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表面活性剂为制剂铺路

作者:admin 更新时间:2019年05月24日 09:19:27

  根据《农药工业“十二五”发展规划》,为提高科技创新能力,将加大重要农药中间体和专用助剂、羧酸盐系列农用专用助剂等开发力度。表面活性剂在农药制剂中扮演了重要角色,农药制剂的发展推动了农用表面活性剂的创新,而农用表面活性剂的创新为农药制剂的进一步发展提供了条件。从全球来看,农用表面活性剂经历了从无到有、不断适应农药的发展变化、促进农药发展的历程,当前世界农药制剂技术刚进入第三个发展期。


  作者:冷阳


  传统农药制剂期


  20世纪40年代末到70年代初,农药工业处于发展初期,是传统农药制剂期。这一时期的主要农药产品有有机磷、有机氯、氨基甲酸酯和早期的拟除虫菊酯类农药等。剂型主要是乳油、水剂和粉剂、可湿性粉剂。加工的剂型往往按原药的物化性质来选定,主要以熔点、溶解性能和稳定性等为依据。高熔点的药物制成粉体制剂,溶于水且水中稳定的制成水剂,其余则制成乳油。


  农用表面活性剂工业为满足这一要求发展起来。农用乳化剂在这一时期发展很快,多个系列的产品群投产。


  一是以各种结构的烷基芳烃基为亲油基团,以不同聚合度的聚氧乙烯醚为亲水基团,构成多个系列农用非离子表面活性剂。


  二是对个别烷基苯亲油基团进行磺化,进而开发了阴离子型农用乳化剂、润湿剂,最具历史意义的是十二烷基苯磺酸钙系列阴离子乳化剂。


  三是将脂肪醇、脂肪酸和个别植物油的聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂引入农药制剂中,最突出的是蓖麻油聚氧乙烯醚(EL系列乳化剂)。


  四是引入萘磺酸盐、木质素磺酸盐类阴离子表面活性剂作为农药固态制剂配套,加工成分散剂和润湿剂等。


  环境友好制剂发展期


  20世纪80年代到本世纪初,日益加重的社会压力把制剂引入环境友好制剂发展期,一批环境友好的农药新剂型开发成功并实现了大规模产业化。农药制剂技术朝着水基化、超微化、无粉尘和控制释放的方向发展。主要有悬浮剂、水乳剂、微乳剂、悬乳剂、水分散粒剂、种衣剂、微囊悬浮剂等。


  农用表面活性剂的创新成果:


  一是引入脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯类、烷基酚聚氧乙烯醚磷酸酯类表面活性剂,多苯乙基酚聚氧乙烯醚磷酸酯及盐类分散润湿剂投产,成功地解决了SC和EW配制中的技术问题。


  二是开发了甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸链状聚合物为主干的梳状聚醚类超高效乳化剂。


  三是通过磺化位置、程度的筛选和组合,对木质素磺酸盐助剂进行了系统开发,形成了适合SC、WP、WG和CS等多种剂型的分散剂系列。


  四是针对WG、SC和FS等新剂型开发的需要,通过对萘环的基团修饰和与甲醛缩合聚合度的筛选等,开发和投产了新一代萘磺酸盐类分散剂、润湿剂。


  五是开发了一批适合WG和SC等剂型产品使用的聚羧酸盐类分散剂,如聚丙烯酸、聚丙烯酸与马来酸酐共聚物的钠盐、胺盐类农药分散剂。


  六是开发了EO/PO嵌段共聚的聚醚类高分子分散剂、润湿剂,并在SC、SE和EW等农药制剂产品中推广应用。


  七是开发了脂肪胺聚氧乙烯醚类、烷基糖苷类润湿剂,为高浓度草甘膦异丙胺盐等农药水剂的大规模产业化配套,同时也为部分含氮杂环农药制剂提供了润湿剂。


  药物传递技术发展期


  进入21世纪,人类对农药的要求已发展到“一要高效、二要安全”上来。世界农药制剂研发形成了一系列新理念,农药制剂进入第三个发展期,即以药物传递技术为主导的农药制剂发展期。


  一是根据原药活性特点,悬浮剂不再追求高含量,转为中等含量,但必须赋予产品高润湿、高展着和增效的性能。


  二是水乳剂产品在保证稳定的前提下,追求大幅度降低药液的表面张力,并赋予展着保湿功能。以草甘膦为代表的农药水剂向更高含量发展,因此,成盐的种类和配套的润湿渗透剂进一步更新。


  三是可分散油悬浮剂产品的开发和推广加速,但多数产品的悬浮稳定性和自分散性等质量不稳定。


  四是悬浮乳剂开发变热,新的药物组合需要更符合结构特点的表面活性剂。


  五是生物农药和制剂品种的开发速度加快,原含蛋白质和糖分的发酵产物制剂、现农用表面活性剂产品结构已不适应,必须加速开发。


  六是以苯环为母体的老农药品种加速淘汰,新问世农药多为杂环类化合物。现今低熔点农药减少,高熔点农药增多;以轻芳烃为溶剂的制剂数量在减少,溶剂的结构正在发生变化;高含量乳油和无溶剂乳油等剂型产品正在加速开发。这些对以苯环为结构主体的原药、以轻芳烃为溶剂的农药表面活性剂的老系统提出了挑战。