CN116391709A - 一种抑制雾滴弹跳的桶混助剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抑制雾滴弹跳的桶混助剂及其制备方法和应用，属于农药助剂技术领域。上述抑制雾滴弹跳的桶混助剂，由以下重量份组分组成：丙烯酸乳液10‑99.9重量份；油脂5‑30重量份；乳化润湿剂1‑45重量份；溶剂5‑30重量份。本发明由丙烯酸乳液、油脂和乳化润湿剂协同作用，能够有效抑制雾滴弹跳行为，同时本发明抑制雾滴弹跳的桶混助剂又具备传统桶混助剂的润湿、铺展、抗蒸发、抗飘移等性能。
Description
技术领域
本发明涉及农药助剂技术领域，具体提供一种抑制雾滴弹跳的桶混助剂及其制备方法和应用。
背景技术
作物叶面喷施农药对有害生物进行防治是重要的农事生产手段，农药药液从喷洒器械喷出后便开始以雾滴的形式接触靶标及作物叶片。虽然药液喷洒的目标是所防治的靶标生物，但是喷洒过程中不可避免的会发生部分药液进入环境或接触非靶标物导致药液流失的问题。同时药液的蒸发、飘移、滑落是农药流失的主要影响因素。
目前的解决方式主要有三种：通过优化农药制剂配方改善药液性能，通过改进施药器械调控药液喷洒状态，通过药液中添加桶混助剂改变雾滴性能。但是农药制剂配方的优化，更倾向于提高农药的稳定性，降低原药(有效成分)粒径。施药器械的升级改善的是药液喷施时雾滴粒径分布与运动速度。桶混助剂的添加，可最直接的调整农药雾滴与靶标及作物叶片间相互作用。
农药药液在喷雾过程中要经过雾化、飞行、撞击和反弹等一系列行为，在此过程中不可避免地会出现农药雾滴飘移、蒸发和流失等现象。药液雾滴的状态和行为是影响农药药效最为重要的因素，其中最为经济有效的控制雾滴作用过程的方式是在喷雾药液中添加桶混助剂。桶混助剂通过对雾滴的蒸发、沉积、弹跳进行控制。雾滴在与界面接触过程中会出现飞溅、沉积、回缩、反弹四种行为，并伴随毛细管作用与粘性作用两种作用。现有的桶混助剂产品，多是倾向于控制雾滴稳定存在后的蒸发与沉积过程，对于解决雾滴与靶标及作物叶片界面接触瞬间发生的弹跳行为缺乏有效的解决手段。
发明内容
针对现有技术农药药液喷雾过程中雾滴与靶标及作物表面接触过程中弹跳行为导致的药液流失，本发明提供一种抑制雾滴弹跳的桶混助剂及其制备方法和应用，本发明抑制雾滴弹跳的桶混助剂既具备抑制雾滴弹跳的作用，又具备传统桶混助剂中润湿、铺展、抗蒸发、抗飘移等性能。
为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：
一方面，本发明提供一种抑制雾滴弹跳的桶混助剂，由以下重量份组分组成：
优选的，上述抑制雾滴弹跳的桶混助剂，由以下重量份组分组成：
进一步的，所述丙烯酸乳液包括丙烯酸乳液、醋酸乙烯乳液、有机硅改性苯丙乳液、改性丙烯酸酯乳液中的一种或多种。
进一步的，所述乳化润湿剂为(C12-C14)格尔伯特醇聚氧乙烯醚和/或蓖麻油聚氧乙烯醚。
进一步的，所述油脂为脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯、矿物油的一种或几种。
优选的，所述矿物油为相对正构烷烃碳数差应当不大于8，相对正构烷烃平均碳数应当在21-24之间，非磺化物含量应当不小于92％。
优选的，所述溶剂为水、乙二醇、丙二醇或乙酸乙酯。
另一方面，本发明还提供一种上述抑制雾滴弹跳的桶混助剂的制备方法，包括：按顺序将丙烯酸乳液、油脂、乳化润湿剂、溶剂加入反应釜中充分搅拌混合均匀即可。
