CN108967420A - 一种纳米植物油助剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种纳米植物油助剂及其制备方法。本发明纳米植物油助剂包括如下质量百分比的组分:植物油源溶剂20％～60％、抗漂移剂0.1％～5％、表面活性剂1％～40％、抗氧化剂0.1％～5％、水1％～40％。本发明纳米植物油助剂安全环保，易降解，抗飘移，吸湿保湿性能好，抗蒸发性能强，兼容性强，制备工艺简单且条件易控，生产成本低。

Description

一种纳米植物油助剂及其制备方法
技术领域
本发明属于农药技术领域，涉及一种纳米植物油助剂及其制备方法。
背景技术
随着中国农业现代化之路的演进，土地流转的国家政策开放，规模化农田越来越多，对于机械化、智能化农事服务需求也越来越旺盛。近三年农业植保无人机飞防事业迅猛发展，每年近千万亩农田利用植保无人机进行防治作业，在病虫害专业化统防统治、农药减量使用、农业喷洒机械化智能化的进程上起到了巨大的推动作用，既能有效的节省农业施药成本，又能提升防控效率。
虽然，国内无人机在硬件发展方面不断突破进步，但是农药低空喷洒领域不仅仅是硬件方面的发展，最为关键的问题在于植保无人机低空喷洒所涉及的喷雾助剂和药剂的发展及供给短缺。
目前国内已经取得登记的近4万种农药产品主要适用于常规兑水喷雾，仅适用于人工或者大型机械进行防治喷洒，其用水量为15-60kg/亩。而植保无人机进行喷洒作业的亩用水量在500g-2000g不等，根据需求可调节用水量，从用水量可看出植保无人机喷洒属于低容量或者超低容量喷雾。低容量或超低容量喷洒模式下，对于药液的沉降性、抗漂移性、润湿性、高附着性有着特殊的要求。针对上述要求，国内也有部分农药产品进行了超低容量液剂的登记，但是其产品线不足，仅有少部分产品能够做成超过低容量液剂，远远不能满足农户在防治病虫害过程中的选择，这也限制了超低容量液剂在植保无人机喷洒领域的推广应用。
因此，为了让数万个农药登记产品能够在植保无人机的低空喷洒领域进行运用，在其已经稀释好的药液中加入专用喷洒助剂或直接与农药制剂混用是一种有效解决方案。专用喷洒助剂的加入可以控制喷雾雾滴的大小，防止雾滴漂移带来的环境风险，其优异的分散功能能够让雾滴在喷散的过程中均匀分布，避免了传统施药药液浓度过高产生药害的情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纳米植物油助剂，有助于解决常规农药制剂产品在低空喷洒使用过程中出现的易挥发、易飘失以及混配过程中出现的药物絮凝、沉淀以及喷雾安全性和影响药效等问题。
为了实现上述发明目的，本发明是通过如下技术手段来实现的：
一种纳米植物油助剂，其特征在于，包括如下质量百分比的组分:植物油源溶剂20％～60％、抗漂移剂0.1％～5％、表面活性剂1％～40％、抗氧化剂0.1％～5％、水1％～40％；
所述植物油源溶剂选自α-蒎烯、D-柠烯、长叶烯、莰烯和脱氢枞酸中的两种或两种以上的混合物；
所述抗漂移剂选自半乳糖甘露聚糖、非离子聚丙烯酰胺和聚丙烯酸钠中的一种或两种以上的混合物；
所述表面活性剂选自C10-C16脂肪醇聚氧乙烯醚、12胺-18胺脂肪胺聚氧乙烯醚、多芳基酚聚氧乙烯醚、辛基丁二酸酯磺酸钠盐、双烷酰胺双磺酸钠盐双子型表面活性剂、醇醚羧酸盐和C12-C14聚氧乙烯醚甲醛缩合物硫酸酯盐中的两种或两种以上的混合物；
所述抗氧化剂选自2，6-二叔丁基对甲酚和丁基羟基茴香醚中的一种或两种的混合物。
优选地，所述植物油源溶剂为30％～60％、抗漂移剂0.1％～4％、表面活性剂5％～35％、抗氧化剂0.2％～3％、水15％～40％。
