CN104054700A

CN104054700A - 一种噻唑膦微胶囊悬浮剂的制备方法

Info

Publication number: CN104054700A
Application number: CN201410303094.XA
Authority: CN
Inventors: 刘书延; 王莎
Original assignee: HEBEI SANNONG AGRICULTURAL CHEMICAL CO Ltd
Current assignee: HEBEI SANNONG AGRICULTURAL CHEMICAL CO Ltd
Priority date: 2014-06-30
Filing date: 2014-06-30
Publication date: 2014-09-24

Abstract

本发明涉及一种噻唑膦微胶囊悬浮剂的制备方法，将尿素、甲醛混合后，加入蒸馏水，得到稳定的尿素-甲醛预聚体水溶液；将噻唑膦溶于有机溶剂中，再加入乳化剂溶液，搅拌形成稳定的噻唑膦油水乳液；将尿素-甲醛预聚体水溶液加入到噻唑膦油水乳液中，搅拌使尿素-甲醛预聚体溶解于乳化液的分散介质中，缓慢调节pH进行缩聚反应，然后加入分散剂，升温反应后停止反应，再调节反应物的pH值，冷却后、过滤离心、干燥、即得噻唑膦微胶囊悬浮剂。与现有技术相比，本发明利用微胶囊化技术，将活性物质包覆于高分子基材料使得其缓慢释放，提高药物利用效率，控制并延长药物释放周期，具有高效、低毒、低残留和对环境友好等优点。

Description

一种噻唑膦微胶囊悬浮剂的制备方法

技术领域

本发明涉及一种噻唑膦微胶囊悬浮剂的制备方法，属于农药制剂技术领域。

背景技术

由于科技的发展和当今对环境保护提出的严格要求，对常规农药的常规制剂不得不提出更高的要求。全球农作物每年因受病虫害的威胁，其损失大约是1/3。大家都知道，噻唑膦做成乳油需要很多的苯类或者是酮类的溶剂，做成乳油不仅成本高而且污染了环境，浪费大量的化学原料，很不经济，所以国家不提倡乳油产品。乳油不仅对土壤，水体和大气造成巨大的污染，同时由于农副产品中农药的残留也会增加，这也直接危害了人类的健康。因此开发安全、生态可持续发展以及环境友好型的农药制剂已经受到人们的广泛关注。

噻唑膦是继硫线磷之后的又一类高效的广谱杀线虫剂，它具有触杀和内吸传导型杀线虫剂，用低剂量就能阻碍线虫的活动，防止线虫对植物根部的侵入。施药方法简单，无需换气，药剂处理之后能直接定值。杀虫效果不受土壤条件如：湿度、酸碱度、温度的影响。它兼具有化学合成农药的快速有效性和生物农药的安全性。该制剂对环境友好，害虫不易产生抗药性，成为近年来国内外研制开发的重点，传统的农药剂型由于存在有效成分易在外界环境的作用下失效，持效期短，降低农药的防治效果，因此，农药的研制需要集中解决农药新剂型的问题，以提高农药的防治效果。噻唑膦微胶囊悬浮剂正是适应的时代的发展，在剂型和药效上面均达到了理想的效果。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种收率高、制备工艺简单、低毒、低残留的噻唑膦微胶囊悬浮剂的制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种噻唑膦微胶囊悬浮剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备囊材：将尿素、甲醛按照摩尔比为1∶1～1∶3的配比混合，其中，甲醛为20～50wt％的甲醛溶液，调节pH值到6.8～9.1，升温至59～81℃，保温反应0.4h～3.8h，生成粘稠性的透明液体，然后加入蒸馏水，甲醛溶液与蒸馏水的体积比为1∶1～1∶4，得到稳定的尿素-甲醛预聚体水溶液；

