農(nóng)藥水乳劑研發(fā)

劉鈺

農(nóng)藥水乳劑（EW）是不溶于水的液態(tài)原藥或固態(tài)原藥溶于有機(jī)溶劑所得的不溶于水的溶液，在表面活性劑的作用下，在水中分散成1μm左右的水包油型（O/W）液滴，所形成的一種對(duì)環(huán)境友好的農(nóng)藥劑型。

相對(duì)傳統(tǒng)液態(tài)制劑乳油而言，水乳劑用水代替全部或部分溶劑，其活性成分液滴分散后粒徑小于2μm，外觀呈白色牛奶狀，用水稀釋時(shí)與乳油倒入水中外觀并無不同，與乳油相比水乳劑具有在制備和使用時(shí)安全性高，成本低，運(yùn)輸和包裝方面安全等優(yōu)點(diǎn)。筆者2004年在山東省農(nóng)藥學(xué)會(huì)成立大會(huì)上發(fā)言指出：“……大力宣傳推廣水乳劑，我們相信，雖然普通使用者對(duì)新劑型的接受尚需要一段時(shí)間，但只要我們不懈的努力，隨著時(shí)間的推移，新劑型會(huì)越來越多被人們接受和認(rèn)可。” 2006年在農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所主辦的江西南昌第八屆農(nóng)業(yè)發(fā)展年會(huì)上，筆者書面發(fā)言：“農(nóng)藥新劑型—水乳劑對(duì)環(huán)境保護(hù)，對(duì)建設(shè)節(jié)約型社會(huì)和對(duì)農(nóng)藥工業(yè)可持續(xù)發(fā)展有著積極意義，水乳劑更適合我國(guó)國(guó)情，我們相信隨著人們對(duì)環(huán)境意識(shí)的增強(qiáng)，相關(guān)政策的出臺(tái)，貿(mào)易壁壘，有機(jī)溶劑價(jià)格持續(xù)飛速上揚(yáng)的影響，農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)研制開發(fā)水乳劑的前景是非常樂觀的。”十余年過去了，水乳劑得到迅速發(fā)展和推廣，勢(shì)頭十分迅猛，在一定程度上取代乳油，發(fā)展成大噸位產(chǎn)品。截止2014年6月23日國(guó)內(nèi)處于登記有效期內(nèi)的農(nóng)藥水乳劑共866個(gè)，約占登記產(chǎn)品總數(shù)的2.8%。瀚生公司在登記有效期內(nèi)的農(nóng)藥水乳劑共20個(gè)，在登記中的水乳劑兩個(gè)。

在農(nóng)藥水乳劑發(fā)展進(jìn)程中，國(guó)內(nèi)劑型研發(fā)工作者在農(nóng)藥水乳劑制備機(jī)理，農(nóng)藥水乳劑穩(wěn)定性研究，農(nóng)藥水乳劑專用乳化劑，農(nóng)藥水乳劑配方篩選，農(nóng)藥水乳劑生產(chǎn)中存在的問題及對(duì)策等諸多方面，開展了深入研究，取得了可喜的成果。

但在農(nóng)藥水乳劑研發(fā)的方方面面，存在著一些困惑和爭(zhēng)議，筆者從事農(nóng)藥水乳劑研發(fā)十余年，研發(fā)成功合格水乳劑200多個(gè)，在此將本人研發(fā)水乳劑的心得、體會(huì)與大家分享。

1、農(nóng)藥水乳劑的組成及對(duì)各組分的要求：

1.1農(nóng)藥水乳劑

主要由活性成分、溶劑、乳化劑、防凍劑和水組成。必要時(shí)加入助乳化劑、化學(xué)穩(wěn)定劑、消泡劑、增稠劑、防腐劑、警戒色等。

1.2農(nóng)藥水乳劑對(duì)活性成分的要求

（1）農(nóng)藥原藥在水中溶解度要小，一般常溫下溶解度<200㎎/L。

（2）活性成分常溫下是液態(tài)或熔點(diǎn)較低（一般<60℃），熔點(diǎn)較高的原藥找到合適的溶劑也可以成功制備水乳劑，如阿維菌素的熔點(diǎn)150℃-155℃，仍可制備成合格的水乳劑。

（3）活性成分應(yīng)具有化學(xué)穩(wěn)定性，在水中不分解。但在水中欠穩(wěn)定的原藥，如二嗪磷篩選到相應(yīng)的穩(wěn)定劑仍可以調(diào)配出合格的水乳劑。

1.3農(nóng)藥水乳劑選用什么樣的溶劑？

（1）選用的溶劑應(yīng)不溶于水或微溶于水。

（2）對(duì)活性成分要有較高的溶解度，這樣調(diào)配水乳劑時(shí)加入溶劑較少，體系不至于過于黏稠，而且制作水乳劑時(shí)加入的乳化劑又不至消耗在乳化溶劑上。

