农药微胶囊剂的研制

合集下载

30%噻唑膦微囊悬浮剂的创制开发

30%噻唑膦微囊悬浮剂的创制开发

INNOVATION创 新222019.04中国农药10月15日,“第十八届全国农药交流会”主题大会在上海隆重召开,会上中国农药工业协会对在中国农药行业发展中作出突出贡献的优秀集体和个人进行了表彰。

山东中农联合生物科技股份有限公司(简称“中农联合”)的“30%噻唑膦微囊悬浮剂的创制开发”喜获第十一届农药创新贡献奖之技术创新奖。

微囊悬浮剂是一种新型剂型,近几年由于环境保护、溶剂限量等因素,国内外农化企业对该剂型普遍开始重视,陆续有产品登记和销售。

微囊悬浮剂对工艺要求很高,制备方法也有很多,目前国内外微囊悬浮剂的制备方法主要以化学法中的原位聚合法和界面聚合法为主。

在得到理化性能稳定的乳液的同时需要对活性成分实现有效包覆,因此相较于常规剂型,微囊悬浮剂在工艺开发中尤其需要油相在水相中有良好的稳定性,油、水两相杂质少、纯度高,通过合适的工艺与助剂体系可以充分的、均一的分散到水相中,在壁材的反应生成过程中需要对温度、搅拌速度、投料顺序、反应时间等反复试验、论证,得到符合产品要求的包囊方案。

通过将农药有效成分进行微胶囊化可以有效的降低有效成分的气味及刺激性,提高有效成分的物理稳定性,提高有效成分的缓释性能或控释性能,并且使有效成分以某一方式特定释放,降低其生物毒性。

近年来,行业内对农药微胶囊制剂的研究有一定的进展,在制备方法、壁材选择以及在农、林、牧业等多方面的使用上都进行了深入的研究,产品覆盖杀虫剂、杀菌剂、除草剂,尤以有机磷类、菊酯类农药为主,产品开发技术仍以中低端为主,随着国内外、行业内对微胶囊制剂的认识的加深及研究思路的不断深入,微胶囊制剂的产品及工艺的创新与改进急需提升。

中农联合立项研究的30%噻唑膦微囊悬浮剂的开发技术是一项以成膜材料将杂质含量较高的噻唑膦原药包裹其中,形成可以稳定存在的液体悬浮体系技术。

图1 中农联合市售产品“兑现”30%噻唑膦微囊悬浮剂在对30%噻唑膦微囊悬浮剂的开发工作中,中农联合采取了原位聚合法与界面聚合法的优点,开发定制型工艺,实现了剪切成囊的制备方法,降低了壁材的反应温度,缩短了反应时间,简化了整体工艺,缩短整体加工时间2~3小时。

农药微胶囊剂的研制

农药微胶囊剂的研制

(四)本研究的意义
1、随着对环境安全性的关注和农业持续发展的要求,农药新剂型 正朝着水性、粒状、缓释、多功能、省力化和环境相容的方向发 展。农药微胶囊剂正是具备这些优点而成为农药新制剂的一个重 要发展方向,有极大潜在的市场需求。重点研究农药的微囊化技 术,开发相应的新剂型,具有重要的市场价值。 2、微胶囊悬浮剂不同于传统悬浮剂,其微囊的理化性状决定了其 配套助剂有其特别之处,开发相应的新型的助剂将成为热点。本 研究将对配套助剂的研发进行有益的探索。 3、本研究紧扣现代农药新剂型研发的方向,把脲醛树脂微胶囊技 术应用于农药的微胶囊化并研制相关的微胶囊悬浮剂,将进一步 强化我所在农药制剂研发领域国内领先的地位。 4、应丰山集团要求,本研究选择了具有代表性的品种毒死蜱和 氟乐灵进行微胶囊化研究,研究成果有现实的市场价值。
3、广泛选择适合微胶囊化特别是有潜在市 场需求的农药,寻求合适的微胶囊化条件和 工艺,拓宽脲醛树脂微胶囊化技术在农药领 域的应用范围。
(二)微胶囊化的优点
1、缓释作用:由于壁材具有半透性,设计时可根据有效成分的理化 性质人为控制其孔径大小,从而有效控制缓释剂量,控制缓释时间。 持效期延长2—8倍,最高可达到250天。 2、降低毒性:由于囊膜的存在,农药的挥发性受到很大的抑制,原 有的异味也被掩蔽,它的接触毒性、吸入毒性和植物毒性大大降低, 对人畜的刺激性和对鱼类的毒性也大为减轻。即不论对人畜还是生态 环境,都更为安全可靠。 3、降低成本:农药微胶囊化后,原药使用量可减少到原用量的1/2— 1/3,可有效降低产品成本。 4、提高了农药的稳定性:农药微胶囊化后,抑制了许多环境因素如 光、热、空气、雨水、土壤、微生物和其它化学物质对农药活性成分 的不利影响,降低了农药分解、氧化、降解和流失的速率,从而增强 了农药本身的稳定性,扩大了使用范围。 5、使不同PH值的原药复配成为可能:化学合成农药中,大多数在酸 性条件下稳定,碱性条件下易降解。由于PH值不同,复配常常有困难。 微胶囊工艺可先将不同PH值的农药有效成份胶囊化,然后复配,解决 中和的难题,极大增加了新的复配农药品种研发的前景。

