農(nóng)藥水乳劑機(jī)理及配方研究專家講座

一，農(nóng)藥水乳劑發(fā)展現(xiàn)狀二，水乳劑制劑配方研發(fā)及助劑開(kāi)發(fā)三，本公司農(nóng)藥水乳劑制劑配方及助劑的產(chǎn)品研發(fā)定型工作介紹。農(nóng)藥水乳劑機(jī)理及配方研究專家講座第1頁(yè)

一，農(nóng)藥水乳劑發(fā)展現(xiàn)狀

1，農(nóng)藥水乳劑的基本描述2，農(nóng)藥水乳劑的開(kāi)發(fā)條件3，農(nóng)藥水乳劑的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)4，農(nóng)藥水乳劑的理論基礎(chǔ)5，農(nóng)藥水乳劑的研發(fā)和大生產(chǎn)的工藝農(nóng)藥水乳劑機(jī)理及配方研究專家講座第2頁(yè)農(nóng)藥水乳劑的基本描述農(nóng)藥水乳劑也稱為濃乳劑，是不溶于水液體原藥或者固體原藥溶于不溶于水有機(jī)溶劑所得液體經(jīng)強(qiáng)力分散于水中形成一個(gè)制劑，外觀為不透明乳狀液。油滴粒徑為≤20um，通常較穩(wěn)定為≤3.5um相對(duì)窄粒徑分布為宜。適合用于農(nóng)藥水乳劑有價(jià)值為水包油型，即油為分散相，水為連續(xù)相。農(nóng)藥水乳劑機(jī)理及配方研究專家講座第3頁(yè)農(nóng)藥水乳劑中單油珠結(jié)構(gòu)農(nóng)藥水乳劑機(jī)理及配方研究專家講座第4頁(yè)農(nóng)藥水乳劑的開(kāi)發(fā)條件原藥成分在水體系中相對(duì)穩(wěn)定（無(wú)水溶性不分解）固體原藥能夠被合適的有機(jī)溶劑完全溶解固體原藥必須有較低的熔點(diǎn)農(nóng)藥品種具有高效低毒及市場(chǎng)意義農(nóng)藥水乳劑機(jī)理及配方研究專家講座第5頁(yè)農(nóng)藥水乳劑的質(zhì)量指標(biāo)稀釋穩(wěn)定性經(jīng)時(shí)穩(wěn)定性冷熱貯存穩(wěn)定性起泡性表面張力油滴粒徑PH值有效成份含量粘度農(nóng)藥水乳劑機(jī)理及配方研究專家講座第6頁(yè)農(nóng)藥水乳劑理論基礎(chǔ)1，分散體系沉降公式農(nóng)藥水乳劑機(jī)理及配方研究專家講座第7頁(yè)2.乳液體系基本理論相體積理論雙界面膜理論定向鍥理論聚結(jié)速度理論農(nóng)藥水乳劑機(jī)理及配方研究專家講座第8頁(yè)乳液的穩(wěn)定性研究方法電導(dǎo)法紅外光譜法Zeta電位法研究界面膜的強(qiáng)度的方法單滴法界面膜聚結(jié)電壓法乳液結(jié)構(gòu)研究方法光散射技術(shù)凍斷裂電鏡法粒度測(cè)定儀3.水乳劑穩(wěn)定體系形成機(jī)理研究伎倆農(nóng)藥水乳劑機(jī)理及配方研究專家講座第9頁(yè)農(nóng)藥水乳劑的研發(fā)和大生產(chǎn)的工藝1，加工過(guò)程直接乳化法：將原藥，溶劑和親油性乳化劑配成油相，水和其他輔助助劑及親水性助劑配成水相，邊剪切邊將油相加入到水相中。轉(zhuǎn)相法：將原藥，溶劑和親油性乳化劑配成油相，水和其他輔助助劑及親水性助劑配成水相，邊剪切邊將水相加入到油相中。農(nóng)藥水乳劑機(jī)理及配方研究專家講座第10頁(yè)2，加工溫度有資料顯示在50~60度條件下剪切得到制劑粒徑愈加細(xì)膩，部分高含量制劑在此溫度下流動(dòng)性好，更易于剪切能量輸入。農(nóng)藥水乳劑機(jī)理及配方研究專家講座第11頁(yè)3，加工設(shè)備