该制备囊材过程中，控制反应温度很关键，低于上述范围温度时，预聚体反应不完全，会形成预聚体沉淀；高于上述范围温度时，会发生较多副反应。

(2)制备囊芯组合物：将噻唑膦溶解于有机溶剂中，其中噻唑膦与有机溶剂体积比为1∶10～1∶40，搅拌使噻唑膦充分溶解，再加入1～4wt％的乳化剂溶液，其中，乳化剂溶液与有机溶剂的体积比为1∶2～1∶4，然后以1000～2000r/min的转速搅拌10～50min使噻唑膦充分分散，当混合相溶液澄清形成稳定的噻唑膦油水乳液。

(3)制备噻唑膦微胶囊悬浮剂：室温下将尿素-甲醛预聚体水溶液加入到噻唑膦油水乳液中，所述的尿素-甲醛预聚体水溶液与溶解噻唑膦的有机溶剂的体积比为4∶5～4∶6，在1000～2000r/min，继续搅拌8～55min，使尿素-甲醛预聚体溶解于乳化剂溶液的分散介质中，然后降低搅拌的速度至450～950r/min，缓慢调节溶液的pH值，在18～22min内使溶液的pH值降至1.4～5.1，缩聚反应0.9～3.1h后，加入0.3～2wt％的分散剂溶液，分散剂溶液与有机溶剂的体积比6∶5～10∶5，并升温至38～75℃，继续保温反应1.8～6h，取消加温，停止反应，调节反应物的pH值至5.5～8.5，冷却后、过滤离心、干燥、即得噻唑膦微胶囊悬浮剂。

制备噻唑膦微胶囊悬浮剂过程中，搅拌速度、pH值及反应温度等因素对微胶囊的粒径和形态都有一定的影响。例如，微胶囊的平均粒径随着搅拌速度的增加而减小。在酸催化下进行缩聚反应时，应严格控制酸化剂的加入时间和pH值大小，如果加酸速度太快，则很快出现凝胶而无法形成微胶囊，太慢又会产生子聚颗粒。因此，应该逐步调节反应pH值，且pH值应该控制在上述要求的范围。同时，在加入酸性催化剂的过程中，需要降低搅拌速度，否则起初形成的包膜易被高强度端流打碎，从而影响微胶囊的包封率。另外，反应后期的温度应高于反应初期的温度，但又不能超过囊芯物质和预聚体的沸点。同时控制好以上因素是制得粒径小、分布均匀、表面光滑的微胶囊值关键所在。

所述的有机溶剂选自石油醚、环己酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷、苯、甲苯、混苯、氯苯、二甲苯或吡咯烷酮中的一种或多种。

所述的乳化剂选自梨醇三油酸酯、木质素磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钙、NP-10磷酸酯、NP-10、蓖麻油聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、高分子羧酸盐、羧甲基纤维素钠或萘磺酸盐中的一种或者多种。

所述的分散剂选自净洗剂LS、木质素磺酸钠、木质素磺酸钙或聚羧酸盐分散剂D500(购自阿克苏诺贝尔)中的一种或几种。

调节pH值使用的酸性pH调节剂选自盐酸、盐酸-氯化钾缓冲溶液、柠檬酸或磷酸。

调节pH值使用的碱性pH值调节剂选自三乙醇胺、氢氧化钠或氨水。

本发明制得的噻唑膦微胶囊悬浮剂可用于防治番茄、黄瓜、大姜等作物的根结线虫。其具体的用法用量为：2250-3000克/公顷，施药方法为：用水将药物溶解后灌根。

与现有技术相比，本发明利用微胶囊化技术，将活性物质包覆于高分子基材料使得其缓慢释放，提高药物利用效率，控制并延长药物释放周期等。该方法制备的噻唑膦微胶囊制剂具有如下优点：

1.收率达到85％以上，包覆效率高，缓释周期长。

2.微囊化工艺简单，操作方便，反应稳定，易于控制，而且设备投资少，辅助添加剂少，生产成本低，市场竞争力大，适合工业化生产。

3.通过微囊化控制使噻唑膦释放得到控制，可以延长其对害虫的控制期，提高有效利用率，巩固防治效果。

4.制备的农药不易受雨水的破坏或被光线照射产生降解现象，还能有效控制对地下水的污染，降低对环境的影响。

5.其高效、低毒、低残留和对环境友好的特点，备受广大农民朋友的喜爱。对人畜具有较高的安全性，是一种很好的绿色环保农药，符合我国农药产业的发展方向。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

