表面活性剂在农药水悬浮剂中的应用
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在悬浮体系中,粒子间相互碰 撞不可避免,粒子本身的电荷以及 表面活性剂在颗粒表面形成的吸附 层可以提供悬浮粒子间抗聚结合并 的斥力,这是表面活性剂的分散作 用原理。吸附是表面活性剂附着于 固体或液体表面上使其在相界面上 浓度不同于本体浓度的一种平衡状 态,是在固体或液体表面进行物质 浓缩的现象,可以分为物理吸附和 化学吸附。吸附的主要方式包括以 下几种:①氢键形成吸附-表面活 性剂分子或离子与固体表面极性基 团形成氢键而吸附;②离子对吸 附-表面活性剂离子吸附于具有相
硫酸酯盐型表面活性剂主要有 脂肪醇硫酸酯盐(又称伯烷基硫酸 酯盐)和仲烷基硫酸酯盐两类。具 体又可分为:脂肪醇硫酸(酯)盐, 仲烷基硫酸盐,脂肪醇聚氧乙烯醚 硫酸酯盐,脂肪酸衍生物的硫酸酯 盐,不饱和醇的硫酸酯盐等。
④磷酸酯盐 烷基磷酸酯盐包括烷基磷酸
单、双酯盐,脂肪醇聚氧乙烯醚的 磷酸单双酯盐和烷基酚聚氧乙烯醚 的磷酸单、双酯盐,其中烷基磷酸 单、双酯盐最为常见。 2.3.2 阳离子型表面活性剂
①卵磷脂 卵磷脂是天然的两 性离子表面活性剂。其主要来源是 大豆和蛋黄,根据来源不同,又可 称豆磷脂或蛋磷脂。卵磷脂的组成 十分复杂,包括各种甘油磷脂,还 有糖脂、中性脂、胆固醇和神经鞘 脂等。
②氨基酸型和甜菜碱型 这两 类表面活性剂为合成化合物,阴离 子部分主要是羧酸盐,其阳离子部 分为季铵盐或胺盐。氨基酸型在等 电点时亲水性减弱,并可能产生沉
盐、木质素磺酸盐、烷基甘油醚磺
酸盐等多种类型。
③硫酸酯盐
硫酸二元酸与醇类发生酯
化反应时可以生成硫酸单酯
和硫酸双酯。硫酸单酯和碱
中和生成的盐叫硫酸酯盐。
ROH+HOSO2-OH=RO-SO2-OH+H2O
(醇) (硫酸)
(硫酸单酯)
RO-S02-OH+NaOH= RO-SO2-ONa+H20 (硫酸酯盐)
浮剂、水乳剂、微乳剂、水分散粒 剂和微胶囊剂为当今发展的重要方 向,并开发基于现代制剂加工技术 的农药无公害化的有效途径。农药 水悬浮剂在减少有机溶剂用量、使 用和贮运安全方便、持效期长、生 产中不产生“三废”等方面的特点 顺应了农药无公害化的大趋势。从 上述意义出发,以农药水悬浮剂为 代表的水基性制剂,将成为解决农 药公害问题的重要手段之一。
剂型加工
表面活性剂在农药水悬浮剂中的应用
冯建国 路福绥 李伟 王秀秀 (山东农业大学农用化学制品研究所)
1 前言 进入21世纪,资源和环境问题
已经引起全球性关注,随着农药公 害问题和人们对生存环境的关注日 益突出,通过制剂技术的创新谋 求降低化学农药所带来的风险, 已经成为制剂领域的研究热点。 我国是农药生产和使用大国,为 了实现现代农业的可持续发展, 国家自“十·五”以来相继制定 相关措施,大力削减或限用高毒农 药品种,降低乳油、可湿性粉剂所 占农药制剂比例,开发和推广新剂 型的生产和应用技术,其中尤以悬
然而大部分农药剂型的加工生 产都需要加入适当的表面活性剂 (或其它助剂),才能提高农药活
性成分的各种理化性能,从而有利 于延长产品的货架寿命,提高产品 的施药效果和药效的持久发挥。我 国表面活性剂品种较少,且大部分 是相对较老的乳化剂品种,在新剂 型中使用已有的表面活性剂作为润 湿剂、分散剂、消泡剂等已不能满 足性能上的要求,研究开发低毒、 安全、高效和环保型的表面活性剂 以满足不同农药剂型加工的需要已 迫在眉睫,开发生产高性能、安 全型专用表面活性剂(如分散性能 好、吸附能力更强和安全性好的表 面活性剂)已经成为农药用表面活