5%阿维菌素微胶囊悬浮剂的研制

5%阿维菌素微胶囊悬浮剂的研制

后 即可形成聚合产物的薄膜或长丝。利用界面聚合反应
制备微胶囊悬浮剂 , 具 有反 应速 度 快 、 反 应 条 件 温 和 及
对反应单体纯度要求不高等优点 , 本文选用界面聚合法
制 备阿 维菌 素微 胶 囊悬 浮剂 。
1原材料和设备
1 . 1原 材料
阿维菌素 : 白色结晶固体 , 含量 9 5 %( 市售 ) 溶剂 :
2 0 1 7 . 9中国农药 5 9
表 1 阿维 菌素 在不 同溶 剂 中的溶 解性 及成 囊情 况 比较
雪 蕊 嘲 _ 蘸 嗣暴 雨圃 静R 晨
阿维菌素 : 环己酮 = 1 : 6
可溶解
颗粒有自聚
阿维菌素 : 醋酸仲丁酯 = 1 : 1 0 阿维菌素 : N一甲基吡咯烷酮 = 1 : 1 0 阿维 菌素 : 乙醇 = 1 : 1 0 6 - " 7 维菌素 : 三甲苯 = 1 : 1 0 5 - " 3 维菌素 : 混合酯 = 1 : 1 0 阿维菌素 : 三 甲苯 : 混合酯 = 1 : 3 : 3
2 . 3阿维菌素微囊悬浮剂的制备
在2 0 。 C 将油相缓慢加入水相中 , 边加边搅拌 , 搅拌 均匀后剪切至粒径小于 5 微米 然后缓慢滴加水I 生引发剂 缓慢升温至 6 0 。 C, 并在 6 O 。 C 保温 3小时 冷却至常温后 加入防; 东 剂、增稠剂、p H调节、消泡剂剂 , 搅拌均匀 , 制成阿维菌素微囊悬浮剂。
当前农业 害虫防治中理想的生物源农药 , 对各种作物害 虫 、害螨具有高效和低残留等特点。但 阿维菌素在紫外 光和土壤微生物等作用下容易发生降解 , 极大地影响了
药 效 的发 挥 。 微 胶 囊 制 剂 具 有 提 高 农 药稳 定 性、 延 长 持

