悬浮剂加工工艺研发难点及解决方案

•检测合格
•包装
预粉料：剪切釜、球磨机、均质 机
•加
工 设
•粗粉料：胶体磨、高压均质机
备
•细粉料：砂磨机、高压均质机
球磨机
球磨机作为农 药悬浮剂加工的第 一道工序―配料、 混合、预粉碎使用 。
高速分散剂
•高速分散剂作为 农药悬浮剂加工 的第一道工序―配 料、混合、预粉 碎使用。
均质机
高剪切乳化分散机是通过高速冲击、剪切、摩擦等作用来达到 对介质破碎和匀化的设备。在农药悬浮剂加工中，对该设备 的使用逐渐增多。
•贮存
•提
•提
供
供
空
静
间
电
位
排
阻
斥
•使用
•功能及特点
•药液表面张力的大小直接影响 叶面的接触角，通过改变药液 的表面张力，而达到改善农药 在植物叶表面分布和附着的目 的。 表面活性剂可以降低液体
表面张力，改变接触角的大小 ，从而达到所需的目的
•降低界面张力
•形成界面膜
•功能及特点
•药效
•在喷药期间，达到增加农药在植物表面的滞 留量、延长滞留时间的目的，从而提高了农 药的生物活性，降低使用剂量。
•羧酸盐+非离子（润湿分散剂） •阴离子+非离子（润湿分散剂）
•DS-60、WELL-SCA •DS-316、WELL-303
•这么多种助剂，不同的助剂在农药制剂 配方中具有不同的作用。
•同一种农药原药，不管是杀菌剂、杀虫剂、除草剂 ，使用不同种类的助剂品种配制的样品，由于其作 用机理不一样，因此对农药发挥其功效区别可能会 很大。
•化
•原药中带来的杂质
学
上
不
稳
定
•助剂以及添加剂
•热力学效应
•颗粒聚合、变大
•物
理
上
不
•颗粒粒径
•分层、沉淀结块
稳
定
性
•包装材料
•诱发晶种长大
常见难题
•研磨时粘度增大
•常
•粒径在贮存中增加
见
难
题
•奥氏熟化
•触变性
1、研磨时粘度 增大
•τ=kγn（n＞1）
•如：高含量吡虫啉
难题
•增加分散剂的用量（与分散内 相比例）
•悬浮剂配方组成
•PH 值 调 整 剂
•悬浮剂配方— —PH值调节剂
•PH 值 调 节 剂 •的 选 择
•这是保证制剂中有效成分化学稳定性的重 要手段。绝大多数原药在中性介质条件下 稳定，而少数原药则需要酸性或碱性介质 条件，因此，必须通过加入pH调整剂调节 介质，以适合原药对介质pH值的需要。一 般用有机酸调节酸性；而用有机胺调整介 质的碱性。用量都很少。
•与有效成分匹配的润湿分散剂及用量
筛选润湿分散剂——悬浮剂配方中的重要组分
•流点法
•1）用超细粉碎机（或用研钵）将农药固体粉碎到一定细度；2）将 筛选的分散剂品种，分别用水配制成相同含量的分散剂溶液；3）取 一定量已粉碎的的农药放入烧杯中，将上述配好的分散剂溶液，慢 慢滴入到农药细粉上，同时用药匙不断搅拌，使其形成糊状，当糊 状物刚形成滴滴下时，记录所用溶液的量，然后计算出单位重量有 效成分所需溶液的量，这个量即为流点。
问题及解决方法
问题及解决方法
问题及解决方法
• 概述 • 悬浮剂的配方组成及研究 • 影响因素及解决方案 • 加工工艺及设备选型 • 产品质量控制
悬浮剂加工工艺
❖农药悬浮剂加工的设备和工艺非常重要 ，常常影响到产品的质量。
❖根据选好的农药有效成分的性质确定一 种加工方法，即确定工艺路线；
❖选定合适的加工设备； ❖确定各组分的加料顺序。
• 概述 • 悬浮剂的配方组成及研究 • 影响因素及解决方案 • 加工工艺及设备选型 • 产品质量控制
• 农药悬浮剂为固液悬浮 体系，其贮存物理稳定 性问题始终是制约悬浮 剂开发和生产的主要难 题
•触变性
•奥氏熟化
•悬
浮
•聚集
剂
不
•絮凝
稳
定 性
•分层
•沉淀
•不
•化学不稳定性
稳
定
的
悬
浮
液
•物理不稳定性
不同粒径沉降10cm所需要的时间
粒径（μm）
5
2
时间（d)
4
26
•即使将农药颗粒粒径控制在1微米，农药颗粒沉至容器底部也只需106天（三个半月）
粘度调节剂
•使农药悬浮液形成凝胶网状结构。这种结构能承托药物 颗粒阻碍其沉降，使农药悬浮液中药粒在贮藏过程中不 沉降，药液不分层，保持其悬浮稳定性；在一定外力（ 如摇动）作用下，其结构被破坏，可恢复其流动性而易 于倒出。
•管线式高剪切乳化分散机
•均