②季铵盐- 属于长链烷 基,一般含有甲、乙基,也可以是 苄基,同时含有氯、溴、碘或其他 阴离子基团等。
③杂环类- 杂环类阳离子 型表面活性剂通常包括咪唑啉类、 吗啉胍类、三嗪类衍生物等。
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剂型加工
2.3.3 两性表面活性剂 通常把亲水基结构中同时含有
阳、阴离子的表面活性剂叫两性表 面活性剂,是近年来发展较快的表 面活性剂。主要有咪唑啉型、甜菜 碱型、氨基酸型、磷脂、淀粉和蛋 白质衍生物等类型。
阳离子型表面活性剂在水溶液 中电离时生成的表面活性离子带 正电荷,其疏水基与阴离子型表面 活性剂相似。阳离子型表面活性剂 的亲水基离子中含有氮原子,根据 氮原子在分子中的位置不同分为胺 盐、季铵盐和杂环型三类。
①胺盐- 胺盐是用酸中和 烷基伯胺、仲胺、叔胺或乙醇胺得 到的产物,根据胺的不同分为脂肪 胺盐、乙醇胺盐和聚乙烯多胺盐。
反电荷、未被占据的固体颗粒表面 位置;③色散力作用-分子间均存 在色散力;④疏水基的相互作用分散剂的憎水基在水介质中形成 “憎水链”与已吸附于表面的其它 表面活性剂分子聚集而吸附。 3.3.3 分散粒子的表面电荷
当离子型表面活性剂在分散相 粒子界面吸附时,可使分散粒子界 面上带有电荷,并且在分散粒子周 围形成扩散双电层,产生电动势。 当两个带有相同电荷的分散相粒子 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粒 子相互分开,阻止了分散相粒子间 的合并,使农药水悬浮剂保持其 分散稳定性。同时Zeta电位较高, 颗粒间能保持一定距离削弱和抵消 范德华引力,从而提高悬浮液稳定 性,反之当Zeta电位较低时,颗粒 间斥力减少并逐渐靠近,粒子就会 互相吸引团聚。 3.3.4 表面活性剂的位阻障碍
2.3.1 阴离子型表面活性剂 阴离子型表面活性剂是指在水
中电离后起表面活性作用的部分
带负电荷的表面活性剂。从结构上
把阴离子型表面活性剂分为脂肪酸
盐、磺酸盐、硫酸酯盐和磷酸酯盐
四大类。
①脂肪酸盐(RCOO-M+)
亲水基为羧基的阴离子型表
面活性剂,包括高级脂肪酸的
钾、钠、铵盐以及三乙醇铵盐,
在水中电离后起表面活性作用
3 农药水悬浮剂 3.1 农药水悬浮剂的定义及其特点
悬浮剂(Suspension concentrate,简称SC)又称水悬浮 剂,浓悬浮剂,胶悬浮剂,是在助 剂(润湿分散剂、增稠剂、结构调 节剂和消泡剂等)作用下,将不溶
于水或难溶于水的原药分散到水中 形成的均匀稳定的分散体系。根据 物理性状,悬浮剂又可分为两类: 一是浓缩悬浮剂(SC)由不溶于水的 固体原药分散在水中制成,是最 常见的悬浮剂品种;二是悬乳剂 (SE),分散相由两类原药组成, 一类为先以有机溶剂溶解并乳化了 的原油或不溶于水的固体原药,另 一类为可直接悬浮(不需有机溶剂 溶解)的固体原药,共同分散在水 中,制成具有油相、固相和连续水 相的多悬浮体系。水悬浮剂外观不 透明,粒径范围1~5μm,属于热 力学不稳定多分散体系,在实际加 工和贮存过程中要想获得高度分 散,性能良好的水悬浮剂必须解决 水悬浮多分散相体系的稳定性问 题。
位阻稳定又称为空间稳定,是 指分子量较大的表面活性剂分子以 其功能基团吸附于固体颗粒表面, 未被吸附的功能基团伸展在介质 中,形成一定的空间位阻层,阻碍 颗粒的聚集或团聚。空间位阻稳定 机制是一种最早用来提高悬浮体系 分散稳定性的方法,由于高分子化 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