1、囊材的制备

称取40.0kg尿素与97.3kg质量比浓度为37％的甲醛(n尿素∶n甲醛＝1∶1.8)混合，用NH₄Cl溶液调节pH值至8-8.5，同时缓慢加温至70℃，保温下继续搅拌1h，得黏稠透明的溶液物质，加入蒸馏水194.6kg，配制成质量比浓度为28％的尿素-甲醛预聚物水溶液，即得囊材。

2、微胶囊的形成

常温下将45kg噻唑磷原油加入3～5滴磷酸三丁酯，搅拌均匀后加入盛有45kg囊材的容器中，然后加入2.5kg质量比浓度为30％的苯乙烯-马来酸酐钠盐、2.5kg海藻酸钠和2.5kg聚丙烯酸钠，1500r·min^-1搅拌20min形成稳定的O/W乳液；之后降低转速至800r·min^-1，60min内少量多次加入浓度为2％(质量体积比)的盐酸调节pH值为2.0，发生缩聚反应；逐步升温至60℃，固化囊壁；到达反应终点后加入氢氧化钠溶液调节pH值至7.0，加入1.5kg拉开粉(丁基萘磺酸钠)和1kg黄原胶至总量为100kg，并使其凝聚、固化，过滤、干燥，即得成品噻唑磷微胶囊悬浮剂。

实施例2

在装有搅拌装置的三口烧瓶中加入尿素和甲醛(摩尔比约为1∶1.5)，用氢氧化钠溶液调节溶液的pH值到8-9左右。升温至70-80℃反应得稳定的脲醛树脂预聚体，加入蒸馏水的量是甲醛的2倍，配制成质量比浓度为25-35％的囊材。取25g噻唑磷原油和40g囊材加入到250ml三口烧瓶中，加入0.5g辛基酚聚氧乙烯醚、3g十二烷基苯磺酸钠、1.5g聚乙烯醇，1300r·min^-1搅拌25min形成稳定的O/W乳液；之后降低转速至6001300r·min^-1，60min内分批次加入浓度为4％(质量比)的醋酸调节pH值为2.5，发生缩聚反应；逐步升温至40-60℃固化囊壁；固化1h～3h后加入氢氧化钠调节pH值至7.0，加入0.5g萘磺酸甲醛缩合物和3g膨润土，并混合均匀，并使其凝聚、固化，过滤、干燥，即得成品噻唑磷微胶囊悬浮剂。

实施例3

取明胶100g，加入蒸馏水，配制成质量比浓度为10％的明胶水溶液。取明胶水溶液25g，保持温度在40℃，pH＝7；将15g噻唑磷，8g吐温-20、8g二乙胺混合均匀后，在搅拌条件下加入明胶水溶液中。继续保持温度在40℃，搅拌并加入25g质量比浓度为10％的阿拉伯树胶水溶液混合，搅拌滴加浓度为10％浓度的醋酸溶液直至混合体系的pH值为4.0，此时溶胶粘度逐渐增加，变得不透明。结果使原来的水包油两相体系转变成凝聚相在噻唑磷周围聚集并形成包覆。当凝聚相形成后，使混合物体系离开水浴自然冷却至室温，再用冰水浴使体系降温至5-10℃，保持1h-3h，然后进行固化处理。把悬浮液体系冷却到0-5℃，并加入10％NaOH，使溶液成pH＝9，加入质量比浓度为37％的甲醛溶液，搅拌，并以30分钟升高一度的速度，升温至50℃使凝聚相完成固化，过滤、干燥，即得到噻唑磷微胶囊悬浮剂。

