第二章 农药剂型加工和应用

第二章 农药剂型加工和应用一、农药加工1.技术级原药（ TC）： 由专门的化工厂生产合成的农药，含有高含量的农药有效成分（ AI） 及少量相关杂质。2.农药加工： 在农药中加入适当的辅助剂，制成便于使用的形态的过程。3.农药制剂： 一种剂型可以制成多种不同含量和不同用途的产品。 4.农药剂型： 加工后的农药，具有一定的形态、组成及规格。 一、农药剂型加工的意义 把农药原药制成可以使用的农药形式的工艺过程称农药加工。 1、使不能直接使用的原药变成可以使用的农药 2、高毒农药低毒化 3、克服或掩盖原药自身的缺点 4、提高农药的效率和扩大使用范围二、农药剂型和农药制剂 农药剂型：具有各种特定物理化学性能的农药分散体形式。如乳油、可湿性粉剂、颗粒剂等。 农药制剂：农药根据本身的物化性质、生物学特性、使用要求，加工成不同的有效成分含量规格，复配品种形成多种加工产品，即农药制剂。 敌百虫有 50%、 80%、 95%可溶性粉剂（一种剂型，三种制剂）我国农药剂型的现状1994年统计，我国农药剂型 801种：乳油 383 粉剂 34可湿性粉剂 56 颗粒剂 27悬浮剂 43 水剂 61可溶性粉剂 24 微胶囊剂 2乳油比例过大。世界农药制剂发展趋势 水性化： 粒状化 微囊化 功能化农药制剂的发展趋势v高效 加入助剂 (增效剂 , 化学助剂 )v多效 多种原药复配v特效 加入特效剂 ,(如保护剂 ,选择剂 ,等 )v低毒 ,环保 v 使用低毒，高降解性表面活性剂v新剂型 : 水性化 ,颗粒化农药剂型的发展趋势农药剂型的发展趋势ECEWMESESCWDGOFWP农药助剂的发展趋势易降解不含有 NP不含有机溶剂超低 1,4-dioxan含量一剂多用农药新剂型农药新剂型 高浓乳油 (HCEC) Acetochlor 90% EC Butachlor 90% EC 水乳剂 (EW) Cypermetnhrin 10% E 微乳剂 (ME) Cypermethrin 10% ME 悬浮剂 (SC) 悬乳剂 (SE) 水分散颗粒剂 (WDG) 微胶囊 (CS)三、农药加工制剂的发展趋势现代农药加工，已不仅仅是为满足农药可以使用的基本条件，更重要的是要通过农药加工克服农药品种存在的各种缺陷，进一步提高药效，降低毒性、减少污染、避免对有益生物的伤害、延缓有害生物抗药性的发展，从而扩大农药品种的应用范围，延长使用寿命。因此，农药加工涉及多种学科的理论和技术，除化学、物理学、生物学外，还要掌握农药制剂学的理论和生产技术、质量标准等，它是联结农药合成和应用的纽带，也是促进农药生产和科学应用的关键环节。目前农药加工制剂发展的总趋势是高效、安全、经济、方便和功能化。主要表现在以下几个方面 :（一）以水代替有机溶剂的新剂型传统的农药液剂，以乳油占绝大部分。而生产乳油又要使用大量有机溶剂（一般用量都在 50以上），这些有机溶剂又以易燃、易爆、对人畜有毒、污染环境的甲苯、二甲苯为主，在生产、贮运、使用过程中都极不安全。一些发达国家已禁止或部分禁止在蔬菜上、果树上使用。另外把这些本可以作为其他化工原料利用的溶剂喷撒到环境中去，也是一种资源浪费。因此以水代替有机溶剂或减少有机溶剂用量的新剂型相继开发成功。如浓乳剂、微乳剂、固体乳油、高浓度乳油等等。使用量在逐年上升。