專利名稱:農藥微膠囊的制造方法
技術領域:
本發明涉及農藥領域,更具體涉及一種新型農藥微膠囊的制造方法以及用此方法制造的農藥微膠囊。
背景技術:
微膠囊是指利用天然的或者是合成的高分子囊壁材料,將固體的、液體的、甚至是氣體的微小囊核物質包覆形成直徑1μm~5000μm(通常為5μm~400μm)的半透性或密封囊膜的微型膠囊。其中微膠囊的囊壁材料的選取非常重要,所需囊壁材料既要能夠在囊芯物質上形成一層具有黏附力的薄膜,又不與囊芯物質發生化學反應,同時還要考慮產品的滲透性、穩定性、溶解性、吸濕性和澄清度等。有時囊壁材料還需要與表面活性劑、抗氧化劑等聯合使用以使產品呈現出一定的可塑性。相對于其它劑型,農藥微膠囊劑具有如下優點(1)由于活性物質的控制釋放而具有較長的持效期;(2)活性物質被包裹在囊壁中提供了安全性;(3)提供了環境效應;(4)活性物質在環境中(如紫外光)的分解率大大降低;(5)一些不愉快氣味和對皮膚刺激性的物質可被隱蔽;(6)減少由于蒸汽揮發帶來活性物質的損失;(7)減少對作物的藥害;(8)不同活性物質之間可通過形成屏障而使多重成分的懸浮液兼容,提高穩定性等。對于制造微膠囊的方法,目前主要有界面聚合法、現場聚合法、噴霧膠囊聚合法、多聚乳液聚合法、乳化-擴散聚合法等。
其中界面聚合法是一種新型的微膠囊包埋技術。其原理就是兩個不相溶的液相在界面處進行聚合反應,形成囊壁材料,最后此囊壁材料就包覆在囊芯物質的周圍,從而形成單個的外形呈球形的半透性微膠囊。
不同的藥劑、使用方法、防治對象需要不同粒徑、包覆強度、釋放速度的微膠囊顆粒,因此控制膠囊粒度是制備微膠囊劑的重要方面。此外,與大多數多相水基性懸浮劑一樣,農藥微膠囊劑必須選擇合適的表面活性劑系統和保護膠系統以防止分層和結底,否則會影響囊壁形成,此外溶劑的選擇也很重要。
發明內容
發明解決的問題相對于傳統農藥制劑存在的持效期短,活性物質易于分解,與環境的友好性差,操作安全性低等缺點,本發明采用易降解高分子物質作囊壁材料,并選用特定的高表面活性有機硅表面活性劑,并通過不同轉速的高剪切乳化機強制乳化后制得了一種新型的農藥微膠囊。
解決課題的手段本發明利用界面聚合法制造微膠囊殺蟲劑。本發明中利用界面聚合法的理由是,由于在制備過程中使用無害的溶劑,可以制造對人體基本無害的,不同粒徑的微細膠囊。
這種界面聚合法為,含有易降解高分子和藥劑溶液與含有不同表面活性劑的水相混合,通過攪拌存在的溶劑相的連續相,形成在水相中的液滴的平衡形態。此時,由于上述穩定劑在新生成界面的液滴上附著,使得溶劑不能自發的在水中乳化,必須攪拌。如果達到溶劑在水中完全溶解的程度應該添加大量的水,由于熱力學的不穩定溶劑在水中擴散,可以通過溶質的移動制造微膠囊的微細膠囊。
上述利用界面聚合法的本發明的微膠囊殺蟲劑的制造方法包括如下步驟
1)將0.1~1.0重量份易降解高分子溶解在5~20重量份有機溶劑中;2)在溶解上述易降解高分子的溶液中混合0.01~1重量份農藥活性物質;3)將0.1~5重量份高表面活性表面活性劑和0.1~10重量份穩定劑溶解于20~500重量份水中。
4)將步驟2)和步驟3)的所得溶液混合;5)將步驟4)得到的混合液首先在高剪切乳化機中攪拌,然后在低轉速攪拌反應器中去除溶劑,固化成囊。
本發明中的易降解高分子是作為膠囊化劑囊壁材料,其優選選自聚己胺內酯、聚醋酸丙烯酯、甲基纖維素、羧甲基纖維素中的一種或其組合。
本發明中溶解易降解高分子的溶劑是對人體無害,物理化學性質穩定,與水基本不混溶且對高分子溶解度大的溶劑。作為本發明中上述的溶劑,其優選選自石油醚、乙酸乙酯、二氯甲烷、氯仿中的任一種。
本發明中的農藥活性物質,可以是有機磷、擬除蟲菊酯、大環內酯、氨基甲酸酯等。優選選自三氟氯氰菊酯、氯氰菊酯、高效氯氰菊酯、毒死蜱、二嗪磷、阿維菌素、甲氨基阿維菌素、呋喃丹之中的任一種。
為使易降解高分子和農藥與水形成穩定界面,穩定劑可根據不同表面張力要求選擇失水山梨醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、失水山梨醇單月桂酸酯、聚丙二醇環氧乙烷醚、月桂基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉、聚乙二醇中的任一種。
上述穩定劑通常是與高表面活性的有機硅表面活性劑混合使用。所述有機硅表面活性劑例如為Doro Elaneo公司的“Boost”;聯碳公司的“L-77”;Doco Corning公司的“Sylgard309”等。
