可分散油悬浮剂关键技术研究-张宗俭

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分散介质
(有效成分的载体,其品质对制剂的稳定性有较大影响) 主要作用:作为连续相,是原药、助剂等的载体,也有稀释有效成分的作用 产品现状:种类多,质量差别明显。常用的有植物油类(如大豆油、玉米油、菜籽油、棕 榈油等)、甲酯化植物油类(如脂肪酸甲酯、油酸甲酯等)、矿物油类(如白油)以及它 们之间的复配混合物均可以作为加工可分散油悬浮剂的分散介质。一般国外用大豆油和油 酸甲酯做为分散介质较多,国内用脂肪酸甲酯和油酸甲酯做为分散介质的居多。 不同厂家的油酸甲酯样品
高效
有利于提高药物使用时的粘附、润湿、渗透性能
有利于穿透植物或动物表皮的蜡质层而到达靶标
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1.4 可分散油悬浮剂优缺点分析
加工难度大, 贮存稳定性差 理 论 基 础 薄 弱

• • • • •
可分散油悬浮剂缺点
成本高 分 散 介 质 成 本 高
性助 能剂 不品 佳种 少
可分散油悬浮剂关键技术研究
张宗俭 中化化工科学技术研究总院功能助剂研发中心 北京广源益农化学有限责任公司2016年4月26日
主要内容
一、可分散油悬浮剂概况
二、可分散油悬浮剂及配方技术
三、可分散油悬浮剂开发的热点和难点
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一、可分散油悬浮剂概况
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加工技术有待进一步提高
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二、可分散油悬浮剂配方技术
1
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• 可分散油悬浮剂基本配方组成
• 可分散油悬浮剂配方开发流程
• 可分散油悬浮剂加工工艺 • 可分散油悬浮剂关键加工技术
4
5
• 可分散油悬浮剂各组分产品现状、选择方法与注意问题
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发挥药效作用的有效成分
分散介质,稀释有效成 分,承载其它组分
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2.2 可分散油悬浮剂配方开发流程
1
原 药
2
载 体
3
乳化 剂
4
分散 剂
5
增稠 剂
6
稳定 剂及 其他
对有效成分具有 增效作用以及有 效成分的理化性 质、作用方式、 防治对象、使用 方式、市场定位
主要作用:在兑水使用时,将油相以细小乳滴形式均匀乳化分散与水中;使制剂 本身在贮存过程中保持稳定
产品现状:多是以常见农用乳化剂单体复配而成,由于针对不同油类分散介质所需要的乳化剂种类
不同,因此国内外助剂公司开发的相关产品种类较多,关于油悬浮剂乳化剂筛选的研究报道也较多
研究者 翟利利等 徐加利 刘跃群等 童军等 张黎辉等
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2.5 可分散油悬浮剂各组分产 品现状、选择方法与注意问题
分散介质选择应注意的问题
1
2
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2.5 可分散油悬浮剂各组分产 品现状、选择方法与注意问题
乳化剂
(筛选合适的乳化剂是加工可分散油悬浮剂制剂加工的前提)
制剂品种 4%烟嘧磺隆OD 4%烟嘧磺隆OD 4%烟嘧磺隆OD 4%烟嘧磺隆OD 25%氟磺胺草醚OD
分散介质 油酸甲酯 甲酯化大豆油 生物柴油 大豆油和邻苯二甲酸二辛酯 大豆油和油酸甲酯
乳化剂种类 VO/02N加NP-10 NPEPO4和OP-6 500#和600# OP-7和农乳0201 500#和HS-02N Grand AgroChem
2.1 可分散油悬浮剂基本配方组成
增大体系粘度,减缓固体粒子 沉降速率,保持体系稳定
使固体粒子长期稳定 分散于油中;加工时 降低体系粘度
在特定配方中使用(如 含有烟嘧磺隆的油悬浮 剂),降低某些有效成 分的贮存分解率
兑水使用时将油性体 系乳化分散到水中

调节体系pH,降低有效 成分分解率。根据具体 情况选择性加入。也可 以看作是一种稳定剂
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1.3可分散油悬浮剂登记情况
登记可分散油悬浮剂数量较多的原药品种 登记可分散油悬浮剂数量较多的农药企业
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01
1.4 可分散油悬浮剂优缺点分析
可 分 散 油 悬 浮 剂 优 点
生产安全:无粉尘,无刺激
安全
运输安全:易燃易爆风险低 环境安全:低毒、低污染
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2.3 可分散油悬浮剂加工工艺
高压匀质法
采用高压匀质机加工,混合好的料浆在通过匀质阀时由于压力的突变产生 强烈的剪切、撞机、空穴及湍流涡旋作用,从而使颗粒粉碎并超微细化
乳化剂
分散剂
增稠剂
原药
高压匀质 检测合格 产品
混合Biblioteka Baidu匀
剪切混匀
出料

