农药加工与应用(第四章：可湿性粉剂)

2017/9/18
三、WP的助剂－润湿剂
AKZO NOBEL固体润湿剂
Product
Draves Wetting
1 g/l @ 25° C Seconds
Surface Tension
1 g/l mN/m
Contact Angle
1 g/l @ 60s Degrees Initial
Ross Miles Foam Test
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三、WP的助剂－分散剂
AKZO NOBEL
1. Morwet D-425 –应用广泛的分散剂 2. Morwet D-809– 为改进硬水中的性能而制造 3. Morwet D-500－具有独特的空间位阻。
HUNTSMAN分散剂 TERSPERSE 2700 TERSPERSE 2425 十一五科技攻关的产物 GY-D-04
试验原料： 戊唑醇：含量90%，沈阳化工研究院 分散剂NNO：水溶性黄色粉末，大连第二有机化工厂 木质素磺酸钠：水溶性棕色粉末，吉林图门化工厂 木质素磺酸钙：水溶性棕色粉末，吉林图门化工厂 助悬剂JY-3：上海翔殷贸易公司 十二烷基磺酸钠：水溶性白色粉末，大连油脂化工厂 EFW:淡黄色粉末，荷兰阿克苏诺贝尔公司（AKZO NOBEL）提供 D-425:淡黄色粉末，荷兰阿克苏诺贝尔公司（AKZO NOBEL）提供 GY-D-04:白色粉末，北京广源益农化学有限公司提供； TERSPERSE 2700：澳大利亚亨斯迈公司(HUNTSMAN)提供； 轻质碳酸钙：白色粉末，铁岭市轻质碳酸钙厂
第四章：可湿性粉剂
中国农业大学理学院
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内容
一、概述 二、理论基础 三、载体和助剂 四、配方筛选 五、质量控制(QC/QA) 六、如何预防交叉污染(CPS) 七、EHS管理体系
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一、概述
（一）、农药制剂的研究进展 （二）、可湿性粉剂的地位 （三）、可湿性粉剂的特点 （四）、原药加工成WP的条件 （五）、可湿性粉剂的性能要求
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（四）、原药加工成WP的条件
一种原药如为固体，熔点较高，易粉碎，则适宜加 工DP或WP。如需制成高浓度或喷雾使用，一般加 工成WP。 如原药不溶于常用的有机溶剂或溶解度很小，那该 原药大多加工成WP。例如杀菌剂、除草剂 原油或低熔点固体原药，一般不加工成WP。 对于防治卫生害虫用的杀虫剂，多加工成WP。 研制和开发农药新品种时，一般多加工成WP。
根据斯托克斯公式：
2
ρ——分散液密度， g/cm3；（可湿性粉剂悬浮液分 散液是水，那么ρ 约为1g/cm3）；
d——粒子的直径，cm；
η——分散液的粘度，mPa∙s；水在20℃时，粘度为 1.002 mPa∙s；
g——重力加速度，cm/s2。
粒子的沉降速度与三个因素有关：粒子直径、粒子密度与悬浮液 密度之差、悬浮液的粘度。
0.5 g/l @ 25° C (mm foam)
Distilled water After 5 min 342 ppm hard water Initial After 5 min
Morwet EFW Powder Morwet 3028 Powder Morwet DB Powder Morwet IP Powder
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三、WP的助剂－润湿剂
阴离子型表面活性剂 1.硫酸盐类 十二烷基硫酸钠 烷基酚聚氧乙烯醚甲醛缩聚物硫酸盐 2.磺酸盐类 十二烷基苯磺酸钠 洗衣粉 烷基萘磺酸盐－拉开粉 烷基丁二酸盐－润湿剂T
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三、WP的助剂－润湿剂
非离子表面活性剂 1.脂肪醇聚氧乙烯醚－JFC 2.烷基酚聚氧乙烯醚－NP
292
5 1 63 5 0 13 14 0 0 0
173
10 4 77 1 0 3 32 0 0 0
1213
57 38 347 44 0 69 229 27 2 3
3875
114 224 1122 216 5 374 670 116 7 15
（二）、地位
可湿性粉剂国内登记情况
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0
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雾滴
飘失
植株
弹跳
液滴
流失
土壤
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常用润湿剂的表面张力
不同含量润湿剂表面张力 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1% 1.50% 2% 2.50% 润湿剂含量 3%
表面张力（mN/m）
EFW 3028 拉开粉 十二烷基磺酸钠 十二烷基硫酸钠 OP-10 1008
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（一）、农药制剂的研究进展
