CN1055280A - 有机磷农药水乳剂配方 - Google Patents
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Abstract
本发明属于农药加工技术,需解决配方及工艺问
题,水不溶性液体有机磷农药(杀螟硫磷、马拉硫磷、
甲基对硫磷、甲基异柳磷、稻丰散等),乳化剂(烷基芳
基聚氧乙烯聚氧丙烯醚、烷基芳基甲醛树脂聚氧乙烯
醚),稳定性(烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯),防冻剂(乙
二醇、聚乙二醇、甘油、尿素)及水,经匀化工艺制成水
乳剂。本剂不使用有机溶剂,无燃烧爆炸危险,农药
气味小,可降低成本及毒性,能直接用于飞机或地面
微量喷雾。
Description
本发明涉及水不溶性液体有机磷农药原油,加用乳化剂、稳定剂、防冻剂及水,经匀化工艺过程,制成高浓度乳状液水乳剂的农药加工制剂技术领域。
水乳剂(water emulsion)过去曾称浓乳剂(emulsion concentrate),为水不溶性液体农药原油分散、乳化、悬浮在水相介质中的不透明浓乳剂农药制剂,加水稀释即成乳剂(emulsion)。对缺乏农药专业知识的群众来说,很容易与过去常用的乳油(emulsitiable concentrate)相混淆,乳油为用农药原油、乳化剂、有机溶剂配制而成的单相透明溶液制剂,加水稀释,才能成为不透明的乳剂。
水乳剂是一个待开发的新剂型领域,水乳剂具有乳油的优点而成本低于乳油,从防治效果和防治费用的对比,就可以看到水乳剂具有显著的经济效益和社会效益,因而具有发展前途和生命力。水乳剂可以取代相当数量的乳油制剂,特别是我国吨位较大的乳油品种,而成为一种新兴的农药剂型。
1957年我所王君奎等同志研究过蒽油浓乳剂,用营口造纸厂付产亚硫酸纸浆废液浓缩液(含固体物46%),加入石景山钢铁厂付产品蒽油(比重1.12,20℃;高于270℃的馏分为47%),在搅拌研磨下,使蒽油分散成1-5微米的小油珠,随着蒽油加入量的增加,整个系统粘度亦逐渐增加,加入适当水进行稀化,再加入蒽油,继续分散研磨,使粘度再次增加,依次加入水和蒽油,可制得50-60%蒽油浓乳剂,而含亚硫酸纸浆废液固体物仅为7.5-12%。50-100倍液用,防治果树越冬红蜘蛛卵,效果良好,但因蒽油对作物(棉花、豆类、瓜类)有药害,使用受到限制,贮存时易于分层,故没有投入工业生产。
1958年美国施多福化学公司(Stauffer Chemical Company)有对硫磷浓乳剂商品出售。
1963年我所王君奎同志发表关于25%滴滴涕浓乳剂的试制研究报告。其配方为:滴滴涕原粉25.1%,动力苯36.0%,柴油2.0%,碱法纸浆废液固体物3.0%,尿素3.0%,拉开粉0.05%,水30.85%,1962年在北京农药厂生产3吨,该制剂在3200转/分离心机上,离心9小时,不分层。50℃贮藏14天,稳定度不下降,-23℃冷冻14天,-50℃冷冻7天,再放在室温下,仍能恢复原状,没有出现滴滴涕结晶。成本仅为25%滴滴涕乳油的三分之二,药效与乳油相当。
1974年美国在日本申请的公开专利(昭49-54547),用对硫磷、马拉硫磷、地亚农、乙拌磷制成水包油型乳剂。将水不溶性的有机磷杀虫剂,包存在直径为1000埃以下(最好是直径为500埃以下)的胶束中,形成有机相为不连续相形态的乳浊液系统,即不溶性的有机磷杀虫剂,以溶解于直径1000埃以下的胶束中的形式而存在,形成透明度好,热力学稳定性强的水包油型乳剂。如:水不溶性有机磷杀虫剂0.001-5%,乳化剂0.001-20%,助溶剂0.001-15%,余量为水(60-99.997%)。
1977年日本公开专利(昭52-122628)为水包油型杀虫剂的乳化剂,是用甲醛与(Ⅰ)的缩合物。
R1=烷基苯基、苄基、异丙苯基、苯基、苯乙烯基。