一种新的农药微胶囊制备方法

一种新的农药微胶囊制备方法

相 溶 的油水 两相 界面 上 ,该方 法 的基 本过程 是将 成膜 反 应所 2 ,层层 自组装技术 需要 的油溶 性 高分子 单体 和原 药 一起 溶解在 有机 溶剂 中,再 2 . 1 层 层 自组装 技术 简介 向此有机 相 中加 入乳 化剂 和水 , 剪 切乳 化形 成水 包油乳 状液 。 上个 世 纪 9 0 年 代后 期 ,一种新 的微 胶 囊制 备技 术 引起 了
再 添加 水 溶性 的高 分子 单体 。两 个单 体在 药物颗 粒 的两 相界 人们的广泛注意,现今己成为微胶囊制备的一个重要方法 。
面 发生 缩 聚反应 ,形 成包 覆 活性 成分 的 聚合物 薄膜 。该 方法 利用 静 电 引力 自组 装技 术 ,在 合适 的模 板上 ,层 层沉 积 电荷
年代 大量 化 学农 药开 始使 用 ,特别 是有 机氯 和有 机磷 农 药 。 进入 7 O年代 后 化 学农 药 的污 染 问题越 来 越 被 重视 , 降低 毒
的 甲醛 容 易残 留 ,对 周 围环境 和人 体健康 易产生 危害 。 凝 聚法 是 由两 种或 者 多种 带有相 反 电荷 的线 性无 规则 聚
农药 中溶解 ,某些 副反 应还 会使 得囊 芯性 能被 破坏 或 失去生 层 自组 装技 术广泛 地 应用 于医 药领 域微 胶囊 的制 备 ,它是 先
物 活 性 ,制备 过程 中有 些农 药 需要使 用大 量有 机 溶剂 ,生产 将 模板 颗粒 带上 电荷 ,然 后加 入含 带不 同 电荷 的 聚 电解 质 ,
的优 点是:加 工工 艺简 单 , 条件 温和 ,易于实 现工 业化 生产;
相反 的聚 电解 质 ,然 后得 到纳 米或 微纳 米 的微胶 囊 。 由于这
但 是 不足 之处 是 :该方 法使 用 的囊壁 材料 主要 是 聚脲 聚酰胺 种微胶囊技术可 以对胶囊的囊壁进行符合要求的改变 ,这也 聚胺 酯等 。这 些单体 的毒性 比较 大 ,形成 的囊 壁 很难 在液体 使 得越 来越 多 的研 究人 员进入 这一 领域 。但 到 目前 为止 ,层

氟乐灵微胶囊的研制

氟乐灵微胶囊的研制

氟乐灵微胶囊的研制巴雄军(福建新农大正生物工程有限公司)微胶囊技术是一种用成膜材料把固体或液体包覆使形成微小粒子的技术。

2O世纪7O 年代微胶囊化技术已用于农药剂型加工。

美国Pennwalt公司首先制成甲基对硫磷微胶囊,并在生产应用上获得成功。

微胶囊化能使高毒性、易挥发、易氧化分解的农药性能大为改善。

氟乐灵是芽前土壤处理除草剂,杂草萌发时抑制其细胞分裂而致死。

其除草性质是1960年由美国礼来公司的E.F.奥尔德等发现的,并由该公司开发生产,到70年代已成为世界重要除草剂品种之一。

其性质稳定,但在日光照射下易分解。

本研究使用原位聚合法对氟乐灵进行囊化,通过微胶囊化以降低其在光照条件下的分解率,达到控制释放的目的。

1 实验部分1.1 实验仪器和药品氟乐灵(≥95%)、尿素、37%甲醛、氢氧化钠、氯化铵、环己烷,以上试剂均为化学纯。

生物显微镜,日本OLYMPUS;JL9200型激光粒度仪,济南微纳仪器有限公司。

1.2 氟乐灵微胶囊的制备在装有搅拌装置的三口烧瓶中加入尿素和甲醛(摩尔比约为l:1.5~2.0),用氢氧化钠溶液调节溶液的pH值到8~9左右。

升温至70~80℃,反应得到稳定的脲醛树脂预聚体。

取一定量的氟乐灵原药溶于环己烷中,并在溶液中加入乳化分散剂,伴随剧烈搅拌,配成以含乳化分散剂的水溶液为水相的O/W型稳定乳液。

将上述的脲醛树脂预聚体加入乳液中,调节pH值,在酸催化条件下发生聚合反应,使油相物质被包裹起来,形成微胶囊颗粒。

缓慢升温,固化,温度控制在40~50℃,固化时间1h。

选择加入适量的助剂,即可得稳定的微囊悬浮剂。

1.3 氟乐灵微胶囊囊化条件的优化(l)载药量的优化:本研究分别设置三个目标载药量,通过氟乐灵的成囊率来考察一定量的囊皮条件下的最大载药量。

成囊率(%)=(微胶囊内的药量/系统中的总药量)×100微胶囊内的药量由以下方法测出:取一定量的微胶囊,用研钵研磨,用DMF溶解,经超声和高速离心机处理,提取上清液,用气相色谱仪测定其含量。