实施例4

取羧甲基纤维素钠100g，加入蒸馏水，配制成质量比浓度为15％的羧甲基纤维素钠水溶液。取羧甲基纤维素钠水溶液40g，保持温度在45℃，pH＝7.5；将30g噻唑磷，8g吐温-60混合均匀后，在搅拌条件下加入羧甲基纤维素钠水溶液中。继续保持温度在50℃，搅拌，并滴加质量比浓度为8％的醋酸溶液直至混合体系的pH值为4.5，此时溶胶粘度逐渐增加，变得不透明。结果使原来的水包油两相体系转变成凝聚相在噻唑磷周围聚集并形成包覆。当凝聚相形成后，使混合物体系离开水浴自然冷却至室温，再用冰水浴使体系降温至10℃，保持3h，然后进行固化处理。把悬浮液体系冷却到5℃，并加入10％NaOH，使溶液成pH＝11，搅拌，升温至50℃使凝聚相完成固化，过滤、干燥，即得到噻唑磷微胶囊悬浮剂。分散剂得发

为使噻唑磷微胶囊悬浮剂具有稳定的药效，特依据“农药质量标准汇编(2006)”中产品质量标准的规定，测定本实施例制备的噻唑磷微胶囊悬浮剂的性能指标。具体性能指标详见表1。

表1 一种噻唑磷微胶囊悬浮剂的性能指标

表1表明本实施例制得的微胶囊悬浮剂悬浮性好，包覆率高的性能。各项检测指标均显著优于现有农药标准。

实施例5

对实施例1～4所制噻唑磷微胶囊悬浮剂的稳定性进行试验

试验方法：冷贮藏稳定性采用0℃贮藏7天；热稳定性采用54±2℃贮藏14天。悬浮率按照GB/T2467.5-2003农药悬浮剂中悬浮率测定方法进行；pH值按照GB1601-1993农药pH值的测定方法进行；包覆率按照Q/SNHG061-2010检测方法进行；持久起泡性按照HG/T2467.5-2003中的“持久起泡性试验”测定方法进行；湿筛实验(通过75μm试验筛的通过率)按GB/T16150中的“湿筛法”。

试验结果，详见表2、表3。

表2 产品热贮稳定性试验结果

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4
					悬浮率	85	83	84	82
包覆率	97	98	96	96
					pH值	6.2	6.3	6.3	6.1
持久起泡性	20	21	25	25
					湿筛实验	98	97	96	96

表3 产品冷贮稳定性试验结果

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4
					悬浮率	89	88	90	86
包覆率	98	98	97	97
					pH值	6.2	6.2	6.3	6.2
持久起泡性	22	21	24	22
					湿筛实验	98	97	96	96

实施例6

对实施例1～4所制噻唑磷微胶囊悬浮剂的药效进行试验

(一)噻唑磷微胶囊悬浮剂对黄瓜根结线虫的防治效果。

试验方法：将实施例1～4所得噻唑磷噻唑磷微胶囊悬浮剂进行防治黄瓜根结线虫田间药效试验，根据GB/T17980.72-2004，农药田间药效试验准则(二)第72部分：杀虫剂防治旱地地下害虫，试验结果如表3。对照药品10％噻唑磷颗粒剂由日本石原产业株式会社提供。

试验结果：详见表4。

表4 噻唑磷微胶囊悬浮剂对土中黄瓜根结线虫2龄幼虫的控制效果

实施例1～4所制得噻唑磷微胶囊悬浮剂对番茄根结线虫的防治效果

试验方法：用噻唑磷微胶囊悬浮剂进行防治番茄根结线虫的田间药效试验，根据GB/T17980.72-2004，农药田间药效试验准则(二)第72部分：杀虫剂防治旱地地下害虫，试验结果如表5。

表5 噻唑磷微胶囊悬浮剂对土中番茄根结线虫2龄幼虫的控制效果

上述实验表明，实施例1～4制备的噻唑磷微胶囊悬浮剂对土中番茄根结线虫2龄幼虫的控制效果明显优于现有产品。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种噻唑膦微胶囊悬浮剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备囊材：将尿素、甲醛按照摩尔比为1∶1～1∶3的配比混合，调节pH值到6.8～9.1，升温至59～81℃，保温反应0.4h～3.8h，然后加入蒸馏水，得到稳定的尿素-甲醛预聚体水溶液；