在上述步驟5)的制造方法中,先用高剪切乳化機以1000~15000rpm的攪拌速度強制乳化1~15分鐘,再在300~1500rpm的低速攪拌反應器中去除溶劑,固化成囊。
溶劑蒸出的溫度優選為20~80℃。固化后,濾去水相。
發明效果本發明利用界面聚合方法,采用不同轉速、殼材料、表面活性劑組合,可以制備不同粒徑的農藥微膠囊劑。
根據本發明制造的微膠囊殺蟲劑,可以達到控制釋放,藥效的持續性優異,而且使用量少,具有很高的經濟價值。
本發明的微膠囊殺蟲劑是以易降解的高分子物質為殼材料,無不快氣味且對環境污染小。
圖1平均粒徑5um微膠囊的顯微鏡照片;圖2平均粒徑50um微膠囊的顯微鏡照片;具體實施方式
以下實施例僅僅是對本發明的示例性說明,而決不是對本發明范圍的限制。
制備實施例1常溫下在100g石油醚中溶解15g羧甲基纖維素后,混合作為殺蟲活性物質的1g高效氯氰菊酯。
在500g水中溶解20g失水山梨醇單月桂酸酯和5gL-77有機硅表面活性劑。
將上述兩種混合。在高剪切乳化機中以1000~15000rpm攪拌1~15分鐘,再在300~1500rpm的低速攪拌反應器中50℃去除溶劑,固化成囊并過濾干燥。
所得微膠囊如圖1所示。
該微膠囊的理化參數如下所示
水中釋放速度測定稱取1.0g試樣,精確至0.0001g,加入具塞三角瓶中,加入100ml蒸餾水,加塞后放入30℃±2℃恒溫水浴搖床中持續搖動,定時過濾,測定澄清濾液中有效成分含量,
由此可知,該微膠囊具有優良的理化性質和緩釋效果。
制備實施例2常溫下在100g乙酸乙酯溶劑中溶解5g易降解高分子聚己胺內酯和5g毒死蜱。
在500g水中溶解15g十二烷基磺酸鈉和1gL-77有機硅表面活性劑。
將上述有機溶液與水溶液混合。在高剪切乳化機中以1000~15000rpm下攪拌1~15分鐘。,再在300~1500rpm的低速攪拌反應器中70℃去除溶劑,固化成囊并過濾干燥。
所得微膠囊如圖2所示。
與實施例1一樣,該實施例所得微膠囊也具有優良的理化性質和緩釋效果。
權利要求
1.農藥微膠囊的制造方法,其特征在于包含以下步驟1)將0.1~1.0重量份易降解高分子溶解在5~20重量份有機溶劑中;2)在溶解上述易降解高分子的溶液中混合0.01~1重量份農藥活性物質;3)將0.1~5重量份高表面活性表面活性劑和0.1~10重量份穩定劑溶解于20~500重量份水中。4)將步驟2)和步驟3)的所得溶液混合;5)將步驟4)得到的混合液首先在高剪切乳化機中攪拌,然后在低轉速攪拌反應器中去除溶劑,固化成囊。
2.根據權利要求1的農藥微膠囊的制造方法,其特征在于上述易降解高分子選自聚己胺內酯、聚醋酸丙烯酯、甲基纖維素、羧甲基纖維素中的一種或其組合。
3.根據權利要求1的農藥微膠囊的制造方法,其特征在于上述有機溶劑為選自石油醚、乙酸乙酯、二氯甲烷、氯仿之中的任一種或其組合。
4.根據權利要求1的農藥微膠囊的制造方法,其特征在于上述農藥活性物質選自三氟氯氰菊酯、氯氰菊酯、高效氯氰菊酯、毒死蜱、二嗪磷、阿維菌素、甲氨基阿維菌素或呋喃丹。
5.根據權利要求1的農藥微膠囊的制造方法,其特征在于上述穩定劑選自失水山梨醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、失水山梨醇單月桂酸酯、聚丙二醇環氧乙烷醚、月桂基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉或聚乙二醇。
6.根據權利要求1的農藥微膠囊的制造方法,其特征在于上述高表面活性表面活性劑為有機硅表面活性劑。
7.根據權利要求1的農藥微膠囊的制造方法,其特征在于在步驟5)中先用高剪切乳化機以1000~15000rpm的攪拌速度強制乳化1~15分鐘,再在300~1500rpm的攪拌反應器中去除溶劑。
8.根據權利要求1-7的任一微膠囊的制造方法制造的農藥微膠囊。
全文摘要
本發明涉及一種新型的農藥微膠囊的制造方法,并涉及用該方法制造的農藥微膠囊。該農藥微膠囊通過使用易降解高分子物質作殼材料,并使用高表面活性的有機硅表面活性劑,制得了對環境友好、藥效持久、無不快氣味的農藥微膠囊。
文檔編號A01N25/28GK1899038SQ20051008436
公開日2007年1月24日 申請日期2005年7月20日 優先權日2005年7月20日
發明者吳學民, 李效禹 申請人:吳學民