R2=H或烷基。
n+n′=6-40
例:杀螟硫磷10%,二苯乙烯基苯基甲醛树脂聚氧丙烯聚氧乙烯醚50%,水40%,制成的水包油型的乳剂,在室温下稳定。
1978年日本专利(昭53-13696)为水性剂型杀虫剂,即为有机磷杀虫剂浓乳剂制剂,以水取代有机溶剂,含有有机农药5-20%,界面活性剂5-60%,稳定剂(环氧化物)0.5-3%,控制制剂的某些条件(pH3.5-7.5),防止制剂中有效成分的水解,而制成一种长期稳定的新剂型。使用的农药品种有:倍硫磷、杀螟硫磷、地亚农、马拉硫磷、皮蝇磷、敌百虫、毒死蜱、稻丰散、乐果、异砜磷、辛硫磷、杀螟睛等。例:马拉硫磷10克、三苯乙烯基苯基聚氧乙烯醚(乙烯分子数=12)20克,月桂基硫酸钠1克,混合后,加pH调整剂(1/15M磷酸氢二钠1容积,与1/15M磷酸氢二钾9容积的混合液,pH5.9)69克,徐徐注加,同时充分搅拌,溶解形成均一透明液体,40℃8周分解率3.52%,室温下(5-35℃)1年分解率4.16%。
1979年日本公开专利(昭54-31566)为杀虫的水包油型乳剂。2-10%聚乙烯醇溶液,或0.1-2.0%阿拉伯树胶为增粘剂,与有机磷杀虫剂(水中溶解度,在10℃小于1000ppm者)并加水调配。制成水包油的乳剂,此乳剂优于有效成分在有机溶剂中的乳油,具有良好的性能。例:杀螟硫磷10克,10%聚氧乙烯醇溶液40克,20%Agrisol FL-100F 50克,制成乳液,在40℃保持3个月,分解率仅0.7%,杀螟硫磷没有沉淀。
1979年日本在加拿大申请的专利(CA 1054049)为浓液体杀虫组成物,为了使杀虫剂能溶于水中,把一定量的表面活性剂,加到杀虫剂的水液中,而制成稳定的高浓度有机磷杀虫剂水液。例:倍硫磷5克,二(苯乙烯基甲基苯基)聚氧乙烯醚15克,配制成的浓乳剂,稳定度及杀虫活性与倍硫磷乳油相当。
1981年法国在日本申请的专利(昭56-120609),为20-55%伏杀磷浓乳剂。其制法为:在保温52℃的容器中,加入热水575毫升,防冻剂乙二醇50克,阴例子界面活性剂(Soprophor FL)50克,混合液在激烈搅拌下,加入熔融的伏杀磷500克,制成乳浊液,以具有夹套可以迅速冷却的球磨机进行研磨,至在25℃粒径为0.5-10微米(其中90%的粒径为2-5微米),再加入增粘剂黄原胶(Rhodopol XB22),制成伏杀磷水性悬浊液。20℃3个月无沉淀,35℃3个月仍能保持悬浊液状态,无明显的化学变质。
1981年日本公开专利(昭56-49303,昭56-49307)为水包油型悬浊状杀虫杀螨组合物。含合成菊酯1-50%,聚乙烯醇或阿拉伯树胶2-10%,增粘剂0.1-20%,余量为水,经匀化器匀化5分钟,粒径1-40微米,50℃1个月分解率0%,3个月分解率1.0%,6个月分解率3.5%。
1982年日本公开专利(昭57-171431)为均一稳定优良水包油型乳剂的经济方便制造法。以可被界面活性剂高浓度溶解或分散的溶媒,与HLB值为2以上的非离子界面活性剂,或两性界面活性剂,或离子性界面活性剂,单用或混用,与在100℃以下为液状或膏状的油性物质混合,加水,制成水包油型乳剂,可应用于医药、食品、化妆品、涂料、纤维、农药各领域。
七十年代和八十年代,国外不断公开了许多有关水乳剂的专利,说明有机磷农药水乳剂,已受到农药制剂研究人员的关切。
本发明的目的在于克服上述已有技术中的缺陷,提出几种有机磷农药水乳剂配方及其加工工艺,使水乳剂农药剂型能够适于生产。
以下详细叙述本发明的主要内容:
本发明所提供的有机磷农药水乳剂,由有机磷农药、乳化剂、稳定剂、防冻剂及水经过匀化工艺制成。图1为本发明的工艺流程图。
本发明五种水乳剂,其有机磷农药采用下列品种之一:杀螟硫磷、马拉硫磷、甲基异柳磷、稻丰散、甲基对硫磷。
本发明所选用的乳化剂为烷基芳基聚氧乙烯、聚氧丙烯醚(Ⅱ)及烷基芳基甲醛树脂聚氧乙烯醚(Ⅲ)两种之一,其用量至少为2%,最高为10%,以5-7%为宜,它可保持水乳剂长期稳定的乳化状态。