另一方面，本发明提供一种纳米植物油助剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤:根据权利要求1或2所述的纳米植物油助剂所述的组分及其含量分别量取各组分，将称取的各组分进行混料处理。
上述成分按一定比例混合之后的成品按一定量进行使用之后可以改善农药稀释液的挥发性、铺展性，黏着性以及雾滴的沉降性能，结合药剂本身最终保证植保无人机的低空低容量喷洒的效果。
与现有技术相比，本发明至少产生以下有益效果：
(1)本发明所采用的油性体系由植物油源做为主要溶剂，其自身高闪点、可再生、安全可降解以及对人畜以及水生生物无毒无害；
(2)本发明助剂加入的高分子抗飘移性溶剂，使用时提高了本发明的稳定性，兼具吸湿保湿性能，增加了低空喷洒时的抗蒸发性能；
(3)本发明所选择的表面活性剂能够有效提高稀释药液中小分子的空间位阻，保障农药稀释液的混配稳定性，提升稀释后药液的铺展性、润湿性和渗透性；
(4)本发明助剂制备工艺简单，可有效降低生产成本；
(5)本发明助剂适配性好，适用于低容量喷雾或超低容量喷雾。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合具体实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。在本发明中，如果没有特殊说明，以下所涉及的各个组分的百分含量均为质量百分含量。
实施例1
一种纳米植物油助剂，由如下质量百分比组分组成：
α-蒎烯 15％
D-柠烯 15％
半乳糖甘露聚糖 1％
辛基丁二酸酯磺酸钠盐 15％
多芳基酚聚氧乙烯醚 8％
C10-C16的脂肪醇聚氧乙烯醚 10％
2，6-二叔丁基对甲酚 0.5％
水 35.5％
所述纳米植物油助剂的制备方法为：先将各个组分按上述比例进行称取，随后将α-蒎烯与D-柠烯放入搅拌釜中进行混合搅拌至均匀透明，然后依次按比例称取辛基丁二酸酯磺酸钠盐、多芳基酚聚氧乙烯醚、C10-C16的脂肪醇聚氧乙烯醚、2，6-二叔丁基对甲酚、半乳糖甘露聚糖，水补足100％，继续搅拌至溶液完全透明的混合溶液，即可获得成品。
实施例2
一种纳米植物油助剂，由如下质量百分比组分组成：
α-蒎烯 15％
D-柠烯 10％
长叶烯 10％
半乳糖甘露聚糖 2％
双烷酰胺双磺酸钠盐 12％
多芳基酚聚氧乙烯醚 8％
醇醚羧酸盐 10％
2，6-二叔丁基对甲酚 0.8％
水 32.2％
所述纳米植物油助剂的制备方法为：先将各个组分按上述比例进行称取，随后将α-蒎烯、D-柠烯、长叶烯放入搅拌釜中进行混合搅拌至均匀透明，然后依次按比例称取双烷酰胺双磺酸钠盐、多芳基酚聚氧乙烯醚、醇醚羧酸盐、2，6-二叔丁基对甲酚、半乳糖甘露聚糖，水补足100％，继续搅拌至溶液完全透明的混合溶液，即可获得成品。
实施例3
一种纳米植物油助剂，由如下质量百分比组分组成：
D-柠烯 18％
长叶烯 12％
莰烯 16％
半乳糖甘露聚糖 1.5％
多芳基酚聚氧乙烯醚 5％
双烷酰胺双磺酸钠盐 8％
C12-C14聚氧乙烯醚甲醛缩合物硫酸酯盐 8％
醇醚羧酸盐 6％
2，6-二叔丁基对甲酚 0.8％
水 24.7％
所述纳米植物油助剂的制备方法为：先将各个组分按上述比例进行称取，随后将D-柠烯、长叶烯、莰烯放入搅拌釜中进行混合搅拌至均匀透明，然后依次按比例称取多芳基酚聚氧乙烯醚、双烷酰胺双磺酸钠盐、C12-C14聚氧乙烯醚甲醛缩合物硫酸酯盐、醇醚羧酸盐、2，6-二叔丁基对甲酚、半乳糖甘露聚糖，水补足100％，继续搅拌至溶液完全透明的混合溶液，即可获得成品。
实施例4
一种纳米植物油助剂，由如下质量百分比组分组成：
D-柠烯 18％