(2)制备囊芯组合物：将噻唑膦溶于有机溶剂中，再加入乳化剂溶液，搅拌形成稳定的噻唑膦油水乳液；

(3)制备噻唑膦微胶囊悬浮剂：将尿素-甲醛预聚体水溶液加入到噻唑膦油水乳液中，搅拌使尿素-甲醛预聚体溶解于乳化液的分散介质中，缓慢调节pH降至1.4～5.1，进行缩聚反应0.9～3.1h后，加入分散剂，升温至38～75℃，继续反应1.8～6h后停止反应，再调节反应物的pH值至5.5～8.5，冷却后、过滤离心、干燥、即得噻唑膦微胶囊悬浮剂。

2.根据权利要求1所述的一种噻唑膦微胶囊悬浮剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)制备囊芯组合物的具体步骤为：

将噻唑膦溶解于有机溶剂中，其中噻唑膦与有机溶剂体积比为1∶10～1∶40，搅拌使噻唑膦充分溶解，再加入1～4wt％的乳化剂溶液，其中，乳化剂溶液与有机溶剂的体积比为1∶2～1∶4，然后以1000～2000r/min的转速搅拌10～50min使噻唑膦充分分散，当混合相溶液澄清形成稳定的噻唑膦油水乳液。

3.根据权利要求1所述的一种噻唑膦微胶囊悬浮剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)制备噻唑膦微胶囊悬浮剂具体步骤如下：

室温下将尿素-甲醛预聚体水溶液加入到噻唑膦油水乳液中，所述的尿素-甲醛预聚体水溶液与溶解噻唑膦的有机溶剂的体积比为4∶5～4∶6，在1000～2000r/min，继续搅拌8～55min，使尿素-甲醛预聚体溶解于乳化剂溶液的分散介质中，然后降低搅拌的速度至450～950r/min，缓慢调节溶液的pH值，在18～22min内使溶液的pH值降至1.4～5.1，缩聚反应0.9～3.1h后，加入0.3～2wt％的分散剂溶液，分散剂溶液与有机溶剂的体积比6∶5～10∶5，并升温至38～75℃，继续保温反应1.8～6h，取消加温，停止反应，调节反应物的pH值至5.5～8.5，冷却后、过滤离心、干燥、即得噻唑膦微胶囊悬浮剂。

4.根据权利要求1所述的一种噻唑膦微胶囊悬浮剂的制备方法，其特征在于，所述的甲醛为20～50wt％的甲醛溶液。

5.根据权利要求1所述的一种噻唑膦微胶囊悬浮剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，甲醛溶液与蒸馏水的体积比为1∶1～1∶4。

6.根据权利要求1所述的一种噻唑膦微胶囊悬浮剂的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂选自石油醚、环己酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷、苯、甲苯、混苯、氯苯、二甲苯或吡咯烷酮中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的一种噻唑膦微胶囊悬浮剂的制备方法，其特征在于，所述的乳化剂选自梨醇三油酸酯、木质素磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钙、NP-10磷酸酯、NP-10、蓖麻油聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、高分子羧酸盐、羧甲基纤维素钠或萘磺酸盐中的一种或者多种。

8.根据权利要求1所述的一种噻唑膦微胶囊悬浮剂的制备方法，其特征在于，所述的分散剂选自净洗剂LS、木质素磺酸钠、木质素磺酸钙或聚羧酸盐分散剂D500中的一种或几种。

9.根据权利要求1所述的一种噻唑膦微胶囊悬浮剂的制备方法，其特征在于，调节pH值使用的酸性pH调节剂选自盐酸、盐酸-氯化钾缓冲溶液、柠檬酸或磷酸。

10.根据权利要求1所述的一种噻唑膦微胶囊悬浮剂的制备方法，其特征在于，调节pH值使用的碱性pH值调节剂选自三乙醇胺、氢氧化钠或氨水。