普通試驗(yàn)室采取是各種直徑剪切頭剪切機(jī)。大生產(chǎn)有管道剪切，反應(yīng)釜直接剪切及均質(zhì)機(jī)串聯(lián)。農(nóng)藥水乳劑機(jī)理及配方研究專家講座第12頁(yè)4，剪切速率及時(shí)間普通來(lái)說(shuō)，剪切速率大，所需剪切時(shí)間會(huì)更短。當(dāng)前試驗(yàn)室制備水乳劑采取3000轉(zhuǎn)/分，也有資料認(rèn)為10000轉(zhuǎn)/分剪切速率制備出來(lái)制劑愈加細(xì)膩。農(nóng)藥水乳劑機(jī)理及配方研究專家講座第13頁(yè)

二，水乳劑制劑配方研發(fā)及助劑開(kāi)發(fā)

1，農(nóng)藥水乳劑配方中溶劑的選擇2，農(nóng)藥水乳劑配方中增稠劑的選擇3，農(nóng)藥水乳劑配方中防凍劑的選擇4，農(nóng)藥水乳劑配方中助劑的研發(fā)農(nóng)藥水乳劑機(jī)理及配方研究專家講座第14頁(yè)農(nóng)藥水乳劑配方中溶劑的選擇1，溶解固體原藥有機(jī)溶劑應(yīng)含有水溶性差特點(diǎn)，有資料顯示適當(dāng)溶劑水溶性應(yīng)為為≤0.1%，甲醇，DMF等極性強(qiáng)溶劑不適合作為水乳劑溶劑。2,高閃點(diǎn)環(huán)境保護(hù)型溶劑有利于水乳劑體系安全性3，提供油相密度越靠近于水溶劑，越不易造成制劑體系析水分層。詳細(xì)應(yīng)依據(jù)原藥比重和在制劑中含量而定。4，農(nóng)藥水乳劑中溶劑使用標(biāo)準(zhǔn)是：盡可能少使用溶劑或不使用溶劑。農(nóng)藥水乳劑機(jī)理及配方研究專家講座第15頁(yè)農(nóng)藥水乳劑配方中增稠劑的選擇添加增稠劑主要是考慮制劑體系穩(wěn)定性，降低產(chǎn)生濃度梯度和析水可能。有些水乳劑不加增稠劑也是非常穩(wěn)定，而且增稠劑加入在部分配方中將嚴(yán)重影響制劑稀釋分散性能。普通采取水溶性黃原膠，聚乙烯醇，瓜爾膠等。農(nóng)藥水乳劑機(jī)理及配方研究專家講座第16頁(yè)農(nóng)藥水乳劑配方中防凍劑的選擇普通選擇甘油，乙二醇，丙二醇，尿素等作為水乳劑防凍劑，添加量為3~5%左右。農(nóng)藥水乳劑機(jī)理及配方研究專家講座第17頁(yè)農(nóng)藥水乳劑配方中助劑的研發(fā)

早期農(nóng)藥水乳劑研發(fā)主要借鑒了乳油配方和微乳劑配方調(diào)配思緒。普通來(lái)說(shuō)常規(guī)乳油和微乳劑產(chǎn)品均以陰離子（主要為500）與一個(gè)或者各種非離子復(fù)配為主體。這種助劑搭配含有強(qiáng)乳化力和范圍寬特點(diǎn)。在水乳劑研發(fā)起步階段，很多廠家直接采取到水乳劑開(kāi)發(fā)中。比如國(guó)產(chǎn)農(nóng)乳2201直接應(yīng)用于低含量除蟲(chóng)菊酯水乳劑中，取得了很好效果，并在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)占據(jù)一定市場(chǎng)。

