CN106577642A

CN106577642A - 一种农药喷雾助剂及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN106577642A
Application number: CN201611071313.1A
Authority: CN
Inventors: 任天瑞; 任帅臻; 张雷; 赵磊; 项汉; 李成浩
Original assignee: Shanghai Normal University
Current assignee: Shanghai Normal University; University of Shanghai for Science and Technology
Priority date: 2016-11-29
Filing date: 2016-11-29
Publication date: 2017-04-26

Abstract

本发明涉及一种农药喷雾助剂及其制备方法和应用，农药喷雾助剂是在丙烯酸、顺丁烯二酸酐和引发剂共聚后的共聚物乳液中添加油酸钠和硬脂酸镁制备得到，丙烯酸、顺丁烯二酸酐和引发剂重量份分别为：25‑30份、50‑60份、1‑10份，油酸钠的添加量为共聚物乳液总重量的3‑5wt％，硬脂酸镁的添加量为共聚物乳液总重量的1‑5％。与现有技术相比，本发明合成工艺简单，生产成本低，未引入环境有害物质，适用于水性化农药剂型，可升高水的蒸汽压，减少喷雾过程中雾滴的蒸发与漂移，提高农药在农作物上的沉积量，降低农药的使用量，减少环境污染，产品抗硬水能力强，不易堵塞喷头，性能稳定，常温储存，便于运输且使用方便，是一种高效绿色的农药喷雾助剂。

Description

一种农药喷雾助剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于农药助剂领域，涉及一种农药喷雾助剂及其制备方法和应用。

背景技术

随着中国科技的飞速发展，现代农药技术的普及，飞机喷药技术逐渐成为中国现代农药喷洒的新宠。飞机喷洒农药高效、安全、便利且不受地形限制的特点，让其在农业植保领域备受关注。

喷雾助剂是目前农药、肥料、卫生制剂等在使用过程中，特别是常规容量喷雾过滤中使用非常普遍，通过增加产品的润湿铺展、附着来提高产品的使用效果降低用药量。农药喷雾助剂按化学成分分类，主要有矿物油类、表面活性剂类、植物油类、有机硅类等，矿物油类喷雾助剂能促进除草剂在植物叶片和昆虫体表蜡质层的渗透吸收，但对某些作物的选择性差，而且使用时对环境条件要求严格，另外矿物油属于石油产物，原料来源受限制；有机硅助剂可有效降低溶液表面张力，能极大促进药剂扩散，但该助剂对水溶液pH值相当敏感，在pH<5或pH>9的情况下都极易缩聚而失去作用，因此因稳定性问题，有机硅助剂的应用范围较窄；植物油类喷雾助剂能增加药液粘度，渗透性强，商品化的植物油类喷雾助剂产品较多，但价格较贵。

中国专利201410785158.4公开了一种机械化防治喷雾助剂，该助剂包括：乙氧基改性三硅氧烷1-20份，渗透剂1-10份，甘油80-98份，在一定程度上解决了沉降问题和铺展问题，提高了机防的防治效果；中国专利201110294264.9公开了一种喷雾助剂，包括0.5-2.5％氮酮、0.5-2.5％三甲氧基硅烷、77-83％甲酯化的植物油、10-15％非离子表面活性剂NP-10和0.1％紫外线吸收剂UV-P，余量以植物油补足，该发明提高湿润性能，使农药能够高效渗透，提高药效。喷雾助剂的应用越来越广泛，但喷雾助剂还存在容易产生沉淀聚集，堵塞喷头，不能有效的附着在植物表面，且雾滴易蒸发和漂移、喷洒精准度不高等问题。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种可减少药液挥发、飘移损失、增加雾滴在叶面沉积量的农药喷雾助剂及其制备方法和应用。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种农药喷雾助剂，所述的农药喷雾助剂是在丙烯酸、顺丁烯二酸酐和引发剂共聚后的共聚物乳液中添加油酸钠和硬脂酸镁制备得到，所述的丙烯酸、顺丁烯二酸酐和引发剂重量份为：

