农药和农药剂型加工

1、.,张一宾,二一三年九月,上海市农药研究所,农药和农药剂型加工,.,. 世界需要粮食，农业需要农药,. 农药为什么要加工成各种制剂,. 农药制剂的组成,. 农药剂型的分类,. 农药剂型及代码,. 农药剂型的发展方向,.,.世界需要粮食，农业需要农药,1. 全球土地、人口、粮食生产概况,2005年全球人口65亿，到2025年约为80亿，2050年至少91亿。 耕地面积14亿公顷，粮食收获面积在20世纪70年代为7.5亿公顷，至今减至6.8亿公顷，再加之都市扩大，及沙漠化（每年约600万公顷），耕地面积要增加十分困难。 2013年粮食产量19.1亿吨，较2012年增长7%，但仍有0.3亿吨缺口。,

2、.,以目前人均年消费粮食400千克计，到2050年全球每年需粮食为37亿吨，与现今的19.1亿吨每年相差约12亿吨。 此要求单位面积产量至少增加50%以上。,.世界需要粮食，农业需要农药,.,农作物如果不使用农药，至少有70%因虫、菌、草害而损失，使用农药可挽回40%因病、虫、草害造成的损失。,.世界需要粮食，农业需要农药,.,此外，食品结构改变，生物燃料用农作物也需要粮食和占用耕地。 食用1千克牛肉 = 11千克粮食 1千克猪肉 = 7千克粮食 1千克鸡肉 = 4千克粮食 1千克鸡蛋 = 3千克粮食,.世界需要粮食，农业需要农药,.,1998年全球生物乙醇 314.2亿升 2007年全球生物

3、乙醇 625.6亿升 现已超过1000亿升 生物柴油 2000年全球72.1万吨 2006年全球541.6万吨 2010年全球820万吨,.世界需要粮食，农业需要农药,.,另外，自然灾害（如澳大利亚20062007年因干旱使小麦产量从2.02吨/公顷下跌到0.92吨/公顷）、水源、禽畜流行病、高温均对粮食造成极大损失。,.世界需要粮食，农业需要农药,.,对此，必须依靠育种、施肥、栽培来提高单位面积产量，但最根本的要靠农药来防治病虫草害。 世界需要粮食，农业需要农药。,.世界需要粮食，农业需要农药,.,要将极少量的农药原药均匀喷施在广阔的田野中就离不开剂型加工。 提高药剂的附着力（植物和动物表面

4、有蜡质层）。 提升药剂的效果（渗透等）,.农药为什么要加工成各种制剂型,.,方便使用 提高药剂稳定性 延缓抗性 降低毒性 一个农药的成功，一半在于剂型。,.农药为什么要加工成各种制剂型,.,通常农药制剂主要由农药原药、稀释剂和助剂三大部分组成。 1. 农药原药 包括：杀虫剂、杀菌剂、除草剂、植物生长调节剂、杀鼠剂、杀线虫剂等。,.农药制剂的组成,.,2. 稀释剂,广义来说也是助剂一种，其包括水、溶剂、填料。 溶剂：在加工乳油、油剂、浓乳剂等时，用于溶解原药和其他助剂的有机溶剂，要求价廉；对原药有足够溶解度；不影响原药稳定性；闪点较高；不易燃易爆；对作物安全、不发生药害；毒性低；挥发性低；黏度适

5、中；更重要对人畜安全。现对DMF、苯类、DMSO禁用。,.农药制剂的组成,.,填充料：固态农药制剂加工时，为调节含量和改善物理性状而加的固体物料。它可提高原药分散性。填充料包括植物性（花生壳、木粉、活性炭粉、烟草杆粉等）、矿物性（粘土、高岭土、陶土、硅藻土等）和化学填料（硅胶、白炭黑、碳酸钙等）三大类。它们无农药活性，也不与农药原药发生化学反应或分解，仅起填充稀释作用。,.农药制剂的组成,.,3. 助剂,农药助剂是农药制剂加工或使用中，用于改善药剂性能的辅助物质，又称农药辅助剂。其本身无生物活性，但可增强药效。它可在制剂加工中加入，亦可在施药中加入到喷雾器中。,.农药制剂的组成,.,农药助剂包