再一方面，本发明还提供一种上述抑制雾滴弹跳的桶混助剂的应用，所述抑制雾滴弹跳的桶混助剂在喷雾前以桶混形式添加到喷雾桶中，添加量为药液总质量的0.05-2.0％，24h内全部喷完。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明由丙烯酸乳液、油脂和乳化润湿剂协同作用，能够有效抑制雾滴的弹跳行为，与现有技术中通过降低表面张力减少液滴弹跳的行为相比，本发明助剂中丙烯酸乳液、油脂和乳化润湿剂三者协同，具有特定的结构，能够减少液滴的弹跳能，从本质上抑制液滴与靶标接触过程中的弹跳行为。同时本发明抑制雾滴弹跳的桶混助剂又具备传统桶混助剂中润湿、铺展、抗蒸发、抗飘移等性能。
附图说明
图1为液滴在倾斜角度为0°和30°的石蜡板表面滴落过程的影像图片；
图2为本发明中液滴在倾斜角度为30°的石蜡板表面滴落过程的示意图；其中，a表示液滴直径，b表示铺展直径，c表示反弹高度，d表示滑行距离；
图3为本发明实施例1稀释500倍、1000倍在倾斜角度为0°和30°的石蜡板表面的相对反弹高度和相对铺展系数的图片；其中以CK-水为对比；
图4为CT1：77％硫酸铜钙500倍+50％氯溴异氰尿酸1000倍；CT2：77％硫酸铜钙500倍+50％氯溴异氰尿酸1000倍+实施例1助剂1000倍农药持效期试验结果图片；CK为清水对比；
图5为T1：纯水、T2：1wt％PEG10000、1wt％实施例1助剂通过水敏纸显色法对雾滴的飘移情况进行采集图片；
图6为77％氢氧化铜1000倍+市售助剂500倍对溃疡病的防治图片；分别是6月21日、7月4日、7月11日拍摄；
图7为77％氢氧化铜1000倍+本发明实施例1助剂1250倍对溃疡病的防治图片；分别是6月21日、7月4日、7月11日拍摄。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例进行详细描述。
实施例及对比例中所用试剂及材料，如无特殊说明，均可经过商业途径得到。丙烯酸乳液可以为广州荣东化工有限公司8701，醋酸乙烯乳液可以为广州荣东化工有限公司8002，有机硅改性苯丙乳液可以为广州荣东化工有限公司806A，改性丙烯酸酯乳液可以为广州荣东化工有限公司KD19。
本发明提供一种抑制雾滴弹跳的桶混助剂及其制备方法和应用，具体实施例如下。
实施例1
一种抑制雾滴弹跳的桶混助剂，由以下重量份组分组成：有机硅改性苯丙乳液70重量份；脂肪酸甲酯5重量份、脂肪酸乙酯5重量份；格尔伯特十二醇聚氧乙烯醚10重量份、蓖麻油聚氧乙烯醚10重量份；水20重量份。
上述抑制雾滴弹跳的桶混助剂的制备方法，包括：按顺序将上述各物质加入反应釜中搅拌混合均匀即可。
实施例2
一种抑制雾滴弹跳的桶混助剂，由以下重量份组分组成：有机硅改性苯丙乳液10重量份；脂肪酸乙酯20重量份；格尔伯特十四醇聚氧乙烯醚15重量份、蓖麻油聚氧乙烯醚15重量份；乙二醇20重量份。
制备方法同实施例1。
实施例3
一种抑制雾滴弹跳的桶混助剂，由以下重量份组分组成：改性丙烯酸酯乳液20重量份；矿物油5重量份；蓖麻油聚氧乙烯醚10重量份；乙酸乙酯30重量份。
制备方法同实施例1。
实施例4
一种抑制雾滴弹跳的桶混助剂，由以下重量份组分组成：醋酸乙烯乳液15重量份、丙烯酸乳液15重量份；脂肪酸甲酯4重量份、脂肪酸乙酯6重量份；格尔伯特十二醇聚氧乙烯醚40重量份；水5重量份。
制备方法同实施例1。
实施例5
一种抑制雾滴弹跳的桶混助剂，由以下重量份组分组成：丙烯酸乳液50重量份；脂肪酸乙酯15重量份；格尔伯特十三醇聚氧乙烯醚醚1重量份；乙二醇10重量份、丙二醇10重量份。