這種體系搭配不適于高油相水乳劑調(diào)配：主要表達(dá)在大量500，帶給乳化油珠過(guò)量界面能，在油珠堆積密度大情況下極易造成破乳。普通認(rèn)為金屬離子強(qiáng)度高，賦予制劑高電導(dǎo)率不利于水乳劑制劑長(zhǎng)久穩(wěn)定。農(nóng)藥水乳劑機(jī)理及配方研究專家講座第18頁(yè)

在高油相水乳劑制備中各種非離子復(fù)配取得了階段性結(jié)果比如50%乙草胺水乳劑，采取S-80：T-80=3.5:6.5配比，能夠配制出長(zhǎng)久穩(wěn)定水乳劑。這種助劑主要是借鑒工業(yè)乳化液要求和食品乳狀液配方要求，其制劑分散性差，油珠粒徑相對(duì)較大，表面張力高，藥效差強(qiáng)人意。農(nóng)藥水乳劑機(jī)理及配方研究專家講座第19頁(yè)多種新型結(jié)構(gòu)的陰、非離子單體在水乳劑中的應(yīng)用取得了優(yōu)異的效果。

1，EO與PO的嵌段高分子聚合物，如500LQ，G5000等。2，多錨點(diǎn)接枝聚合物，如烷基酚聚氧乙烯醚硫酸鹽的甲醛縮合物，甲基丙烯酸及甲基丙烯酸甲酯與EO的接枝共聚物等。3，多種常規(guī)非離子單體的磷酸酯及其鹽，磺酸酯及其鹽等。農(nóng)藥水乳劑機(jī)理及配方研究專家講座第20頁(yè)根據(jù)對(duì)乳液體系穩(wěn)定性研究，一般認(rèn)為典型穩(wěn)定的水乳劑分散相油珠應(yīng)具有雙層界面膜，低表面張力，較低的油珠粒徑及較窄的粒徑分布。適量的陰離子表面活性劑提供給油珠之間的電荷排斥作用能夠阻止油珠的聚集。農(nóng)藥水乳劑機(jī)理及配方研究專家講座第21頁(yè)

1，

親油性單體：增強(qiáng)界面膜厚度。2，(接少量或者不接EO+最好為直鏈的油頭)的陰離子型單體：油頭沒(méi)有與水結(jié)合的鍵位，能夠牢固地與油珠締合，在不同的溫度下不會(huì)從油珠表面脫落。3，親水性強(qiáng)的大分子單體:親水性長(zhǎng)鏈插入到連續(xù)相水中，提供系統(tǒng)空間穩(wěn)定,其中尤其以嵌段高分子為宜。4，強(qiáng)乳化力單體或多錨點(diǎn)單體：能夠提供緊密的界面膜。不留油水直接接觸空隙5，小分子助表面活性劑：能夠填充油水界面空間，增強(qiáng)界面膜厚度。保證乳化油珠之間的滑動(dòng)而不破裂，起到油水界面潤(rùn)滑劑功能。6，填充劑：降低助劑成本，保證助劑長(zhǎng)期穩(wěn)定。經(jīng)典水乳劑助劑組成農(nóng)藥水乳劑機(jī)理及配方研究專家講座第22頁(yè)三，本公司農(nóng)藥水乳劑制劑配方及助劑的產(chǎn)品研發(fā)定型工作介紹。

