一种新型水性农药悬浮剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种新型水性农药悬浮剂及其制备方法，属于农药技术领域，是针对传统农药悬浮剂在运输和储藏过程中容易出现絮凝、团聚且颗粒较大的问题，通过含有巯基和碳碳双键的水溶性化合物进行点击化学反应，采用光照催化的方式，将水溶性官能团通过包覆的形式接枝到原药分子表面，从而提升农药原药在水性介质中的分散及其稳定性。本发明所制备的新型水性农药悬浮剂离心稳定性≥80%，耐热稳定性≥90%，生产工艺简单、设备投资小、产品质量稳定，适合工业化生产。

权利要求

1.一种水性农药悬浮剂的制备方法，其特征在于：通过含有巯基和碳碳双键的水溶性化合物进行点击化学反应，采用光照催化的方式，将水溶性官能团通过包覆的形式接枝到原药分子表面；包括以下步骤：

（1）将农药原药和含巯基、碳碳双键的表面活性剂以1：0.01：0.01～1：1：1的比例加入溶剂中，溶剂用量为原药用量的5‑20倍，混合均匀后，通过砂磨或剪切的方式将农药原药分散至微米级，制备水溶液分散体系；

所述农药原药为甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、阿维菌素、多杀菌素、茚虫威、吡蚜酮、噻虫胺、呋虫胺、吡虫啉、除虫脲、高效氯氟氰菊酯、甲氧虫酰肼、氯虫苯甲酰胺、乙螨唑、螺螨酯中的一种或两种；

所述含巯基的表面活性剂为2‑巯基乙烷磺酸钠、2,3‑巯基丙磺酸钠、3‑巯基‑1‑丙烷磺酸钠、3‑(苯并噻唑‑2‑巯基)丙烷磺酸钠中的一种或两种；

所述含碳碳双键的表面活性剂为对苯乙烯磺酸钠、烯丙基磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠、枯烯磺酸钠中的一种或两种；

所用溶剂为水；

（2）在水溶液分散体系中加入占原药质量0.1～1%的引发剂，混合均匀，将此水溶液分散体系转入紫外线光照箱中照射24 h，通过紫外线照射来引发点击反应；

（3）反应结束后，在水溶液分散体系中按质量百分比加入：1～5%的防冻剂、0.1～0.5%的消泡剂、0.1～0.5%的黏度调节剂和0.1～2%稳定剂，混合均匀后，进行砂磨或剪切处理，直至其粒径达到微米级；

（4）反应结束后即可得到水性农药悬浮剂。

2.根据权利要求1所述的一种水性农药悬浮剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）和步骤（3）中，所述砂磨或剪切为采用高速分散机、砂磨机、高压微射流、超声波处理中的一种处理方式。

3.根据权利要求1所述的一种水性农药悬浮剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述引发剂为无机过氧化物，是过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾中的一种或两种。

4.根据权利要求1所述的一种水性农药悬浮剂的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述防冻剂为乙醇、异辛醇、尿素中的一种；所述消泡剂为有机硅类消泡剂；所述黏度调节剂为黄原胶、有机膨润土、聚乙二醇中的一种或两种；所述稳定剂为硅酸镁铝。

5.根据权利要求1所述的一种水性农药悬浮剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所用溶剂为去离子水。

6.一种采用权利要求1‑5中任一项所述的制备方法制得的水性农药悬浮剂，其特征在于：水性农药悬浮剂克服了农药原药不耐高温的缺点，且在水性介质中有良好的分散效果。

说明书

一种新型水性农药悬浮剂及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及农药技术领域，尤其是一种新型水性农药悬浮剂及其制备方法。

背景技术

[0002] 农业是国民经济的基础，农药在农业发展进程中占有极其重要的地位，但绝大部分农药原药不能在农业上直接施用，必须加工成农药制剂才能进入下游农林牧渔和卫生领
域等；而农药水悬浮剂以其安全高效、生产施用方便、环境相容性好等优点，逐渐成为农药
制剂的发展主流之一。

[0003] 传统的农药水悬浮剂是在润湿分散剂和其他助剂作用下，将不溶于水或难溶于水的原药经湿法超微粉碎或凝聚法均匀分散在水中，形成悬浮率高、稳定性好的多相粗悬浮
体系；但这种方法是通过农药原药分子与各种表面活性剂之间的范德华力将表面活性剂和
改性剂等单分子或多分子的物质吸附在原药表面，该悬浮剂的分散稳定性易随着外界条件
(如温度、pH等)的改变而发生不良变化。