农药水悬浮剂具有以下特点: ①以水为基质,可以与水任意比例 均匀混合分散,不受水质和水温的 影响,与环境相容性好;②有效成 分颗粒小,悬浮率高,活性比表面 大,药效好;③成本低:以水为基 质,基本不用二甲苯类有机溶剂, 溶剂成本远低于乳油;湿法加工, 加工设备、能耗成本远低于可湿性 粉剂;剂密度大, 包装成本低于乳油、可湿性粉剂; 总体加工成本远低于乳油、可湿性 粉剂等;④加工安全:农药水悬浮 剂以水为基质,且采用湿法加工,
根据分子组成特点和极性基团 的解离性质,将表面活性剂分为 离子型表面活性剂和非离子型表面 活性剂。根据离子型表面活性剂 所带电荷,又可分为阳离子型表
面活性剂(Cationic Surfactant)、
阴离子型表面活性剂(Anionic
Surfactant)和两性离子表面活性剂
(Zwitterionics)。
的部分是脂肪酸根阴离子,电
离 过 程 为 R C O O N a → R C O O -+ N a +
②磺酸盐(R-SO3M+) 在水中电离后生成起表面活性
作用的阴离子为磺酸根(R-S03), 包括烷基苯磺酸盐、α-烯烃磺酸
盐、烷基磺酸盐、α-磺基单羧酸
酯、脂肪酸磺烷基酯、琥珀酸酯
磺酸盐、烷基萘磺酸盐、石油磺酸
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剂型加工
性剂研究与开发的主要方向和提高 农药水悬浮剂物理稳定性亟待解决 的问题。目前,对于农药水悬浮剂 用表面活性剂的研究主要集中在研 究开发分子量大、聚合度高以及绿 色环保的表面活性剂上。
2 表面活性剂 2.1 表面活性剂概念
表面活性剂(Surface Active Agent,简称SAA)是指具有固定的 亲水亲油基团,在溶液的表面能定 向排列,能使溶液的表面张力显著 下降的物质。此外,作为表面活性 剂还应具有增溶、乳化、分散、润 湿、去污、杀菌、消泡和起泡等应 用性质。 2.2 表面活性剂的结构特征
②多元醇型 多元醇型非离子 表面活性剂是乙二醇、甘油季戊四 醇、失水山梨醇和蔗糖等含有多个 羟基的有机物与高级脂肪酸形成的 酯。其亲水基是羟基,亲水性弱, 一般用作乳化剂使用。这类表面活 性剂来源于天然产物,具有易生物 降解、低毒性的特点,其中应用较 多的是失水山梨醇酯和蔗糖酯。
③烷基醇酰胺型 烷基醇酰胺 是椰子油酸、脂肪酸或月桂酸等脂 肪酸与单乙醇胺或二乙醇胺等的缩 合产物。
淀,而甜菜碱型则无论在酸性、中 性及碱性溶液中均易溶,在等电点 时也无沉淀。 2.3.4 非离子型表面活性剂(按亲 水基分类)
①聚氧乙烯型 这种类型的表 面活性剂又称聚乙二醇型,是环氧 乙烷与含有活泼氢的化合物进行加 成反应的产物,主要包括:烷基酚 聚氧乙烯醚、高碳脂肪醇聚氧乙烯 醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、聚氧乙烯 胺、聚氧乙烯酰胺、聚丙二醇的环 氧乙烷加成物等。
聚结稳定性中的应用 根据有机化学结构理论,化合
物的结构决定性质,表面活性剂独 特的两亲分子结构决定了它们的基 本特性,主要包括润湿、浸透、分 散、乳化、增溶等作用,其中在体 系中加入具有分散作用的表面活性 剂可以形成均一稳定的悬浮体系。 3.3.1 分散过程