稳定剂等
高压柱塞泵整机工作原理
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牌号
大豆油 油酸甲酯 矿物油 植物油 甲酯化植物油 植物油 甲酯化植物油 矿物油 / 植物油 矿物油 甲酯化植物油 矿物油 甲酯化植物油 / 甲酯化植物油 甲酯化植物油
乳化对象
油酸甲酯、玉米油、大豆油等 甲酯化植物油 大豆油 油酸甲酯 矿物油
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2.5 可分散油悬浮剂各组分产 品现状、选择方法与注意问题
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2.3 可分散油悬浮剂加工工艺
直接砂磨法
采用砂磨机加工。将原药、各种助剂和油类分散介质通过搅拌、剪切混合 成均匀的料浆,再进入砂磨机砂磨至一定粒径,过滤出料,调配即得成品
乳化剂
分散剂
增稠剂
原药
砂磨 检测合格 产品
混合均匀
剪切混匀
出料

稳定剂等
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• 可分散油悬浮剂定义
• 可分散油悬浮剂与几种相似剂型的区别
• 可分散油悬浮剂登记情况
• 可分散油悬浮剂优缺点分析 • 可分散油悬浮剂型选择需考虑的因素 • 可分散油悬浮剂发展趋势
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1.1 可分散油悬浮剂定义
我国最新《农药剂型名称与代码》标准将可分散油悬浮剂(Oilbased suspension concentrate,OD)定义为有效成分以固体微 粒分散在非水介质成稳定的悬浮制剂,使用前一般用水稀释。
油悬浮剂原药选择应注意的问题
1. 尽量选择有效成分含量高的原药 2. 选择含水量低的原药,原药贮存要注意密封,防治原药吸潮
3. 改换不同厂家的原药应做小试验证,以确认原药对制剂乳化性、粘度、析油量、贮存 粘稠结块等性能的影响
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2.5 可分散油悬浮剂各组分产 品现状、选择方法与注意问题
加工成其它剂型难度大或不 利于药效发挥
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1.6 可分散油悬浮剂发展趋势
可分散油悬浮剂是一种竞争性较强的剂型,在药效和安全性方面具有明显的优点
从近10多年的产品登记情况看,可分散油悬浮剂正在飞速发展,从开始较为常 见的玉米田除草剂类油悬浮剂产品到水稻、小麦田除草剂类油悬浮剂产品,再到 杀虫、杀菌剂的油悬浮剂产品,可分散油悬浮剂产品的种类也在逐渐丰富 且随着近几年飞防的发展,更适合于飞机喷雾的可分散油悬浮剂产品依然有着广 阔的发展前景
(可分散)油悬 浮剂
OD(2004年以后)
油剂
OL
悬浮剂
SC
悬乳剂
SE
主要助剂 分散介质 制备工艺 生产成本
乳化/分散 油基介质 砂磨/砂磨匀质乳化 /高压匀质 较高 固液悬浮体系 水稀释使用
润湿/渗透/防漂移 溶剂介质 搅拌/剪切 较高 均相液体体系 油或有机溶剂稀释 使用
润湿/分散 水基介质 砂磨/热熔-分 散 低 固液悬浮体系 水稀释使用
分 散 介 质 复 杂

助 剂 用 量 大
油体系分散机理、稳定性机理研究相对较少
不同助剂对有效成分化学稳定性影响研究少 真正能在油体系中发挥分散作用的分散剂少 常用增稠剂很难较好解决长期贮存析油多问题 可供选择的油类分散介质多,且品质参差不齐 同一类分散介质批次之间也可能存在较大差异
油悬浮剂乳化剂一般用量10-20%,有的还 需添加1-5%的分散剂,而水悬浮剂润湿分 散剂用量一般在5%左右即可
润湿/乳化/分散 水基介质 砂磨匀质乳化 高 乳液/固液悬浮体 系 水稀释使用
体系状态
使用方式
应用效果
好(介质对有效成 分有增效作用)

好(介质对有 效成分无增效 作用)

