中國農(nóng)藥表面活性劑的發(fā)展概況

張杰，蔡敏杰，沈楊，沈雪明，盛小芬

(1.浙江恒翔新材料有限公司，浙江 桐鄉(xiāng) 314513；2.桐鄉(xiāng)市恒隆化工有限公司，浙江 桐鄉(xiāng) 314513)

0 引言

針對(duì)農(nóng)藥領(lǐng)域中的表面活性劑來說，其在制劑中的有效應(yīng)用，不僅對(duì)農(nóng)藥實(shí)際使用效果，有著比較大的影響，同時(shí)農(nóng)藥表面活性劑的實(shí)際發(fā)展，也能夠?qū)r(nóng)藥工業(yè)的發(fā)展有著一定影響。尤其是近些年以來，全世界開始高度重視農(nóng)藥在安全環(huán)保方面的影響，強(qiáng)調(diào)需要發(fā)展環(huán)境友好型的綠色農(nóng)藥以及對(duì)應(yīng)藥劑。因此，農(nóng)藥表面活性劑的發(fā)展也需要跟隨時(shí)代發(fā)展的步伐，順應(yīng)實(shí)際的要求，通過分析當(dāng)前農(nóng)藥表面活性劑發(fā)展過程中遇到的各種問題，分析農(nóng)藥表面活性劑在未來的發(fā)展方向，促使農(nóng)藥表面活性劑行業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)更好地發(fā)展。

1 農(nóng)藥表面活性劑種類及發(fā)展情況

1.1 梳型表面活性劑

梳型表面活性劑主要是指具有“梳子型”結(jié)構(gòu)的活性劑，其在結(jié)構(gòu)上主要是在疏水主鏈上連接著比價(jià)多的聚氧乙烯醚支鏈。近些年以來，在水基化新劑型農(nóng)藥用表面活性劑的實(shí)際開發(fā)中，一些小分子量的烷芳基聚氧乙烯醚等正在逐漸被分子量相對(duì)比較大的聚電解質(zhì)取代。這些分子量比較大的表面活性劑，在原藥界面能夠?qū)崿F(xiàn)多點(diǎn)吸附，不容易從原藥的界面脫附出來，擁有著比較好的吸附能力和穩(wěn)定性，因此在水基化新劑型農(nóng)藥的實(shí)際開發(fā)工作中，開始逐漸受到重視。

1.2 生物表面活性劑

生物表面活性劑在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用面也在逐步擴(kuò)大，如：淀粉動(dòng)植物膠、卵磷脂等，在農(nóng)業(yè)中的主要用途是實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤的有效改良。由于生物表面活性劑具備比較好的滲透性，能夠促使水分在堆肥顆粒中實(shí)現(xiàn)有效的分散和傳輸，能夠減少水分滲透到堆肥層的時(shí)間，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)有效的疏水[1]。同時(shí)，由于生物表面活性劑具備比較好的保濕功能，能夠減慢堆肥中水分的實(shí)際蒸發(fā)速度，能夠保持微生物的具體活性。

1.3 有機(jī)硅表面活性劑

有機(jī)硅表面活性劑應(yīng)用在新型農(nóng)藥中，在20世紀(jì)60年代中期的時(shí)候就已經(jīng)開始，并且在20世紀(jì)80年代末期的時(shí)候，逐漸開始朝著商品化方向不斷發(fā)展。該種類型的活性劑具備比較好的粘附力、濕潤性和延展性，并且在氣孔的滲透率和抗雨沖刷性方面較好，因此在短短的幾十年中，得到了非常快速的發(fā)展。近些年，有機(jī)硅表面活性劑在研究方面發(fā)展非常快速，已經(jīng)從純粹的三硅氧烷發(fā)展到改性后的三硅氧烷，并且從單一型開始向混合型轉(zhuǎn)變。加強(qiáng)農(nóng)藥用有機(jī)硅表面活性劑的研究，不僅具備一定的現(xiàn)實(shí)意義，并且在農(nóng)藥表面活性劑的理論方面，也有著非常重要的促進(jìn)作用。

1.4 有機(jī)氟表面活性劑

有機(jī)氟表面活性劑主要是一種非常重要的特種表面活性劑，但是由于其中加入了氟元素，因此該種活性劑具備比較明顯的獨(dú)特、優(yōu)異性能，有效提升了表面活性劑的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，在各行各業(yè)中獲得了非常廣泛的重視和應(yīng)用。該種活性劑具備比較高的表面活性，該活性劑也是所有表面活性劑中非常高的一種，并且由于其在臨界膠束方面的濃度比較低，因此在用量上要比碳?xì)浔砻婊钚詣┧幐。跐舛确浅５偷那闆r下，能夠保證溶液表面張力可以有效降低。此外，該活性劑也具備比較高的穩(wěn)定性。雖然該活性劑在用途上已經(jīng)非常廣泛，但是其科技含量較高、技術(shù)要求較高、制造難度比較大、成本非常高，因此其在發(fā)展上依然處于比較落后的狀態(tài)中。