（3）加入溶劑的量至少應(yīng)保證常溫下固體原藥全部溶解。用液體原藥制備水乳劑時(shí)加入溶劑量因原藥品種不同和乳化劑品種不同而不同。加入溶劑量多少應(yīng)經(jīng)過試驗(yàn)確定，是因?yàn)榧尤肴軇┝康亩嗌贂?huì)影響水乳劑的粒徑分布，因此制備農(nóng)藥水乳劑時(shí)溶劑加入量應(yīng)從產(chǎn)品穩(wěn)定性、藥效、成本、加工過程難易等因素綜合考慮確定。

（4）水乳劑可選用溶劑油、脂肪烴、芳烴、鹵代烴、油酸甲酯、酮類等作溶劑。

1.4農(nóng)藥水乳劑對(duì)乳化劑的要求

水乳劑的加工過程是機(jī)械能的增加和界面張力減少的過程，而油水界面張力減小就是乳化劑存在的結(jié)果，乳化劑的選擇是生產(chǎn)合格水乳劑的關(guān)鍵。乳化劑選擇適當(dāng)制備產(chǎn)品的粒徑小、粒徑分布窄、乳化劑在油水界面上形成機(jī)械強(qiáng)度高、韌性強(qiáng)的界面膜，體系更穩(wěn)定。

農(nóng)藥水乳劑乳化劑通常選用苯乙基酚聚氧乙烯醚及其磷酸酯鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚及其磷酸酯鹽、蓖麻油聚氧乙烯醚及其磷酸酯鹽、環(huán)氧乙烷-環(huán)氧丙烷嵌段共聚物及其磷酸酯鹽等為單體，進(jìn)行非離子表面活性劑與非離子表面活性劑、非離子表面活性劑與陰離子表面活性劑進(jìn)行復(fù)配。

乳化劑加入量既要保證水乳劑合格，又要考慮水乳劑稀釋后被噴灑使用時(shí)對(duì)靶標(biāo)的潤(rùn)濕、展著、覆蓋和附著等因素，一般加入量為5-10%。

1.5水乳劑生產(chǎn)用水：

調(diào)配水乳劑水是配方重要組成部分，為方便生產(chǎn)和降低成本，一般選用自來水。但有些地區(qū)自來水硬度偏高，會(huì)影響配方穩(wěn)定，應(yīng)予以關(guān)注。

有效成分、溶劑、乳化劑、水是制備水乳劑必要的四種成分。因?yàn)樯唐菲焚|(zhì)的需要有時(shí)還應(yīng)加入以下各組分：

1.6防凍劑的選擇

水乳劑是以水為基質(zhì)的劑型，為適應(yīng)冬天貯存時(shí)的低溫環(huán)境，必須加入防凍劑，一般選用乙二醇、丙二醇等，加入量一般為水相的5%。

1.7共乳化劑

共乳化劑是分子質(zhì)量較小的極性分子，在水乳劑中其極性頭被吸附在油水界面上，它們不是乳化劑，但加入后與乳化劑形成混合膜，有助于油水界面張力的降低，增加界面膜的強(qiáng)度、韌性及致密程度，改善乳化性能，使體系更穩(wěn)定。由于液滴的聚并是以界面膜破裂為前提，因此界面膜的機(jī)械強(qiáng)度與緊密程度是乳狀液穩(wěn)定的決定因素，故在研發(fā)水乳劑時(shí)加入共乳化劑對(duì)乳液穩(wěn)定有時(shí)能產(chǎn)生意想不到的效果。

中長(zhǎng)鏈的醇，如十二烷醇、十四烷醇、十六烷醇等都可以做共乳化劑。

1.8化學(xué)穩(wěn)定劑

為降低某些活性成分在水乳劑貯存過程中的分解率，需要加入化學(xué)穩(wěn)定劑，穩(wěn)定劑的選擇也是水乳劑研發(fā)的難點(diǎn)之一，穩(wěn)定劑一般為環(huán)氧化物、抗紫外線劑、抗氧劑、PH調(diào)節(jié)劑等，穩(wěn)定劑的品種和加入量需經(jīng)試驗(yàn)確定。

1.9消泡劑

水乳劑的調(diào)配、生產(chǎn)、灌裝過程中如泡沫太多需要加入消泡劑，一般選用有機(jī)硅酮類，消泡劑加入量過多影響水乳體系的穩(wěn)定。endprint

如乳化劑選擇合適，泡沫產(chǎn)生少，不必加消泡劑。

1.10增稠劑

農(nóng)藥水乳劑一般不須加入增稠劑，這點(diǎn)與水懸浮劑不同。水乳劑中加入增稠劑主要是增加體系粘度，延緩析水分層現(xiàn)象，延長(zhǎng)制劑的貯存穩(wěn)定時(shí)間。如果乳化劑沒有選擇好，試圖加入增稠劑解決體系不穩(wěn)定，使制劑不破乳是不可取的。