6、括湿润剂、表面活性剂、乳化剂、助溶剂、分散剂、展着剂（展开剂）、粘着剂、增效剂、助悬剂、着色剂、诱变剂、助喷剂、发烟剂、消泡剂、抗结块剂、抗冻剂、稳定剂等。,.农药制剂的组成,.,（2）湿润剂 使不溶水的原药能被水湿润，并可悬浮在水中，施药后可提高防效。,（1）表面活性剂 对农药制剂起到分散、润湿、乳化等作用，按性能又分为润湿剂、乳化剂、消泡剂、稳定剂。 辛、壬基酚类现被禁用。,.农药制剂的组成,.,（3）乳化剂 表面活性剂一种，主要为加工乳油、浓乳剂等所用的助剂。它可使二种不相溶的液体形成稳定分散的乳浊液或乳状液。此乳状液又分为水包油型（O/W）和油包水型（W/O）。,.农药制剂的组成,.,

7、（4）分散剂 其包括农药原药的分散剂和农药粉剂分散剂。它可使固体微粒均匀分散在溶液水中或固体填料介质中，形成均匀悬浮液、乳状液或粉状液，阻止药剂微粒间相互凝絮、结块，提高和改善药剂分散性能。常用的有：废糖蜜、纸浆废液、烷基磺酸盐、硅胶等。,.农药制剂的组成,.,（5）助溶剂 用于提高溶剂对原药的溶解度，常用于乳油和油剂。由于多为强极性化合物如DMF、甲醇、混甲酚、二甲亚砜（DMSO），会对环境产生不良影响，被禁限使用。,.农药制剂的组成,.,（6）粘着剂 可增加农药对固体表面粘着性，使药剂耐雨水冲淋，提高持效性。主要有植物油、淀粉糊、明胶等。,（7）展着剂 又称展开剂，可降低药剂表面张力，使药

8、液在作物表面均匀展开。如拉开粉、纸浆废液等。,.农药制剂的组成,.,（8）稳定剂 可抑制或减缓农药有效成分分解。其有的有抗凝作用，又称抗凝剂，用于防止农药制剂在贮存过程中物理性能变差，如结块、分层等。,.农药制剂的组成,.,（9）增效剂 本身无活性，但能抑制生物体内解毒酶，从而大幅度提高毒力和药效，并可延缓抗性。,（10）消泡剂 可防止农药在使用时产生大量泡沫而影响药效、引起药害。另外在生物农药进行深层次发酵时也必须加入少量消泡剂。常用的有月桂酸、硬脂酸等。,.农药制剂的组成,.,（11）抗冻剂 根据使用地区加入乙二醇、食盐、氯化钙等进行防冻。,其他还有发烟剂、助喷剂、着色剂等不一一介绍。,.

9、农药制剂的组成,.,总之，助剂可以起到以下一种或几种功能：,湿润作物或有害生物,减少喷雾蒸散,提高雾液沉淀抗气候力,加强渗透和穿透能力,调节药液的酸碱度,使混合物相互兼容,确保作物安全,减少流失,.农药制剂的组成,.,如此，由农药原药、填充或稀释物及助剂组成农药各种剂型。,.农药制剂的组成,.,1 固态剂型,. 农药剂型的分类,粉状制剂可湿性粉剂、粉剂、可溶性粉剂 粒状制剂颗粒剂、水分散粒剂、水可溶性粒剂 片状制剂普通片剂、泡腾片剂 其他还有锭剂、胶囊剂等。,.,2 液态剂型,水基型制剂水剂、微乳剂、悬浮剂、悬浮乳剂、水悬浮剂、水乳剂 油基型制剂乳油、可溶性液剂、油悬浮剂、超低容量喷雾剂、油剂

10、,. 农药剂型的分类,.,3 其他剂型 熏蒸剂、气雾剂、种子处理剂。,. 农药剂型的分类,.,（1）乳油（EC） 一种均相透明液体，能在水中分散成不透明乳液。在水中一般呈白色或天蓝色，乳液粒子在0.0010.1微米。通常由有效成分、有机溶剂、表面活性剂组成。,1. 主要农药剂型,. 农药剂型及代码,.,优点：,在有机溶剂中较稳定 对昆虫和植物表面蜡质层有较好溶解和黏附作用 具有良好润湿和渗透作用，可发挥药效 具较长持效，耐雨水冲刷,缺点：,高浓度时往往称量或用量不准 对植物毒性大 易通过皮肤渗入人或动物体内 溶剂会损失喷施器具等（塑料和橡胶） 可能有腐蚀 含大量有毒有害溶剂，造成污染现已限制或