丙烯酸 25-30份，

顺丁烯二酸酐 50-60份，

引发剂 1-10份，

所述的油酸钠的添加量为共聚物乳液总重量的3-5％，所述的硬脂酸镁的添加量为共聚物乳液总重量的1-5％。

所述的引发剂选自过硫酸钾或过硫酸铵。

所述的农药喷雾助剂的制备方法，具体采用以下步骤：

(1)在顺丁烯二酸酐和引发剂中加入蒸馏水，搅拌溶解后加入丙烯酸，共聚反应得到共聚物乳液；

(2)在共聚物乳液中加入硬脂酸镁和油酸钠，即制得农药喷雾助剂。

进一步地，步骤(1)共聚的温度控制在65-75℃，共聚的时间控制在1.5-2.5h。

进一步地，步骤(1)得到的共聚物乳液冷却至室温后添加硬脂酸镁和油酸钠。

进一步地，在制得的农药喷雾助剂中加入中和剂中和混合液中的羧基，所述的中和剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、三乙胺或氨水溶液中的一种或多种，中和剂的添加量为混合液中羧基摩尔数的50-100％。

所述的农药喷雾助剂用于飞机喷洒农药，农药喷雾助剂的使用量为农药喷液量总重量的1-15％。

在大风、高温或雨水天气条件下，农药喷雾助剂的使用量为农药喷液量总重量的8-15％；在符合飞防的气象条件下为3-8％。将待喷洒的农药药液用水按比例稀释，然后将农药喷雾助剂加入其中，混匀后通过无人机直接喷洒到靶标物上即可。

本发明采用的顺丁烯二酸酐作为一种改性单体参与乳液共聚，不仅可以使羧基充分分布在粒子表面，还可产生较多的羧基低聚物分布在粒子的周围，阻止粒子之间的凝聚现象，有利于提高乳液的稳定性。

本发明采用的油酸钠的烃链较长，根据表面活性剂在溶液中低度缔合组分理论，有较强的分子间范德华力，通常油酸钠在溶液中除了以分子、离子等形式存在外，还可形成离子-分子缔合物、二聚物、胶束等，油酸钠添加量为在3-5wt％时，乳液的稳定效果最佳。

引发剂采用过硫酸钾或过硫酸铵，按本发明公开的配比用量较为合适，过少则反应速度过慢，过多则易发生爆聚，优选使用过硫酸钾作为引发剂，反应速度比较快。

加入硬脂酸镁，可有效避免在实际喷雾作业中堵塞喷头等现象的发生，硬脂酸镁又称为十八酸镁，兼具金属盐和硬脂酸的双重特性，比表面积大，具有润滑性，可有效避免在实际喷雾作业中堵塞喷头等现象的发生。

本发明农药喷雾助剂对除草剂和杀虫剂都有较好的使用效果，如对质量分数18％的草铵膦水剂、43％戊唑醇SC、480g/L吡虫啉SC和5％氟虫腈SC等除草剂或杀虫剂。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、在实际使用过程中，农药喷雾助剂的添加可升高水的蒸汽压，减少喷雾过程中雾滴的蒸发与漂移，提高农药在农作物上的沉积量，应用效能高，提高雾滴分布的均匀度，减少喷洒漂移和雾滴蒸发，从而降低农药的使用量，减少了环境污染，并且使农药有效的附着在植物表面，仅3-15％的添加量即可达到预期的产品效果；同时，可有效避免在实际喷雾作业中堵塞喷头等现象的发生；

2、本发明复配性好，可与其他阴离子型助剂混合使用，以降低生产成本，适应性强，对于超细及细度分布不均匀的原药或纯度不高的原药使用该产品仍可取得良好的分散作用，生产出满意的产品；

3、本产品在应用于水分散颗粒剂型农药时，亲水性骨架长链能对农药有效成分微粒形成不可逆的充分包覆，而其所带的电荷能形成有效的电荷层排斥效应，从而有效地阻止颗粒间的团聚及沉降，提高产品的悬浮性能；