水乳劑可選用黃原酸膠和硅酸鎂鋁為增稠劑。

1.11防腐劑

當(dāng)水乳劑中加入增稠劑如黃原酸膠時(shí)，為防止其腐敗變質(zhì)，需加入防腐劑，如卡松、苯甲酸鈉、尼泊金酯等。

2、水乳劑生產(chǎn)工藝

2.1試驗(yàn)室調(diào)配水乳劑工藝：

2.1.1將原藥、溶劑計(jì)量后加入燒杯，充分?jǐn)嚢枞芙猓尤肴榛瘎┘捌渌腿苄猿煞郑瑪嚢杈鶆驗(yàn)橛拖唷?/p>

2.1.2向盛有上述油相的燒杯中先后加入水、防凍劑及其他水溶性成分，攪拌均勻，預(yù)乳化。

2.1.3將上述預(yù)乳化之半成品高剪切（10000轉(zhuǎn)/分，10分鐘）即得成品。

2.2水乳劑生產(chǎn)工藝過程

2.2.1將溶劑、原藥計(jì)量后投入帶攪拌的不銹鋼反應(yīng)釜中，攪拌充分溶解后加入乳化劑及其他油溶性成分，攪拌混勻?yàn)橛拖唷?/p>

2.2.2將水計(jì)量后加入反應(yīng)釜中，攪拌與油相混勻，加入防凍劑及其他水溶性成分，充分?jǐn)嚢桀A(yù)乳化。

2.2.3將預(yù)乳化后的半成品由反應(yīng)釜的底部閥門放出，經(jīng)連續(xù)式高剪切乳化泵剪切并輸送至高位槽中。

2.2.4反應(yīng)釜空出后關(guān)閉釜底閥門，將高位槽中物料全部放入反應(yīng)釜，重復(fù)2.2.3操作再剪切一遍，一般水乳劑生產(chǎn)經(jīng)高剪切乳化泵剪切兩遍，即可得到合格產(chǎn)品。

制備水乳劑的方法有：（1）反向乳化法，（2）直接乳化法，（3）D相乳化法，（4）交互添加法等。筆者多年研發(fā)和生產(chǎn)實(shí)踐證實(shí)上述研發(fā)和生產(chǎn)工藝是切實(shí)可行的，既操作方便、快捷又節(jié)省設(shè)備和投資，筆者在省內(nèi)外生產(chǎn)廠家指導(dǎo)安裝10余條水乳生產(chǎn)線多年正常運(yùn)行，也證實(shí)了這一點(diǎn)。

3、水乳劑開發(fā)的難點(diǎn)及對(duì)策：

筆者體會(huì)水乳劑研發(fā)難點(diǎn)主要是乳化劑的選擇、制劑貯存過程分層和怎樣提高水乳劑藥效三個(gè)方面。

3.1農(nóng)藥水乳劑乳化劑選擇

水乳劑開發(fā)難度大，如何選擇合適的表面活性劑作乳化劑是水乳劑型研發(fā)的關(guān)鍵問題。

關(guān)于乳液體系基本理論很多，主要有：相體積理論、雙界面膜的理論、定向鍥理論和聚結(jié)速度理論等。這些理論一定程度上解釋了乳液體系形成和穩(wěn)定的一些現(xiàn)象，對(duì)水乳劑開發(fā)有一定指導(dǎo)意義，但這些理論無法讓你找到一個(gè)具體產(chǎn)品水乳劑體系的合適乳化劑，只有踏踏實(shí)實(shí)地實(shí)驗(yàn)積累經(jīng)驗(yàn)才能成功。

3.1.1我們?cè)谥苽渌畱腋r(shí)，固體原藥經(jīng)一定時(shí)間的研磨，分散成為極小微粒（φ=2-5μm）此時(shí)即使不加分散劑這些微粒重新凝聚成一團(tuán)也需要一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，但破鏡不能重圓——已經(jīng)分散的微粒之間的界面永遠(yuǎn)不會(huì)消失。

而油水混合物在剪切時(shí)“油”可以呈很小的液滴分散于水中，油水兩相在剪切過程中處于一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡，聚結(jié)、分散，剪切力一經(jīng)消失在沒有乳化劑的情況下，油滴很快就會(huì)聚并成為一個(gè)單相，油水之間只有一個(gè)大的界面。

由于固體懸浮體和液體乳液上述根本不同，在懸浮劑的分散劑和水乳劑的乳化劑所用的表面活性劑選擇時(shí)就有了很大區(qū)別。

懸浮劑的分散劑可以“慢慢地”在介質(zhì)中移動(dòng)并吸附在固體顆粒表面，只要吸附牢固不再脫落就可以了，與吸附的速度關(guān)系不大，因此可以選擇一些聚合大分子化合物如聚羧酸鹽等。