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1.3可分散油悬浮剂登记情况
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1.3 可分散油悬浮剂登记情况
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2.4 可分散油悬浮剂关键加工技术
配方开发是一项完整而系统的工作,要综合考虑各方面的因素。其 关键无疑在于助剂的选择与搭配。对于可分散油悬浮剂配方开发来 说,还应注意控制原料的品质以及加工工艺
2 原料质量控制
助剂选择与搭配
乳化剂 增稠剂 油 原药
1
3 工艺控制
水分 杂质 (原材料生产工艺)
2004版和2010版的《FAO 和WHO农药标准制定和使用手册》中对于油悬浮剂的描述如下:
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1.2可分散油悬浮剂与几种相似剂型的区别
剂型名称 剂型代码 油悬浮剂
OF(2004年以前分 类法,包含目前所 说的OD) 乳化/分散 油基介质 砂磨/砂磨匀质乳 化/高压匀质 较高 固液悬浮体系 直接使用/油或有 机溶剂稀释使用/ 水稀释使用 好(介质对有效成 分有增效作用)

相比水悬浮剂来说,用油作分散介质相比 用水作分散介质成本有很大提高
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1.5 可分散油悬浮剂剂型选择需考虑的因素
1. 与油类混用具有增效作用 2. 加工成水基化剂型不稳定 3. 熔点、溶解度等性质限制其剂型选择范围
原药性质角度
剂型加工角度
施用方式角度
为满足飞机喷雾或超低 容量喷雾需求
选择一种 合适的油 类载体
确保乳化剂 能将含药的 油类载体良 好的乳化, 这是油悬浮 剂剂型加工 的前提
选择对乳 化效果没 有影响、 具有降粘 、防沉降 、抗结块 作用的分 散剂
根据有效 成分含量 及制剂具 体粘稠度 选择对乳 化性能没 有影响的 增稠剂
根据实 际情况 选择加 入稳定 剂、pH 调节剂 等其他 助剂
近10年来油悬浮剂登记数量变化及登记农药品种情况
2004年至2014年油悬浮剂登记数量变化情况
400 350 300 250 产品个数 200
油悬浮剂中不同种类的农药登记情况
除草剂 杀虫剂 5% 1% 植物生长调节剂
94%
150
100 50 0 2004年 2006年 2009年 年份 2012年 2014年
虽然可分散油悬浮剂发展前景较 好,但由于受各种因素限制,其加 工难度较大,制剂加工水平不高, 导致国内可分散油悬浮剂产品质量 参差不齐、多数产品贮存极易出现 析油、结块等问题,影响使用性能 未来可分散油悬浮剂可能 在以下几个方面有待发展 科技创新 合作双赢
助剂有待进一步发展
油体系中粒子分散机理以及油悬浮 体系稳定性机理有待进一步研究
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2.5 可分散油悬浮剂各组分产 品现状、选择方法与注意问题
市场上常见可分散油悬浮剂乳化剂产品
厂家
罗地亚 VO/01 VO/02N MO/P 科莱恩 竹本油脂 1573 1577、B1579 YUS-110 YUS-EC2200 YUS-135B 阿克苏诺贝尔 星飞化工 拓纳 广源益农 太化 擎宇 科宏 裕红 扬子鸿利源 格林泰姆 Berol 206、Berol 822、Ethylan NS-500LQ、Sponto937、 Ethylan 324、Ethylan TD40等 SK-53P SK-53M TANEMUL SOD TANEMUL C13/3 GY-OD01、GY-OD06、GY-ODE286 7211、7214、7216等 SP-OF3468 OF-8712-70、OF-7812-70 YH-O408G、YH-O425G OF-803 Greenmul EF80 Greenmul EF86 Greenmul EF25
乳化剂选择理论方法
HLB值 法 表面活 性剂亲 合性差 法 相转变 温度法 (PIT法)
进料速度 珠子型号与填充量 研磨次数等
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2.5 可分散油悬浮剂各组分产 品现状、选择方法与注意问题
原药
(发挥药效作用的活性成分) 主要作用:防治病虫草害的活性物质,是制剂中最为重要的成分 产品现状:除草剂类居多,将除草剂加工成油基性制剂有利于发挥其药效。常见的有烟嘧 磺隆、莠去津乙草胺、异丙草胺、2,4-滴丁酯、硝磺草酮、氰氟草酯、球孢白僵菌、嗪草 酸甲酯、双草醚等
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