1、传统剂型的改进 2、剂型水性化 3、水可分散固体化 4、有效成分控制释放化
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（二）、地位
剂型 可溶性粉剂 乳油 2004 7 464 2005 8 278 2006 56 1716 2007 165 6807
可湿性粉剂
粉剂 水分散粒剂 水剂 水乳剂 微胶囊剂 微乳剂 悬浮剂 悬乳剂 油悬浮剂 种衣剂 2017/9/18
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WP混合前和混合后
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（三）、可湿性粉剂的特点
1.不溶于水的原药，都可加工成WP； 2.附着性强，飘移少，对环境污染轻； 3.不含有机溶剂，环境相容性好便于贮存、运 输； 4.生产成本低，生产技术、设备配套成熟； 5.有效成份含量比粉剂高；加工中有一定的粉 尘污染。 5.是研发新剂型的基础。SC、WDG、EP、 EG、WT等。
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（五）、性能要求
1、流动性 2、润湿性 3、分散性 4、悬浮性 5、细度 6、水分 7、持久起泡性 8、贮存稳定性
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悬浮率
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二、理论基础
固-液分散体系、 Stokes定律 1.固-液分散体系 分子-离子分散体系 其分散微粒的粒度<0.001μm通常称为真溶液，属单 项体系。 胶体分散体系
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三、WP的助剂－分散剂
定义：能阻止固－液分散体系中固体粒子的相互凝 集，使固体微粒在液相中较长时间保持均匀分散的 一类物质。 分类： （1）工业副产物分散剂 （2）阴离子型表面活性剂的分散剂 （3）非离子型表面活性剂的分散剂 （4）水溶性高分子物质分散剂 （5）无机分散剂
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四、配方筛选－典型示例
试验方法 按配方要求，将各种助剂、填料、原药 充分混合，经超细粉碎机粉碎后，再混合， 再用气流粉碎机粉碎，即得到加工产品。参 照国标和CIPAC规定，并结合药效试验结果， 测定加工产品中的有效成分含量及其它各项 技术指标。
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四、配方筛选－典型示例
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三、WP的助剂－分散剂
分散剂的选择：
1.了解分散剂的用量对产品性能的影响 2.了解分散剂的种类、性能、来源、价格 3.分散性好，悬浮率低－增加分散剂用量或改用其它分散 剂 4.分散性好，悬浮率高，再悬浮性低－减少分散剂用量或 改用其它分散剂 5.分散性差，悬浮率低，再悬浮率高–增加分散剂和/或润 湿剂的用量
载体的性能和化学组成
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三、WP的载体
注意事项： 1.来源、产地、性能 2.水分 3.pH值
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三、可湿性粉剂的助剂－润湿剂
定义：能降低液－固表面张力、增加液体在 固体上的扩展性和渗透力，使其润湿或加速 润湿的物质。 分类：天然产物：茶枯、皂角等 人工合成：阴离子型表面活性剂 非离子型表面活性剂
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三、WP的其它助剂
渗透剂：JFC、T、氮酮、噻酮、有机硅等 展着剂：有机硅、油酸钠、油酸三乙醇胺等 稳定剂：UV-290、环氧乙烷加成物醚类、 亚磷酸三苯酯、无机盐、烷基苯磺酸胺和有 机胺等 抑泡剂：硅酮类、脂肪醇类 助流剂：白碳黑、滑石粉等 警戒色：
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三、WP的载体
(一)定义：用于表示吸附、稀释农药用的惰性成分。 (二)要求： 1、吸附容量（最重要的性能） 2、流动性 3、松密度 4、细度 5、硬度 6、活性 (三)常用品种：硅藻土、白炭黑、膨润土、轻质碳酸钙 、凹凸棒土、高岭土等。
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载体的性能和化学组成
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其分散微粒的粒度在0.001～0.1μm通常称为胶体溶液， 属多相分散体系（对高分子溶液来说，属单项体系） 粗分散体系 其分散微粒的粒度在0.1～1000 μm，通常为悬浊液或 悬浮液，属多相分散体系。
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二、理论基础
d ( s ) g V 3 式中： ρ s——粒子的密度，g/cm ； 18