[0004] 农药原药中大多数为疏水性较强的化合物，其在水性介质中的分散情况直接影响着原药在植物或土壤中的施用效果，本专利申请旨在将含有碳碳双键的表面活性剂分子在
农药原药周围形成包覆，从而进行点击化学反应，将表面活性剂中的亲水部分牢牢固定在
原药周围，可有效改善原药在水性介质中的分散及其稳定性。点击化学主旨是通过小单元
的拼接，来快速可靠地完成形形色色分子的化学合成。它尤其强调开辟以碳‑杂原子键(C‑
X‑C)合成为基础的组合化学新方法，并借助这些反应(点击反应)来简单高效地获得分子多
样性。目前通过化学反应制备农药悬浮剂的报道比较少见，是因为部分农药原药耐热稳定
性较差，特殊原药熔点较低，而化学反应最常见的就是通过加热来引发自由基，因此温度成
为了此种方法在农药悬浮剂中应用的限制条件。

发明内容

[0005] 本发明需要解决的技术问题是提供一种新型水性农药悬浮剂及其制备方法，通过含有巯基(‑SH)和碳碳双键(C＝C)的水溶性化合物进行点击化学反应，采用光照催化的方
式，将水溶性官能团通过包覆的形式接枝到原药分子表面，从而提升农药原药在水性介质
中的分散及其稳定性。

[0006] 为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

[0007] 一种新型水性农药悬浮剂的制备方法，通过含有巯基和碳碳双键的水溶性化合物进行点击化学反应，采用光照催化的方式，将水溶性官能团通过包覆的形式接枝到原药分
子表面；包括以下步骤：

[0008] (1)将农药原药和含巯基、碳碳双键的表面活性剂以1：0.01：0.01～1：1：1的比例加入溶剂中，溶剂用量为原药用量的5‑20倍，混合均匀后，通过砂磨或剪切的方式将农药原
药分散至微米级，制备水溶液分散体系；

[0009] (2)在水溶液分散体系中加入占原药质量0.1～1％的引发剂，混合均匀，将此水溶液分散体系转入紫外线光照箱中照射24h，通过紫外线照射来引发点击反应；

[0010] (3)反应结束后，在水溶液分散体系中按质量百分比加入：1～5％的防冻剂、0.1～0.5％的消泡剂、0.1～0.5％的黏度调节剂和0.1～2％稳定剂，混合均匀后，进行砂磨或剪
切处理，直至其粒径达到微米级；

[0011] (4)反应结束后即可得到新型水性农药悬浮剂。

[0012] 本发明技术方案的进一步改进在于：步骤(1)中，所述农药原药为甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、阿维菌素、多杀菌素、茚虫威、吡蚜酮、噻虫胺、呋虫胺、吡虫啉、除虫脲、高效氯氟
氰菊酯、甲氧虫酰肼、氯虫苯甲酰胺、乙螨唑、螺螨酯中的一种或两种。

[0013] 本发明技术方案的进一步改进在于：步骤(1)中，所述含巯基的表面活性剂为2‑巯基乙烷磺酸钠、2,3‑巯基丙磺酸钠、3‑巯基‑1‑丙烷磺酸钠、3‑(苯并噻唑‑2‑巯基)丙烷磺酸
钠中的一种或两种；所述含碳碳双键的表面活性剂为对苯乙烯磺酸钠、烯丙基磺酸钠、甲基
丙烯磺酸钠、枯烯磺酸钠中的一种或两种。

[0014] 本发明技术方案的进一步改进在于：步骤(1)中所用溶剂为水。

[0015] 本发明技术方案的进一步改进在于：步骤(1)和步骤(3)中，所述砂磨或剪切为采用高速分散机、砂磨机、高压微射流、超声波处理中的一种处理方式。

[0016] 本发明技术方案的进一步改进在于：步骤(2)中，所述引发剂为无机过氧化物，可以是过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾中的一种或两种。

[0017] 本发明技术方案的进一步改进在于：步骤(3)中，所述防冻剂为乙醇、异辛醇、尿素中的一种；所述消泡剂为有机硅类消泡剂；所述黏度调节剂为黄原胶、有机膨润土、聚乙二
醇中的一种或两种；所述稳定剂为硅酸镁铝。

[0018] 本发明技术方案的进一步改进在于：步骤(1)中所用溶剂为去离子水。

[0019] 一种新型水性农药悬浮剂，新型水性农药悬浮剂克服了农药原药不耐高温的缺点，且在水性介质中有良好的分散效果。

[0020] 由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

[0021] 1、本发明通过含有巯基(‑SH)和碳碳双键(C＝C)的水溶性化合物进行点击化学反应，采用光照催化的方式，将水溶性官能团通过包覆的形式接枝到原药分子表面，从而提升
农药原药在水性介质中的分散稳定性。