（二）粉剂向粒剂和悬浮剂方向发展粉剂是使用最早，用量最大的农药剂型，由于其可以直接喷撒使用，工效高，不用水，特别适于干旱缺水的山区或半山区及林地使用，但是粉剂的最大缺点是易飘移污染环境，农药有效利用率低，一般只有20的粉剂沉积在目标生物上。另外叶面附着性差，易被风吹落或被雨水冲刷，药效期比较短。因此自 20世纪 70年代以来，粉剂的生产和使用呈下降趋势。取而代之的是颗粒剂和各种悬浮剂。这些剂型保持了粉剂使用方便、工效高的优点，而克服了粉剂易飘移污染环境、有效利用率低的缺点。一般粉剂也逐渐向无飘移粉剂、超微粉剂、追踪粉剂、浮游粉剂方向发展。（三）缓释剂的发展通常使用的农药制剂，如粉剂、可湿性粉剂，乳油、悬浮剂、水剂等，其使用以后有效成分都充分暴露在空间，对于毒性高的药剂极易引起中毒和对有益生物的杀伤；由于光解、水解、生物降解或水的淋溶流失、挥发等，使药剂又大量无效而损失，其损失率高达 6090，药剂的有效期也大大缩短了。控制释放技术与缓释剂的出现，就是农药制剂加工技术进步的显著标志。所谓控制释放技术，就是根据有害生物发生规律、危害特点及环境条件，通过农药加工手段，使农药按需要的剂量、特定的时间、持续稳定的释放以达到最经济、安全、有效地控制有害生物的技术，其制剂称为缓释剂。缓释剂依据其加工方法可分为 物理型缓释剂 和 化学型缓释剂 两大类，物理型缓释剂是利用物理方法加工制造的，其制造原理主更是利用包衣封闭与药剂渗透、贮存体吸附与药剂扩散、药剂和贮存体溶解固化与药剂解析等。具体又可分为微胶囊剂、包结化合物、多层制品、空心纤维、吸附体、发泡体、固溶体、分散体、复合体等。化学型缓释剂是与载体进行化学反应而形成的缓释剂，这种缓释剂已失去农药原有的理化和生物活性特点，但在环境或生物体内能经过生物或化学降解逐渐释放出原有农药，发挥控制有害生物的作用。化学型缓释剂主要有 3种类型，自身缩合体、直接结合体、桥架结合体。缓释剂的显著优点 可以使高毒品种低毒化。避免或减轻高毒农药品种在使用过程中对人、畜及有益生物的急性中毒和伤害，也可以减轻或避免农药对环境的污染。 可以使农药减少在环境中的光解、水解、生物降解、挥发、流失等，使用药量大大减少，而持效期大大延长。 由于药剂释放量和时间可以得到控制，因而药剂的功能性得到提高，使其更能按照人们的需要发挥作用。缓释剂自 20世纪 70年代出现以来，受到普遍重视。预计未来仍然是农药制剂发展的方向。（四）剂型的多样化和功能化由于农药理化性质和生物活性特点干差万别，有害生物和有益生物的生物学特性和发生规律又各有不同。再加上使用药剂的环境条件也不一样，所以要高效、安全、经济、方便的使用药剂，必须使剂型多样化和功能化。如粉剂，有适宜在大田作物使用的无飘移粉剂，有适宜在温室等保护地使用的微粉剂或悬浮粉剂。如烟剂，有适宜在温室和仓库使用的普通烟剂，有适宜在大田密闭的作物使用的重烟剂，有适宜在室内防治卫生害虫使用的蚊香、电蚊香，液体蚊香等等。为了使药剂增效、扩大防治谱、降低药剂的使用毒性、延缓抗药性发展，减少施药次数，节省劳力和降低农药成本等。 20世纪 80年代以来出现大量多功能混合型制剂，在农业生产上发挥了重要作用，也弥补了新药剂的开发跟不上生产需要的不足。剂型的多样化和功能化还体现在剂型一包装一应用结合为一体产品出现，如在水面直接施用的水溶性薄膜袋包装粒剂，胶囊剂、甩剂、滴剂等，都无需使用特殊的喷撒工具。袋包装粒剂和胶囊剂直接分散扔到水田就可以（每亩用不到 10袋或 105粒胶囊），甩剂、滴剂都是把包装瓶外盖打开，倒过来直接把药甩在水田或滴在水面就可以了。