20、馮建國-以懸浮液為基礎(chǔ)的農(nóng)藥加工劑型的穩(wěn)定性 6.10

以懸浮液為基礎(chǔ)的農(nóng)藥加工劑型的穩(wěn)定性報告人：馮建國（博士）揚州大學(xué)園藝與植物保護(hù)學(xué)院2019.6南京聯(lián)系方式微信，掃一掃匯報內(nèi)容個人簡介1分散體系概述2展望4固液分散體系—懸浮劑3一、個人簡介姓名：馮建國出生年月：1983.08籍貫：山西大同學(xué)位及職稱：理學(xué)博士工作單位：揚州大學(xué)園藝與植物保護(hù)學(xué)院學(xué)習(xí)經(jīng)歷：2010.9--2013.7中國農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院農(nóng)藥學(xué)博士（導(dǎo)師：吳學(xué)民教授）2007.9--2010.7山東農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院農(nóng)藥學(xué)碩士（導(dǎo)師：路福綏教授）2003.9--2007.7山東農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院制藥工程（農(nóng)藥方向）學(xué)士

研究成果：

已發(fā)表論文40余篇，主編論著1部，副主編論著2部，參編英文論著1部，申請國家發(fā)明專利7項，授權(quán)1項。主要研究方向：農(nóng)藥劑型加工原理與配方應(yīng)用；

農(nóng)藥助劑結(jié)構(gòu)與應(yīng)用性能研究；農(nóng)藥控釋與緩釋技術(shù)；農(nóng)藥水基化環(huán)保劑型穩(wěn)定性研究；農(nóng)藥高效、安全使用技術(shù)。一、個人簡介二、分散體系概述分散體系是將一種或一種以上的物質(zhì)分散到另一種物質(zhì)所形成的混合體系。前一種物質(zhì)稱為分散相，后一種物質(zhì)稱為分散介質(zhì)。

按照分散相粒子大小，分散體系可分為3類：

分子分散體系：<1nm

（均相透明，分子擴(kuò)散快）

膠體分散體系：1nm~100nm

（粒子細(xì)?。?/p>

粗分散體系：>100nm（粒子粗大）二、分散體系概述表1農(nóng)藥劑型中相關(guān)實用的分散體系

分散質(zhì)分散介質(zhì)氣體液體固體氣體混合氣體液體霧溶液、乳狀液液-固混合物固體煙溶液、懸浮液固-固混合物賦形稀釋作用增加擴(kuò)散、滲透和吸收優(yōu)化生物活性擴(kuò)大使用方式和用途二、分散體系概述分散體系的作用★農(nóng)用化學(xué)品★生物醫(yī)藥★日用化工★輕工業(yè)★環(huán)境科學(xué)★食品科學(xué)★材料科學(xué)★油田開發(fā)二、分散體系概述分散體系研究涉及的領(lǐng)域可濕性粉劑（WP）、懸浮劑（SC）、水分散粒劑（WDG）、干懸浮劑（DF）固/液分散體系乳油（EC）、水乳劑（EW）、微乳劑（ME）液/液分散體系二、分散體系概述農(nóng)藥劑型加工領(lǐng)域涉及的分散體系可濕性粉劑懸浮劑懸乳劑水分散粒劑干懸浮劑外觀狀態(tài)固體粉狀物可流動液體可流動液體固體顆粒固體顆粒有效成分殺菌劑殺菌劑除草劑殺蟲劑、殺菌劑殺蟲劑、殺菌劑、除草劑有效成分含量中高中低低高高配方組成原藥，潤濕劑，分散劑，載體原藥，潤濕劑，分散劑，增稠劑，防凍劑，水原藥，潤濕劑，溶劑，分散劑，乳化劑，增稠劑，防凍劑，水原藥，潤濕劑，分散劑，粘結(jié)劑，崩解劑，載體原藥，潤濕劑，分散劑，粘結(jié)劑，崩解劑，載體粒子大小大小小大小不穩(wěn)定現(xiàn)象顆粒大、懸浮率低奧氏熟化、析水、沉淀、膏化析水、膏化、析油潤濕差、崩解差、懸浮率低潤濕差、崩解差、懸浮率低三、固液分散體系——懸浮劑表2以懸浮液為基礎(chǔ)的農(nóng)藥加工劑型國內(nèi)農(nóng)藥懸浮劑登記信息國內(nèi)農(nóng)藥懸浮劑登記信息國內(nèi)農(nóng)藥懸浮劑登記信息國內(nèi)農(nóng)藥懸浮劑登記信息懸浮液是將固體粒子分散于液體介質(zhì)（水）中形成的具有明顯相界面的固液分散體系，界于膠體和粗分散體之間。由于粒子表面積大，表面自由能大，容易在范德華引力作用下，發(fā)生多種不穩(wěn)定現(xiàn)象。三、固液分散體系——懸浮劑影響穩(wěn)定性的因素原藥、潤濕劑、分散劑、增稠劑、防凍劑、水砂磨時間、砂磨介質(zhì)、溫度溫度、pH和電解質(zhì)離子配方組成加工方法