根据表面化学的观点,以表面 活性剂为分散助剂的分散过程主要 包括以下三个步骤:①润湿-在固 体颗粒的外部表面被表面活性剂溶 液润湿,从而从内部表面取代空 气;②团簇固体和凝集体的分裂通过机械能量将其粉碎到所需尺 寸,并被润湿表面及内部;③分散 体形成、稳定和破坏同时发生。 3.3.2 表面活性剂的吸附
农药水悬浮剂属于高度分散的 多相体系,由于分散的原药颗粒很 小,且与分散介质间存在巨大的相 界面,原药颗粒界面与分散介质水 不亲和,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、结块,使 得其稳定性变得复杂和不易控制, 最终导致水悬浮体系被破坏,直接 影响到制剂质量的高低,这是农药 水悬浮剂研究开发中亟待解决的问 题之一。在农药水悬浮剂研究开发 过程中提高抗聚结稳定性的主要措 施是加入表面活性剂即润湿分散 剂,提供给分散相粒子足够的保护 层来防止粒子间的强烈吸引。具体 的解决办法是:既可用提供静电斥 力的离子型表面活性剂,也可用提 供空间位阻效应的非离子型表面活 性剂,或者用性能更优的聚合表面 活性剂。 3.3 表面活性剂在农药水悬浮剂抗
表面活性剂的分子结构特点 具有不对称性,整个分子可分为 两个部分,一部分是亲油的非 极性基团,叫作疏水基或亲油基 (Lipophilic Group);另一部分 是亲水的极性基团,叫作亲水基 (Hydrophilic Group)。这两部分分别 位于表面活性剂分子的两端,形 成不对称结构。因此,表面活性 剂又被称为两亲化合物(Amphiphile Compounds)。 2.3 表面活性剂的分类
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剂型加工
生产过程中无可湿性粉剂生产的粉 尘飞扬,亦无乳油生产的有毒溶剂 挥发之气味、易燃之危险,既可减 少材料的流失,亦有利于生产工人 的健康安全;⑤使用安全、方便: 农药水悬浮剂使用时可兑水直接喷 雾,也可用于地面或飞机的低容量 喷雾,使用时无粉尘飞扬,无有毒 溶剂挥发之气味,有利于使用人员 的健康安全。 3.2 农药水悬浮剂的抗聚结稳定性 问题
硫酸酯盐型表面活性剂主要有 脂肪醇硫酸酯盐(又称伯烷基硫酸 酯盐)和仲烷基硫酸酯盐两类。具 体又可分为:脂肪醇硫酸(酯)盐, 仲烷基硫酸盐,脂肪醇聚氧乙烯醚 硫酸酯盐,脂肪酸衍生物的硫酸酯 盐,不饱和醇的硫酸酯盐等。
④磷酸酯盐 烷基磷酸酯盐包括烷基磷酸
单、双酯盐,脂肪醇聚氧乙烯醚的 磷酸单双酯盐和烷基酚聚氧乙烯醚 的磷酸单、双酯盐,其中烷基磷酸 单、双酯盐最为常见。 2.3.2 阳离子型表面活性剂
①卵磷脂 卵磷脂是天然的两 性离子表面活性剂。其主要来源是 大豆和蛋黄,根据来源不同,又可 称豆磷脂或蛋磷脂。卵磷脂的组成 十分复杂,包括各种甘油磷脂,还 有糖脂、中性脂、胆固醇和神经鞘 脂等。
②氨基酸型和甜菜碱型 这两 类表面活性剂为合成化合物,阴离 子部分主要是羧酸盐,其阳离子部 分为季铵盐或胺盐。氨基酸型在等 电点时亲水性减弱,并可能产生沉
盐、木质素磺酸盐、烷基甘油醚磺
酸盐等多种类型。
③硫酸酯盐
硫酸二元酸与醇类发生酯
化反应时可以生成硫酸单酯
和硫酸双酯。硫酸单酯和碱
中和生成的盐叫硫酸酯盐。
ROH+HOSO2-OH=RO-SO2-OH+H2O
(醇) (硫酸)
(硫酸单酯)
RO-S02-OH+NaOH= RO-SO2-ONa+H20 (硫酸酯盐)