4、本产品性能稳定，常温储存，便于运输且使用方便，可广泛于杀虫、除草等水剂和水悬浮剂等剂型，在实际应用中分散性和稳定效果好；

5、制备工艺简单，生产成本低，全程未引入刺激性物质，是一种高效、绿色的农药喷雾助剂。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明，但绝不是对本发明的限制。

实施例1

在反应器中加入50g的顺丁烯二酸酐和1g的过硫酸钾，然后加入蒸馏水，搅拌使之溶解后慢慢滴加25g的丙烯酸；控制温度在65℃左右，按自由基聚合进行合成实验，反应时间为2h，最后得到目标共聚物；将所得的溶液搅拌、冷却至室温，向溶液中滴加溶液总质量3％的硬脂酸镁和3％油酸钠；用氢氧化钠溶液中和体系中的羧酸，用量为体系中羧基摩尔数的50％，得到农药喷雾助剂。

实施例2

在反应器中加入55g的顺丁烯二酸酐和2g的过硫酸钾，然后加入蒸馏水，搅拌使之溶解后慢慢滴加25g的丙烯酸；控制温度在70℃左右，按自由基聚合进行合成实验，反应时间为2h，最后得到目标共聚物；将所得的溶液搅拌、冷却至室温，向溶液中滴加溶液总质量4％的硬脂酸镁和4％油酸钠；用氢氧化钠溶液中和体系中的羧酸，用量为体系中羧基摩尔数的60％，得到农药喷雾助剂。

实施例3

在反应器中加入60g的顺丁烯二酸酐和3g的过硫酸钾，然后加入蒸馏水，搅拌使之溶解后慢慢滴加30g的丙烯酸；控制温度在75℃左右，按自由基聚合进行合成实验，反应时间为2h，最后得到目标共聚物；将所得的溶液搅拌、冷却至室温，向溶液中滴加溶液总质量5％的硬脂酸镁和5％油酸钠；用氢氧化钠溶液中和体系中的羧酸，用量为体系中羧基摩尔数的55％，得到农药喷雾助剂。

为了测试农药药液在植物叶片上的铺展和沉积情况，采用“雾滴测试卡”来检测雾滴的铺展面积和剩余量，雾滴的剩余量用平方厘米的液斑个数表示，液滴的铺展情况用液斑的平均直径表示。

飞机喷雾实验：将七个喷雾测试卡分别固定在80m×50m水稻试验田的顶点、中心和两侧的中点处，采用质量分数为18％草铵膦水剂为空白对照，其他对比处理为药剂+喷雾助剂，其中对照试剂1为市售的有机硅类助剂，对照试剂2为市售的植物油类助剂，试验结果如表1所示：

表1铺展和沉积情况测试结果

由表1可知，本发明农药喷雾助剂对于改善液滴的铺展性和沉降性效果较好，可有效提高液滴在植物叶片的保湿时间。

实施例4

为了测试本发明农药喷雾助剂对药液的润湿性能和最大稳定滞留量的改善，设计实验如下：将农药制剂用水稀释，再按质量比为0.5：100将实施例1农药喷雾助剂加入到所配制剂中并摇匀，选取水稻作为靶标植物，采用质量分数70％的吡虫啉(WDG)为空白对照，其他对比处理为药剂+喷雾助剂，其中对照试剂1为市售的有机硅类助剂，对照试剂2为市售的植物油类助剂，每组实验平行做三次选取平均值，测试结果如表2所示：

表2润湿性能和最大稳定滞留量测试结果

测试对象	表面张力(mN/m)	接触角(°)	滞留量(mg/cm²)
				空白对照	67.3	85.4	1.34
对照试剂1	32.2	28.6	8.68
				对照试剂2	28.7	30.2	8.66
实施例1	27.5	28.8	8.81

由表2可知，本发明农药喷雾助剂与市售的有机硅类助剂和植物油类助剂相比，在降低表面张力和增加药液的滞留量方面效果更好，接触角略大于对照试剂1，但两者相差不大，本发明效果更优。