1.5 微生物表面活性劑

微生物表面活性劑是近期發(fā)展起來的一種新型綠色表面活性劑，能夠順應(yīng)當(dāng)前環(huán)境實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的方向，能夠與綠色生產(chǎn)的實(shí)際要求相符，是現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展的重要方向之一。

2 農(nóng)藥表面活性劑的實(shí)際作用機(jī)理

2.1 兩相界面的吸附原理

表面活性劑的分子的吸附原理可以從以下三個(gè)角度分析：(1)在溶液表面直接吸附的過程中，取代了溶液和空氣界面的水分子，保證溶液分子實(shí)際受力情況變得更加均衡，降低溶液表面的張力或者是表面能，這樣有利于溶液在油狀界面上的實(shí)際濕潤情況和鋪展情況[2]。(2)在固體表面進(jìn)行吸附的過程中，活性劑分子中的疏水部分，會(huì)直接吸附在固體的表面，將親水的部分朝外，保證固體疏水表面轉(zhuǎn)變成親水表面，將對(duì)水不濕潤的特性變成對(duì)水濕潤特性。在固體表面吸附的過程中，還可以有效降低固體的界面能，促使固體顆粒快速分散，并且有效阻止一些已經(jīng)分散的顆粒團(tuán)聚在一起。(3)在油水分散體系中融入表面活性劑，分子可以直接在界面出現(xiàn)吸附，有效降低油水的界面能，保證油滴能夠在水中實(shí)現(xiàn)分散，并且阻止已經(jīng)分散油滴出現(xiàn)聚并。

2.2 植物上的作用機(jī)理

植物表皮主要是由蠟質(zhì)層、角質(zhì)層和表皮層組成的，這些部分統(tǒng)稱為表皮膜，在厚度上一般要比10μm更加小，主要功能是保護(hù)植物體。表皮層中主要是由纖維細(xì)胞壁、黏膠質(zhì)層、表皮細(xì)胞的實(shí)際細(xì)胞膜結(jié)合。農(nóng)藥在植物上發(fā)揮作用主要是借助表面活性劑：首先，農(nóng)藥會(huì)在葉面上形成一個(gè)最佳的接觸面積，將表皮膜的實(shí)際抵御功能有效減少，保證農(nóng)藥能夠更好地在表面擴(kuò)散，通過不斷提升細(xì)胞膜的實(shí)際滲透作用，將外生蠟進(jìn)行融化和解析，利用溶解性以及分配過程，將農(nóng)藥深入到植物中，發(fā)揮出農(nóng)藥的實(shí)際作用。按照表面活性劑在表皮產(chǎn)生的膜滲透作用，主要可以將表面活性劑分成四種類型：液滴內(nèi)部改良劑；濕潤展著劑，增加接觸面積；復(fù)合劑；活化劑。

3 當(dāng)前我國農(nóng)藥表面活性劑發(fā)展過程中遇到的問題

3.1 原料價(jià)格方面

雖然當(dāng)前我國在表面活性劑方面的生產(chǎn)能力比較大，但是依然有一部分需要靠國外進(jìn)口。出現(xiàn)這種情況的主要原因是近年來石油價(jià)格在不斷的上漲，造成大部分化工原料出現(xiàn)了成倍漲價(jià)的情況，導(dǎo)致大部分原料出現(xiàn)了成倍漲價(jià)的情況，有一些原料甚至超過10年之前的三倍[3]。如近些年國內(nèi)環(huán)氧乙烷價(jià)格的不斷攀升，加上一些生產(chǎn)非離子型的其他原料在價(jià)格上不斷變動(dòng)，在一段時(shí)間內(nèi)，造成國內(nèi)的生產(chǎn)不如直接購買進(jìn)口產(chǎn)品更加劃算。這些原料在價(jià)格上的不斷變動(dòng)，造成表面活性劑的發(fā)展受到了影響，致使很多的非離子型企業(yè)容易面臨虧損的情況，加重農(nóng)藥加工的負(fù)擔(dān)。