浮剂、水乳剂、微乳剂、水分散粒 剂和微胶囊剂为当今发展的重要方 向,并开发基于现代制剂加工技术 的农药无公害化的有效途径。农药 水悬浮剂在减少有机溶剂用量、使 用和贮运安全方便、持效期长、生 产中不产生“三废”等方面的特点 顺应了农药无公害化的大趋势。从 上述意义出发,以农药水悬浮剂为 代表的水基性制剂,将成为解决农 药公害问题的重要手段之一。
剂型加工
表面活性剂在农药水悬浮剂中的应用
冯建国 路福绥 李伟 王秀秀 (山东农业大学农用化学制品研究所)
1 前言 进入21世纪,资源和环境问题
已经引起全球性关注,随着农药公 害问题和人们对生存环境的关注日 益突出,通过制剂技术的创新谋 求降低化学农药所带来的风险, 已经成为制剂领域的研究热点。 我国是农药生产和使用大国,为 了实现现代农业的可持续发展, 国家自“十·五”以来相继制定 相关措施,大力削减或限用高毒农 药品种,降低乳油、可湿性粉剂所 占农药制剂比例,开发和推广新剂 型的生产和应用技术,其中尤以悬
然而大部分农药剂型的加工生 产都需要加入适当的表面活性剂 (或其它助剂),才能提高农药活
性成分的各种理化性能,从而有利 于延长产品的货架寿命,提高产品 的施药效果和药效的持久发挥。我 国表面活性剂品种较少,且大部分 是相对较老的乳化剂品种,在新剂 型中使用已有的表面活性剂作为润 湿剂、分散剂、消泡剂等已不能满 足性能上的要求,研究开发低毒、 安全、高效和环保型的表面活性剂 以满足不同农药剂型加工的需要已 迫在眉睫,开发生产高性能、安 全型专用表面活性剂(如分散性能 好、吸附能力更强和安全性好的表 面活性剂)已经成为农药用表面活
②季铵盐- 属于长链烷 基,一般含有甲、乙基,也可以是 苄基,同时含有氯、溴、碘或其他 阴离子基团等。
③杂环类- 杂环类阳离子 型表面活性剂通常包括咪唑啉类、 吗啉胍类、三嗪类衍生物等。
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2.3.3 两性表面活性剂 通常把亲水基结构中同时含有
阳、阴离子的表面活性剂叫两性表 面活性剂,是近年来发展较快的表 面活性剂。主要有咪唑啉型、甜菜 碱型、氨基酸型、磷脂、淀粉和蛋 白质衍生物等类型。
阳离子型表面活性剂在水溶液 中电离时生成的表面活性离子带 正电荷,其疏水基与阴离子型表面 活性剂相似。阳离子型表面活性剂 的亲水基离子中含有氮原子,根据 氮原子在分子中的位置不同分为胺 盐、季铵盐和杂环型三类。
①胺盐- 胺盐是用酸中和 烷基伯胺、仲胺、叔胺或乙醇胺得 到的产物,根据胺的不同分为脂肪 胺盐、乙醇胺盐和聚乙烯多胺盐。
反电荷、未被占据的固体颗粒表面 位置;③色散力作用-分子间均存 在色散力;④疏水基的相互作用分散剂的憎水基在水介质中形成 “憎水链”与已吸附于表面的其它 表面活性剂分子聚集而吸附。 3.3.3 分散粒子的表面电荷
当离子型表面活性剂在分散相 粒子界面吸附时,可使分散粒子界 面上带有电荷,并且在分散粒子周 围形成扩散双电层,产生电动势。 当两个带有相同电荷的分散相粒子 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粒 子相互分开,阻止了分散相粒子间 的合并,使农药水悬浮剂保持其 分散稳定性。同时Zeta电位较高, 颗粒间能保持一定距离削弱和抵消 范德华引力,从而提高悬浮液稳定 性,反之当Zeta电位较低时,颗粒 间斥力减少并逐渐靠近,粒子就会 互相吸引团聚。 3.3.4 表面活性剂的位阻障碍
2.3.1 阴离子型表面活性剂 阴离子型表面活性剂是指在水
中电离后起表面活性作用的部分
带负电荷的表面活性剂。从结构上
