40%噻蟲啉懸浮劑的研制

莫俊銳，石偉賢，王愛臣，譚葵，韋沙迪 (惠州市銀農(nóng)科技股份有限公司，廣東 惠州 516257)

0 引言

噻蟲啉為新煙堿類殺蟲劑，開發(fā)號YRC 2894，化學(xué)名稱(Z)-3-(6-氯-3-吡啶基甲基)-1,3-噻唑啉-2-亞基氰胺，CAS號：111988–49–9，分子式：C10H9ClN4S，相對分子量：252.7，結(jié)構(gòu)式為［1-2］：

噻蟲啉的作用機(jī)理與其它傳統(tǒng)殺蟲劑有所不同。它主要作用于昆蟲神經(jīng)接合后膜，通過與煙堿乙酰膽堿受體結(jié)合，干擾昆蟲神經(jīng)系統(tǒng)正常傳導(dǎo)，引起神經(jīng)通道的阻塞，造成乙酰膽堿的大量積累，從而使昆蟲異常興奮，全身痙攣、麻痹而死。具有較強(qiáng)的內(nèi)吸、觸殺和胃毒作用，與常規(guī)殺蟲劑如擬除蟲菊酯類、有機(jī)磷類和氨基甲酸酯類沒有交互抗性，因而可用于抗性治理［3］，并且具有良好的作物安全性和非常突出的環(huán)境相容性，對梨果類水果、棉花、蔬菜和馬鈴薯上的重要害蟲有優(yōu)異的防效。對各種甲蟲 (如馬鈴薯甲蟲、蘋花象甲、稻象甲) 和鱗翅目害蟲如蘋果樹上的潛葉蛾和蘋果蠹蛾也有效[4]，并且對相應(yīng)的所有作物都適用，是蔬菜、水果無公害基地首選產(chǎn)品。

近幾年國內(nèi)生產(chǎn)的噻蟲啉懸浮劑產(chǎn)品，普遍存在產(chǎn)品因原藥顆粒大及助劑篩選粗糙等導(dǎo)致的產(chǎn)品穩(wěn)定性差，藥效不明顯，利用率低、用藥量大的現(xiàn)象，對環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞。我公司通過對原料優(yōu)化，工藝革新，做出高品質(zhì)、高性價(jià)比的產(chǎn)品。生產(chǎn)出的40%噻蟲啉水懸浮劑抗聚結(jié)性好，質(zhì)量穩(wěn)定性好，明顯降低了農(nóng)民農(nóng)藥用藥成本，起到防蟲害保產(chǎn)量的作用，在柑橘樹天牛的防治［5］上有很好的效果。同時(shí)將帶領(lǐng)國內(nèi)殺蟲劑由傳統(tǒng)劑型往清潔化環(huán)保劑型“懸浮劑”方向發(fā)展，具有很好的市場前景。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器設(shè)備

JEA5001電子天平 (上海浦春計(jì)量儀器有限公司)、激光粒度分布儀 (珠海歐美克儀器有限公司)、粘度計(jì) (上海方瑞儀器有限公司)、立式砂磨機(jī) (上海盛海威電氣儀表有限公司)、小型臥式砂磨機(jī) (東莞市瑯菱有限公司)、LC-20A島津高效液相色譜儀 (日本島津公司)、FE28 pH計(jì) (梅特勒-托利多儀器有限公司)、A101表面張力儀 (美國科諾工業(yè)有限公司)、DHP-9162電熱恒溫培養(yǎng)箱 (上?；厶﹥x器有限公司) 等。

1.2 實(shí)驗(yàn)材料

噻蟲啉原藥 (含量≥96%)，中旗化工有限公司。助劑：(1)聚羧酸鹽類分散劑：SP-2700(江蘇擎宇化工)、788(南京捷潤 )、K77S(索爾維)、CP9(巴斯夫)、14105(寧柏迪 )；(2)磷酸酯類分散劑：TRST(寧柏迪)、PEAS 03(巴斯夫)；(3)磺酸鹽分散劑：1494(科萊恩 )；(4)潤濕劑：SP-4099(擎宇化工 )、SXC(杰世化工)、Morwet EFW、K12(汕頭達(dá)濠)、4894(亨斯邁)、500 LQ(阿克蘇)；(5)增效劑：無水快T(山東埃里特化工)、LVS(巴斯夫)、T1118(亨斯邁)、2380(菲藍(lán))、KT-75 Y(廣州百謙)、FS-608 A(廣州百謙)；(6)增稠劑：硅酸鎂鋁、黃原膠；(7)防凍劑：丙二醇。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

(1)將分散劑、潤濕劑分別溶解于防凍劑中 (用量與可行性的驗(yàn)證)；(2)將原藥加入上述溶液中，用分散機(jī)高速分散 (分散時(shí)間及分散效果關(guān)系考察)；(3)將分散好的物料用砂磨機(jī)進(jìn)行研磨，原藥顆粒粒徑D98 μm在2-4 μm之間，在研磨的過程中對砂磨機(jī)使用條件進(jìn)行考察及砂磨介質(zhì)進(jìn)行篩選，以達(dá)到低能耗高產(chǎn)能的研磨效果；(4)在研磨好的物料中加入增稠劑調(diào)節(jié)粘度，然后在分散機(jī)低速攪拌下分散均勻 (用量比例與產(chǎn)品儲存穩(wěn)定性的考察及驗(yàn)證)；(5)在分散后的物料中加入增效劑，繼續(xù)使用分散機(jī)低速攪拌至均勻，即得到成品 (產(chǎn)品指標(biāo)的考察及藥效試驗(yàn)的驗(yàn)證)。

