除蟲脲水懸浮劑的物理穩(wěn)定性及機(jī)理研究.pdf

1、隨著人類對(duì)農(nóng)藥化學(xué)品環(huán)境相容性要求的不斷提升，農(nóng)藥水懸浮劑以其安全、高效等諸多優(yōu)點(diǎn)成為綠色化學(xué)所倡導(dǎo)的農(nóng)藥制劑之一。本文以除蟲脲為研究載體，在潤濕分散劑篩選的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)研究了不同因素對(duì)農(nóng)藥水懸浮劑體系的分散穩(wěn)定性和流變行為的影響，探討了其相關(guān)機(jī)理。同時(shí)制備了Mg-Al MMH，并首次將其作為觸變劑應(yīng)用到農(nóng)藥水懸浮劑中，研究了不同Mg-Al MMH 含量、電解質(zhì)種類和濃度及溫度對(duì)體系流變性的影響，探討了Mg-Al MMH 在除蟲脲水懸浮

2、劑中的觸變性機(jī)理。主要研究結(jié)果如下：
　　 1.潤濕分散劑的篩選是懸浮劑配方篩選的核心。通過流點(diǎn)法、平均粒徑測定、Zeta電勢測定三種潤濕分散劑篩選方法的綜合比較，結(jié)果表明：
　　 （1）三種方法各有特點(diǎn)同時(shí)具有一定相關(guān)性：a.流點(diǎn)法適用于任何種類潤濕分散劑的篩選，篩選速度快，但篩選精確度較差，可作為潤濕分散劑初步篩選方法；b.粒徑測定可以準(zhǔn)確確定合適的分散劑種類，適合各類潤濕分散劑的篩選；c.Zeta 電勢的測定適合篩

3、選陰離子型潤濕分散劑，與粒徑測定篩選結(jié)果相一致。
　　 （2）采用粒徑測定、Zeta 電勢測定及黏度曲線法確定潤濕分散劑的含量，三種方法具有較好的相關(guān)性。
　　 （3）對(duì)于20％除蟲脲水懸浮劑，篩選結(jié)果為：潤濕分散劑MOTAS：700＃=4:1，用量2％。
　　 （4）熱重分析法進(jìn)一步驗(yàn)證了采用非離子潤濕分散劑和陰離子潤濕分散劑復(fù)配能夠起到更好的分散效果。
　　 2.通過IR譜圖和吸附等溫線的測定研究了分

4、散劑MOTAS 在除蟲脲顆粒表面的吸附特性，結(jié)合平均粒徑和Zeta 電勢的測定研究了除蟲脲水懸浮劑的分散穩(wěn)定性，研究結(jié)果表明：
　　 （1）IR譜圖表明MOTAS以氫鍵結(jié)合力的方式吸附在除蟲脲原藥顆粒表面，同時(shí)通過靜電排斥和空間位阻作用保持懸浮劑的分散穩(wěn)定性。吸附等溫線的測定表明，分散劑吸附量隨著聚合物濃度增加而增大直至達(dá)到飽和吸附，等溫吸附曲線近似Langmuir吸附模型。在相同條件下，分散劑相對(duì)分子量越大，原藥顆粒表面的飽和

5、吸附量越大；
　　 pH值影響聚合物分散劑的電離，隨著pH值的增大，飽和吸附量降低；溫度升高，飽和吸附量降低。
　　 （2）分散劑加入量過多或過少均會(huì)使分散穩(wěn)定性下降，其最佳用量為2％；分散劑相對(duì)分子量越大，原藥顆粒間的靜電排斥力和空間位阻作用越大，分散穩(wěn)定性增強(qiáng)；pH影響聚合物分散劑的電離，當(dāng)pH值為9 時(shí)，懸浮體系的分散穩(wěn)定性最好；電解質(zhì)的加入會(huì)破壞體系分散穩(wěn)定性，且對(duì)于同濃度的一價(jià)Na+，二價(jià)的Ca2+壓縮雙電層的

6、能力更為明顯，使體系的分散穩(wěn)定性明顯變差。
　　 3.通過流變曲線的測定和穩(wěn)態(tài)剪切法研究了添加MOTAS、MT 所制備的除蟲脲水懸浮劑的流變特性，探討了體系的流變性機(jī)理。研究結(jié)果表明：
　　 （1）除蟲脲水懸浮劑為“剪切變稀”的非牛頓流體，符合Herschel-Buckley 流變模型。
　　 MT的加入可以使水懸浮劑產(chǎn)生一定的觸變性，隨著蒙脫土含量的增加，體系的流變參數(shù)和觸變程度相應(yīng)增加。
　　 （2）

7、隨著分散劑含量的增加，水懸浮劑的流變參數(shù)先增加后減小，但分散體系的觸變程度隨分散劑的含量的增加而減弱，當(dāng)分散劑含量為2％時(shí)，體系有較好的流動(dòng)性，且有一定程度的觸變性。
　　 （3）體系的pH值不影響其流體類型和正觸變性，但對(duì)除蟲脲顆粒表面電荷和MT粒子間的作用力均有較大影響，二者的綜合效應(yīng)使得體系的流變參數(shù)和觸變程度隨pH的增大呈現(xiàn)出先減小后增大的趨勢，當(dāng)pH值在8～9之間時(shí)，有一定的觸變性，且體系流動(dòng)性最好。電解質(zhì)的加入不改變

8、體系“剪切變稀”的假塑性特征和正觸變性。
　　 （4）不同濃度的電解質(zhì)對(duì)除蟲脲水懸浮劑體系的影響取決于電解質(zhì)對(duì)體系中原藥顆粒表面電性和MT 粒子表面電性的影響。隨著電解質(zhì)濃度的增加，體系的流變參數(shù)和觸變性呈現(xiàn)出先增大后減小又增大的趨勢，且同一濃度的NaCl和CaCl2 相比，CaCl2 對(duì)體系流變性的影響更為顯著。
　　 （5）溫度對(duì)分散劑在原藥顆粒表面的吸附量影響較大，從而影響水懸浮劑的流變性。溫度的升高不改變體系“剪

9、切變稀”假塑性特征和正觸變性，但除蟲脲水懸浮劑的流變參數(shù)隨著溫度的升高而升高，當(dāng)溫度升高到55℃時(shí)，體系的觸變性程度降低。
　　 4.采用液相共沉淀法制備Mg-Al MMH 溶膠，并利用流變曲線和觸變性測定研究了其在除蟲脲水懸浮劑中的作用，結(jié)果表明：
　　 （1）XRD譜圖表明顆粒具有水滑石晶體結(jié)構(gòu)。
　　 （2）Mg-Al MMH 作為觸變劑應(yīng)用于除蟲脲水懸浮劑能夠產(chǎn)生較好的正觸變性，且制備的懸浮體系符合“剪切

10、變稀”的假塑性流體類型。體系的流變參數(shù)和觸變性隨Mg-Al MMH的含量的增大而增大，Mg-Al MMH 與吸附了分散劑后帶負(fù)電的原藥顆粒通過靜電引力形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
　　 （3）在一定的溫度范圍內(nèi)，體系的流變參數(shù)隨溫度的升高而增大，但不影響體系“剪切變稀”假塑性特征和正觸變性。
　　 （4）電解質(zhì)的加入不改變體系“剪切變稀”假塑性特征及正觸變性。隨著電解質(zhì)濃度的增加，體系的流變參數(shù)和觸變性呈現(xiàn)出先增大后減小又增大的趨