m=2-4
R=C0-9
本发明所用的稳定剂为下列六种之一:对苯二酚、环氧丙烷苯基醚、pH6.6缓冲液,磷酸三丁酯、环氧氯丙烷、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯(Ⅳ)。这六种之中以磷酸三丁酯、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯为最好,它们本身即是稳定剂,又是乳化剂,具有双重效用,可以减少乳化剂的用量。选用稳定剂的合格标准为:54±2℃,热贮两周分解率小于10%。
本发明所采用的防冻剂为下列四种之一:乙二醇、聚乙二醇、甘油、尿素。这四种之中以尿素为最好,因为尿素来源充足,价格便宜,并具有肥效作用,还可增加制剂的比重,加快雾滴在空中的降落速度,减少水分蒸发及飘移距离,适于飞机和地面微量喷雾,该制剂在-10℃24小时不冻结。
以下分别叙述本发明五种水乳剂的配方:
1、杀螟硫磷水乳剂(按重量百分比):杀螟硫磷30-60;乳化剂5-7;稳定剂1-3;防冻剂5-8;余量为水。
2、马拉硫磷水乳剂配方(按重量百分比):马拉硫磷30-60;乳化剂5-7;稳定剂1-3;防冻剂5-8;余量为水。
3、甲基异柳磷水乳剂配方(按重量百分比):甲基异柳磷30-60;乳化剂5-7;稳定剂1-3;防冻剂5-8;余量为水。
4、稻丰散水乳剂配方(按重量百分比):稻丰散30-60;乳化剂5-7;稳定剂1-3;防冻剂5-8;余量为水。
5、甲基对硫磷水乳剂配方(按重量百分比):甲基对硫磷30-60;乳化剂5-7;稳定剂1-3;防冻剂5-8;余量为水。
以下详细叙述本发明的实施例:
一、50%杀螟硫磷水乳剂
取83%杀螟硫磷原油61公斤(83%×61=50.63),乳化剂烷基芳基聚氧乙烯聚氧丙烯醚5公斤,稳定剂pH6.6的缓冲液2公斤,防冻剂聚乙二醇5公斤,水28.3公斤,经过乳化、匀化、检测、包装,即制成50%的杀螟硫磷水乳剂。
该产品外观为淡棕黄色乳状液,比重1.18±0.02℃(20℃),粘度100-600厘泊,水中分散性能较好,表面张力(1000倍液)40-50达因/厘米2,乳化稳定性(4000转/分,5分钟)稳定,平均油珠直径(1000倍液)1.7-1.8微米,-10℃24小时不冻结。
产品技术指标:杀螟硫磷含量≥30%,乳液稳定性(稀释500倍)较好,PH值5-7,贮藏稳定性好(54±2℃,热贮两周,分解率≤10%),-10--15℃冷贮24小时,室温下仍能恢复原有的物理化学性状。常温下该产品可贮藏三年以上不分解。
毒力测定结果:
表一 50%杀螟硫磷水乳剂对棉铃虫幼虫毒力测定结果表
(1988年10月21日,北京马连洼本所)
供试药剂 | 回归方程 | LC50(ppm) | LC50置信界限 | 相对毒力 |
20%杀螟硫磷水乳剂 | Y=0.4816+2.5999X | 54.6891 | 40.0286-74.7223 | 1 |
50%杀螟硫磷乳油 | Y=0.3366+2.1095X | 162.4179 | 116.5617-226.3193 | 2.9698 |
50%杀螟硫磷水乳剂对棉铃虫的毒力,高于50%杀螟硫磷乳油。两者毒力的比值为1∶3,即毒力增加2倍,可充分说明水乳剂剂型比乳油剂型的毒力优越。
表二 10%杀螟硫磷水乳剂及乳油对昆虫毒力测定结果表
杀螟硫磷水乳剂对供试昆虫的杀虫毒力高于杀螟硫磷乳油,而对供试昆虫的击倒毒力,则水乳剂效果不如乳油,这是因为缺乏有机溶剂的作用。
毒性试验结果:
表三 50%杀螟硫磷水乳剂及乳油对大鼠急性毒性试验结果表
(1990年6月11日 江西医学院毒理研究室)
毒性试验供试药剂 | 大鼠经口急性毒性 | 大鼠经皮急性毒性 | ||
LD50mg/kg | 相对毒性 | LD50mg/kg | 相对毒性 | |