油水混合物的液滴減小到膠體范圍（1-1000μm）需要輸入功，而增加了表面積從而增加了表面能和表面自由能，然而自然界總是力圖維持體系自由能極小的狀態(tài)，熱力學(xué)幾乎總是減小界面面積。所以分散體系不可能有足夠的穩(wěn)定性。一旦剪切停止，已分散的液滴就會(huì)以極快的速度聚并，如要阻止聚并，必須加入表面活性劑，它們吸附在液滴表面，提供靜電和空間壁壘，防止粒子之間的“粘性”碰撞，使分散體系穩(wěn)定。如表面活性劑在油水界面上吸附速度快于液滴聚并速度，則上述動(dòng)態(tài)平衡向右移動(dòng)，所以剪切分散過程中乳化劑在界面上吸附速度越快粒徑越小，吸附越牢固，乳液越穩(wěn)定。表面活性劑分子小一些，在介質(zhì)中移動(dòng)快，在界面上吸附快，而表面活性劑分子足夠大，在界面上吸附才會(huì)牢固，因此單一的表面活性劑很難完成上述任務(wù)，所以國(guó)外水乳乳化劑供應(yīng)商一般推出成對(duì)的水乳乳化劑，廠家介紹是一個(gè)HLB值小的表面活性劑和一個(gè)HLB值較大的表面活性劑，或者說一個(gè)親油的表面活性劑和一個(gè)親水的表面活性劑。實(shí)際上就是上面說的一個(gè)小分子表面活性劑和一個(gè)分子較大的表面活性劑配對(duì)使用，才能讓用戶調(diào)配出合格的水乳劑。那些一個(gè)乳化劑打天下的水乳乳化劑供應(yīng)商，他們的產(chǎn)品也是由兩個(gè)或多個(gè)表面活性劑復(fù)配而成，只不過在單體選擇和復(fù)配技術(shù)上更巧妙，技術(shù)含量更高。

3.1.2在研發(fā)過程中，篩選水乳乳化劑時(shí)，乳化劑的加入量要比正常使用量多一些，是因?yàn)橐旱卧叫。缑婷娣e越大，必須有足夠的乳化劑在增大了的表面積上形成致密的單分子膜，極限乳液界面膜厚度δ值（每種乳化劑有其特征的δ，可用于表征其乳化本領(lǐng)）與水乳乳狀液穩(wěn)定性密切相關(guān)，δ值越大乳液越穩(wěn)定，是因?yàn)榇藭r(shí)乳化劑分子能修補(bǔ)被破壞的界面膜，當(dāng)乳化劑用量不足時(shí)，只能液滴聚并，粒徑變大，縮小界面面積來保證δ（極限乳狀液界面膜厚度）。

3.1.3在水乳乳化劑篩選過程中，調(diào)配水乳樣品最好不要加增稠劑，因?yàn)樵龀韯┑募尤肟赡茉斐扇橐悍€(wěn)定的假象，掩蓋乳化劑不匹配的事實(shí)，給后續(xù)的生產(chǎn)帶來意外和損失。

3.2怎樣避免和延緩水乳乳液分層

水乳劑屬于熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，但具有一定的動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性的兩相分散體系，其體系不穩(wěn)定最常見的表現(xiàn)就是分層，分散于連續(xù)相——水中的小油滴存在著重力下沉或浮力上浮的趨勢(shì)，液滴下沉或上浮的速度遵循Stokes公式V=2gr2（ρ-ρ，）/9ηendprint

3.2.1式中r表示乳液液滴的粒徑，r越小液滴受重力影響而下沉的速度越慢，而r的大小與乳化劑的品質(zhì)、乳化劑的加入量、乳化劑體系油水比例等有密切關(guān)系。

3.2.1.1不同乳化劑對(duì)10%溴蟲腈EW平均粒徑的影響表1 （乳化劑加入量8%）

3.2.1.2相同乳化劑不同加入量對(duì)10%溴蟲腈EW平均粒徑的影響

表2 （乳化劑代號(hào)：W-4（B））

3.2.1.3不同油相比例對(duì)20%氰戊菊酯·馬拉硫磷EW平均粒徑影響

表3 （乳化劑代號(hào)：W-4（C））

綜上所述為減緩分層，應(yīng)選擇合適的乳化劑，乳化劑加入量要足夠，用液體農(nóng)藥制備水乳劑時(shí)要有足夠的油相比例。

3.2.2分層是指沒有損失任何單獨(dú)液滴個(gè)數(shù)特征的絮凝。分層幾乎是所有乳液體系都要出現(xiàn)的現(xiàn)象，分層的速率由連續(xù)相的粘度和比重差決定。

Stokes公式中ρ為分散相密度，ρ，為連續(xù)相密度。

ρ-ρ，>0液滴下沉，制劑上面出現(xiàn)透明水層，密度差越大，分層越快。

ρ-ρ，<0液滴上浮，制劑底部出現(xiàn)透明水層，密度差越大，分層越快。

ρ-ρ，=0公式中V=0，理論上不分層。

因此：<1>可以在小范圍內(nèi)調(diào)整密度差，以減緩分層；<2>EW有效成分含量高時(shí)盡量選用密度小的溶劑。<3>EW有效成分含量不宜過高，以20%左右為宜。