3.2 工藝技術(shù)方面

表面活性劑的實(shí)際生產(chǎn)和制備，是一項(xiàng)對(duì)于精細(xì)化要求比較高的工作，使用的一些原料，也屬于易燃易爆的物質(zhì)，因此對(duì)于工藝和設(shè)備的要求都相對(duì)比較高。同時(shí)，在實(shí)際的制備過程中，為了保證產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，也要及時(shí)考慮對(duì)應(yīng)的環(huán)保問題。近些年來，隨著國家開始發(fā)布各種關(guān)于環(huán)保、安全等方面的法律制度，對(duì)于建設(shè)綠色企業(yè)和清潔型企業(yè)的要求也越來越高，提高了進(jìn)入化工生產(chǎn)行業(yè)的入門門檻，對(duì)行業(yè)的行為進(jìn)行了有效規(guī)范。而表面活性劑行業(yè)和農(nóng)藥行業(yè)，都在這種形勢(shì)下，面臨著優(yōu)勝劣汰、重組的危機(jī)，一些不符合國家要求相關(guān)設(shè)備和技術(shù)的企業(yè)，開始逐漸被社會(huì)淘汰，影響了表面活性劑行業(yè)的整體發(fā)展態(tài)勢(shì)。

3.3 優(yōu)化生產(chǎn)方面

當(dāng)前表面活性劑想要保證能夠真正適應(yīng)環(huán)境友好型農(nóng)藥制劑的實(shí)際發(fā)展要求，還有比較長的路要走，有著大量的工作需要不斷的進(jìn)行完善[4]。在實(shí)際的生產(chǎn)中，不僅需要解決水基型制劑專用助劑問題，同時(shí)也要逐漸將生物降解效果比較好的表面活性劑應(yīng)用在農(nóng)藥中，逐漸替代酚醚類的非離子型表面活性劑。同時(shí)，我國農(nóng)藥制劑當(dāng)前依然主要是以乳油作為第一大劑型，雖然具備比較好的藥效，使用起來相對(duì)比較方便，但是由于其大量的使用了溶劑，容易對(duì)環(huán)保工作產(chǎn)生一定不利影響，因此在近些年已經(jīng)被相關(guān)部門限制等級(jí)。這種存在于性能、環(huán)保方面的問題，已經(jīng)對(duì)表面活性劑的生產(chǎn)，產(chǎn)生了非常直接的影響，如果無法找到二者之間的平衡點(diǎn)，那么表面活性劑的發(fā)展會(huì)一直受到限制。

4 未來我國農(nóng)藥表面活性劑發(fā)展重點(diǎn)

4.1 在新型表面活性劑方面的開發(fā)和研制工作需要加強(qiáng)

在今后的表面活性劑開發(fā)和研制工作中，需要重點(diǎn)考慮將一些成分天然的應(yīng)用在生產(chǎn)中，保證能夠?qū)崿F(xiàn)生物降解[5]。同時(shí)，新產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)上也需要將生物降解作為重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行研究，如可以直接用直鏈結(jié)構(gòu)將以往的支鏈結(jié)構(gòu)進(jìn)行取代。此外，在成本的價(jià)格方面，需要在保證企業(yè)能夠接受的基礎(chǔ)上，在相關(guān)部門的支持下，對(duì)價(jià)格市場(chǎng)進(jìn)行有效的監(jiān)督和管理，保證價(jià)格的合理性。

4.2 需要加強(qiáng)科研、生產(chǎn)以及應(yīng)用方面的結(jié)合

今后需要加強(qiáng)農(nóng)藥表面活性劑企業(yè)、農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)、科研部門之間的合作，保證研究能夠更加深入和有效，保證研究結(jié)果具備良好的實(shí)用性。同時(shí)加強(qiáng)各個(gè)機(jī)構(gòu)之間的合作，也可以保證科研成果盡快的變成生產(chǎn)力，保證企業(yè)能夠獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益，同時(shí)促使農(nóng)藥表面活性劑行業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)更好地發(fā)展[6]。

5 結(jié)語

表面活性劑對(duì)于農(nóng)藥發(fā)揮藥效，有著非常重要的作用，需要得到相關(guān)部門和企業(yè)的高度重視。針對(duì)表面活性劑的發(fā)展來說，主要需要圍繞著表面活性劑的類型、作用機(jī)理等內(nèi)容，結(jié)合當(dāng)前我國農(nóng)藥表面活性劑發(fā)展過程中遇到的實(shí)際問題，分析未來發(fā)展過程中需要重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。以此保證農(nóng)藥表面活性劑能夠真正符合人們?nèi)諠u加強(qiáng)的環(huán)保和綠色意識(shí)，為農(nóng)藥表面活性劑獲得更加廣闊的發(fā)展空間提供有力支持。