莰烯 12％
脱氢枞酸 10％
非离子聚丙烯酰胺 0.8％
C10-C16脂肪醇聚氧乙烯醚 10％
C12-C14聚氧乙烯醚甲醛缩合物硫酸酯盐 8％
醇醚羧酸盐 6％
2，6-二叔丁基对甲酚 1％
水 34.2％
所述纳米植物油助剂的制备方法为：先将各个组分按上述比例进行称取，随后将D-柠烯、莰烯、脱氢枞酸放入搅拌釜中进行混合搅拌至均匀透明，然后依次按比例称取C10-C16脂肪醇聚氧乙烯醚、C12-C14聚氧乙烯醚甲醛缩合物硫酸酯盐、醇醚羧酸盐、2，6-二叔丁基对甲酚、非离子聚丙烯酰胺，水补足100％，继续搅拌至溶液完全透明的混合溶液，即可获得成品。
实施例5
一种纳米植物油助剂，由如下质量百分比组分组成：
长叶烯 22％
莰烯 16％
脱氢枞酸 12％
非离子聚丙烯酰胺 1％
12胺-18胺脂肪胺聚氧乙烯醚 8％
辛基丁二酸酯磺酸钠盐 14％
醇醚羧酸盐 6％
2，6-二叔丁基对甲酚 1.5％
水 19.5％
所述纳米植物油助剂的制备方法为：先将各个组分按上述比例进行称取，随后将长叶烯、莰烯、脱氢枞酸放入搅拌釜中进行混合搅拌至均匀透明，然后依次按比例称取12胺-18胺脂肪胺聚氧乙烯醚、辛基丁二酸酯磺酸钠盐、醇醚羧酸盐、2，6-二叔丁基对甲酚、非离子聚丙烯酰胺，水补足100％，继续搅拌至溶液完全透明的混合溶液，即可获得成品。
实施例6
一种纳米植物油助剂，由如下质量百分比组分组成：
α-蒎烯 18％
长叶烯 12％
脱氢枞酸 15％
聚丙烯酸钠 2％
多芳基酚聚氧乙烯醚 10％
C10-C16脂肪醇聚氧乙烯醚 8％
辛基丁二酸酯磺酸钠盐 12％
2，6-二叔丁基对甲酚 1.2％
水 21.8％
所述纳米植物油助剂的制备方法为：先将各个组分按上述比例进行称取，随后将α-蒎烯、长叶烯、脱氢枞酸放入搅拌釜中进行混合搅拌至均匀透明，然后依次按比例称取多芳基酚聚氧乙烯醚、C10-C16脂肪醇聚氧乙烯醚、辛基丁二酸酯磺酸钠盐、2，6-二叔丁基对甲酚、聚丙烯酸钠，水补足100％，继续搅拌至溶液完全透明的混合溶液，即可获得成品。
实施例7
一种纳米植物油助剂，由如下质量百分比组分组成：
α-蒎烯 15％
D-柠烯 12％
脱氢枞酸 13％
聚丙烯酸钠 0.5％
非离子聚丙烯酰胺 0.8％
多芳基酚聚氧乙烯醚 10％
C10-C16脂肪醇聚氧乙烯醚 8％
辛基丁二酸酯磺酸钠盐 6％
双烷酰胺双磺酸钠盐 6％
丁基羟基茴香醚 1.2％
水 27.5％
所述纳米植物油助剂的制备方法为：先将各个组分按上述比例进行称取，随后将α-蒎烯、D-柠烯、脱氢枞酸放入搅拌釜中进行混合搅拌至均匀透明，然后依次按比例称取多芳基酚聚氧乙烯醚、C10-C16脂肪醇聚氧乙烯醚、辛基丁二酸酯磺酸钠盐、双烷酰胺双磺酸钠盐、丁基羟基茴香醚、聚丙烯酸钠、非离子聚丙烯酰胺，水补足100％，继续搅拌至溶液完全透明的混合溶液，即可获得成品。
实施例8
一种纳米植物油助剂，由如下质量百分比组分组成：
α-蒎烯 15％
长叶烯 13％
莰烯 15％
聚丙烯酸钠 0.5％
半乳糖甘露聚糖 0.5％
非离子聚丙烯酰胺 0.8％
多芳基酚聚氧乙烯醚 10％
12胺-18胺脂肪胺聚氧乙烯醚 8％
辛基丁二酸酯磺酸钠盐 6％
醇醚羧酸盐 6％
丁基羟基茴香醚 1％
水 24.2％
所述纳米植物油助剂的制备方法为：先将各个组分按上述比例进行称取，随后将α-蒎烯、长叶烯、莰烯放入搅拌釜中进行混合搅拌至均匀透明，然后依次按比例称取多芳基酚聚氧乙烯醚、12胺-18胺脂肪胺聚氧乙烯醚、辛基丁二酸酯磺酸钠盐、醇醚羧酸盐、丁基羟基茴香醚、聚丙烯酸钠、半乳糖甘露聚糖、非离子聚丙烯酰胺，水补足100％，继续搅拌至溶液完全透明的混合溶液，即可获得成品。