制备方法同实施例1。
实施例6
一种抑制雾滴弹跳的桶混助剂，由以下重量份组分组成：苯丙乳液35重量份；脂肪酸甲酯30重量份；格尔伯特十四醇聚氧乙烯醚20重量份；水10重量份。
制备方法同实施例1。
实施例7
一种抑制雾滴弹跳的桶混助剂，由以下重量份组分组成：改性丙烯酸酯乳液90重量份；矿物油30重量份；格尔伯特十二醇聚氧乙烯醚15重量份、蓖麻油聚氧乙烯醚30重量份；水10重量份。
制备方法同实施例1。
实施例8
一种抑制雾滴弹跳的桶混助剂，由以下重量份组分组成：苯丙乳液99.9重量份；脂肪酸甲酯10重量份；蓖麻油聚氧乙烯醚10重量份；乙二醇15重量份、丙二醇15重量份。
制备方法同实施例1。
为进一步突出本发明的有益效果，因篇幅有限，仅以实施例1为例构建对比例如下。
对比例1
本对比例中将有机硅改性苯丙乳液替换为等量的水，其余条件与实施例1相同。
对比例2
本对比例中将有机硅改性苯丙乳液替换为等量的聚氨酯乳液，其余条件与实施例1相同。
对比例3
本对比例中将脂肪酸甲酯和脂肪酸乙酯替换为等量的水，其余条件与实施例1相同。
对比例4
本对比例中将格尔伯特十二醇聚氧乙烯醚和蓖麻油聚氧乙烯醚替换为等量的水，其余条件与实施例1相同。
对比例5
本对比例中将格尔伯特十二醇聚氧乙烯醚和蓖麻油聚氧乙烯醚替换为等量的聚氧乙烯醚，其余条件与实施例1相同。
对比例6
本对比例中将格尔伯特十二醇聚氧乙烯醚和蓖麻油聚氧乙烯醚替换为等量的吐温20，其余条件与实施例1相同。
对比例7
本对比例中将格尔伯特十二醇聚氧乙烯醚和蓖麻油聚氧乙烯醚替换为等量的脂肪醇聚氧乙烯醚AEO3，其余条件与实施例1相同。
本发明对实施例和对比例制备的桶混助剂进行性能检测，具体如下所示。
1.试验内容：铺展性能、相对反弹高度、相对滑行距离；
分别配置稀释500倍与1000倍的实施例1，以清水CK为对照，在室内恒温恒湿条件下，应用iX Cameras i-SPEED 2高速摄影系统，控制液体粒径在2～3mm，速度3m/s(±5％)，接触倾斜角度为0°和30°的石蜡板表面(强疏水表面)。试验过程如图1和图2所示，对数据收集并计算相对反弹高度、铺展系数结果见图3，计算30°倾角条件下的滑行距离结果见表1。
其中，相对铺展系数、相对反弹高度、相对滑行距离计算公式如下：
相对滑行距离＝d/a×100％；相对铺展系数＝b/a×100％；相对反弹高度＝c/a×100％。
表1
由图3可知，在平面倾斜角为0°的情况下，本申请助剂稀释后不发生弹跳行为，而清水的相对弹跳高度(反弹高度)可达到8.12，铺展系数大大提高；在平面倾斜角为30°的情况下，本申请助剂稀释后相对弹跳高度较清水降低了一半以上，且铺展系数大大提高。由表1可知，在30°倾角的石蜡板表面，本申请助剂稀释后的液滴相对滑行距离大大降低。即本发明制备的助剂可显著降低雾滴的反弹高度和与界面接触后的滑行距离，同时提高铺展性能。
对实施例2-8和对比例1-7制备的助剂进行稀释500倍，然后在平面倾斜角为30°进行铺展性能、相对反弹高度、相对滑行距离的检测，方法如上所述。结果见表2-3。
表2
由表2可知，本发明助剂添加后液滴几乎不反弹，同时具有较低的滑行距离和较高的铺展性能。
表3
| 处理 | 相对反弹高度 | 相对滑行距离 | 相对铺展系数 |
| 对比例1 | 1.69 | 4.50 | 1.47 |
| 对比例2 | 1.49 | 4.21 | 1.54 |
| 对比例3 | 1.00 | 2.48 | 1.45 |
| 对比例4 | 1.30 | 2.24 | 1.31 |