3.2.3 Stokes公式中η表示體系粘度，η值越大沉淀（或上浮）速度越慢，體系粘度因乳化劑不同、乳化劑用量不同、油相比例大小不同而不同。加入乳化劑量越多，體系粘度越大。

3.2.3.1不同乳化劑對(duì)20%氰戊菊酯·馬拉硫磷體系粘度的影響

表4 （乳化劑加入量8%，油相比例50%）

3.2.3.2不同油相比例對(duì)20%氰戊菊酯·馬拉硫磷體系粘度的影響

表5 （乳化劑代號(hào)：W-4（A）乳化劑加入量8%）

3.2.3.3調(diào)節(jié)粘度還可以加入適當(dāng)?shù)脑龀韯┮匝泳彿謱印?/p>

分層（即析水）是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系不可避免的現(xiàn)象，只能延緩不能杜絕，由于分層過程中液滴的個(gè)數(shù)沒有變化，即沒有發(fā)生聚并現(xiàn)象，粒徑?jīng)]有改變，因此無論是水乳劑的生產(chǎn)者還是使用者不應(yīng)該過于苛求，重要的是在EW有效期內(nèi)絕對(duì)不可以破乳。

3.3如何保證和提高水乳劑的藥效

不論何種劑型，最根本的品質(zhì)還是藥效。研究成果表明同劑量的水乳劑的藥效與乳油相當(dāng)或略高于乳油。瀚生公司15%氰氟草酯水乳劑在市場(chǎng)上就表現(xiàn)出不凡的藥效。

3.3.1農(nóng)藥稀釋后噴灑到田間，藥液必須與靶標(biāo)密切接觸才能發(fā)揮藥效，相同重量的藥液，乳液粒徑越小，覆蓋面積越大，1克粒徑0.5μm乳液中液滴數(shù)量是粒徑1μm乳液液滴數(shù)量的8倍，前者單層液滴覆蓋面積比后者大一倍，覆蓋相同面積時(shí)后者藥液重量比前者大一倍。重力作用使后者從靶標(biāo)上滾落的可能性較大，粘著性較差。

液滴平均粒徑越小的水乳劑，產(chǎn)品使用時(shí)藥效才能更好，達(dá)到相同藥效的應(yīng)用成本越低，這種內(nèi)在質(zhì)量的差異化，也就是相同有效成分及相同含量的水乳劑，不同廠家的產(chǎn)品藥效不同的內(nèi)在原因。

水乳劑分散液滴的粒徑大小與乳化劑的品質(zhì)有關(guān)，與乳化劑加入量的多少、水乳劑組成中油相比例呈正相關(guān)。（見表1、表2、表3）。因此水乳劑的藥效高低也與它們密切相關(guān)。

3.3.2噴灑液在靶標(biāo)上表面張力越低時(shí)對(duì)靶標(biāo)的潤(rùn)濕、展著、附著、滲透、持留效果越好，表現(xiàn)的藥效也越好，而噴灑液的表面張力與調(diào)配水乳劑時(shí)選擇的乳化劑的品質(zhì)、乳化劑的加入量等相關(guān)，從而水乳劑的藥效好壞也與這些因素相關(guān)。

3.3.3添加增效助劑。增效助劑本身無生物活性，但與相應(yīng)的農(nóng)藥復(fù)配使用明顯改善噴灑液的潤(rùn)濕、展布、分散、滯留、滲透等，減少漂移，防止對(duì)鄰近敏感作物為害。利于藥液在靶標(biāo)上鋪展與黏附，減少紫外線對(duì)有效成分的分解，延長(zhǎng)持效期，提高生物活性，減少用藥量，降低使用成本，保護(hù)環(huán)境。優(yōu)良的增效助劑可以數(shù)倍提高防效，還可以延緩抗藥性的產(chǎn)生。

增效助劑可以桶混或加入配方中使用，而水乳劑研發(fā)一個(gè)重要方向就是將合適的增效助劑加入配方中，調(diào)整配方穩(wěn)定，直至符合水乳劑的技術(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。瀚生公司正在著力開展這項(xiàng)工作，爭(zhēng)取研發(fā)出有藥效差異化的產(chǎn)品，推向市場(chǎng)。

阿根廷學(xué)者德魯·邁爾斯說：“界面和膠體各種體系的改進(jìn)，一些新應(yīng)用和發(fā)展都是“嘗試法”，這種反反復(fù)復(fù)過程的結(jié)果，是經(jīng)驗(yàn)規(guī)律的應(yīng)用，是一門技藝而非科學(xué)，但只要應(yīng)用表面和膠體科學(xué)的基本原理，這些解決方法可能是顯而易見或者更容易發(fā)現(xiàn)。”

