第二章 农药的剂型

第二章农药的剂型及科学使用第一节农药的助剂第二节主要农药剂型第三节农药的科学使用第一节农药的助剂一、几个概念二、农药助剂三、表面活性剂的作用、种类与应用第一节农药的助剂一、几个概念1.原药：由化工厂合成生产的农药有效成分称为原药。原药为固体的称为原粉；为液体的称为原油。2.通常原药不经过加工不能直接使用，不能直接使用的原因：（1）大多数原药不溶于水或难溶于水，不能直接兑水使用。（2）原药物理形态呈块状或油状，不能直接作为粉剂使用。（3）单位面积上所需的原药量很少，从而难以在大面积上均匀散布。（4）对原药进行加工，可以改善物理性状，提高分散度和药效，使高毒农药低毒化使用，减少环境污染和对生态平衡的破坏，延缓有害生物的抗药性发展，延长有效药剂的寿命。同时能扩大农药的使用范围。几个概念3.农药制剂：经过加工的农药称为农药制剂，其中包含原药及辅助剂。4.农药剂型：农药制剂的物理形态称为农药剂型，乳油、粉剂、颗粒剂、可湿性粉剂等。一种原药可制成不同的剂型。每种剂型有多种制剂。第一节农药的助剂一、几个概念二、农药助剂三、表面活性剂的作用、种类与应用二、农药助剂（一）农药助剂：凡是与农药原药混合或通过加工过程与农药原药混合，能改善制剂的的理化性质，提高药效，便于使用的物质，统称为农药辅助剂，简称农药助剂。（二）农药助剂的种类1.填料2.润湿剂3.乳化剂4.溶剂5.分散剂6.粘着剂7.稳定剂8.增效剂9.其他1、填料（fillers,carriers)填充剂或简称填料：农药加工时，为调节成品含量和改善药剂的物理状态而配加的固态物质。作用：使原药便于机械粉碎，增加原药的分散性，是制造粉剂或可湿性粉剂的填充物质，填料必须为惰性物质。如粘土、陶土、高岭土、硅藻土、叶蜡石、滑石粉等。2、润湿剂（wettingagents）润湿剂又称湿展剂：可以降低液体的表面张力，使水易于在固体表面润湿与展布的助剂，如茶枯、纸浆废液、洗衣粉、拉开粉等。3、乳化剂（emulsifiers)乳化剂：能使原来不相混溶的两相液体（如油与水），其中一相液体以极小的液珠稳定分散在另一相液体中，形成不透明或半透明乳浊液，起这种作用的助剂称为乳化剂，为加工乳油的重要助剂。如烷基苯磺酸钙，聚氧乙基脂肪酸酯等。4、溶剂（solvents）溶剂：是溶解农药原药的物质，多用于加工乳油，要求毒性低、不易燃、成本低、来源广。常用的有如苯、甲苯、二甲苯等。5、分散剂（dispersingagents)分散剂有两种：一种为农药原药的分散剂，使原药在制剂中分散，是一种具有高粘度的物质，例如废糖蜜、纸浆废液的浓缩物，通过机械作用，可将熔融原药分散成胶体颗粒，例如浓乳剂、悬浮剂、乳粉等剂型。另一种为制剂的分散剂，具有防止粉粒絮结，在喷粉时利于分散的助剂。如二氧化硅、硅藻土。6、粘着剂（stickers)粘着剂：能增加农药对固体表面粘着性能的助剂。因药剂粘着性提高而耐雨水冲洗，提高持效性。如在粉剂中加入适量粘度较大的矿物油，在液剂农药中加入适量的淀粉糊、明胶。7、稳定剂（stabilizers）稳定剂：可抑制或减缓农药在贮藏过程中有效成分分解或理化性能变坏的助剂。有的具有抗凝作用，又称抗凝剂，能防止农药制剂在贮藏过程中物理性能变坏，有的能防止粉状制剂结块、乳剂分层、悬浮率降低等。8、增效剂（synergists)增效剂：本身无生物活性，但能抑制生物体内解毒酶的活性，与某些农药混用时，能大幅度提高农药毒力和药效的助剂，对防治抗性害虫及延缓抗药性等具有重要意义。如增效醚、增效磷等。9.其他发泡剂、消泡剂、着色剂、防冻剂等。农药助剂的种类还会随着农药加工技术的提高而不断增加，以满足生产需求。第一节农药的助剂一、几个概念二、农药助剂三、表面活性剂的作用、种类与应用三、表面活性剂的作用、种类与应用（一）概念：表面活性剂(surfactant)是一类具有表面活性的化合物，溶于液体(特别是水)后，能显著降低溶液的表面张力或界面张力，并能改进溶液的增溶、乳化、分散、渗透、润湿、发泡、洗净甚至对药剂起到稳定作用等能力的物质。