实施例9
一种纳米植物油助剂，由如下质量百分比组分组成：
D-柠烯 10％
长叶烯 13％
莰烯 15％
脱氢枞酸 8％
聚丙烯酸钠 0.4％
非离子聚丙烯酰胺 0.6％
C10-C16脂肪醇聚氧乙烯醚 8％
辛基丁二酸酯磺酸钠盐 6％
C12-C14聚氧乙烯醚甲醛缩合物硫酸酯盐 8％
丁基羟基茴香醚 0.5％
2，6-二叔丁基对甲酚 0.5％
水 30％
所述纳米植物油助剂的制备方法为：先将各个组分按上述比例进行称取，随后将D-柠烯、长叶烯、莰烯、脱氢枞酸放入搅拌釜中进行混合搅拌至均匀透明，然后依次按比例称取C10-C16脂肪醇聚氧乙烯醚、辛基丁二酸酯磺酸钠盐、C12-C14聚氧乙烯醚甲醛缩合物硫酸酯盐、丁基羟基茴香醚、2，6-二叔丁基对甲酚、聚丙烯酸钠、非离子聚丙烯酰胺，水补足100％，继续搅拌至溶液完全透明的混合溶液，即可获得成品。
实施例10
一种纳米植物油助剂，由如下质量百分比组分组成：
α-蒎烯 17％
D-柠烯 10％
长叶烯 13％
脱氢枞酸 8％
聚丙烯酸钠 0.6％
非离子聚丙烯酰胺 0.2％
多芳基酚聚氧乙烯醚 6％
C10-C16脂肪醇聚氧乙烯醚 6％
辛基丁二酸酯磺酸钠盐 6％
C12-C14聚氧乙烯醚甲醛缩合物硫酸酯盐 10％
丁基羟基茴香醚 0.4％
2，6-二叔丁基对甲酚 1.6％
水 21.2％
所述纳米植物油助剂的制备方法为：先将各个组分按上述比例进行称取，随后将α-蒎烯、D-柠烯、长叶烯、脱氢枞酸放入搅拌釜中进行混合搅拌至均匀透明，然后依次按比例称取多芳基酚聚氧乙烯醚、C10-C16脂肪醇聚氧乙烯醚、辛基丁二酸酯磺酸钠盐、C12-C14聚氧乙烯醚甲醛缩合物硫酸酯盐、丁基羟基茴香醚、2，6-二叔丁基对甲酚聚丙烯酸钠、非离子聚丙烯酰胺，水补足100％，继续搅拌至溶液完全透明的混合溶液，即可获得成品。
性能测试：
采用本发明实施例1-10与市售的有机硅助剂、矿物油助剂、快T渗透剂同样按照1％的比例进行稀释，用珠海欧美克DP-20激光粒度仪进行喷雾粒径分布分析。喷雾设置参数具体情况为：喷头型号为TeeJet XV110-01，喷雾压力0.4Mpa。每组样品进行三次测试，统计平均后结果如表1所示。雾滴粒径为RS(re l at i ve span)相对跨度值，表示雾滴分布的跨度，数值越小代表雾滴粒径越集中，反之雾滴分布越分散。
从表1中可以看出，本发明实施例1-10所有的样品能够很好的控制粒径的大小，能有效将RS控制在1.0左右。普通有机硅产品粒度分布差异最大，达到了1.74，快T其次为1.66，水为1.38，矿物油为1.26。雾滴粒径在100-300μm能够有效减少雾滴在无人机风场以及外界环境风场的干扰下产生的雾滴漂移现象。雾滴过大(大于400μm)会导致药液分布不均或者过小(小于70μm)会随着干扰风场雾滴产生漂移。
表1:不同助剂1％水溶液喷雾粒径对比
分别以本发明实施例1-4所制作的纳米植物油助剂与市售的5％阿维菌素乳油(广西拜科生物科技有限公司)进行超低容量喷雾的稀释，再分别与溶剂油、矿物油与市售药剂配制的超低容量喷雾稀释体系在水稻苗期进行超低容量喷雾安全性试验，在同样压力、同样流量、同样喷头的情况下，测试结果如表2所示。
由表2可知，本发明实施例1-4作为超低容量喷洒喷雾助剂在水稻苗期进行超低容量喷洒的安全性均优于市面上常见的溶剂油以及矿物油。超低容量稀释液的稳定性同样优于对照组。
表2：不同助剂进行超低容量喷洒的安全性测试
分别以本发明实施例5-8制作的纳米植物油助剂与市售的有机硅助剂、矿物油助剂、快T渗透剂在相同条件下按照5％添加量的比例进行稀释，与市售药剂40％三环唑悬浮剂(浙江世佳科技有限公司)进行混配稳定性测试，并通过马尔文2000激光粒度仪测试1小时稀释液与24小时稀释液中的粒度分布，取三次测试均值以DV90数据作为比较，测试结果如表3所示。