阿维菌素微胶囊剂制备的方法

阿维菌素微胶囊剂制备的方法

阿维菌素微胶囊剂制备的方法(2010-02-28 14:26:29)产品特点:农药阿维菌素微胶囊的方法,属农药制备技术领域。

本工艺采用现有的原位聚合法改进后制备,本发明的工序包括尿素-甲醛树脂预聚体水溶液的制备、阿维菌素混合物溶液的制备及阿维菌素微胶囊的制备。

本发明与现有技术相比,具有设备投资少,工艺易控制,反应稳定,适合于工业化生产,收率高于90%,包封率高于90%,且具有缓释性能等优点。

本方法生产的阿维菌素胶囊不但解决了阿维菌素与土壤结合影响药效的问题,同时通过缓释减少用量,延长药效有效期,巩固防治效果,不易使农药被大气,阳光和雨水破坏及流失,有效控制对地下水的污染,防治生态环境的改变。

制备工艺与方法农药阿维菌素微胶囊的方法,采用原位聚合法制备,工序包括预聚体的制备、阿维菌素混合物溶液的制备、阿维菌素微胶囊的制备,其特征在于:a.预聚体的制备:将尿素溶于甲醛,甲醛与尿素的摩尔比为2∶3~2∶5,用磁力搅拌器搅拌至澄清,用三乙醇胺调节PH值为8~9,在反应温度65℃~70℃,反应时间 1~1.5小时后生成粘稠状的液体,再用两倍于甲醛用量的蒸馏水稀释即得稳定的尿素 -甲醛树脂预聚体水溶液;b.阿维菌素混合物溶液的制备:将在常温状态呈粉状或颗粒状的阿维菌素溶于溶剂中,溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯或环己酮,溶剂使用量以使阿维菌素溶解或分散为止,本方法中1g阿维菌素使用20~30ml溶剂;然后加入2%~10%的乳化剂进行充分分散与乳化,溶好后的溶液再加入密度小于1的石油醚,石油醚的用量为所生成的阿维菌素微胶囊的密度与水的密度相等,在60℃~90℃的温度下,经1000r/min~1500r/ min搅拌后使其充分分散,当混合物相溶澄清后即可;c.阿维菌素微胶囊的制备:将尿素-甲醛树脂预聚体水溶液加入到在1000r/min~ 1500r/min搅拌下的阿维菌素混合物溶液中,搅拌15min后,向其中缓慢的加入1M的 HCl,搅拌速度降到500r/min~750r/min,30min后将其pH值调到2.5,反应一小时后加温到45℃,反应2.5小时后取消加温,向反应物中加入5ml吐温-20,并用NaOH将反应产物中和成pH=7,然后过滤离心收集阿维菌素微胶囊;最后将所得的微胶囊保存于 0.5%的羧甲基纤维素钠和1.9%的吐温-20的混合溶液中。

微胶囊农药制备技术概述

微胶囊农药制备技术概述

微胶囊农药制备技术概述20世纪50年代B. K. Green在研究第一代无碳复写纸时使用凝聚法制备了包含染料的微胶囊,这标志着微胶囊技术的开始。

进入21世纪,微胶囊技术的研究进展加快,已被广泛地用于医药、食品、化妆品、建材等很多领域,微胶囊是以高分子材料作为囊壁或囊膜,通过物理或物理化学方法将作为囊芯的活性物质(固体、液体或气体)包裹起来,形成一种具有半渗透性囊膜的微型胶囊。

其具有保护囊芯材料免受环境影响、屏蔽气味、降低毒性等作用。

上世纪60年代大量化学农药开始使用,特别是有机氯和有机磷农药。

进入70年代后化学农药的污染问题越来越被重视,降低毒性、减少污染、保护环境的理念被提出来。

同时减少有机溶剂的用量、减少喷药次数、提高农药的利用率成为化学农药研究的重要课题,农药微胶囊制剂就是在这种趋势下出现的。

最早的农药微胶囊产品是1974年Pennwalt公司开发的甲基对硫磷微胶囊,投入市场后非常畅销。

从那时起微胶囊悬浮剂作为农药的缓释剂型被广泛认可,我国与上世纪70年代后期开始引入农药微胶囊制剂,先后有对硫磷、倍硫磷等商品化。

近年来随着我国农药政策的调整,微胶囊悬浮剂进入了一个快速发展的时期。

1 常用微胶囊制备技术的特点目前,有关农药微胶囊的制备仍以界面聚合法、原位聚合法、凝聚法和溶剂挥发法为主。

界面聚合法是囊壁成膜反应发生在互不相溶的油水两相界面上,该方法的基本过程是将成膜反应所需要的油溶性高分子单体和原药一起溶解在有机溶剂中,再向此有机相中加入乳化剂和水,剪切乳化形成水包油乳状液。