四、农药分散度概念 农药被分散的程度，是衡量制剂质量和喷洒质量的主要指标。 分散度：把边长 1cm的 立方体分割成边长 100m的 立方体，再分割成边长 10m的立方体，总体积无变化，总表面积、颗粒个数和覆盖面积随着分割次数大幅度增加。分散度的表示方法 1分散质的直径：直径越小，分散度越高。 2比面：颗粒总表面积（ S）与颗粒总体积（ V）之比。即：比面 S V. 比面越大，分散度越大。 颗粒越小，个数就越多，比表面积就越大， S V比值就越大，即分散度就越高。分散度越高，就意味着雾滴越细，粉粒细度就越细。 提高分散度的方法： 1、加工方法：将固体粉碎的越细，分散度越大。液体剂型是一种良好的分散体系。 2、施药方法：通过喷雾、喷洒进行分散。喷雾器压力越大，喷头雾化能力越强，分散度越大。 常用剂型分散度： 水溶剂（分子、离子 ) 0.001 m 胶悬剂（胶体颗粒） 0.0010.1 m 烟剂（烟粒） 0.12.0 m 乳剂（油球） 0.1-10 m 可湿性粉剂（粉粒） 10-74 m 颗粒剂分散度对农药性能的影响 1、影响覆盖面积： 2、影响药剂的附着性： 3、影响药剂颗粒的运动性能： 4、影响药剂颗粒的表面能： 5、影响悬浮液的悬浮率及乳液稳定性：1增加覆盖面积： 分散度大，覆盖面积大，尤其是杀菌剂的保护剂，分散度大可增加保护面积；如杀虫剂对蚜螨类等活动性小的昆虫进行触杀防治时可增加触杀防治面积；如使用触杀型除草剂，药剂分散度高，覆盖均匀，均可提高防治效果。2 提高药剂在受药表面的吸附性： 固体农药要吸附到物体表面上，表面对药粒的吸引力必须大于地心对它的吸引力，而吸引力的大小与颗粒的大小有关。颗粒大，重力大，地心引力大，在受药表面易滚落。分散度的提高就可使颗粒的吸引力增加，吸附性能提高，增强在受药表面的沉积率。3能够改变颗粒的运动性能： 病虫危害往往隐蔽在作物的株冠层内部为害，杂草常在作物的株冠层的荫蔽之下生长，药剂要喷到病虫杂草等生物靶体上，必须能穿透作物的株冠层。 药剂从喷粉（雾）器喷出后，由于分散度的影响，可以有以下三种运动状态： （ 1）药剂中的大颗粒受地心引力的影响，颗粒呈抛物线隆落； （ 2）较小的颗粒受地心引力影响小，但受空气浮力影响大，在空间作风浪运动； （ 3）颗粒在 2m 以下的细微粒，由于空气浮力可使它不定向的改变运动方向，在空间作布朗运动，可以向植物的各层次扩散，但沉积效果差，颗粒沉降速度慢，药剂尚未沉积即被上升气流所带走，影响沉积。 药剂的分散度并不是越大越好，理想的分散度应该是即能穿过侧风气流，又能在受药表面沉积。 4分散度对药剂理化性能的影响： 农药的理化性质主要是指：溶解性、气化速度、化学反应速度、吸附性能等，这些是药剂的固有性质，也称药剂的表面能，药剂的这些表面能可随着分散度的提高而显著增强。药剂的这些理药性质可从不同的角度加以利用，若为了加速药剂分解，提高气化和反应速度，可采取提高分散度的方法；反之为了使药剂缓慢释放，可以降低分散度，增加药剂的粒度，如颗粒剂。5提高液体药液的悬浮率和乳液稳定性： 可湿性粉剂固体原药的粉末是不溶于水的，只有提高分散度才能提高药剂的悬浮率，保证悬浮液的稳定性。乳液分散度提高就是提高乳化率，不致于产生油水分离现象。五、农药助剂 本身无活性，可以改善农药加工剂型的物理化学性能、便于加工、贮存和使用，或可以提高药效的物质。 1、为了农药有效成分分散：分散剂、乳化剂、溶剂、载体 2、