1，解決現(xiàn)有成熟及工業(yè)化的制劑配方及助劑存在的一系列問(wèn)題2，正在開(kāi)發(fā)中的水乳劑配方可進(jìn)行的思路3，對(duì)于潛在需開(kāi)發(fā)的農(nóng)藥水乳劑配方研發(fā)的思路農(nóng)藥水乳劑機(jī)理及配方研究專家講座第23頁(yè)1,解決現(xiàn)有已工業(yè)化的制劑配方及助劑存在的問(wèn)題1，制劑體系大量使用二甲苯。2，高油相制劑粘度高，易膏化剪切難度大。3，溶劑搭配不合理，部分配方采用了強(qiáng)極性溶劑。4，部分制劑界面能太高。5，部分制劑配方表面張力受溫度影響太大。造成破乳及分層。6，對(duì)水體系不穩(wěn)定的原藥成分，沒(méi)有充分考慮穩(wěn)定性和PH對(duì)制劑穩(wěn)定性的影響。7，沒(méi)有針對(duì)制劑生產(chǎn)工藝進(jìn)行助劑產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。農(nóng)藥水乳劑機(jī)理及配方研究專家講座第24頁(yè)40%毒死蜱水乳劑制劑配方40%原藥20%二甲苯10%SP-EW33363%乙二醇水補(bǔ)足100%出現(xiàn)的問(wèn)題二甲苯含量超標(biāo)制劑熱貯上液面出現(xiàn)少量析出分層制劑粘度偏大解決方案短期內(nèi)不改變?cè)兄苿w系，通過(guò)在原有3336的基礎(chǔ)上增加高分子單體，初步解決了析出問(wèn)題。后期溶劑計(jì)劃調(diào)整為10%二甲苯+5~8%環(huán)己酮，以新助劑替換3336，配方將更具有合理性。農(nóng)藥水乳劑機(jī)理及配方研究專家講座第25頁(yè)40%丙環(huán)唑水乳劑制劑配方40%原藥（95%）20%二甲苯10%SP-EW33404%乙二醇水補(bǔ)足100%出現(xiàn)的問(wèn)題二甲苯含量超標(biāo)制劑熱貯分層制劑粘度偏大，10~20度旋轉(zhuǎn)粘度6200mpa.s解決方案溶劑計(jì)劃調(diào)整為10%二甲苯+0~5%環(huán)己酮，重新刪選助劑。農(nóng)藥水乳劑機(jī)理及配方研究專家講座第26頁(yè)450g/l咪鮮胺水乳劑制劑配方42%原藥（97%折百）18%二甲苯10%SP-EW3346C4%乙二醇水補(bǔ)足100%出現(xiàn)的問(wèn)題二甲苯含量超標(biāo)初始公司提供的配方為8%助劑加量，制劑熱貯出現(xiàn)少量的油沉底。助劑加到10%后解決。制劑粘度偏大，不同原藥出現(xiàn)剪切不動(dòng)現(xiàn)象。有廠家反饋大生產(chǎn)產(chǎn)品有油花出來(lái)。解決方案原有助劑3346C比較優(yōu)秀，解決了行業(yè)內(nèi)本制劑低溫結(jié)凍現(xiàn)象溶劑計(jì)劃調(diào)整為10%二甲苯+2~5%環(huán)己酮，重新刪選助劑。建議廠家優(yōu)化生產(chǎn)設(shè)備農(nóng)藥水乳劑機(jī)理及配方研究專家講座第27頁(yè)以上三個(gè)配方的共性問(wèn)題原藥含量超高，油相體積趨近于臨界值74%，堆密度過(guò)大。極易發(fā)生轉(zhuǎn)相破乳調(diào)整溶劑種類，降低溶劑用量10%二甲苯+溶解性強(qiáng)的油性溶劑助劑不能提供堅(jiān)韌的雙界面膜。增加增溶性小分子單體及多錨點(diǎn)單體，適當(dāng)減少親水性單錨點(diǎn)大分子。采用轉(zhuǎn)相法：油性助劑和水性助劑搭配成AB二元產(chǎn)品，分別加入到油相和水相進(jìn)行剪切，以達(dá)到增強(qiáng)界面膜厚度，乳化油珠更細(xì)膩制劑粘度大造成農(nóng)藥廠家剪切困難，留下未剪切死角，影響剪切效率建議生產(chǎn)廠家增加管道回流。