| 对比例5 | 1.45 | 2.21 | 1.41 |
| 对比例6 | 0.93 | 2.81 | 1.38 |
| 对比例7 | 0.83 | 2.76 | 1.29 |
由表3可知，由对比例1-2可知，本发明特定的乳液对液滴的反弹具有较好的抑制效果；由对比例3可知，本发明油脂的添加也能够在一定程度上抑制液滴的反弹；由对比例4-7可知，本发明特定的表面活性剂添加能够在较大程度上抑制液滴的反弹。同时本发明通过特定的乳液种类、油脂的添加和特定的表面活性剂制备的助剂，能够抑制液滴的反弹，同时使得液滴具有较小的滑行距离和较高的铺展性能。
2.提高农药持效期试验
实验地点：湖北省宜昌市枝江市董市镇；
实验时间：2022年6月17日～27日，实验期间每日均有降雨情况；实验对象：纽荷尔脐橙，树龄4年，露天栽培；
实验材料：77％硫酸铜钙、50％氯溴异氰尿酸、实施例1；
实验方法：期间共取样2次，分别在施药前(6月17日)和施药后(6月25)，检测铜离子含量(各处理标记10片新叶，剪刀剪去一半，喷药前检测叶片上铜离子的含量，喷药7d后再次检测剩余的一半叶片铜离子的含量。
实验处理：CT1：77％硫酸铜钙500倍+50％氯溴异氰尿酸1000倍；
CT2：77％硫酸铜钙500倍+50％氯溴异氰尿酸1000倍+实施例1助剂1000倍；
CK为清水。
2022年6月17日～27日气象数据见表4，得到的实验结果见图4。
表4
由图4可知，在施药一周后，添加本发明桶混助剂的叶片表面铜离子含量是未添加的2.7倍。即在较多降雨的情况下，本发明依旧可以显著提高农药在作物叶片持留期，提高农药药效。
同一时期(6月17日-6月27日)对实施例2-8和对比例1-7制备的助剂稀释1000倍后，分别与77％硫酸铜钙500倍和50％氯溴异氰尿酸1000倍混合，测试条件与上述相同，检测表面铜离子含量结果见表5-6。
表5
| 处理 | 铜离子含量mg/kg(6月17日) | 铜离子含量mg/kg(6月25日) |
| 实施例2 | 14.9 | 125.0 |
| 实施例3 | 15.2 | 136.2 |
| 实施例4 | 15.9 | 140.1 |
| 实施例5 | 14.1 | 121.0 |
| 实施例6 | 13.7 | 139.8 |
| 实施例7 | 13.1 | 119.6 |
| 实施例8 | 14.8 | 169.2 |
由表5可知，叶片表面本身含有一定量的铜离子，添加本发明桶混助剂一周后叶片表面铜离子含量较高，即本发明助剂可以显著提高农药在作物叶片持留期。
表6
| 处理 | 铜离子含量mg/kg(6月17日) | 铜离子含量mg/kg(6月25日) |
| 对比例1 | 10.2 | 92.1 |
| 对比例2 | 12.8 | 85.7 |
| 对比例3 | 11.7 | 86.8 |
| 对比例4 | 10.2 | 88.4 |
| 对比例5 | 14.9 | 89.1 |
| 对比例6 | 12.4 | 92.8 |
| 对比例7 | 12.9 | 90.5 |
由表6可知，无论是改变乳液的种类或者是变换油脂和表面活性剂得到的助剂都能够在一定程度上提高铜离子持留量，但是施药7天后，叶片表面铜离子含量要远远低于本发明实施例。这是由于本发明中特定种类的乳液和表面活性剂以及油脂协同作用，能够大幅度提高药液在叶片表面的持留量。
3.抗飘移促进沉降试验
在相同条件，采用手持送风式喷雾器模拟不同处理(T1：纯水(Pure water)、T2：1％PEG10000、1％实施例1)雾滴在空中飘移沉降效果，通过水敏纸显色法对雾滴的飘移情况进行采集，结果如图5所示。