把阴离子型表面活性剂分为脂肪酸
盐、磺酸盐、硫酸酯盐和磷酸酯盐
四大类。
①脂肪酸盐(RCOO-M+)
亲水基为羧基的阴离子型表
面活性剂,包括高级脂肪酸的
钾、钠、铵盐以及三乙醇铵盐,
在水中电离后起表面活性作用
3 农药水悬浮剂 3.1 农药水悬浮剂的定义及其特点
悬浮剂(Suspension concentrate,简称SC)又称水悬浮 剂,浓悬浮剂,胶悬浮剂,是在助 剂(润湿分散剂、增稠剂、结构调 节剂和消泡剂等)作用下,将不溶
于水或难溶于水的原药分散到水中 形成的均匀稳定的分散体系。根据 物理性状,悬浮剂又可分为两类: 一是浓缩悬浮剂(SC)由不溶于水的 固体原药分散在水中制成,是最 常见的悬浮剂品种;二是悬乳剂 (SE),分散相由两类原药组成, 一类为先以有机溶剂溶解并乳化了 的原油或不溶于水的固体原药,另 一类为可直接悬浮(不需有机溶剂 溶解)的固体原药,共同分散在水 中,制成具有油相、固相和连续水 相的多悬浮体系。水悬浮剂外观不 透明,粒径范围1~5μm,属于热 力学不稳定多分散体系,在实际加 工和贮存过程中要想获得高度分 散,性能良好的水悬浮剂必须解决 水悬浮多分散相体系的稳定性问 题。
位阻稳定又称为空间稳定,是 指分子量较大的表面活性剂分子以 其功能基团吸附于固体颗粒表面, 未被吸附的功能基团伸展在介质 中,形成一定的空间位阻层,阻碍 颗粒的聚集或团聚。空间位阻稳定 机制是一种最早用来提高悬浮体系 分散稳定性的方法,由于高分子化 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
农药水悬浮剂具有以下特点: ①以水为基质,可以与水任意比例 均匀混合分散,不受水质和水温的 影响,与环境相容性好;②有效成 分颗粒小,悬浮率高,活性比表面 大,药效好;③成本低:以水为基 质,基本不用二甲苯类有机溶剂, 溶剂成本远低于乳油;湿法加工, 加工设备、能耗成本远低于可湿性 粉剂;剂密度大, 包装成本低于乳油、可湿性粉剂; 总体加工成本远低于乳油、可湿性 粉剂等;④加工安全:农药水悬浮 剂以水为基质,且采用湿法加工,
根据分子组成特点和极性基团 的解离性质,将表面活性剂分为 离子型表面活性剂和非离子型表面 活性剂。根据离子型表面活性剂 所带电荷,又可分为阳离子型表
面活性剂(Cationic Surfactant)、
阴离子型表面活性剂(Anionic
Surfactant)和两性离子表面活性剂
(Zwitterionics)。
的部分是脂肪酸根阴离子,电
离 过 程 为 R C O O N a → R C O O -+ N a +
②磺酸盐(R-SO3M+) 在水中电离后生成起表面活性
作用的阴离子为磺酸根(R-S03), 包括烷基苯磺酸盐、α-烯烃磺酸
盐、烷基磺酸盐、α-磺基单羧酸
酯、脂肪酸磺烷基酯、琥珀酸酯
磺酸盐、烷基萘磺酸盐、石油磺酸
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性剂研究与开发的主要方向和提高 农药水悬浮剂物理稳定性亟待解决 的问题。目前,对于农药水悬浮剂 用表面活性剂的研究主要集中在研 究开发分子量大、聚合度高以及绿 色环保的表面活性剂上。
2 表面活性剂 2.1 表面活性剂概念
表面活性剂(Surface Active Agent,简称SAA)是指具有固定的 亲水亲油基团,在溶液的表面能定 向排列,能使溶液的表面张力显著 下降的物质。此外,作为表面活性 剂还应具有增溶、乳化、分散、润 湿、去污、杀菌、消泡和起泡等应 用性质。 2.2 表面活性剂的结构特征