[0022] 2、本发明利用的点击化学反应以水为溶剂，采用含有巯基和碳碳双键的水溶性表面活性剂对农药原药进行砂磨或者剪切处理，得到暂时稳定的预分散体，然后通过光照的
形式引发原药表面所包覆巯基与双键的点击化学反应，从而得到较稳定的农药悬浮剂；所
制备的农药悬浮剂在水性介质中有良好的分散效果。

[0023] 3、本发明通过点击化学反应将表面活性剂对农药原药进行表面包覆，然后通过光照的方式引发该反应，将表面活性剂中的亲水部分牢牢固定在原药周围，可有效改善原药
在水性介质中的分散及其稳定性；所制备的农药悬浮剂一方面可以克服农药原药不耐高温
的缺点，另一方面其在水相中可以表现出良好的分散效果，在水性介质中分散超稳定。

[0024] 4、本发明所制备的新型农药悬浮剂在水性介质中分散稳定性较好：离心稳定性≥80％，耐热稳定性≥90％。

[0025] 5、本发明生产工艺简单、设备投资小、产品质量稳定，适合工业化生产。

具体实施方式

[0026] 本发明是针对农药悬浮剂在运输和储藏过程中容易出现絮凝、团聚且颗粒较大的问题而研发的一种新型水性农药悬浮剂及其制备方法。

[0027] 下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：

[0028] 一种新型水性农药悬浮剂的制备方法，通过含有巯基和碳碳双键的水溶性化合物进行点击化学反应，采用光照催化的方式，将水溶性官能团通过包覆的形式接枝到原药分
子表面；包括以下步骤：

[0029] (1)将农药原药和含巯基、碳碳双键的表面活性剂以1：0.01：0.01～1：1：1的比例加入溶剂中，溶剂用量为原药用量的5～20倍，混合均匀后，通过砂磨或剪切的方式将农药
原药分散至微米级，制备水溶液分散体系；

[0030] 所述农药原药为甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、阿维菌素、多杀菌素、茚虫威、吡蚜酮、噻虫胺、呋虫胺、吡虫啉、除虫脲、高效氯氟氰菊酯、甲氧虫酰肼、氯虫苯甲酰胺、乙螨唑、螺
螨酯中的一种或两种；

[0031] 所述含巯基的表面活性剂为2‑巯基乙烷磺酸钠、2,3‑巯基丙磺酸钠、3‑巯基‑1‑丙烷磺酸钠、3‑(苯并噻唑‑2‑巯基)丙烷磺酸钠中的一种或两种；

[0032] 所述含碳碳双键的表面活性剂为对苯乙烯磺酸钠、烯丙基磺酸钠、甲基丙烯磺酸钠、枯烯磺酸钠中的一种或两种；

[0033] 所述砂磨或剪切为采用高速分散机、砂磨机、高压微射流、超声波处理中的一种处理方式。

[0034] 所用溶剂为水。所用溶剂为去离子水。

[0035] (2)在水溶液分散体系中加入占原药质量0.1～1％的引发剂，混合均匀，将此水溶液分散体系转入紫外线光照箱中照射24h，通过紫外线照射来引发点击反应；

[0036] 引发剂为无机过氧化物，可以是过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾中的一种或两种。

[0037] (3)反应结束后，在水溶液分散体系中按质量百分比加入：1～5％的防冻剂、0.1～0.5％的消泡剂、0.1～0.5％的黏度调节剂和0.1～2％稳定剂，混合均匀后，进行砂磨或剪
切处理，直至其粒径达到微米级；

[0038] 防冻剂为乙醇、异辛醇、尿素中的一种；

[0039] 消泡剂为有机硅类消泡剂；

[0040] 黏度调节剂为黄原胶、有机膨润土、聚乙二醇中的一种或两种；

[0041] 稳定剂为硅酸镁铝。

[0042] 所述砂磨或剪切为采用高速分散机、砂磨机、高压微射流、超声波处理中的一种处理方式。

[0043] (4)反应结束后即可得到新型水性农药悬浮剂。

[0044] 一种新型水性农药悬浮剂，新型水性农药悬浮剂可以克服农药原药不耐高温的缺点，并且在水性介质中分散超稳定。

[0045] 以下是具体的实施例

[0046] 实施例1

[0047] (1)称取2kg 2‑巯基乙烷磺酸钠和2kg对苯乙烯磺酸钠溶解到200kg的去离子水中，用搅拌器搅拌15min，待表面活性剂完全溶解后，加入40kg呋虫胺原药，置于高速分散机
上分散2h，制备水溶液分散体系；

[0048] (2)在水溶液分散体系中加入1kg过硫酸铵并继续搅拌15min，在开启搅拌的条件下采用紫外线光照设备进行照射24h，通过紫外线照射来引发点击反应；

[0049] (3)反应结束后在水溶液分散体系中加入6kg乙二醇、0.6kg消泡剂AF1500(广州方中化工，有机硅类消泡剂)、0.2kg黄原胶和0.4kg硅酸镁铝，充分搅拌15min后转入砂磨机进
行砂磨，直至其粒径达到微米级；