這就告訴我們要成為一個(gè)學(xué)識(shí)淵博，技術(shù)精湛的農(nóng)藥劑型研發(fā)工作者一是要充分掌握，熟練運(yùn)用“表面和膠體科學(xué)的基本理論”，二是要“反反復(fù)復(fù)”地實(shí)踐和應(yīng)用“經(jīng)驗(yàn)規(guī)律”親自動(dòng)手，認(rèn)真實(shí)驗(yàn)，別無捷徑可走。

（摘自《第十四屆山東省農(nóng)藥信息交流會(huì)論文集》）endprint

3.2.1式中r表示乳液液滴的粒徑，r越小液滴受重力影響而下沉的速度越慢，而r的大小與乳化劑的品質(zhì)、乳化劑的加入量、乳化劑體系油水比例等有密切關(guān)系。

3.2.1.1不同乳化劑對(duì)10%溴蟲腈EW平均粒徑的影響表1 （乳化劑加入量8%）

3.2.1.2相同乳化劑不同加入量對(duì)10%溴蟲腈EW平均粒徑的影響

表2 （乳化劑代號(hào)：W-4（B））

3.2.1.3不同油相比例對(duì)20%氰戊菊酯·馬拉硫磷EW平均粒徑影響

表3 （乳化劑代號(hào)：W-4（C））

綜上所述為減緩分層，應(yīng)選擇合適的乳化劑，乳化劑加入量要足夠，用液體農(nóng)藥制備水乳劑時(shí)要有足夠的油相比例。

3.2.2分層是指沒有損失任何單獨(dú)液滴個(gè)數(shù)特征的絮凝。分層幾乎是所有乳液體系都要出現(xiàn)的現(xiàn)象，分層的速率由連續(xù)相的粘度和比重差決定。

Stokes公式中ρ為分散相密度，ρ，為連續(xù)相密度。

ρ-ρ，>0液滴下沉，制劑上面出現(xiàn)透明水層，密度差越大，分層越快。

ρ-ρ，<0液滴上浮，制劑底部出現(xiàn)透明水層，密度差越大，分層越快。

ρ-ρ，=0公式中V=0，理論上不分層。

因此：<1>可以在小范圍內(nèi)調(diào)整密度差，以減緩分層；<2>EW有效成分含量高時(shí)盡量選用密度小的溶劑。<3>EW有效成分含量不宜過高，以20%左右為宜。

3.2.3 Stokes公式中η表示體系粘度，η值越大沉淀（或上浮）速度越慢，體系粘度因乳化劑不同、乳化劑用量不同、油相比例大小不同而不同。加入乳化劑量越多，體系粘度越大。

3.2.3.1不同乳化劑對(duì)20%氰戊菊酯·馬拉硫磷體系粘度的影響

表4 （乳化劑加入量8%，油相比例50%）

3.2.3.2不同油相比例對(duì)20%氰戊菊酯·馬拉硫磷體系粘度的影響

表5 （乳化劑代號(hào)：W-4（A）乳化劑加入量8%）

3.2.3.3調(diào)節(jié)粘度還可以加入適當(dāng)?shù)脑龀韯┮匝泳彿謱印?/p>

分層（即析水）是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系不可避免的現(xiàn)象，只能延緩不能杜絕，由于分層過程中液滴的個(gè)數(shù)沒有變化，即沒有發(fā)生聚并現(xiàn)象，粒徑?jīng)]有改變，因此無論是水乳劑的生產(chǎn)者還是使用者不應(yīng)該過于苛求，重要的是在EW有效期內(nèi)絕對(duì)不可以破乳。

3.3如何保證和提高水乳劑的藥效

不論何種劑型，最根本的品質(zhì)還是藥效。研究成果表明同劑量的水乳劑的藥效與乳油相當(dāng)或略高于乳油。瀚生公司15%氰氟草酯水乳劑在市場(chǎng)上就表現(xiàn)出不凡的藥效。

3.3.1農(nóng)藥稀釋后噴灑到田間，藥液必須與靶標(biāo)密切接觸才能發(fā)揮藥效，相同重量的藥液，乳液粒徑越小，覆蓋面積越大，1克粒徑0.5μm乳液中液滴數(shù)量是粒徑1μm乳液液滴數(shù)量的8倍，前者單層液滴覆蓋面積比后者大一倍，覆蓋相同面積時(shí)后者藥液重量比前者大一倍。重力作用使后者從靶標(biāo)上滾落的可能性較大，粘著性較差。

液滴平均粒徑越小的水乳劑，產(chǎn)品使用時(shí)藥效才能更好，達(dá)到相同藥效的應(yīng)用成本越低，這種內(nèi)在質(zhì)量的差異化，也就是相同有效成分及相同含量的水乳劑，不同廠家的產(chǎn)品藥效不同的內(nèi)在原因。