质
•升降式高剪切乳化剂
机
•釜式高剪切乳化分散机
剪切机
釜式剪切机
胶体磨
我国生产胶体磨的 厂家较多，其规格型号 各异，选择的余地很大 。胶体磨体积小、生产 能力大、产品粒度细。 胶体磨主要起预粉碎作 用，为砂磨机制备细粉 料浆。
砂磨机
目前我国砂磨机有两种材质，材质分别有碳钢和不 锈钢。
•三角坐标法
3水平3因素正交表
试验号
x1
x2
1
1
1
2
1
2
3
1
3
4
2
1
5
2
2
6
2
3
7
3
1
8
3
2
•悬浮剂配方组成
•粘 度 调 节 剂
•悬浮剂配方— —粘度调节剂
•为了阻止粒子沉降，一般通过添加粘度调节剂来提高分散介质的 粘度，从而缩小原药与介质的密度差，达到阻碍农药颗粒的沉降，
提高制剂悬浮稳定性的目的。
•通常选用高分子量的分散剂，结构中必须具有亲水基和 亲油基（疏水基），主要目的是为了增强对农药活性成 分粒子的吸附能力，减少分散剂从吸附的农药活性成分 粒子脱附，显著提高农药悬浮剂的分散稳定性。
•选用的粘度调节剂与有效成分必须具有良好的相容性， 且其粘度随温度变化要小。
•此外，加入量多少以及助剂与有效成份的比例大小，都 在很大程度上影响农药的喷雾雾化和沉积过程。
•改变分散剂的类型（高分子）
•使用不同类型的分散剂进行 组合（多个锚点）
•使用特殊的润湿分散剂（构效 关系）
难题
•2、粒径在贮存中增加
•如：吡虫啉、噻嗪酮、异菌脲、达螨灵
•粒子大、小
难题
•多种晶态
•溶解度不同
•3、奥氏熟化
如：高含量腈菌唑、三唑酮发生奥氏熟化机会有所 增加；而吡虫啉、三环唑等奥氏熟化出现不可避 免。
水悬浮剂的优缺点
•优与缺
•优点:
•环保、没有有机溶剂 •生产过程基本无三废 •使用方便、安全 •高含量 •成本低 •粒度小、生物效应好
•缺点:
•研发难度较大 •贮存中易分层沉淀 •对原药杂质和晶体比较敏感
• 概述 • 悬浮剂的配方研究及组成 • 影响因素及解决方案 • 加工工艺及设备选型 • 产品质量控制
小结
在同一剂型配方中，不同助剂对制剂的物理稳定性有一定影 响，如：有效成分与润湿分散剂不配伍时，会造成悬浮剂长 期放置分层、结底严重，颗粒变大，从而使其悬浮率下降， 影响叶面对药剂的吸收，这在茎叶处理型农药中尤为重要。 在开发悬浮剂时，正确地选择好润湿分散剂类型和品种是关 键。在实际应用中，为了提高药效，一般同时选用几种润湿 分散剂复配使用。但同时必须考虑，助剂之间亦互相影响， 只有所选用的助剂在一定的质量和数量范围内合理配置，互 相协调，才能使制剂成为一种稳定的悬浮体。
。
•悬浮剂配方组成
•润 湿 分 散 剂
•功能及特点
•生 产
•对被分散的农药活性成分 粒子外表面和多孔表面有 良好的润湿作用，有助于 排除农药活性成分粒子表 面上的空气，加快粒子进 入水中的润湿速度，使粒 子迅速润湿，从而避免研 磨过程中物料变得过于粘 稠，有助于砂磨 。
•功能及特点
•吸附于原药颗粒的表面，形成较密集的吸附层，以“位阻” 的相互作用使粒子间相互排斥，从而使其均匀分散，特别是 ，在调剂和储藏期间能有效地阻止农药粒子再度聚集，使其 保持一种良好的悬浮性、分散性、外观稳定性及热贮稳定性 。降低晶体生长速度。
•悬浮剂配方组成
•防 冻 剂
•悬浮剂配方— —防冻剂
•防 冻 剂 的 选 择
•农药悬浮剂是以水为分散介质的 农药制剂，为保证产品在严寒低温 条件下的稳定性，就必须加入一定 量的适宜的防冻剂，以增加悬浮剂 承受的抗冻能力，提高悬浮剂在低 温贮存、运输过程中的稳定性。好 的防冻剂应具备防冻性能好，挥发 性低，对有效成分的溶解度小等特 性，一般选用乙二醇，用量5%。
•萘磺酸盐（分散剂）
•D-425、D-809、DNS
•萘磺酸盐（润湿剂）
•Morwet IP、EFW
•润 湿
•羧酸盐（分散剂）
•700、DS-35、DS-36
分 散
•磷酸酯（润湿剂）
•NP-10P、600P
剂
•阴离子+非离子（润湿剂）
•WELL-302、SC-B
种
类
•非离子（润湿剂、稳定剂）
•500LQ、752、755
•粒径≤5um
•粘度 •400-500
•贮存稳定性 •热14d、常2年
4、触变性
•悬浮体系的分散相性质有关