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四、配方筛选－不同分散剂对悬浮率的影响
悬浮率(%) 再悬浮率(%) 100 90
悬浮率(%)
80 70 60 50 40
木质素磺酸钙 D-425 2700 GY-D-04
分散剂
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四、配方筛选－典型示例
稳定性试验：将配方1、2、6、7四组样品 置于54℃±2℃恒温箱中，贮存14天，分析 贮前和贮后的有效成分含量，结果见下表：
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原药和助剂为固体
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原药为液体、助剂为固体
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原粉、助剂液体
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四、配方筛选－典型示例
25％戊唑醇WP: 理化性质：无色晶体，熔点102.4℃，在 pH4、7、9时，22 ℃条件下水解半衰期大 于一年
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四、配方筛选－典型示例
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四、配方筛选－步骤
(一)小试配方筛选 1.原药的理化性质：状态、熔点、稳定性等 2.载体的选择 3.润湿剂的选择 4.分散剂的选择 设备：研钵、高速万能粉碎机、超细粉碎机、气流粉 碎机、雷蒙机、超微粉碎机 (二)放大实验 (三)工业化
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可湿性粉剂加工流程图
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HUNTSMAN润湿剂 TERWET 1004 十一五科技攻关的产物 GY-W-01
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三、WP的助剂－润湿剂
润湿剂的选择：
1.WP水溶液pH值为弱酸、弱碱、中性均可使用 2.强酸性－多使用非离子 3.强碱性－多使用阴离子 4.润湿效果不好或不满意－增加用量或更换品种 5.润湿效果好应注意 6.选择： · 公认的、效果好的、来源丰富的、物美价廉的 · 经验 · 测定系统的表面张力和接触角
17 20 >600 >600
33 36 33 45
64 64 78 87
120 160 80 15
60 155 25 5
30 140 85 50
10 130 40 45
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三、WP的助剂－润湿剂
AKZO NOBEL液体润湿剂
1. Ethylan 1008 2. Lankropol 4500
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四、配方筛选－注意事项
1.原药的理化性质 2.单一制剂还是复配 3.水质、水温 4.稀释倍数 5.包装
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典型的表面张力图
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雾滴在叶片上接触角示意图
LG SL SG
LG
SL
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Fra Baidu bibliotek
SG
不同叶片被润湿特性差异
作物叶片 水稻 小麦 甘蓝 棉花 玉米 大豆
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清水接触角 134 122 101 64 36 50
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四、配方筛选
配方组成： 有效成分含量：2.5％～90％ 润湿剂：1 ％ ～ 3％ 分散剂：2 ％～8％ 助悬剂：0.5～5％ 抑泡剂：0.01％ 稳定剂：0.05 ％ ～ 2％ 载体：～100％
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四、配方筛选
必要条件：被水润湿，能够分散。 重要指标：润湿性和悬浮率 基本原则：符合相关标准，性价比较优，生 物防效好。
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2004
2005
2006
2007
（三）、可湿性粉剂的特点
定义：可分散于水中形成稳定悬浮液的粉状 制剂。 剂型英文名称：wettable powder 代码：WP FAO定义：本品应由符合粮农组织和世界卫 生组织标准的原药，以适当的形式，与适宜 的填料和其它必要的助剂等材料制成的。该 制剂应是均匀可流动的细粉末，无可见外来 杂质和硬块。