再添加水溶性的高分子单体。

两个单体在药物颗粒的两相界面发生缩聚反应,形成包覆活性成分的聚合物薄膜。

该方法的优点是:加工工艺简单,条件温和,易于实现工业化生产,通过该法制备的微胶囊适合包裹液体(液体原药或溶解固体原药微粒的有机溶剂),制得的微胶囊致密性好;但是不足之处是:该方法使用的囊壁材料主要是聚脲聚酰胺聚胺酯等。

这些单体的毒性比较大,形成的囊壁很难在液体农药中溶解,某些副反应还会使得囊芯性能被破坏或失去生物活性,制备过程中有些农药需要使用大量有机溶剂,生产成本较高。

农药微胶囊剂的制备工艺

农药微胶囊剂的制备工艺

农药微胶囊剂的制备工艺1、原位聚合法把36%浓度的甲醛溶液488.5g与240g尿素混合,加入三乙醇胺调节pH =8,并加热至70℃,保温下反应1h得到粘稠的液体,然后用1000ml水稀释,形成稳定的尿素—甲醛预聚体溶液。

把油溶性原药活性成分加到上述尿素—甲醛预聚体溶液中,并充分搅拌分散成极细微粒状。

加入盐酸调节pH在1-5范围,在酸催化作用下缩聚形成坚固不易渗透的微胶囊。

控制溶液pH值很重要,当溶液pH值高于4时,形成的微胶囊不够坚固,易被渗透;而当pH在1.5以下时,由于酸性过强,囊壁形成过快,质量不易控制。

如要获得直径在2.5μm以下的微小胶囊,加酸调节pH的速度要慢,比如在1h内分3次加酸,同时要配合高速搅拌。

而在碱性条件下,同样可得到尿素—甲醛预聚体制成的微胶囊,pH控制在7.5-11范围,反应时间为15min-3h,温度控制在50-80℃。

温度高,反应时间则可缩短。

当缩聚反应进行1h后,适当升温至60-90℃,有利于微胶囊壁形成完整,但注意温度不能超过原药活性成分和预聚体溶液的沸点。

一般反应时间控制在1-3h,实践证明,反应时间延长至6h以上并没有显著改进效果。

用尿素—甲醛预聚体进行聚合形成的微胶囊有惊人的韧性和抗渗透性。

这种方法制得的微胶囊有别的制法无可比拟的良好密封性。

缺点是甲醛的气味难以全部除干净。

2、锐孔—凝固浴法把褐藻酸钠水溶液用滴管或注射器一滴滴加入到氯化钙溶液中时,液滴表面就会凝固形成一个个胶囊,这就是一种最简单的锐孔—凝固浴法操作。

滴管或注射器是一种锐孔装置,而氯化钙溶液是一种凝固浴。

锐孔—凝固浴法一般是以可溶性高聚物做原料包覆香精,而在凝固浴中固化形成微胶囊的。

用1.6%褐藻酸钠、3.5%聚乙烯醇、0.5%明胶、5%甘油等水溶液作微胶囊壁材,凝固浴使用15%浓度的氯化钙水溶液。

用锐孔装置以褐藻酸钠包覆原药活性成分滴入氯化钙凝固浴时,在液滴表面形成一层致密、有光滑表面、有弹性但不溶于水的褐藻酸钙薄膜。

界面聚合法制备农药微胶囊剂的研究

界面聚合法制备农药微胶囊剂的研究

Pesticide Microcapsules Prepared by an Interfacial Polymerization Method
FU Gui-Hua, ZHONG Bin, CHEN Jian-Yu, WANG Hai-Ying, ZHANG Da-Xu, WANG Guang-Yuan
1.5 包药率的测定
准确称取样品 1 g ,用丙酮浸泡后按照国标方法 用气相色谱仪测定杀螟硫磷的含量,得总有效成分 含量;同上称取样品 1 g ,抽滤,将固体物用丙酮浸 泡后测定杀螟硫磷的含量,得囊内有效成分含量;包 药率是囊内有效成分占总有效成分的百分比。
1.6 热贮稳定性试验
将样品密封,于 54 ℃恒温下存放 1 4 d 后测定其含 量,包括热贮后的总有效成分和囊内有效成分,对比 贮前的含量可得其分解率。
2 . 4 农药与囊材的不同用量比
当农药用量一定时,随着囊材用量的增加,微胶 囊剂囊皮变厚,释放速度降低 ( 见图 4 );微胶囊剂内 农药的渗出的动力是囊内外农药的浓度差,当囊材 用量一定时,随着农药用量的增加,囊内外农药的浓 度差变大,同时,微胶囊剂的粒子直径也会变大,囊
图6 水相单体不同配比的影响
1.4 工艺条件试验
按上述基本方法分别实验了界面聚合反应时间、 微胶囊粒子大小、农药与囊材的不同用量比、两种水 相单体的不同用量比等因素对微胶囊剂释放速度的 影响。
2.1.3释放速度对比 分别把用传统方法制备的样品 1 和用改进方法
制备的样品 2 、3 做释放速度实验,得到释放速度的 对比曲线 (见图1) 。
1.2 试剂
甲苯二异氰酸酯、丙三醇、1 , 4 - 丁二醇,以上均 为分析纯;9 5 % 杀螟硫磷原药;阿拉伯胶;蒸馏水等。

毒死蜱农药微胶囊剂制备工艺研究

毒死蜱农药微胶囊剂制备工艺研究
9 4 . 5 2 % 以上。
关键 词 :毒死蜱;微胶囊剂;羟乙基纤维素;聚甲基丙烯酸甲酯
中图分类 号 :T Q 4 5 0 . 6
文 献标 识码 :A
文章编 号 :1 0 0 1 — 9 6 7 7 ( 2 0 1 3 ) 2 2 — 0 1 0 5 — 0 3
S t u dy o n Pr e p a r a t i o n o f Ch l o r p y r i f o s Mi c r o c a ps u l e s
Abs t r a c t:Th e o p t i mu m c o n d i t i o n s t o p r e p a r e t h e mi c r o c a p s u l e s o f c h l o r p y if r os us i n g e mu l s i f i c a t i o n—s o l v e n t r e mo v a l p r o c e s s e s we r e f o u nd o u t . Th e e n c a p s u l a t i o n pa r a me t e r s,i n c l u d i n g c o r e ma t e r i a l t o wa l l ma t e ia r l r a t i o,o r g a n i c p h a s e t o a q ue o u s p h a s e r a t i o,c o n c e n t r a t i o n o f e mu l s i f i e r a n d s he a in r g s p e e d t o f o r m e mu l s i o n s y s t e m ,we r e i n v e s t i g a t e d o n t h e

农药微胶囊化方法

农药微胶囊化方法

摘要本文综述了农药微胶囊剂的国内外研究进展及应用现状。

在总结农药微胶囊芯材与壁材种类及农药微胶囊制备方法的基础上,对难溶性农药微胶囊化方法、吸附型缓控技术、包合型缓控技术以及化学键合缓控技术等研究进展进行了概述,指出了我国农药微胶囊研发中存在的问题,对其发展方向作出了展望。