•分散剂对触变性的影响，主要是通过分散剂与分散粒子的 吸附作用，引起颗粒电荷以及颗粒间空间位阻等的改变。 •盐离子对触变性的影响：盐离子影响了带电粒子表面电荷 分布和带电量，影响到粒子间的相互作用和结构强度，从 而对触变性产生影响。 •pH值对触变性的影响：主要通过影响颗粒表面的载荷量 和颗粒间的双电层排斥力，从而影响体系的触变性。
•活性成分
SC配方组成：
•分散剂
•润湿剂
•稳定剂
•触变剂 •消泡剂
•SC配方组成 •防冻剂
•增稠剂 •防腐剂
•悬浮剂配方组成
•有 效 成 分
•杀菌剂、杀虫剂、除草剂、植物调节剂、微肥
•在水中的溶解度一般不得大于70mg/L，最好不溶
，否则在制剂贮存时易产生结晶。但也有在液相中
的溶解度超过100mg/L的原药制得稳定性好的胶悬
悬浮剂加工工艺
•超微粉碎法（亦称湿磨法）
•常
•气流粉碎湿磨法
见
难
题
•凝聚法（亦称热熔—分散剂）
高压均质法
•工艺流程示意图
•
•原药、水、分散剂、湿润 剂、消泡剂，部分增稠剂
•剪切釜
•砂磨 机
•缓冲 罐
•砂磨机
•粒径检测
•砂磨机
•缓冲罐
•1、三台连用 •2、循环单用
•防冻剂 •消泡剂
•过滤
•调制釜
•黄原胶、水、防腐剂
悬浮剂加工工艺研发难 点及解决方案
2021年4月16日星期五
• 概述 • 悬浮剂的配方组成及研究 • 影响因素及解决方案 • 加工工艺及设备选型 • 产品质量控制
环保型剂型分类
•水乳剂 (EW) •5%
•悬浮剂(SC) •16%
•水剂（AS） •19%
•环保型剂型
•水分散粒剂(WDG) 12%
•悬浮种衣剂（FS）
•环境相容性好
•不降低农药有效成分的生物活性
•选
择
•不增加原药对哺乳动物的毒性
原
•对作物不产生药害
则
（2
•用量少，对使用技术条件应变能力强
）
•对农药原药具备良好的化学稳定性
•在使用过程中 能提高有效成分的分散度和有 效成分对靶体的沉积量及沉积比例
•润湿分散剂筛选方法 •流点法
•粗选
•三角坐标法 •普通试验法 •正交试验法
•润湿剂或者分散剂和消泡剂会有相互作 用，润湿分散剂降低表面张力，但是过低 的表面张力就给消泡带来难度。
•需要助剂来帮助活性组分
•内吸性
在植株体内传递，也包括
•药剂
药剂通过植株表皮的传输
•选
（润湿剂）。
择
原
则
（1
）
•触杀型/保
•需要助剂来帮助增加覆盖
护型药剂
面（润湿剂），增强耐冲
涮能力（粘着剂）。
•国内外助剂种类超过3000种
•表面活性剂
•悬浮剂
•农药
•农药种类繁多，性质各异，依剂型加工要求也不同，所选择 的助剂种类也各异。
• 润湿分散剂种类
• 阴离子型
• 非离子型 • 两性离子 •其他
•农药本身是一类具有极强生物活性的特殊化学品，不同的农药其理化性质 相差很大，其防治对象、保护对象又千差万别，若想赋予活性成分最佳效 力，选择适宜的助剂品种和添加量是十分重要的。
•立式砂磨机 •立式、闭式砂磨机
•砂
磨
•篮式砂磨机 •气动、液压、双篮、釜式
机
•卧式砂磨机 •盘式、锥式、棒销式卧式砂磨机
立式砂磨机
篮式砂磨机
卧式砂磨机
• 概述 • 悬浮剂的配方组成及研究 • 影响因素及解决方案 • 加工工艺及设备选型 • 产品质量控制
悬浮剂SC的评价指标
•分散性
•悬浮率 •≥90
•其它
•微囊悬浮液
•微囊－胶囊
定义
• 干悬浮剂 (DF) 是在悬浮剂 (SC)的基 础上所发展出来的新剂型，将制成的 悬浮剂通过喷雾干燥制成粉状或微粒 状固体 雾干燥制成粉状或微粒状固体 , 使用时入水后与悬浮剂效果相同,但 贮存稳定性又优于悬浮剂
特点
• 具有粒径小，分散性好、流动性 好、悬浮率高、生物活性高，使 用剂量小、耐雨水冲刷、残留低 、对人畜低毒等特点。
•有Leabharlann Baidu
剂的例子，通过调整润湿分散剂和增稠剂使之达到
效
稳定化，
成 分
•在水中的化学稳定性好，对某些稳定性不太好的有 效成分通常使用缓冲剂、抗氧化剂来改善其化学稳定
性。
•熔点一般在60℃以上，以免在研磨时熔化，引起粒 子凝聚，影响制剂的稳定性。
•对于复配制剂来说，还要考虑以两原药增效不增毒 、兼容稳定性好为原则确定其的最佳配比和最佳浓度