表面活性剂主要用作乳化剂、破乳剂、渗透剂、发泡剂、消泡剂、润湿剂、分散剂、浮选剂、柔软剂、抗静电剂、防水剂等助剂，广泛应用于纺织、食品、医药、农药、化妆品、建筑、采矿等工业领域。表面张力越小，液滴越小，分散越好，易在固体表面润湿展布。（二）表面活性剂的结构各种表面活性剂分子中同时存在亲水基的极性基团和憎水的亲油基(又称疏水基)非极性基团，具有表面活性作用。亲水基通常是溶于水后容易电离的基团，如羧酸盐、磺酸盐、硫酸酯盐等，以及在水中不电离的羟基或聚氧乙烯基。亲油基能与油类互相吸引、溶解，通常是由石油或油脂组成的长碳链的烃基，可以是脂肪烃，也可以是芳香烃。如果表面活性剂分子中的亲水基性能强，就溶解于水；反之，如亲油基性能强，就溶于油。表面活性剂的这种亲水或亲油性能常用亲水亲油平衡值(HLB)来量度。HLB值愈大，亲水性愈强，愈易溶于水；HLB值愈小，亲油性愈强，愈易溶于油。HLB值根据需要，可根据HLB值选择合适的表面活性剂。例如：HLB值在2～6之间，可作油包水型的乳化剂；8～10之间作润湿剂；12～18之间作为水包油型乳化剂。HLB值02468101214161820||———||——||——||——||石蜡W/O乳化剂润湿剂洗涤剂增溶剂||————|聚乙二醇O/W乳化剂（三）表面活性剂分类表面活性剂通常采用其极性基团的结构来分类，凡溶于水后电离生成离子的，称离子表面活性剂;凡不电离的，称非离子表面活性剂。阳离子型和阴离子型的表面活性剂不能混用，否则可能会发生沉淀而失去活性作用。离子型非离子型阳离子型阴离子型两性型表面活性剂（四）常用表面活性剂1.阴离子表面活性剂：在水中解离后以阴离子发挥表面活性。(1)羧酸盐RCOO--例如：肥皂中的表面活性成分硬脂酸钠等，因为偏碱性，不适宜加工农药。(2)磺酸盐R-SO3－例如：洗衣粉中的十二烷基苯磺酸钠(ABS)等(3)硫酸酯盐R-OSO3－磷酸酯盐R-OPO32－常用表面活性剂2.阳离子表面活性剂：在水中解离后以阳离子发挥表面活性。具有易吸附于一般固体表面及杀菌性两个特点，常用于医药上的消毒剂。(1)伯胺盐R-NH3＋(2)季胺盐CH3|例如C16H33-N+-CH3Br－|CH3十六烷基溴化铵(俗称1631)(3)吡啶盐例如C12H25(NC5H5)+常用表面活性剂3.两性表面活性剂：分子结构同时带有阴离子和阳离子结构。(3)卵磷脂类属天然表面活性剂，常用作食品添加剂。(1)氨基酸型R-NH2CH2-CH2COO－洗涤性能良好，常作为特殊洗涤剂。(2)甜菜碱型CH3R-N+-CH2COO-CH3去污力强，对纤维有保护作用。常用表面活性剂4.非离子表面活性剂：不受离子影响，任何情况下都具有双亲性，抗硬水能力强，亲水基多为聚氧乙烯基构成，由所含聚氧乙烯基数目控制其亲水性。稳定性高，与其他类型表面活性剂相容性好，可混合使用。(1)脂肪醇聚氧乙烯醚R-O-(CH2CH2O)nH俗称平平加系列，具良好湿润性能(2)烷基酚聚氧乙烯醚R-(C6H4)-O(C2H4O)nH俗称OP系列，化学性质稳定，抗氧化性能强(3)聚氧乙烯烷基酰胺R-CONH(C2H4O)nH常用作起泡剂、增粘剂(4)多元醇型主要是失水山梨醇的脂肪酸酯及其聚氧乙烯合成物,Span类及Tween类表面活性剂即属此类,具有低毒的特点，广泛用于医药工业、食品工业以及生化实验常用表面活性剂5.天然表面活性剂：指具有表面活性的天然物或其衍生物。包括⑴含有大量皂素的植物。皂素为一种糖甙，为环戊烷菲的衍生物，经水解可得糖甙元和糖类化合物。茶子饼，皂荚，无患子⑵亚硫酸纸浆废液；⑶动物废料的水解物是用废动物蛋白、皮、角、骨等水解而成的胶状液体，易溶于水，在碱性及硬水中稳定，扩散力强，具有保护胶体及乳化性能。