[0050] (4)反应结束后即可得到分散较稳定的20％呋虫胺悬浮剂。

[0051] 实施例2

[0052] (1)称取3kg 2‑巯基乙烷磺酸钠和3kg烯丙基磺酸钠溶解到200kg的去离子水中，用搅拌器搅拌15min，待表面活性剂完全溶解后，加入50kg吡蚜酮原药，置于高速分散机上
分散2h，制备水溶液分散体系；

[0053] (2)在水溶液分散体系中加入1.5kg过硫酸铵并继续搅拌15min，在开启搅拌的条件下采用紫外线光照设备进行照射24h，通过紫外线照射来引发点击反应；

[0054] (3)反应结束后水溶液分散体系中加入8kg乙二醇、0.5kg消泡剂AF1500(广州方中化工，有机硅类消泡剂)、0.4kg黄原胶和0.8kg硅酸镁铝，充分搅拌15min后转入砂磨机进行
砂磨，直至其粒径达到微米级。

[0055] (4)反应结束后即可得到分散较稳定的25％吡蚜酮悬浮剂。

[0056] 实施例3

[0057] (1)称取10kg 3‑巯基‑1‑丙烷磺酸钠和8kg对苯乙烯磺酸钠溶解到200kg的去离子水中，用搅拌器搅拌15min，待表面活性剂完全溶解后，加入40kg噻虫胺原药，置于高速分散
机上分散2h，制备水溶液分散体系；

[0058] (2)在水溶液分散体系中加入0.8kg过硫酸铵并继续搅拌15min，在开启搅拌的条件下采用紫外线光照设备进行照射24h，通过紫外线照射来引发点击反应；

[0059] (3)反应结束后水溶液分散体系中加入10kg乙二醇、0.6kg消泡剂AF1500(广州方中化工，有机硅类消泡剂)、0.2kg黄原胶和0.6kg硅酸镁铝，充分搅拌15min后转入砂磨机进
行砂磨，直至其粒径达到微米级；

[0060] (4)反应结束后即可得到分散较稳定的20％噻虫胺悬浮剂。

[0061] 对照例1：20％呋虫胺悬浮剂，采用传统的制备方法：磺酸盐类润湿剂和聚醚类非离子表面活性剂复配，直接混合砂磨粒径至微米级，并加入其它助剂搅拌。

[0062] 对照例2：25％吡蚜酮悬浮剂，采用传统的制备方法：磺酸盐类润湿剂和聚醚类非离子表面活性剂复配，直接混合砂磨粒径至微米级，并加入其它助剂搅拌。

[0063] 对照例3：20％噻虫胺悬浮剂，采用传统的制备方法：磺酸盐类润湿剂和聚醚类非离子表面活性剂复配，直接混合砂磨粒径至微米级，并加入其它助剂搅拌。

[0064] 针对以上实施例和对照例制得的悬浮剂进行离心稳定性和耐热稳定性测试：

[0065] 数据处理方法

[0066] 1、离心稳定性测试：将上述各实施例和对照例各取20mL放置在50mL离心管中，在30min/8000r的条件下进行离心稳定性测试。其离心稳定性SC通过下列方式计算：

[0067]

[0068] 式中，d0是原始样品的平均粒径，dC是经离心处理后的样品的平均粒径。

[0069] 2、耐热稳定性测试：将上述各实施例和对照例各取20mL放置在50mL塑料瓶中，封口处理后，在54(±2℃)的烘箱中放置14天。其耐热稳定性ST通过下列方式计算：

[0070]

[0071] 式中，d0是原始样品的平均粒径，dT是烘箱中放置14天后的样品的平均粒径。

[0072] 测试结果如表1所示：

[0073] 表1实施例及对照例测试结果

[0074]

[0075] 从表1可以直接看出，本发明制备的农药悬浮剂与传统方法制备的农药悬浮剂相比，本发明制备的农药悬浮剂不仅在14天热储后具有良好的外观和分散性，而且其离心和
耐热稳定性也远远高于传统方法制备的农药悬浮剂。

[0076] 本发明的工艺参数(如质量百分比、倍数、时间等)的上下限取值以及区间值都能实现本发明，在此不一一列举实施例。

[0077] 综上所述，本发明利用的点击化学反应以水为溶剂，采用含有巯基和碳碳双键的水溶性表面活性剂对农药原药进行砂磨或者剪切处理，得到暂时稳定的预分散体，然后通
过光照的形式引发原药表面所包覆巯基与双键的点击化学反应，从而得到较稳定的农药悬
浮剂；所制备的农药悬浮剂在水性介质中有良好的分散效果，在水性介质中分散超稳定。