水乳劑分散液滴的粒徑大小與乳化劑的品質(zhì)有關(guān)，與乳化劑加入量的多少、水乳劑組成中油相比例呈正相關(guān)。（見表1、表2、表3）。因此水乳劑的藥效高低也與它們密切相關(guān)。

3.3.2噴灑液在靶標(biāo)上表面張力越低時(shí)對(duì)靶標(biāo)的潤(rùn)濕、展著、附著、滲透、持留效果越好，表現(xiàn)的藥效也越好，而噴灑液的表面張力與調(diào)配水乳劑時(shí)選擇的乳化劑的品質(zhì)、乳化劑的加入量等相關(guān)，從而水乳劑的藥效好壞也與這些因素相關(guān)。

3.3.3添加增效助劑。增效助劑本身無生物活性，但與相應(yīng)的農(nóng)藥復(fù)配使用明顯改善噴灑液的潤(rùn)濕、展布、分散、滯留、滲透等，減少漂移，防止對(duì)鄰近敏感作物為害。利于藥液在靶標(biāo)上鋪展與黏附，減少紫外線對(duì)有效成分的分解，延長(zhǎng)持效期，提高生物活性，減少用藥量，降低使用成本，保護(hù)環(huán)境。優(yōu)良的增效助劑可以數(shù)倍提高防效，還可以延緩抗藥性的產(chǎn)生。

增效助劑可以桶混或加入配方中使用，而水乳劑研發(fā)一個(gè)重要方向就是將合適的增效助劑加入配方中，調(diào)整配方穩(wěn)定，直至符合水乳劑的技術(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。瀚生公司正在著力開展這項(xiàng)工作，爭(zhēng)取研發(fā)出有藥效差異化的產(chǎn)品，推向市場(chǎng)。

阿根廷學(xué)者德魯·邁爾斯說：“界面和膠體各種體系的改進(jìn)，一些新應(yīng)用和發(fā)展都是“嘗試法”，這種反反復(fù)復(fù)過程的結(jié)果，是經(jīng)驗(yàn)規(guī)律的應(yīng)用，是一門技藝而非科學(xué)，但只要應(yīng)用表面和膠體科學(xué)的基本原理，這些解決方法可能是顯而易見或者更容易發(fā)現(xiàn)。”

這就告訴我們要成為一個(gè)學(xué)識(shí)淵博，技術(shù)精湛的農(nóng)藥劑型研發(fā)工作者一是要充分掌握，熟練運(yùn)用“表面和膠體科學(xué)的基本理論”，二是要“反反復(fù)復(fù)”地實(shí)踐和應(yīng)用“經(jīng)驗(yàn)規(guī)律”親自動(dòng)手，認(rèn)真實(shí)驗(yàn)，別無捷徑可走。

（摘自《第十四屆山東省農(nóng)藥信息交流會(huì)論文集》）endprint

3.2.1式中r表示乳液液滴的粒徑，r越小液滴受重力影響而下沉的速度越慢，而r的大小與乳化劑的品質(zhì)、乳化劑的加入量、乳化劑體系油水比例等有密切關(guān)系。

3.2.1.1不同乳化劑對(duì)10%溴蟲腈EW平均粒徑的影響表1 （乳化劑加入量8%）

3.2.1.2相同乳化劑不同加入量對(duì)10%溴蟲腈EW平均粒徑的影響

表2 （乳化劑代號(hào)：W-4（B））

3.2.1.3不同油相比例對(duì)20%氰戊菊酯·馬拉硫磷EW平均粒徑影響

表3 （乳化劑代號(hào)：W-4（C））

綜上所述為減緩分層，應(yīng)選擇合適的乳化劑，乳化劑加入量要足夠，用液體農(nóng)藥制備水乳劑時(shí)要有足夠的油相比例。

3.2.2分層是指沒有損失任何單獨(dú)液滴個(gè)數(shù)特征的絮凝。分層幾乎是所有乳液體系都要出現(xiàn)的現(xiàn)象，分層的速率由連續(xù)相的粘度和比重差決定。

Stokes公式中ρ為分散相密度，ρ，為連續(xù)相密度。

ρ-ρ，>0液滴下沉，制劑上面出現(xiàn)透明水層，密度差越大，分層越快。

ρ-ρ，<0液滴上浮，制劑底部出現(xiàn)透明水層，密度差越大，分層越快。

ρ-ρ，=0公式中V=0，理論上不分層。

因此：<1>可以在小范圍內(nèi)調(diào)整密度差，以減緩分層；<2>EW有效成分含量高時(shí)盡量選用密度小的溶劑。<3>EW有效成分含量不宜過高，以20%左右為宜。