天然表面活性剂与合成表面活性剂相比较，天然表面活性剂洗净力、浸透力、分散力、乳化力以及起泡力等表面活性较小，但毒性低，生物降解性好。特别是近年来合成表面活性剂造成环境污染及对人体的毒害等问题，致使天然表面活性剂用量激增。主要用作以食品、化妆品、药品为中心的乳化剂、润湿剂、分散剂及洗净剂等。（五）表面活性剂在农药加工与使用中的作用表面活性剂对农药往往具有乳化、分散、增溶、增渗，甚至对药剂起到稳定作用。用于农药制剂配方的表面活性剂主要包括乳化剂、润湿剂和分散剂。乳化剂主要用于乳油、微乳剂、水乳剂的配置。润湿剂和分散剂主要用于可湿性粉剂、悬浮剂、水乳剂，水剂等剂型的配置。而在喷雾中临时加入用于改善药液在靶标表面湿润展布效果、提高药效的表面活性剂称为喷雾助剂，多为润湿剂和渗透剂。（六）表面活性剂在农药加工与使用中的应用1、乳化剂在乳油加工中的应用2、润湿剂在可湿性粉剂中应用3、提高药液在受药表面的湿展性1、乳化剂在乳油加工中的应用乳油是农药原药、有机溶剂和乳化剂的互溶均相液体，表面活性剂在乳油中的主要作用是在乳油应用之前将在非水介质中存在的原药乳化进入水中，乳油以水稀释，乳化剂立即在油—水界面上形成一层定向排列的分子层，降低了界面能力，并对油水合并起到屏障作用。产生水包油型乳状液。表面活性剂在乳油中的另一方面的作用是防止乳状液分层沉积或絮凝，从而保持所形成的乳状液呈稳定状态。2、润湿剂在可湿性粉剂中应用可湿性粉剂是由农药原药、填料和润湿剂混合后经过粉碎并达到一定细度的粉状物，兑水后成为悬浮液。有机农药原药不易被水润湿，为了可用水稀释以喷洒的方式有效地使用它们，它们必须易在水中分散，而且制成的分散液应尽可能长时间保持稳定。表面活性剂经高浓度预混处理可使粉剂湿润分散于3、提高药液在受药表面的湿展性表面活性剂具有渗透作用或润湿作用，可以降低水的表面张力，使水易于在固体表面润湿与展布。表面活性剂在药液中的作用提高湿展性，降低表面张力。液态农药喷于受药表面上，可以形成以下三种现象：∠θ＞90O∠θ=90O∠θ＜90O∠θ＞90O：液体在受药表面上不湿润，不展布；∠θ=90O：液体在受药表面上只湿润，不展布；∠θ＜90O：液体在受药表面上即湿润又展布。∠θ=0O：液体与固体互溶。一般∠θ=30O时左右是较理想的喷雾效果，液体农药在受药表面湿润展布较为适宜。农药使用中提高喷雾的效果就是缩小液体在固体表面的接触角，而缩小∠θ最有效的方法就是在液体农药中加入表面活性剂。因此，在液态农药上表面活性应用的原理就是通过表面活性来缩小∠θ。表面活性并非单纯地降低表面张力，而且适当使用表面活性剂，对药剂还有以下影响：（1）促进药剂对植物的渗透作用：因非离子表面活性剂可以诱发细胞渗透性能改变，促进除草剂渗入植物体内，但增加了药害。（2）对药剂具有增溶作用：阴离子和非离子型表面活性剂均可使除草剂在水中的溶解度提高达8-9倍，提高药剂的水溶有性，有助于植物体吸收和输导。第二章农药的剂型及科学使用第一节农药的助剂第二节主要农药剂型第三节农药的科学使用第二节主要农药剂型一、粉剂二、可湿性粉剂三、可溶性粉剂四、粒剂五、乳油六、悬浮剂七、胶体剂八、种衣剂九、油剂十、缓释剂十一、烟剂等一、粉剂（D）粉剂（dusts）将原料和填料及稳定剂按一定比例混合后，经机械粉碎、研磨、混匀，制成的粉状混合物，是一种常用剂型。粉剂的质量指标有：有效成分含量、粉粒细度、分散性等。粉剂有效成分一般在10%以下。在贮藏期间有效成分不分解，不结块变质。粉剂要求有一定的粉粒细度，95%通过200号目筛，粉粒直径一般在30微米以下。因为10-30微米的粉粒不仅附着力强，而且增加了对生物体的接触面积，有显著的防治效果。它不溶于水，也不易被水湿润，且不能分散和悬浮于水中。因此，不能加水喷雾。粉剂粉剂的优点是资源丰富，便宜易得，加工成本较低，施药