1 农药微胶囊化方法微胶囊的制备方法很多,主要有物理、化学、物理化学和生物方法。

目前农药微胶囊剂多采用前3种方法制备。

生物学方法是利用酵母菌等真菌微生物细胞壁的半透性,使芯材进入细胞内,得到粒径为几十微米的微囊产品。

目前采用此方法制备农药微胶囊的研究还很少。

1.1 物理法利用物理和机械的方法制备微胶囊即为物理法。

其又分为喷雾干燥法、冷冻干燥法、包合法、超临界流体法、溶剂蒸发法和旋转分离法等。

物理法制备过程相对简单,但难以制得粒径较小的颗粒(粒径一般大于100 μm),易出现无芯胶囊,且有效成分的释放速率难以控制,药效不稳定,生产能力低。

因此,在农药微胶囊剂生产中应用较少。

其中应用相对广泛的是喷雾干燥法和溶剂蒸发法。

喷雾干燥法多以食用蛋白质或多糖为囊材,先将芯材分散在含囊壁材料的溶液中,制成悬浮液或乳浊液,之后物料雾化,并干燥使得雾化液滴中溶剂蒸发,壁材析出成囊。

该法在食品领域应用最广。

溶剂蒸发法先将芯材和壁材分散到有机相中,后移至与壁材不相溶的溶液中,加热使溶剂蒸发,进而壁材析出成囊。

其常用的壁材有丙烯酸甲酯、壳聚糖、聚己内酯和聚乳酸等。

1.2 物理化学法物理化学法有干燥浴法、熔化分散冷凝法、相分离法、囊芯交换法等。

其中相分离法是农药生产中最常用的方法,又分为水相相分离法(复合凝聚法和简单凝聚法)和油相相分离法。

在芯材与囊材混合溶液中,加入溶剂、凝聚剂、凝聚诱导剂等,通过改变温度或pH使聚合物的溶解度降低,并从溶液中凝聚出来,沉积在芯材表面形成微胶囊。

凝聚法一般以天然大分子物质如阿拉伯胶、明胶、海藻酸钠等为壁材。

由于其主要通过分子间作用力形成囊壁,因而囊壁的机械强度相对较低且易降解,囊芯活性成分在壁材降解后很快释放到环境中,不宜制备持效期较长的药剂。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