50%杀螟硫磷水乳剂50%杀螟硫磷乳油 | 1218621 | 10.5 | 23971598 | 10.67 |
50%杀螟硫磷水乳剂对SD系大白鼠的急性毒性比50%杀螟硫磷乳油低。经口相对毒性为1∶0.5,即毒性减低1/2;经皮相对毒性为1∶0.67即毒性减低1/3,均属低毒。
田间药效试验:
(注:本说明书除文中另有标明年份外,其它均为1989年)
表四 50%杀螟硫磷水乳剂田间药效试验结果表
二、50%马拉硫磷水乳剂
取80%马拉硫磷原油63公斤(80%×63=50.4),乳化剂烷基芳基甲醛树脂聚氧乙烯醚6公斤,稳定剂对苯二酚2公斤,防冻剂甘油6公斤,水23.8公斤,经过乳化、匀化、检测、包装,即制成50%的马拉硫磷水乳剂。
该产品外观为乳白色乳状液,比重1.15±0.02(20℃),粘度100-600厘泊,水中分散性能良好,表面张力(1000倍液)40-50达因/厘米2,乳化稳定性(4000转/分,5分钟)稳定,平均油珠直径(1000倍液)1.7-1.8微米,热贮分解率6.64%,-10℃24小时不冻结。
产品技术指标:马拉硫磷含量≥30%,乳液稳定性(稀释500倍)合格,pH5-7,贮存稳定性好(54±2℃,热贮两周分解率≤10%),-10--15℃冷贮24小时室温下仍能恢复原有的物理化学性状,室温下该产品可保存三年以上,不出现任何分解。田间药效试验:
表五 50%马拉硫磷水乳剂田间药效试验结果表
三、30%甲基异柳磷水乳剂
取60%甲基异柳磷原油50公斤(60%×50=30),乳化剂烷基芳基聚氧乙烯聚氧丙烯醚5公斤,稳定剂磷酸三丁酯3公斤,防冻剂尿素5公斤,水37公斤,经过乳化、匀化、检测、包装,即制成30%甲基异柳磷水乳剂。
该产品外观为乳白色乳状液,比重为1.06±0.02(20℃),粘度100-600厘泊,水中分散性能良好,表面张力(1000倍液)40-50达因/厘米2,乳化稳定性(4000转/分,5分钟)稳定,平均油珠直径(1000倍液)1.7-1.8微米,热贮分解率为7.70%,-10℃24小时不冻结。
产品技术指标:甲基异柳磷含量≥30%,乳液稳定性合格(稀释500倍),pH值5-7,贮存稳定性(54±2℃,热贮两周分解率≤10%)好,-10℃--15℃冷贮24小时,室温下仍能恢复原有的物理化学性状,常温下该产品可保存三年以上。
田间药效试验:
表六 30%甲基异柳磷水乳剂田间药效试验结果表
四、50%稻丰散水乳剂
取92%稻丰散原油55公斤(92%×55=50.6),乳化剂烷基芳基甲醛树脂聚氧乙烯醚7公斤,稳定剂环氧氯丙烷3公斤,防冻剂甘油8公斤,水28.2公斤,经乳化、匀化、检测、包装,即制成50%稻丰散水乳剂。
该产品外观为乳白色乳状液,比重为1.13±0.02(20℃),粘度100-600厘泊,水中分散性能良好,表面张力(1000倍液)40-50达因/厘米2,乳化稳定性(4000转/分,5分钟)稳定,平均油珠直径(1000倍液)1.7-1.8微米,热贮分解率为7.29%,-10℃24小时不冻结。
产品技术指标:稻丰散含量≥30%,乳液稳定性合格(稀释500倍),pH值5-7,贮存稳定性(54±2℃,热贮两周分解率≤10%)好,-10℃--15℃冷贮24小时,室温下仍能恢复原有的物理化学性状,常温下该产品可保存三年以上。
田间药效试验:
表七 50%稻丰散水乳剂田间药效试验结果表
五、50%甲基对硫磷水乳剂
取90%甲基对硫磷原油56公斤(90%×56=50.4),乳化剂烷基芳基甲醛树脂聚氧乙烯醚5公斤,稳定剂环氧丙烷苯基醚1公斤,防冻剂甘油5公斤,水33.8公斤,经乳化、匀化、检测、包装,即制成50%甲基对硫磷水乳剂。
该产品外观为淡棕黄色乳状液,比重为1.20±0.02(20℃),粘度100-600厘泊,水中分散性能良好,表面张力(1000倍液)40-50达因/厘米2,乳化稳定性(4000转/分,5分钟)稳定,平均油珠直径(1000倍液)1.7-1.8微米,热贮分解率为8.87%,-10℃24小时不冻结。