2 助劑種類及用量的篩選

2.1 分散劑的初篩

篩選過程中實(shí)驗(yàn)基本操作方法為固定其他助劑的種類、用量以及加水量，然后分別往其中加入3%的分散劑，在相同條件下進(jìn)行研磨1.5 h，分散劑選自聚羧酸鹽類分散劑SP-2700、788、K77 S、CP9、14105，磷酸酯類分散劑PEAS03、TRST，以及磺酸鹽分散劑1494；通過考察樣品粒徑大小、粘度以及熱儲后析水量來選擇合適的分散劑，結(jié)果如表1所示。

表1 分散劑篩選結(jié)果

從表1數(shù)據(jù)可知，所選的聚羧酸鹽類分散劑中，只有788和14105可進(jìn)行研磨，但樣品粘度較大，且熱儲后都出現(xiàn)膏化現(xiàn)象；所選的PEAS 03和TRST磷酸酯類分散劑在樣品中均可研磨，且粘度小，同時(shí)熱儲后吸水量少且流動性好；所選的磺酸鹽類分散劑1494在樣品研磨過程中已膏化。同時(shí)從表1可知，所有樣品中005樣品的粒徑最小，故選擇樣品005所使用的聚羧酸鹽分散劑14105分別與樣品006、樣品007中所使用的PEAS 03和TRST磷酸酯類分散劑混合使用，進(jìn)行潤濕劑的篩選實(shí)驗(yàn)。

2.2 分散劑、潤濕劑的篩選

篩選過程中實(shí)驗(yàn)基本操作方法為分別固定14105與PEAS03的助劑比例和14105與TRST的助劑比例為2:3，再固定其他助劑的種類、用量以及加水量，然后往其中加入1%的潤濕劑在相同條件下進(jìn)行研磨1.5 h。潤濕劑選自硫酸鹽類潤濕劑YUS-SXC、SP-4099，烷基萘磺酸鹽陰離子潤濕劑K12，壬基酚類潤濕劑4894，非離子型羥基聚環(huán)氧乙烷嵌段共聚物500 LQ。通過考察粘度、熱儲穩(wěn)定性以及研磨粒徑等指標(biāo)來選擇合適的潤濕劑，結(jié)果如表2所示。

表2 潤濕劑對樣品指標(biāo)的影響

從表2數(shù)據(jù)可知，分散劑組合A的研磨效率高于分散劑組合B，其中010樣品的粘度最小，但熱儲后樣品的流動性變差，故排除分散劑組合A，最終選擇分散劑組合B。從分散劑組合B所篩選的潤濕劑樣品中可看出，熱儲后017樣品的流動性最好，且析水量為痕量。

說明不同的潤濕劑對樣品的粘度、研磨時(shí)間及熱儲析水量有影響。篩選出的分散劑組合B，潤濕劑4894制作的樣品粘度低，研磨時(shí)間短且熱儲樣品析水量最少，故選擇4984作為潤濕劑。

2.3 增效劑的篩選

篩選過程中通過使用有機(jī)硅類增效劑：FS-608 A、2380、KT-75 Y，EO/PO嵌段聚醚類：LVS、T1118，磺化琥珀酸二辛酯鈉鹽 (快T)中的一種或者多種，篩選出與潤濕分散劑等其他成分的相溶性好，并具有較低的表面張力，使藥液充分鋪展于植物及害蟲表面，提高樣品耐雨水沖刷的能力。增效劑用量、種類及樣品表面張力如表3所示。

從表3可看出，樣品中加入1%的有機(jī)硅KT-75 Y增效劑，樣品表面張力值最低。

表3 不同增效劑在樣品中的表面張力值對照表

2.4 研磨鋯珠粒徑的篩選

樣品配方確認(rèn)后，使用1.2-1.4 mm粒徑的氧化鋯珠進(jìn)行粗磨至粒徑為8-10 μm，再使用不同粒徑的鋯珠進(jìn)行細(xì)磨，通過對研磨介質(zhì)的篩選，提高樣品的研磨效率。表4為不同粒徑鋯珠研磨效率的考察。

表4 不同粒徑鋯珠對噻蟲啉研磨效率的考察

表4表明使用粒徑為0.3～0.4 mm的純氧化鋯珠研磨該產(chǎn)品的研磨效率最高。

2.5 產(chǎn)品指標(biāo)性能檢測

在配方篩選及研磨參數(shù)條件確認(rèn)后得到合格樣品，重現(xiàn)完成3批次樣品，并對國內(nèi)市場上反應(yīng)較好的同類產(chǎn)品的粒徑、懸浮率、熱儲穩(wěn)定性、表面張力進(jìn)行檢測如表5所示。

上述結(jié)果表明該配方與工藝所制得的40%噻蟲啉SC指標(biāo)更加優(yōu)異。

3 結(jié)語

目前國內(nèi)農(nóng)藥品種正在向低毒、高效、環(huán)保方向邁進(jìn)，我們通過對40%噻蟲啉懸浮劑配方的篩選及增效劑的合理利用，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，得到產(chǎn)品的粒徑D98在3-4 μm之間，篩選出優(yōu)質(zhì)增效劑及用量，改善產(chǎn)品的潤濕、鋪展、粘附、滯留和滲透作用，使產(chǎn)品的有效成分更均勻的分布于作物上，從而大幅度提高農(nóng)藥的防治效果，提高利用率。