由图5可知，添加实施例1或PEG均可减少液滴飘移距离，1％实施例1处理雾滴最远距离在9m，相比纯水处理的13米，降幅达31％，在防飘移方面效果优良，作为抗飘移剂使用，实施例1效果优于PEG。
4.农药增效试验
实验地点：广西南宁市武鸣区宁武镇潘村屯；
实验时间：2022年6月21日；
实验对象：砧木：枳壳，接穗品种：沃柑，树龄：5年，露天栽培；
实验材料：77％氢氧化铜、30％乙唑螨腈、实施例1、市售助剂；
喷洒标准：采用16L背式喷雾器施药，每株用水量5L。
表7防治柑橘溃疡病增效对比实验
AT1对溃疡病防治影像见图6，AT2对溃疡病防治影像见图7，防治效果见表8。
表8
由表8可知，利用本发明的桶混助剂制备的农药组合物对溃疡病具有较好的防治效果。
对对比例1-7稀释1250倍，与77％氢氧化铜稀释1000倍处理柑橘溃疡病，结果见表9。
表9
由表9可知，与对比例相比，本发明中特定种类的乳液和表面活性剂以及油脂协同作用，能够大幅度降低柑橘溃疡病病叶发病率。
利用本发明的桶混助剂和市售助剂与30％乙唑螨腈混合后对红蜘蛛防治效果见表10。
表10
由表10可知，本发明的桶混助剂制备的农药组合物对红蜘蛛具有较好的防治效果。
对对比例1-7稀释1250倍，与30％乙唑螨腈稀释2000倍处理红蜘蛛，结果见表11。
表11
由表11可知，与对比例相比，本发明中特定种类的乳液和表面活性剂以及油脂协同作用，能够大幅度提高红蜘蛛虫口减退率。
综上可知，本发明由丙烯酸乳液、油脂和乳化润湿剂协同作用，能够有效抑制雾滴弹跳行为，同时本发明抑制雾滴弹跳的桶混助剂又具备传统桶混助剂中润湿、铺展、抗蒸发、抗飘移等性能。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种抑制雾滴弹跳的桶混助剂，其特征在于，由以下重量份组分组成：
2.根据权利要求1所述的抑制雾滴弹跳的桶混助剂，其特征在于，由以下重量份组分组成：
3.根据权利要求1或2所述的抑制雾滴弹跳的桶混助剂，其特征在于，所述丙烯酸乳液包括丙烯酸乳液、醋酸乙烯乳液、有机硅改性苯丙乳液、改性丙烯酸酯乳液中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的抑制雾滴弹跳的桶混助剂，其特征在于，所述乳化润湿剂为C12-14格尔伯特醇聚氧乙烯醚和/或植物油聚氧乙烯醚。
5.根据权利要求4所述的抑制雾滴弹跳的桶混助剂，其特征在于，所述油脂为脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯、矿物油的一种或几种。
6.根据权利要求5所述的抑制雾滴弹跳的桶混助剂，其特征在于，所述矿物油为相对正构烷烃碳数差应当不大于8，相对正构烷烃平均碳数应当在21-24之间，非磺化物含量应当不小于92％。
7.根据权利要求6所述的抑制雾滴弹跳的桶混助剂，其特征在于，所述溶剂为水、乙二醇、丙二醇或乙酸乙酯。
8.权利要求1-7任一所述的抑制雾滴弹跳的桶混助剂的制备方法，其特征在于，包括：按顺序将丙烯酸乳液、油脂、乳化润湿剂、溶剂加入反应釜中充分搅拌混合均匀即可。
9.权利要求1-7任一所述的抑制雾滴弹跳的桶混助剂的应用，其特征在于，所述抑制雾滴弹跳的桶混助剂在喷雾前以桶混形式添加到喷雾桶中，添加量为药液总质量的0.05％-2.0％，24h内全部喷完。
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