70%醚苯磺隆水分散粒劑配方的研制

陳懷祥 ，張樹鵬 ，李文剛 ，徐彬彬 ，張明倩 ，任天瑞 *

（1.上海師范大學生命與環境科學學院教育部資源化學重點實驗室，上海綠色能源化工工程研究中心，上海200234；2.貴州大學精細化工研究開發中心，貴陽 550025）

醚苯磺隆（triasulfuron）是一種磺酰脲類內吸型除草劑[1]，可通過雜草的根、葉吸收，迅速傳導到分生組織，發揮殺草作用；適用于防除麥田一年生闊葉雜草和部分禾本科雜草，對豬殃殃、三色堇防效好[2]。常見劑型產品有10%醚苯磺隆可濕性粉劑[3]和70%醚苯磺隆水分散粒劑[2]。

目前，醚苯磺隆的施用已較普遍，但對醚苯磺隆具體制劑配方的研究還較少。可濕性粉劑成品呈粉狀，容易造成粉塵污染且貯存易吸水結塊。水分散粒劑成品呈顆粒狀，無粉塵污染，包裝運輸簡單，且有較高的活性，懸浮效果更好[4]，因此高含量的水分散粒劑產品具有更強的市場競爭力。本文采用不同高效能的表面活性劑，成功篩選和研制出了70%醚苯磺隆水分散粒劑的配方，為醚苯磺隆制劑配方的研發提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料和儀器

原藥：醚苯磺隆原藥（94%），江蘇省激素研究所股份有限公司；分散劑：聚羧酸鹽類分散劑SD-819、SD-816（純度大于95%），磺酸鹽類分散劑SD-610、SD-661（純度大于95%），上海是大高分子材料有限公司；Tersperse 2700，美國亨斯曼公司；Morewet D-425，荷蘭阿克蘇諾貝爾有限公司；潤滑劑：SR-05、SR-10（純度大于95%），上海是大高分子材料有限公司；Morewet EFW，荷蘭阿克蘇諾貝爾有限公司；Terwet 1004，美國亨斯曼公司；K12；拉開粉；崩解劑：三聚磷酸鈉、硫酸鈉、硫酸銨、碳酸氫鈉、尿素；填料：白炭黑、高嶺土、輕鈣、硅藻土、玉米淀粉、膨潤劑。

YQ-50型氣流粉碎機，上海賽山機械設備有限公司；UPR-Ⅱ型臺式超純水機，成都優普水處理工程有限公司；ZLB-80型旋轉擠壓造粒機，張家港市榮華機械制造有限公司；FG-1實驗室沸騰干燥機，張家港市創城機械制造有限公司；FA2004型電子分析天平，上海良平儀器儀表有限公司；DHG-9101-OS烘箱，上海藍凱儀器有限公司；LC-20A高效液相色譜儀，日本島津公司；PHS-3C pH計，上海雷磁儀器廠。

1.2 工藝流程

70%醚苯磺隆水分散粒劑工藝流程見圖1。

圖1 水分散粒劑制備工藝流程

1.3 性能檢測方法

懸浮率測定：參照《農藥懸浮率測定方法》（GB/T 14825—2006）測定；潤濕性測定：參照《農藥可濕性粉劑潤濕性測定方法》（GB/T 5451—2001）測定；崩解性測定：在250 mL量筒中加入100 mL水，倒入0.5 g 70%醚苯磺隆水分散粒劑，顆粒到達量筒底部1 min后，將混合物上下顛倒，上下一個來回記為顛倒1次，顆粒完全崩解時記錄顛倒次數[4]；持久起泡性測定：參照《農藥懸浮劑產品標準編寫規范》（HG/T 2467.5—2003）測定；熱貯穩定性：參照《農藥熱貯穩定性測定方法》（GB/T 19136—2003）測定。

2 結果與分析

2.1 分散劑和潤濕劑的初篩

在水分散粒劑制備過程中，當原藥經超細粉碎后，農藥顆粒非常小，具有較大的比表面積，因而容易相互吸引、靠攏、團聚，不利于提高原藥的使用效率。加入適量、合適的分散劑和潤濕劑，對農藥原藥小顆粒進行包裹，保持粉粒分散，防止凝聚結團，可提高水分散粒劑的懸浮穩定性和原藥的使用效率。試驗采用流點法對潤濕劑和分散劑進行初步篩選，結果見表1。

表1 分散劑和潤濕劑流點測定結果

在實際配方中常采用羧酸鹽和磺酸鹽分散劑復配體系，兩者的增效作用利于原藥的分散，也能降低制劑成本。由表1可知，羧酸鹽類分散劑中SD-816及Tersperse 2700的流點較低，但Tersperse 2700的價格較高，因此選用SD-816；而在磺酸鹽類分散劑中SD-610的流點較低；因此采用SD-816和SD-610的復配分散體系。在潤濕劑中，SR-05與Morewet EFW的流點較低，但Morewet EFW價格較高，因此選取性價比更高的SR-05作為潤濕劑。