(四)本研究的意义
1、随着对环境安全性的关注和农业持续发展的要求,农药新剂型 正朝着水性、粒状、缓释、多功能、省力化和环境相容的方向发 展。农药微胶囊剂正是具备这些优点而成为农药新制剂的一个重 要发展方向,有极大潜在的市场需求。重点研究农药的微囊化技 术,开发相应的新剂型,具有重要的市场价值。 2、微胶囊悬浮剂不同于传统悬浮剂,其微囊的理化性状决定了其 配套助剂有其特别之处,开发相应的新型的助剂将成为热点。本 研究将对配套助剂的研发进行有益的探索。 3、本研究紧扣现代农药新剂型研发的方向,把脲醛树脂微胶囊技 术应用于农药的微胶囊化并研制相关的微胶囊悬浮剂,将进一步 强化我所在农药制剂研发领域国内领先的地位。 4、应丰山集团要求,本研究选择了具有代表性的品种毒死蜱和 氟乐灵进行微胶囊化研究,研究成果有现实的市场价值。
(二)微胶囊Βιβλιοθήκη 的优点1、缓释作用:由于壁材具有半透性,设计时可根据有效成分的理化 性质人为控制其孔径大小,从而有效控制缓释剂量,控制缓释时间。 持效期延长2—8倍,最高可达到250天。 2、降低毒性:由于囊膜的存在,农药的挥发性受到很大的抑制,原 有的异味也被掩蔽,它的接触毒性、吸入毒性和植物毒性大大降低, 对人畜的刺激性和对鱼类的毒性也大为减轻。即不论对人畜还是生态 环境,都更为安全可靠。 3、降低成本:农药微胶囊化后,原药使用量可减少到原用量的1/2— 1/3,可有效降低产品成本。 4、提高了农药的稳定性:农药微胶囊化后,抑制了许多环境因素如 光、热、空气、雨水、土壤、微生物和其它化学物质对农药活性成分 的不利影响,降低了农药分解、氧化、降解和流失的速率,从而增强 了农药本身的稳定性,扩大了使用范围。 5、使不同PH值的原药复配成为可能:化学合成农药中,大多数在酸 性条件下稳定,碱性条件下易降解。由于PH值不同,复配常常有困难。 微胶囊工艺可先将不同PH值的农药有效成份胶囊化,然后复配,解决 中和的难题,极大增加了新的复配农药品种研发的前景。
(三)国内外的研究概况
22家化学公司在微囊剂开发上非常活跃,其中先正达生产12个 产品(21%),包括孟山都、巴斯夫、Dow、拜耳、住友等在内 的其他公司都各生产多个产品。活性物质大多为有机磷(如杀螟 硫磷、甲基对硫磷、二嗪磷、毒死蜱等),拟除虫菊酯(如氯氟 氰菊酯、氯氰菊酯、氯菊酯、七氟菊酯等)和酰胺类除草剂(如 甲草胺、乙草胺、丁草胺等)。 国内沈阳化工研究院于70年代开始研究微囊化技术,1982年 才有第一个商品化的微囊化农药——25%对硫磷微胶囊剂。近 年来,微胶囊剂的研究取得突破性进展,目前已有对硫磷、辛 硫磷等微胶囊农药的生产。一些国际市场上尚未商业化的微胶 囊制剂品种,如吡虫啉、高效氯氰菊酯、精甲霜灵、氟氯氰菊 酯、溴氰菊酯等都在研制中。 微胶囊剂是农药剂型中技术含量最高的一种。它将成为今后农 药新剂型的发展方向。
三、目前己完成的工作
(一)10%氟乐灵的微胶囊化