11、禁止（不得用有害溶剂）,. 农药剂型及代码,.,（2）粉剂 指将农药分散在固体填料粉末中，可直接进行撒施。通常由原药、填料、助剂经混合粉碎混合而成。我国要求细度为95%过200目标准筛。粉粒直径74微米以下，平均粒径30微米左右。,. 农药剂型及代码,.,优点：,缺点：,易加工、成本低、喷施时不需用水 因在作物上黏附力小，故残留少，也不易产生药害,易飘移，特别是10微米的微粒因受地面气候影响易飘散，较浪费 对环境和大气污染大 加工时粉尘多、含量低、运输成本高,. 农药剂型及代码,.,（3）可湿性粉剂 易被水湿润并能在水中分散成悬浮的粉状剂型。它由农药原药和润湿剂、分散剂、填料混合粉碎加工而成。

12、其在粉剂基础上发展而成的剂型，性能优于粉剂。可用喷雾器施药。它在作物上黏附性好，药效优于同种原粉，但不及乳油。加工方法如粉剂。,. 农药剂型及代码,.,优点：,缺点：,价格相对便宜 易贮存、运输 对植物毒性风险低于乳油 易量取及混配 较之乳油和其他液剂，不易渗入人体,如加工质量差，产品易黏结，影响水中分解，造成喷洒不匀，有药害风险 长期存放影响悬浮率和湿润性 在倒取或混配时，易喷出被施药者吸入 对喷雾器的磨损大，降低使用寿命 加工时及倒药时易飘移，影响环境,. 农药剂型及代码,.,（4）颗粒剂 农药原药在固体载体中分散后形成一定颗粒大小的固体制剂。按直径大小又可分为细粒剂（300微米）、颗粒剂

13、（3001700微米）、大粒剂（1700微米）。颗粒剂由原药、载体、助剂（黏结剂等）加工而成。,. 农药剂型及代码,.,特点：,使高毒农药低毒化 可控制有效成分释放速度，延长持效期 使液态药剂固态化，便于包装等 减少环境影响，减轻药害 使用方便 附着性差，影响药效及浪费,. 农药剂型及代码,.,（5）微乳剂 为以水为连续相，有效成分及少量溶剂为非连续相组成的透明或半透明的液体剂型，粒子大小在0.0010.1微粒，肉眼不能观察。它溶于水，形成透明或半透明分散体系，故又称可溶化乳油。,. 农药剂型及代码,.,优点：,缺点：,以水为主要溶剂，对环境影响优于乳油 粒子超细，易穿透害虫或植物表皮，可充分

14、发挥药效 避免乳油中有机溶剂的副作用，如刺激味、药害等,水份多，对农药稳定性有一定影响 水中易分解的农药不适宜,. 农药剂型及代码,.,（6）水乳剂 有效成分以少量溶剂溶解后分散于水中形成浓厚乳状液体，粒径为0.22微米。其由农药原药、溶剂（主要为水）及表面活性剂组成。,. 农药剂型及代码,.,优点：,缺点：,药效近似乳油，但持效期长 黏附性和耐雨水淋洗能力优于乳油 基本不用有机溶剂，对环境更安全，更环保 避免有机溶剂带来副作用,水分大量存在，某些农药会分解 对水敏感的药剂不宜加工成水乳剂,. 农药剂型及代码,.,（7）悬浮剂 固体原药分散于水中后形成悬浊状液态制剂。粒径为0.55微米，以23

15、微米为主。它由农药、水和表面活性剂所组成。为可湿性粉剂水基化。,. 农药剂型及代码,.,优点：,缺点：,粒子细，能充分发挥药效，优于可湿性粉剂 耐雨水淋洗、持效长，优于乳油 更为环保,加工复杂 粒子相对较大，易沉降分层，需有复杂的助剂系统（湿润剂、分散剂、消泡剂、增稠剂等）,. 农药剂型及代码,.,（8）水分散粒剂 实际上为颗粒化的可湿性粉剂粉剂。它除了所需组分外，助剂系统还需有崩解剂、黏结剂、润滑剂等。,. 农药剂型及代码,.,优点：,缺点：,无溶剂，无粉尘，更环保 运输和应用方便 可制成高浓度活性成分 可加工成不同形状和粒径,加工过程复杂，加工成本高 配方要求高,. 农药剂型及代码,.,（9）微囊剂 将农药有效成分以一层囊皮材料包裹，形成具有缓解性能的微囊悬浮剂或微囊粒剂。胶囊大小为1030微米。持效期可通过调节囊皮厚度来调整。,. 农药剂型及代码,.,优点：,缺点：,低毒化，持效期长 减少药剂气味和刺激性，提高稳定性,悬浮稳定性较差，易分层 加