2.2 分散劑的復篩

分散劑能夠包裹原藥小顆粒，保持粉粒分散，防止凝聚結團，從而提高水分散粒劑的懸浮穩定性。但只單用一類分散劑，無法達到最佳分散效果，此時應考慮二元復配的分散體系，普遍認為分散效果：陰離子-陽離子＞陰離子-兩性型＞離子型-非離子型等[5]。理論上，兩種陰離子表面活性劑同帶負電荷，靜電斥力較強，不利于產生協同作用。但聚羧酸鹽類分散劑SD-816是具有梳狀結構和多點吸附位點的大分子分散劑，而磺酸鹽類分散劑SD-610是兩親性都強的小分子分散劑，兩者復配時，SD-610會穿插至SD-816的梳狀結構中，形成更緊湊密質的三維粒子簇空間穩定結構[5]，從而提高分散性能。初步按照6%的分散劑總添加量，其他助劑保持不變，確定SD-610與SD-816的最佳配比，結果見表2。

表2 6%復配分散劑配比篩選

由表2可知，在SD-610配比量逐漸增加的過程中，懸浮率先減小后增加，再減小，主要是因為小分子SD-610在量少的情況下作用較小，形成的空間結構不均勻，不能提高分散性能，懸浮率下降；而當SD-610的量繼續增加時，SD-610與SD-816發生有效的相互作用，形成穩定均勻的空間結構，因而懸浮率逐步上升；當SD-610過多時，打破了穩定的協同作用，因此懸浮率下降。在配比為1∶9和7∶3時，懸浮率均較高，分別為85.2%和84.3%，綜合考慮成本，選擇7∶3的配比。此外，分散劑的用量會影響分散效果，因此分散劑用量的確定非常重要[6]。按SD-610∶SD-816為7∶3的配比和其他助劑不變的情況下，分別測定了分散劑添加量6%、8%、10%、12%時的懸浮率，分別為84.3%、88.2%、93.7%、89.9%。

隨著分散劑添加量的逐步增加，懸浮率不斷提高。添加量為10%時，懸浮率最高；添加量大于10%時，懸浮率下降。最終確定二元復配分散劑總添加量為10%，SD-610與SD-816的質量比為7∶3。

2.3 潤濕劑的復篩

在水分散粒劑中，潤濕劑主要有兩個方面的作用：①使水分散粒劑固體顆粒更容易被水潤濕，迅速崩解；②能降低藥液表面張力，更容易在葉面上鋪展。但潤濕劑過量時，也會相互影響，降低體系懸浮率。因此選取不同用量的SR-05，混合其他助劑和載體，制成水分散粒劑，測定懸浮率和潤濕時間，結果見表3。

表3 潤濕劑SR-05用量的篩選

隨著SR-05用量的增加，潤濕效果逐漸增強，但在達到2%添加量后，潤濕效果開始減弱，直至維持19 s的潤濕時間不變；懸浮率在2%添加量時達到最大值95.6%，再增加用量時，潤濕劑SR-05可能發生纏結，導致懸浮率逐漸降低。遂選擇SR-05 2%添加量。

2.4 載體的篩選

載體具有較大的比表面積和較強的吸附性能，是除分散劑、潤濕劑以外，在水分散粒劑中必不可少的組分，主要作為填充劑來調節活性成分質量分數。載體對水分散粒劑的懸浮率、崩解性、霧化等性能有較大影響，尤其是填料占比較大的配方中影響更大[7]。本研究選用常用的白炭黑、高嶺土、輕鈣、硅藻土、玉米淀粉、膨潤土作為填料補足進行研究，結果見表4。

表4 不同填料的篩選

由表4可知，輕鈣的崩解性最好，崩解次數為9次；懸浮率最高，達98.9%。因此選擇輕鈣作為制劑的填料。

2.5 最佳配方及主要技術指標

通過最初的流點法初篩潤濕分散劑，再對分散劑、潤濕劑和填料的種類及用量進行篩選，最終獲得了70%醚苯磺隆水分散粒劑最佳配方為醚苯磺隆70%、SD-816 3%、SD-610 7%、SR-05 2%，輕鈣補足至100%。主要性能指標見表5。

表5 70%醚苯磺隆水分散粒劑主要性能指標

3 結論

通過流點法對分散劑和潤濕劑進行初步篩選，再對磺酸鹽類分散劑SD-610和聚羧酸鹽類分散劑SD-816的二元復配體系進行研究，確定了配比和復配分散劑總添加量后，對潤濕劑用量進行復篩，同時通過檢測潤濕性、崩解性和懸浮率對填料進行篩選，最終得到性能穩定且各項指標均合格的70%醚苯磺隆水分散粒劑配方。