1、投料:尿素6g,37%甲醛12g,氟乐灵10g+二甲 苯10g+乳化剂2g+水50g; 2、剪切转速:3000 r/min 约30min; 3、表观特征:显微镜目测其形状,显微测微尺测定微 囊粒径。
(二)25%毒死蜱微胶囊化
1、投料:尿素6g,37%甲醛12g,毒死蜱25g+二甲 苯10g+乳化剂5g+水50g; 2、剪切转速:3000 r/min 约30min; 3、表观特征:显微镜目测其形状,显微测微尺测定微 囊粒径。
农药微胶囊化技术研究
一、微胶囊剂的研究概况及本研 究的意义
(一) 微胶囊的定义
微胶囊技术(Microencapsulation) 是指将某一目的物(芯或内相)用各种天然的 或合成的高分子化合物连续薄膜(壁或外相) 完全包覆起来,然后逐渐地通过某些外部刺激 或缓释作用使目的物的功能再次在外部呈现出来,或者依靠囊壁的屏蔽 作用起到保护芯材的作用。通俗的讲,微胶囊化实际是用天然材料将农 药有效成份包裹起来,就象包饺子一样,农药的有效成份变成饺子的馅, 壁材成为饺子的皮。利用壁材的半透性,提高农药的持效期,防止有效 成份的快速降解,提高杀虫效果,降低毒副作用。微胶囊的直径一般为 1~500μm,壁的厚度为 0.5~150μm,目前已开发了粒径在 1μm 以 下的超微胶囊。一般用于制作悬浮剂的微胶囊直径一般在40μm以下, 粒径过大易堵塞喷雾孔。
将微胶囊壁膜固化。其过程如下图所示:
(二)本研究采用的技术(脲醛树脂成囊)
尿素和甲醛之间的反应包括两个阶段,即加成反应阶段和缩聚反 应阶段。尿素和甲醛在碱性条件发生加成反应生成一羟甲基脲与 二羟甲基脲。得到稳定的脲醛树脂预聚体。加入囊芯物质后,在 酸性条件下,升温,预聚体进一步缩合形成立体构造的大分子。 最终生成三维立体构造,把囊芯物质包裹在囊材里,形成微胶囊。 反应如下:
H2NCONH2+HCHO H2NCONHCH20H+HCHO H2NCONHCH20H HOCH2NHCONHCH20H
本研究选择了原料易得、价格便宜的脲醛树脂作为壁材,用以水 为介质的原位聚合法进行微囊化。
(三)具体实验步骤
(1)预聚体的制备:在装有搅拌装置的三口烧瓶中加入尿素和甲 醛(摩尔比约为l:1.5~2.0),调节溶液的PH值到8~9左右。升 温反应,自然冷却降至室温,得到稳定的脲醛树脂预聚体。 (2)酸化:取一定量的农药,选择合适的乳化剂,再加入水,高 剪切乳化,将其加入至已制备好的脲醛树脂预聚体中。在低速搅 拌下调PH值至2~3左右。 (3)固化:溶液酸化后,缓慢升温,固化,控制温度与固化时间。 (4)后处理:选择加入适量的助剂,水补足即可得稳定的微囊悬 浮剂。
二、微胶囊化的技术路线
(一)微胶囊化的基本原理
制备微胶囊的方法有很多种,从原理上一般可分为化学方法、物理 方法和化学物理方法。各种微胶囊制备方法的基本工艺步骤大致 可归纳为以下四步: (1) 将囊心材料在介质中分散成细粒;(2) 将 成膜材料加入该分散体系中;(3) 通过某种方法将成膜材料聚集、 沉积或包覆在已分散的囊心材料周围;(4) 通过化学或物理的方法
相关文档
最新文档