农药用聚羧酸盐类分散剂

丙烯酸-（甲基）丙烯酸酯共聚物等高分子分散剂属于均聚物或共聚物，通常在分散体系中可以起到空间稳定作用，有的带电高分子还可以通过静电稳定机制提高分散体系的稳定性，因而高分子分散剂比无机、有机小分子分散剂更为有效。聚羧酸盐类分散剂具有长碳链，较多活性吸附点以及能起到空间排斥作用的支链，由于其特殊的结构而对悬浮体系具有很好的分散性能。

聚羧酸类分散剂与传统木质素磺酸盐、萘磺酸盐甲醛缩合物钠盐分散剂相比有以下特点：

①聚羧酸类分散剂对悬浮体系中的离子，pH值以及温度等敏感程度小，分散稳定性高，不易出现沉降和絮凝；

②聚羧酸类分散剂提高了固体颗粒的含量，显著降低分散体系粘度，在高固含量下具有较好流动性，降低了原料成本，减少设备磨损；

③原材料选择范围广，可选择不同种类的共聚单体，分子结构与性能的可设计性强，易形成系列化产品。

聚羧酸类分散剂采用不同的不饱和单体接枝共聚而成，其代表产物繁多，但结构遵循一定规则，即在重复单元的末端或中间位置带有EO，－COOH，－COO－，－SO3－等活性基团。

聚羧酸类分散剂在分子主链或侧链上引入强极性基团：羧基、磺酸基、聚氧化乙烯基等使分子具有梳形结构，分子量分布范围为10000-100000，比较集中于5000左右。疏水基分子量控制在5000-7000左右，疏水链过长，无法完全吸附于颗粒表面而成环或与相邻颗粒表面结合，导致粒子间桥连絮凝；亲水基分子量控制在3000-5000左右，亲水链过长，分散剂易从农药颗粒表面脱落，且亲水链间易发生缠结导致絮凝。聚羧酸类分散剂链段中亲水部分比例要适宜，一般为20%-40%，如果比例过低，分散剂无法完全溶解，分散效果下降；比例过高，则分散剂溶剂化过强，分散剂与粒子间结合力相对削弱而脱落。

聚羧酸类分散剂分子所带官能团如羧基、磺酸基、聚氧乙烯基的数量、主链聚合度以及侧链链长等影响分散剂对农药颗粒的分散性。分子聚合度（相对分子量）的大小与羧基的含量对农药颗粒的分散效果有很大的影响。由于分子主链的疏水性和侧链的亲水性以及侧链（-OCH2CH2）的存在，也起到了一定的立体稳定作用，以防止无规则凝聚，从而有助于农药颗粒的分散。

聚羧酸类分散剂作用机理：水基性制剂形成的悬浮体系中的原药颗粒很小，与分散介质间存在巨大的相界面，裸露的原药颗粒界面间亲和力很强，吸引能很高，易导致原药颗

粒间聚结合并变大，甚至结块。而聚羧酸类分散剂具有独特的分子结构和功能，可以显著提高其抗聚结稳定性，作用机理包括：

①空间位阻效应

高分子化合物具有较大的分子量，高分子链在介质中充分伸展形成几纳米到几十纳米厚的吸附层，从而产生空间位阻效应。聚羧酸类分散剂分子骨架由主链和较多的支链组成，主链上含有较多的活性基团（甲基[－CH3]、异丁基[－CCH3]、酯基[－COOR]、苯基[－C6H5]），并且极性较强，依靠这些活性基团，主链可以“锚固”在农药颗粒上，侧链具有亲水性，可以伸展在水中，在颗粒表面形成庞大的立体吸附结构，产生空间位阻效应，从而使农药颗粒分散并稳定。

②静电排斥理论

当离子型聚羧酸类分散剂通过离子键、共价键、氢键及范德华力等相互作用在农药颗粒界面吸附时，磺酸基和羧酸基使农药颗粒带上负电荷，在分散粒子周围形成扩散双电层，产生电动电势即Zeta电势。当两个带有相同电荷的分散相离子相互靠近时，扩散双电层重叠而产生的静电排斥迫使带电的分散相离子相互分开，阻止了其合并，使悬浮体系保持其分散稳定性。

③溶剂化链作用

聚羧酸类分散剂通过其疏水基对农药颗粒产生齿形吸附，结构中的醚键亲水基朝水定向排列与水分子可以形成氢键，从而形成亲水性立体保护膜，该保护膜也进一步保证了离子的分散稳定性。

目前，国外从事聚羧酸类分散剂研究的公司主要有瑞士科莱恩，法国罗地亚基团的T36（白色粉状）（其SOPROPHOR SC属于磷酸酯类），英国ICI公司生产的丙烯酸盐共聚物分散剂550S，日本竹本油脂株式会社的分散剂CH7000和YUS-WG5（白色粉状），巴斯夫（BASF）生产的分散剂Sokalan CP（马来酸-丙烯酸钠盐）和Sokalan HP（改性聚羧酸类分散剂），美国亨斯曼公司生产的TERSPERSE 2700（白色粉末）、2735（液体）聚羧酸盐高分子分散剂与润湿剂TERWET 1004联用在农药WDG中，在我国已形成较大的市场。

北京广源益农开发的GY-D系列羧酸盐高分子农药分散剂也已产业化生产。南京擎宇和扬州斯塔德联合开发的聚羧酸类分散剂SP-2700和SP-2800均为不饱和单体共聚而成，具有梳形结构。南京若恩WDG专用分散剂Red为聚羧酸盐高分子产品，搭配磺酸盐类润湿剂RS成功研制了一些WDG产品。北京汉莫克也有部分聚羧酸盐类分散剂有。

【参考知识】农药悬浮剂常用分散剂种类：

1、萘磺酸钠甲醛缩合物（阿克苏部分产品系）

2、三苯乙烯基酚聚氧乙烯醚类和衍生物酯类（钠盐、铵盐等）（罗地亚部分产品系，属于磷酸酯类）

3、脂肪醇聚氧乙烯醚类；（钟山、太化）

4、烷基酚聚氧乙烯醚类；（钟山、太化）

5、高分子EO-PO嵌段共聚物；（巴斯夫部分产品系）

6、木质素磺酸盐；（唯实维克、BLT）

7、高分子疏型的支装共聚物；（科莱恩部分）

8、聚合羧酸盐类；（亨斯曼、北京广源益农、南京若恩、北京汉莫克）