次加入量相等，并间隔30 min。