产品技术指标:甲基对硫磷含量≥30%,乳液稳定性合格(稀释500倍),pH值5-7,贮存稳定性(54±2℃,热贮两周分解率≤10%)好,-10℃--15℃冷贮24小时,室温下仍能恢复原有的物理化学性状,常温下该产品可保存三年以上。
田间药效试验:
表八 50%甲基对硫磷水乳剂田间药效试验结果表
本发明较已有技术相比具有以下积极效果:
1、本发明有机磷农药水乳剂的有效成分含量高,与现用乳油含量相当。而过去文献报导有机磷农药水乳剂的有效成分含量很低,仅为0.001-5%,最高亦不超过20%。
2、本发明有机磷农药水乳剂的界面活性剂用量较低,仅为5-7%,而过去文献报导有机磷农药水乳剂的界面活性剂用量较高,一般用量均大于20%,最高的达50%,它直接影响经济效益,增大成本,故不能投入批量生产。
3、本发明有机磷农药水乳剂使用含磷表面活性剂为稳定剂,它可减少乳化剂的用量,以进一步降低成本。
4、本发明有机磷农药水乳剂,使用尿素为防冻剂,它来源充足,价格便宜,并具有肥效作用。本制剂在-10℃24小时不冻结。可增加制剂比重,增加空中的降落速度,减少飘移,适于飞机喷撒。
5、本发明有机磷农药水乳剂,可以不需加水稀释,直接喷施原液,用于飞机或地面微量喷雾,剂量50-400克/亩,有效药量10-50克/亩,较地面使用手动喷雾机具进行常量喷雾,剂量50-100公斤/亩,工效可提高100倍,而过去文献报导有机磷农药水乳剂,均无直接喷施原液,用于飞机或地面微量喷雾的使用方法。
Claims (12)
1、一种有机磷农药水乳剂,经匀化工艺制成,其特征在于该水乳剂由有机磷农药、乳化剂、稳定剂、防冻剂及水组成。
2、根据权利要求1所述的有机磷水乳剂其特征在于所用的有机磷农药品种为下列之一:杀螟硫磷、马拉硫磷、甲基异柳磷、稻丰散、甲基对硫磷。
3、根据权利要求1所述的有机磷农药水乳剂,其特征是所用乳化剂为下列品种之一:烷基芳基聚氧乙烯聚氧丙烯醚、烷基芳基甲醛树脂聚氧乙烯醚。
4、根据权利要求1所述的有机磷农药水乳剂,其特征在于所用的稳定剂品种为下列之一:对苯二酚、环氧丙烷苯基醚、pH6.6缓冲液,磷酸三丁酯、环氧氯丙烷、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯。
5、根据权利要求1所述的有机磷农药水乳剂,其特征是所用的防冻剂为下列之一:乙二醇、聚乙二醇、甘油、尿素。
6、根据权利要求1所述的水乳剂,其特征在于杀螟硫磷水乳剂的配方为(按重量百分比):杀螟硫磷30-60;乳化剂5-7;稳定剂1-3;防冻剂5-8;余量为水。
7、根据权利要求1所述的有机磷水乳剂,其特征在于马拉硫磷水乳剂配方为(按重量百分比):马拉硫磷30-60;乳化剂5-7;稳定剂1-3;防冻剂5-8;余量为水。
8、根据权利要求1所述的有机磷水乳剂,其特征在于甲基异柳磷水乳剂配方为(按重量百分比):甲基异柳磷30-60;乳化剂5-7;稳定剂1-3;防冻剂5-8;余量为水。
9、根据权利要求1所述的有机磷水乳剂,其特征在于稻丰散水乳剂配方为(按重量百分比):稻丰散30-60;乳化剂5-7;稳定剂1-3;防冻剂5-8;余量为水。
10、根据权利要求1所述的有机磷水乳剂,其特征在于甲基对硫磷水乳剂配方为(按重量百分比):甲基对硫磷30-60;乳化剂5-7;稳定剂1-3;防冻剂5-8;余量为水。
11、根据权利要求4所述的稳定剂,其特征在于磷酸三丁酯、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯即是稳定剂,又是乳化剂。
12、根据权利要求5所述的防冻剂,其特征在于最佳防冻剂为尿素。
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