剪切釜后串聯(lián)均質(zhì)機(jī)或者管道剪切設(shè)施農(nóng)藥水乳劑機(jī)理及配方研究專家講座第28頁(yè)6.9g/l精惡唑禾草靈水乳劑制劑配方7.5%原藥（折百）2.5%解草酯（折百）30%二甲苯7%油酸甲酯10%SP-EW3375S5%乙二醇水補(bǔ)足100%出現(xiàn)的問(wèn)題二甲苯含量超標(biāo)制劑熱貯初期出現(xiàn)濃度梯度且上層顏色較深為淺黃色?？蛻艚?jīng)時(shí)穩(wěn)定性樣品析油。冷貯有水析出此配方經(jīng)時(shí)穩(wěn)定性較差，原因有：油酸甲酯未被充分親和，從乳化油珠上脫落，造成油珠破裂引起破乳，也可能是離子型助劑過(guò)多特別是農(nóng)乳500的加入增加了油珠的界面能，引起破乳。檢測(cè)多個(gè)批次助劑產(chǎn)品，冷熱貯結(jié)果均不一樣。解決方案多種溶劑搭配使用。10%二甲苯+15%環(huán)己酮。增溶性小分子單體和高分子系統(tǒng)穩(wěn)定助劑量提高，適量加入小分子不含金屬離子的陰離子表面活性劑。助劑車間生產(chǎn)注意投料的準(zhǔn)確。農(nóng)藥水乳劑機(jī)理及配方研究專家講座第29頁(yè)1%甲維鹽+29%毒死蜱水乳劑制劑配方1%原藥（折百）29%毒死蜱（折百）18%二甲苯4%DMF7%SP-EW33363%SP-EW335304%乙二醇0.5%BHT水補(bǔ)足100%出現(xiàn)的問(wèn)題二甲苯含量超標(biāo)制劑熱貯，常溫上層嚴(yán)重析水分層，冷貯有濃度梯度?？蛻羯a(chǎn)樣品常溫放置半年樣品上層有近2/5體積的析水，顏色透明有熒光。解決方案1%原藥（折百）29%毒死蜱（折百）18%二甲苯3%環(huán)己酮10%SP-EW33654%乙二醇0.5%BHT水補(bǔ)足100%農(nóng)藥水乳劑機(jī)理及配方研究專家講座第30頁(yè)經(jīng)驗(yàn)證合格的配方15%氰氟草酯水乳劑15%原藥（折百）20%S-1509%SP-EW3310Q4%乙二醇水補(bǔ)足100%15%三唑酮水乳劑15%原藥（折百）20%二甲苯10%環(huán)己酮10%SP-EW33655%乙二醇水補(bǔ)足100%10%功夫菊酯水乳劑10%原藥（折百）12%二甲苯10%SP-EW33054%乙二醇水補(bǔ)足100%農(nóng)藥水乳劑機(jī)理及配方研究專家講座第31頁(yè)經(jīng)驗(yàn)證合格的配方20%仲丁威水乳劑20%原藥（折百）15%二甲苯8%SP-EW33184%乙二醇水補(bǔ)足100%4.5%高氯水乳劑4.5%原粉（折百）12.2%二甲苯8%SP-EW3305X4%乙二醇水補(bǔ)足100%25%咪鮮胺水乳劑25%原藥（折百）20%二甲苯10%SP-EW33364%乙二醇水補(bǔ)足100%農(nóng)藥水乳劑機(jī)理及配方研究專家講座第32頁(yè)經(jīng)驗(yàn)證合格的配方20%仲丁威水乳劑20%原藥（折百）15%二甲苯8%SP-EW33184%乙二醇水補(bǔ)足100%4.5%高氯水乳劑4.5%原粉（折百）12.2%二甲苯8%SP-EW3305X4%乙二醇水補(bǔ)足100%25%咪鮮胺水乳劑25%原藥（折百）20%二甲苯10%SP-EW33364%乙二醇水補(bǔ)足100%農(nóng)藥水乳劑機(jī)理及配方研究專家講座第33頁(yè)2，正在開(kāi)發(fā)中的水乳劑配方可進(jìn)行的思路1，常溫下原藥為液態(tài)農(nóng)藥

有機(jī)磷類：如稻豐散，馬拉硫磷，辛硫磷，三唑磷，丙溴磷等。

除草胺類：如丁草胺，甲草胺，異丙甲草胺，

其他類：如丁硫克百威。2，常溫下原