实施例5

为了测试本发明农药喷雾助剂对农药制剂的防治效果和持效性，设计实验如下，将农药制剂用水稀释，再按质量比为0.5：100将实施例1农药喷雾助剂加入到所配制剂中并摇匀，采用质量分数70％的吡虫啉(WDG)为空白对照，其他对比处理为药剂+喷雾助剂，其中对照试剂1为市售的有机硅类助剂，对照试剂2为市售的植物油类助剂，将试剂分别均匀喷洒在植物叶片上，分别观察在施药7天和14天后，不同液体对麦田灰飞虱的防治效果，每组实验平行做三次选取平均值，测试结果如表3所示：

表3防治效果和持效性测试结果

由表3可知，本发明农药喷雾助剂与市售的有机硅类助剂和植物油类助剂相比，在防治效果和持效性方面效果更优。

实施例6

在反应器中加入50g的顺丁烯二酸酐和1g的过硫酸铵，然后加入蒸馏水，搅拌使之溶解后慢慢滴加25g的丙烯酸；控制温度在65℃左右，按自由基聚合进行合成实验，反应时间为1.5h，最后得到目标共聚物；将所得的溶液搅拌、冷却至室温，向溶液中滴加溶液总质量1％的硬脂酸镁和3％油酸钠；用氢氧化钾溶液中和体系中的羧酸，用量为体系中羧基摩尔数的80％，得到农药喷雾助剂，将制得的农药喷雾助剂用于飞机喷洒农药，农药喷雾助剂的使用量为农药喷液量总重量的3％。

实施例7

在反应器中加入60g的顺丁烯二酸酐和10g的过硫酸钾，然后加入蒸馏水，搅拌使之溶解后慢慢滴加30g的丙烯酸；控制温度在75℃左右，按自由基聚合进行合成实验，反应时间为2.5h，最后得到目标共聚物；将所得的溶液搅拌、冷却至室温，向溶液中滴加溶液总质量5％的硬脂酸镁和5％油酸钠；用氨水溶液中和体系中的羧酸，用量为体系中羧基摩尔数的100％，得到农药喷雾助剂，将制得的农药喷雾助剂用于飞机喷洒农药，农药喷雾助剂的使用量为农药喷液量总重量的8％，在大风、高温或雨水天气条件下，农药喷雾助剂的使用量为农药喷液量总重量的15％。

Claims

1.一种农药喷雾助剂，其特征在于，所述的农药喷雾助剂是在丙烯酸、顺丁烯二酸酐和引发剂共聚后的共聚物乳液中添加油酸钠和硬脂酸镁制备得到，所述的丙烯酸、顺丁烯二酸酐和引发剂重量份为：

丙烯酸 25-30份，

顺丁烯二酸酐 50-60份，

引发剂 1-10份，

2.根据权利要求1所述的一种农药喷雾助剂，其特征在于，所述的引发剂选自过硫酸钾或过硫酸铵。

3.一种如权利要求1所述的农药喷雾助剂的制备方法，其特征在于，具体采用以下步骤：

4.根据权利要求3所述的农药喷雾助剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)共聚的温度控制在65-75℃，共聚的时间控制在1.5-2.5h。

5.根据权利要求3所述的农药喷雾助剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)得到的共聚物乳液冷却至室温后添加硬脂酸镁和油酸钠。

6.根据权利要求3所述的农药喷雾助剂的制备方法，其特征在于，在制得的农药喷雾助剂中加入中和剂中和混合液中的羧基。

7.根据权利要求6所述的农药喷雾助剂的制备方法，其特征在于，所述的中和剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、三乙胺或氨水溶液中的一种或多种，中和剂的添加量为混合液中羧基摩尔数的50-100％。

8.一种如权利要求1所述的农药喷雾助剂的应用，其特征在于，所述的农药喷雾助剂用于飞机喷洒农药，农药喷雾助剂的使用量为农药喷液量总重量的3-15％。

9.一种如权利要求8所述的农药喷雾助剂的应用，其特征在于，在大风、高温或雨水天气条件下，农药喷雾助剂的使用量为农药喷液量总重量的8-15％。