从表3可以看出，本发明实施例5-8对于市售药剂的混配性能稳定性，明显优于对照有机硅、矿物油及快T，同样对制剂本身的性质影响也要优于对照组，24小时混合稀释后仍然能保证适合的粒度分布，保障无人机混配药剂长时间放置仍然可用于作业喷洒。
表3：不同助剂混配稀释液稳定性测试
分别以本发明实施例9-10所制作的纳米植物油助剂与市售的7.5％氰戊·吡虫啉乳油(河北圣亚达化工有限公司)、50％戊唑醇·多菌灵悬浮剂(宁波三江益农化学有限公司)与水稀释形成稀释液，各个稀释液进行如表4的相关性能测试，测试结果如表4所示。
由表4可知：由本发明实施例9-10所制成的纳米植物油助剂与市售的7.5％氰戊·吡虫啉乳油、50％戊唑醇·多菌灵悬浮剂兑水稀释后，获得稀释液体系稳定性良好，1小时内均相无分层现象，并且无大量絮凝、沉淀、结晶等现象出现，植保无人机使用时不会导致堵塞喷头的现象。超过24时后虽有分层、少量沉淀但是经过搅拌后均可恢复到均相状态，不影响继续使用，所以验证了本发明实施例9-10在稀释液的稳定性上具有一定的优势。如表4所示，我们分别对各个稀释液在表面张力、挥发速率(称重测量法)、比重等方面进行对比测试，所有稀释液均表现良好，另外用欧美克P20喷雾激光粒度仪对每个处理的稀释液进行同等压力、同样喷头、同样流量、同样外环境的条件下的雾滴测试，所得结果如表4所示。本发明实施例9-10在雾滴粒径均值(Dv 9(μm))均小于300μm，符合低容量喷洒的粒径要求范围。
表4:

Claims (5)

1.一种纳米植物油助剂，其特征在于，包括如下质量百分比的组分:植物油源溶剂20％～60％、抗漂移剂0.1％～5％、表面活性剂1％～40％、抗氧化剂0.1％～5％、水1％～40％；
所述植物油源溶剂选自α-蒎烯、D-柠烯、长叶烯、莰烯和脱氢枞酸中的两种或两种以上的混合物；
所述抗漂移剂选自半乳糖甘露聚糖、非离子聚丙烯酰胺和聚丙烯酸钠中的一种或两种以上的混合物；
所述表面活性剂选自C10-C16脂肪醇聚氧乙烯醚、12胺-18胺脂肪胺聚氧乙烯醚、多芳基酚聚氧乙烯醚、辛基丁二酸酯磺酸钠盐、双烷酰胺双磺酸钠盐双子型表面活性剂、醇醚羧酸盐和C12-C14聚氧乙烯醚甲醛缩合物硫酸酯盐中的两种或两种以上的混合物；
所述抗氧化剂选自2，6-二叔丁基对甲酚和丁基羟基茴香醚中的一种或两种的混合物。
2.根据权利要求1所述的纳米植物油助剂，其特征在于，所述植物油源溶剂为30％～60％、抗漂移剂0.1％～4％、表面活性剂5％～35％、抗氧化剂0.2％～3％、水15％～40％。
3.一种纳米植物油助剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤:根据权利要求1或2所述的纳米植物油助剂所述的组分及其含量分别量取各组分，将称取的各组分进行混料处理。
4.根据权利要求1-2所述的纳米植物油助剂和由权利要求3所述制备方法制备的纳米植物油助剂在飞防中的应用，其特征在于，将所述纳米植物油助剂与农药和/或叶面肥进行混料处理形成的稀释药液用于低容量喷雾，所述纳米植物油助剂的质量百分含量为1％～5％。
5.根据权利要求1-2所述的纳米植物油助剂和由权利要求3所述制备方法制备的纳米植物油助剂在飞防中的应用，其特征在于，将所述纳米植物油助剂与农药和/或叶面肥进行混料处理形成的稀释药液用于超低容量喷雾，所述纳米植物油助剂的质量百分含量为10％～20％。
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