②多元醇型 多元醇型非离子 表面活性剂是乙二醇、甘油季戊四 醇、失水山梨醇和蔗糖等含有多个 羟基的有机物与高级脂肪酸形成的 酯。其亲水基是羟基,亲水性弱, 一般用作乳化剂使用。这类表面活 性剂来源于天然产物,具有易生物 降解、低毒性的特点,其中应用较 多的是失水山梨醇酯和蔗糖酯。
③烷基醇酰胺型 烷基醇酰胺 是椰子油酸、脂肪酸或月桂酸等脂 肪酸与单乙醇胺或二乙醇胺等的缩 合产物。
淀,而甜菜碱型则无论在酸性、中 性及碱性溶液中均易溶,在等电点 时也无沉淀。 2.3.4 非离子型表面活性剂(按亲 水基分类)
①聚氧乙烯型 这种类型的表 面活性剂又称聚乙二醇型,是环氧 乙烷与含有活泼氢的化合物进行加 成反应的产物,主要包括:烷基酚 聚氧乙烯醚、高碳脂肪醇聚氧乙烯 醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、聚氧乙烯 胺、聚氧乙烯酰胺、聚丙二醇的环 氧乙烷加成物等。
聚结稳定性中的应用 根据有机化学结构理论,化合
物的结构决定性质,表面活性剂独 特的两亲分子结构决定了它们的基 本特性,主要包括润湿、浸透、分 散、乳化、增溶等作用,其中在体 系中加入具有分散作用的表面活性 剂可以形成均一稳定的悬浮体系。 3.3.1 分散过程
根据表面化学的观点,以表面 活性剂为分散助剂的分散过程主要 包括以下三个步骤:①润湿-在固 体颗粒的外部表面被表面活性剂溶 液润湿,从而从内部表面取代空 气;②团簇固体和凝集体的分裂通过机械能量将其粉碎到所需尺 寸,并被润湿表面及内部;③分散 体形成、稳定和破坏同时发生。 3.3.2 表面活性剂的吸附
农药水悬浮剂属于高度分散的 多相体系,由于分散的原药颗粒很 小,且与分散介质间存在巨大的相 界面,原药颗粒界面与分散介质水 不亲和,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、结块,使 得其稳定性变得复杂和不易控制, 最终导致水悬浮体系被破坏,直接 影响到制剂质量的高低,这是农药 水悬浮剂研究开发中亟待解决的问 题之一。在农药水悬浮剂研究开发 过程中提高抗聚结稳定性的主要措 施是加入表面活性剂即润湿分散 剂,提供给分散相粒子足够的保护 层来防止粒子间的强烈吸引。具体 的解决办法是:既可用提供静电斥 力的离子型表面活性剂,也可用提 供空间位阻效应的非离子型表面活 性剂,或者用性能更优的聚合表面 活性剂。 3.3 表面活性剂在农药水悬浮剂抗
表面活性剂的分子结构特点 具有不对称性,整个分子可分为 两个部分,一部分是亲油的非 极性基团,叫作疏水基或亲油基 (Lipophilic Group);另一部分 是亲水的极性基团,叫作亲水基 (Hydrophilic Group)。这两部分分别 位于表面活性剂分子的两端,形 成不对称结构。因此,表面活性 剂又被称为两亲化合物(Amphiphile Compounds)。 2.3 表面活性剂的分类
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剂型加工
生产过程中无可湿性粉剂生产的粉 尘飞扬,亦无乳油生产的有毒溶剂 挥发之气味、易燃之危险,既可减 少材料的流失,亦有利于生产工人 的健康安全;⑤使用安全、方便: 农药水悬浮剂使用时可兑水直接喷 雾,也可用于地面或飞机的低容量 喷雾,使用时无粉尘飞扬,无有毒 溶剂挥发之气味,有利于使用人员 的健康安全。 3.2 农药水悬浮剂的抗聚结稳定性 问题