蘭亦全,何東東
(福建農林大學 植物保護學院,福建 福州 350002)
乳油(EC)是我國基本農藥劑型之一,具有有效成分含量高、使用方便、儲存穩(wěn)定性好、藥效高、加工工藝簡單等特點[1,2]。但傳統(tǒng)的乳油生產中通常需要使用大量的苯、甲苯、二甲苯等有毒、易燃易爆、難降解的輕芳烴類溶劑,對環(huán)境、生態(tài)和生產安全造成了嚴重威脅。在歐美等許多發(fā)達國家早已制定相關的法規(guī),在農藥中禁限用輕芳烴類溶劑。因此,尋找性能優(yōu)良的綠色環(huán)保溶劑是當前乳油加工中亟待解決的關鍵問題。
松脂基植物油ND-45是以松脂等萜烯類為主要成分的植物油溶劑,具有對農藥溶解性好、凝固點低、揮發(fā)性小、閃點高、穩(wěn)定性強、對農作物安全等顯著優(yōu)點[3],而且該植物油溶劑與目前常用復配乳化劑及單體配伍性好,是替代“三苯”類輕芳烴溶劑,加工綠色環(huán)保乳油的理想溶劑[4]。
阿維菌素(abamectin)屬于微生物源農藥,是一種被廣泛應用的高效、廣譜的殺蟲、殺螨及殺線蟲劑。該藥劑作用機制獨特,具有胃毒和觸殺作用,對植物葉片的滲透性強,持效期長,可用于防治小菜蛾、菜青蟲、美洲斑潛蠅、蚜蟲、紅蜘蛛等多種害蟲害螨[5]。
本文以5%阿維菌素乳油為研究對象,探討了環(huán)保溶劑松脂基植物油ND-45替代輕芳烴類溶劑加工乳油的可行性,以期為開發(fā)綠色環(huán)保乳油提供一定的參考。
81.5%阿維菌素原藥(福建新農大正有限公司);司盤-85、司盤-80、OP,國藥集團化學試劑有限公司;農乳500#、BY-1、BY-2、EL-20、EL-40,江蘇海安石化有限公司;松脂基植物油ND-45(福建諾德生物科技有限責任公司);其他試劑均為分析純。
GNP-9050型隔水式恒溫培養(yǎng)箱(上海精宏實驗設備有限公司);DK-98-ⅡA型電熱恒溫水浴鍋(天津市泰斯特儀器有限公司);Sartorius BSA224S型電子天平(賽多利斯科學儀器北京有限公司);BCD-256KFA型冰箱(青島海爾股份有限公司);pH計(賽多利斯科學儀器北京有限公司)。
1.2.1 乳油制備 準確稱取一定量的阿維菌素原藥,用松脂基植物油ND-45完全溶解后,再與乳化劑充分混勻,得到均相透明的乳油產品。
1.2.2 乳油性能指標測定
乳液穩(wěn)定性 按GB/T 1603-2001方法測定;
低溫穩(wěn)定性 按GB/T 19137-2003方法測定;
熱貯穩(wěn)定性 按GB/T 19136-2003方法測定;
持久起泡性 按GB/T 28137-2011方法測定。
阿維菌素原藥為白色或黃色結晶,易溶于甲苯、丙酮、異丙醇等有機溶劑中,在水中的溶解度極低[6]。本試驗測定了不同用量的ND-45對阿維菌素原藥的溶解性,結果見表1。
表1 不同用量的ND-45對阿維菌素原藥的溶解性Tab.1 Solubility of different dosage of ND-45 on abamectin
由表1可知,隨著ND-45用量的增加,其對阿維菌素原藥的溶解性逐漸提高,當用量達80%時,阿維菌素原藥可完全溶解。因此,制備5%阿維菌素乳油時,ND-45的用量定為80%。
乳化劑的選擇是成功制備乳油的關鍵。一般的植物油與現有乳化劑品種難以匹配,可供選擇的乳化劑品種少且用量較大,而松脂基植物油溶劑與乳化劑系統(tǒng)具有較強的適應性[4]。本試驗將非離子型乳化劑與陰離子型乳化劑農乳500#進行二元復配,對8種乳化劑組合進行了篩選試驗,結果見表2。
由表2可知,以制劑的初始外觀、乳液穩(wěn)定性、低溫和熱貯外觀為性能指標,當乳化劑用量為15%時,復配乳化劑D、E、F均能制備出各項性能指標符合要求的5%阿維菌素乳油產品,考慮到復配乳化劑D成本相對較低,故選用復配乳化劑D。
表2 乳化劑篩選試驗結果Tab.2 Screening results of the emulsifiers
根據乳油產品的性能要求,綜合試驗結果,最終確定5%阿維菌素乳油的優(yōu)選配方為:阿維菌素5%、松脂基植物油ND-45 80%、復配乳化劑D 15%。
對獲得的5%阿維菌素乳油優(yōu)選配方產品的性能指標進行測定,結果見表3。
表3 5%阿維菌素乳油優(yōu)選配方的性能指標測定Tab.3 Determination of the performance indexes of optimization formulation of 5%abamectin EC
由表3可知,該配方產品的外觀、pH值、乳液穩(wěn)定性、持久起泡性、低溫和熱貯穩(wěn)定性等各項性能指標均符合GB/T 19337-2017要求。
本研究以環(huán)保溶劑松脂基植物油ND-45替代輕芳烴類溶劑,通過對ND-45的適合用量和匹配乳化劑品種的篩選試驗,最終確定了5%阿維菌素乳油的優(yōu)選配方為:阿維菌素5%、植物油ND-45 80%、復配乳化劑D 15%。該配方產品的各項性能指標均符合國家標準的要求。與傳統(tǒng)阿維菌素乳油相比,該產品不僅可以保持傳統(tǒng)乳油的優(yōu)點,而且可以大大提升產品的安全及環(huán)保性能,具有廣闊的開發(fā)前景。