貯存條件三、固液分散體系——懸浮劑三、固液分散體系——懸浮劑3.1影響穩(wěn)定性的因素——配方組成（原藥）在水中不易分解在水中溶解度較低（100mg/L）熔點大于60℃原藥加工成懸浮劑的條件低熔點？高水溶性？高含量？多元復(fù)配？三、固液分散體系——懸浮劑3.1影響穩(wěn)定性的因素——配方組成（原藥）存在問題：熔化發(fā)粘，晶體長大解決辦法：添加高吸附性能的填料，提高熔點；篩選分散劑（磷酸酯類，羧酸鹽類，嵌段聚合物）；砂磨前預(yù)粉碎，控制砂磨時間和溫度低熔點原藥：殺蟲劑：聯(lián)苯菊酯（68～71℃）殺菌劑：苯醚甲環(huán)唑（76℃），吡唑醚菌酯（63.7~65.2℃），

腈菌唑（63-68℃）除草劑：二甲戊靈（54~56℃）三、固液分散體系——懸浮劑3.1影響穩(wěn)定性的因素——配方組成（原藥）高水溶性原藥：吡蟲啉（0.51g/L）噻蟲嗪（4.1g/L）呋蟲胺（39g/L）存在問題：奧氏熟化，膏化解決辦法：聚羧酸鹽類分散劑；提高粒徑的均勻度三、固液分散體系——懸浮劑潤濕劑：能降低水的表面張力，使固體顆粒易被水潤濕的

表面活性劑。

例如：烷基苯磺酸鹽、木質(zhì)素磺酸鹽等。分散劑：分散劑是通過吸附來阻止粒子聚結(jié)和沉降的表面

活性劑。

例如：磷酸酯類、羧酸鹽類、磺酸鹽類等3.1影響穩(wěn)定性的因素——配方組成（分散劑）靜電排斥作用20世紀(jì)40年代，德加根(Derjguin)與蘭多(Landau)，弗韋(Verwey)與奧弗比克(Overbeek)各自提出膠體粒子之間的范德華吸引力和靜電排斥力相互作用決定了膠體的穩(wěn)定性，被稱為DLVO理論。雙電層的Zeta電位示意圖三、固液分散體系——懸浮劑顆粒表面通過吸附陰離子型分散劑或負(fù)電離子而帶電，形成Zeta電位，由于顆粒帶有同號的凈電荷，相互排斥，防止團(tuán)聚，保持分散狀態(tài)。Zeta電位越大，靜電斥力越大，分散穩(wěn)定性越好。三、固液分散體系——懸浮劑靜電排斥作用空間穩(wěn)定作用Hessalink、Vrij和Overbeek等在研究中發(fā)現(xiàn)在懸浮液中分散劑可以有效提供空間穩(wěn)定作用，阻止固體顆粒間相互靠近，從而獲得良好分散性?？臻g穩(wěn)定作用示意圖三、固液分散體系——懸浮劑有效空間穩(wěn)定作用的條件分散劑應(yīng)強力吸附于顆粒表面固定基團(tuán)對于顆粒表面要有高親和性而對介質(zhì)要具有低親和性；