3.2.3 Stokes公式中η表示體系粘度，η值越大沉淀（或上浮）速度越慢，體系粘度因乳化劑不同、乳化劑用量不同、油相比例大小不同而不同。加入乳化劑量越多，體系粘度越大。

3.2.3.1不同乳化劑對(duì)20%氰戊菊酯·馬拉硫磷體系粘度的影響

表4 （乳化劑加入量8%，油相比例50%）

3.2.3.2不同油相比例對(duì)20%氰戊菊酯·馬拉硫磷體系粘度的影響

表5 （乳化劑代號(hào)：W-4（A）乳化劑加入量8%）

3.2.3.3調(diào)節(jié)粘度還可以加入適當(dāng)?shù)脑龀韯┮匝泳彿謱印?/p>

分層（即析水）是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系不可避免的現(xiàn)象，只能延緩不能杜絕，由于分層過程中液滴的個(gè)數(shù)沒有變化，即沒有發(fā)生聚并現(xiàn)象，粒徑?jīng)]有改變，因此無論是水乳劑的生產(chǎn)者還是使用者不應(yīng)該過于苛求，重要的是在EW有效期內(nèi)絕對(duì)不可以破乳。

3.3如何保證和提高水乳劑的藥效

不論何種劑型，最根本的品質(zhì)還是藥效。研究成果表明同劑量的水乳劑的藥效與乳油相當(dāng)或略高于乳油。瀚生公司15%氰氟草酯水乳劑在市場(chǎng)上就表現(xiàn)出不凡的藥效。

3.3.1農(nóng)藥稀釋后噴灑到田間，藥液必須與靶標(biāo)密切接觸才能發(fā)揮藥效，相同重量的藥液，乳液粒徑越小，覆蓋面積越大，1克粒徑0.5μm乳液中液滴數(shù)量是粒徑1μm乳液液滴數(shù)量的8倍，前者單層液滴覆蓋面積比后者大一倍，覆蓋相同面積時(shí)后者藥液重量比前者大一倍。重力作用使后者從靶標(biāo)上滾落的可能性較大，粘著性較差。

液滴平均粒徑越小的水乳劑，產(chǎn)品使用時(shí)藥效才能更好，達(dá)到相同藥效的應(yīng)用成本越低，這種內(nèi)在質(zhì)量的差異化，也就是相同有效成分及相同含量的水乳劑，不同廠家的產(chǎn)品藥效不同的內(nèi)在原因。

水乳劑分散液滴的粒徑大小與乳化劑的品質(zhì)有關(guān)，與乳化劑加入量的多少、水乳劑組成中油相比例呈正相關(guān)。（見表1、表2、表3）。因此水乳劑的藥效高低也與它們密切相關(guān)。

3.3.2噴灑液在靶標(biāo)上表面張力越低時(shí)對(duì)靶標(biāo)的潤(rùn)濕、展著、附著、滲透、持留效果越好，表現(xiàn)的藥效也越好，而噴灑液的表面張力與調(diào)配水乳劑時(shí)選擇的乳化劑的品質(zhì)、乳化劑的加入量等相關(guān)，從而水乳劑的藥效好壞也與這些因素相關(guān)。

3.3.3添加增效助劑。增效助劑本身無生物活性，但與相應(yīng)的農(nóng)藥復(fù)配使用明顯改善噴灑液的潤(rùn)濕、展布、分散、滯留、滲透等，減少漂移，防止對(duì)鄰近敏感作物為害。利于藥液在靶標(biāo)上鋪展與黏附，減少紫外線對(duì)有效成分的分解，延長(zhǎng)持效期，提高生物活性，減少用藥量，降低使用成本，保護(hù)環(huán)境。優(yōu)良的增效助劑可以數(shù)倍提高防效，還可以延緩抗藥性的產(chǎn)生。

增效助劑可以桶混或加入配方中使用，而水乳劑研發(fā)一個(gè)重要方向就是將合適的增效助劑加入配方中，調(diào)整配方穩(wěn)定，直至符合水乳劑的技術(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。瀚生公司正在著力開展這項(xiàng)工作，爭(zhēng)取研發(fā)出有藥效差異化的產(chǎn)品，推向市場(chǎng)。

阿根廷學(xué)者德魯·邁爾斯說：“界面和膠體各種體系的改進(jìn)，一些新應(yīng)用和發(fā)展都是“嘗試法”，這種反反復(fù)復(fù)過程的結(jié)果，是經(jīng)驗(yàn)規(guī)律的應(yīng)用，是一門技藝而非科學(xué)，但只要應(yīng)用表面和膠體科學(xué)的基本原理，這些解決方法可能是顯而易見或者更容易發(fā)現(xiàn)。”

這就告訴我們要成為一個(gè)學(xué)識(shí)淵博，技術(shù)精湛的農(nóng)藥劑型研發(fā)工作者一是要充分掌握，熟練運(yùn)用“表面和膠體科學(xué)的基本理論”，二是要“反反復(fù)復(fù)”地實(shí)踐和應(yīng)用“經(jīng)驗(yàn)規(guī)律”親自動(dòng)手，認(rèn)真實(shí)驗(yàn)，別無捷徑可走。

（摘自《第十四屆山東省農(nóng)藥信息交流會(huì)論文集》）endprint