[发明专利]一种用于制备稳定农药水乳剂的复合乳化稳定剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制备稳定农药水乳剂的复合乳化稳定剂及其应用，主要涉及农药乳化剂和农药水乳剂，属于胶体与界面化学领域。

背景技术

众所周知，使用农药是保证农业丰收的一项重要措施。但由于农药原药大多不溶于水，在我国大多被制成乳油使用，为此每年要消耗几十万吨有机溶剂，不仅浪费资源，而且导致严重的环境污染。解决的方法之一是开发水基农药制剂，如将原药制成水包油(O/W)型微乳液或乳状液，分别称为微乳剂和水乳剂。然而微乳剂配方技术复杂，表面活性剂用量大，成本高，难以推广，而用普通表面活性剂稳定的水乳剂虽然成本低，但由于是热力学不稳定体系，难以长期储存。

近年来人们发现具有表面活性的纳米颗粒能够吸附于油/水界面稳定乳状液，而且由于纳米颗粒的吸附自由能可以比热能(kT)大数千倍，其在油/水界面的吸附几乎是不可逆的，用它作乳化剂制备的乳状液因此具有超稳定性。这使得制备超稳定农药水乳剂在技术上成为可能。

然而大多数商品纳米颗粒往往不是过于亲水就是过于亲油，基本不具有表面活性，不能单独稳定乳状液。使它们获得表面活性的方法之一是表面改性，例如纳米二氧化硅颗粒经过表面硅烷化改性后，可使其亲水性显著降低，亲油性显著增加，从而变成表面活性颗粒，能够稳定乳状液。但表面改性代价大，往往导致乳化剂的成本成倍上升，而且颗粒的表面活性固定不变。本发明利用纳米二氧化硅颗粒在水介质中与微量阳离子表面活性剂发生相互作用而原位(in situ)表面活性化，变成表面活性颗粒，不仅成本低，而且颗粒的表面活性可调。同时由于表面活性剂的存在，使得水乳剂稀释使用时对植物表面具有良好的润湿性，从而圆满地解决了水乳剂的长期储存和使用的相关技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效、普适的乳状液的乳化剂或者稳定剂，用于制备超稳定农药水乳剂。

本发明的技术方案：一种用于制备稳定农药水乳剂的复合乳化稳定剂，通过用未改性的纳米二氧化硅颗粒与双亲化合物复配而成。二氧化硅颗粒通过在水介质中吸附阳离子双亲化合物而被原位表面活性化，获得优良的表面活性。

所用纳米二氧化硅颗粒原生粒径为5～200 nm，未经任何表面改性，添加浓度以乳状液的水相重量计为0.1%~3%。所用双亲化合物为单一阳离子型表面活性剂、或者阳离子型表面活性剂与非离子型表面活性剂的二元混合物。这些表面活性剂的亲油基为直链或支链、饱和或不饱和、含有或不含有苯环结构的烷基，链长为C₈~C₁₈。亲水基部分为阳离子型如季铵盐、吡啶型铵盐、咪唑啉型铵盐等；非离子型如聚氧乙烯、多元醇、醇酰胺型等。双亲化合物的使用浓度以乳状液的水相体积计为1*10^-7 mol/L～0.05mol/L。

本乳化稳定剂适用于制备农药水乳剂。适用的农药包括不溶或微溶于水、分散在水介质中能保持化学稳定的液态或固态原药。液态原药如禾草丹、茵达灭、禾草畏等，在水乳剂中的体积百分数为5%~70%；固态原药如毒死蜱，野麦畏、哌草丹、吡虫啉、噻虫嗪，噻虫胺、呋虫胺、噻虫啉，高效氯氰菊酯，螺螨酯等，溶于适当的有机溶剂，水乳剂中有机相的体积百分数为5%~70%。适用的有机溶剂为烷烃类如已烷和环已烷等，芳烃类如甲苯、二甲苯等，脂肪酸酯类如乙酸乙酯、脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯等，以及C₅~C₁₀脂肪醇类等。用于制备乳状液的水可以是去离子水，自来水或来自江河湖泊井的天然水。可以含有乙二醇以及其它醇类防冻剂，质量浓度1%~5%。

应用本乳化稳定剂制备超稳定农药水乳剂的具体方法是，将双亲化合物溶于水，再将纳米二氧化硅颗粒超声分散于双亲化合物水溶液中，然后加入有机相，通过超声分散或高剪切乳化使油/水两相乳化。

本发明的有益效果：本发明提供了一种普适型的农药水乳剂的乳化稳定剂，理论上适用于所有不溶或微溶于水、分散于水介质中能保持化学稳定的液态原药或能溶于有机溶剂、分散于水介质中能保持化学稳定的固态原药。这使得将乳油改造成水乳剂在技术上成为可能，从而能够显著减少有机溶剂的用量和环境污染。本发明的乳化稳定剂用量低，效率高，还有利于降低农药制剂的总体成本。

附图说明