分散劑應(yīng)充分覆蓋顆粒表面

任何裸露部位都可能導(dǎo)致凝聚，或通過范德華吸引或通過橋接；穩(wěn)定的長鏈應(yīng)具有足夠的長度以提供有效地阻礙作用吸附層厚度應(yīng)大于5nm從而屏蔽范德華吸引任何存儲溫度下分散劑長鏈應(yīng)保持較理想的溶解狀態(tài)三、固液分散體系——懸浮劑圖1吸附分散劑2700前后莠去津的紅外光譜分析圖2吸附分散劑2700前后莠去津的拉曼光譜分析[1]徐妍，馬超，賈然，等.超分散劑在莠去津顆粒表面吸附的紅外和拉曼

光譜學(xué)研究.光譜學(xué)與光譜分析,2011,31(3):640-643.分散劑吸附作用力測定三、固液分散體系——懸浮劑圖3吸附分散劑2700前后莠去津顆粒的表面形貌（SEM照片）[2]徐妍，孫寶利，馬超，等.超分散劑在莠去津顆粒表面吸附的XPS和

SEM分析.光譜學(xué)與光譜分析,2011,

31(9):2569-2573.三、固液分散體系——懸浮劑分散劑吸附作用力測定[3]馬超，徐妍，郭鑫宇，等.聚羧酸型梳狀共聚物超分散劑在氟蟲腈顆

粒界面的吸附性能.

高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報,2013,

34(6):1441-1449.圖4吸附分散劑2700前后氟蟲腈顆粒的表面形貌（SEM照片）三、固液分散體系——懸浮劑分散劑吸附作用力測定圖5是氟蟲腈吸附分散劑2700前后的XPS元素掃描圖圖6為氟蟲腈吸附分散劑2700前后的F1sXPS譜圖[4]馬超，徐妍，郭鑫宇，等.聚羧酸型梳狀共聚物超分散劑在氟蟲腈顆

粒界面的吸附性能.高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報,2013,

34(6):1441-1449.三、固液分散體系——懸浮劑分散劑吸附作用力測定

符合斯托克斯（Stokes）定律：

式中：ρs-粒子密度；ρ-分散液密度；d-粒子直徑；η-分散液粘度；g-重力加速度。粒子沉降速度與3個因素有關(guān)：粒子直徑、粒子密度與分散液密度之差、懸浮液粘度。三、固液分散體系——懸浮劑3.1影響穩(wěn)定性的因素——配方組成顆粒大小與沉積速率顆粒半徑△ρ沉降0.1m高度所需時間0.1μm0.2250d1.0μm0.260h10.0μm0.240min三、固液分散體系——懸浮劑3.1影響穩(wěn)定性的因素——配方組成增稠劑：黃原膠、硅酸鎂鋁觸變性：體系受到剪切時稠度變小，停止剪切時稠度又增加，或受到剪切時稠度變大，停止剪切時稠度又變小。即外力破壞與體系內(nèi)部網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)之間發(fā)生一“觸”即“變”。三、固液分散體系——懸浮劑3.1影響穩(wěn)定性的因素——配方組成預(yù)處理

預(yù)粉碎、高剪切研磨介質(zhì)

硬度、大小、珠料比研磨時間（速度）增稠劑添加時間三、固液分散體系——懸浮劑3.2影響穩(wěn)定性的因素——加工方法溫度pH電解質(zhì)離子三、固液分散體系——懸浮劑3.3影響穩(wěn)定性的因素——貯存條件理化性能表征粒徑變化Zeta電位變化穩(wěn)定儀吸附性能微觀結(jié)構(gòu)外觀三、固液分散體系——懸浮劑-透射光Transmittedflux(T)-背散射光Backscatteredflux(BS)透射光背散射光樣品880nm近紅外光-分散相體積分?jǐn)?shù)