懸浮劑簡介及相關(guān)難點(diǎn)_蘇州氧化鋯珠廠家解說
2022-02-19
懸浮劑是以水為介質(zhì)，借助某些助劑，通過砂磨粉碎，將不溶或微溶于水的固體原藥均勻地分散于水中，形成一種顆粒細(xì)小的高懸浮、能流動的穩(wěn)定的液固態(tài)體系。
懸浮劑近年來發(fā)展迅猛，主要是由于該劑型具有分散性好、表面鋪展與黏著力好、環(huán)保、使用方便、低成本等優(yōu)點(diǎn)。但該劑型在研發(fā)過程中也存在著貯存易分層膏化、對配方體系較敏感的問題。懸浮劑貯存穩(wěn)定性問題一直是制約懸浮劑開發(fā)生產(chǎn)的主要難題。
農(nóng)藥懸浮劑貯存不穩(wěn)定是因?yàn)閼腋┍旧硎且粋€(gè)高度分散的多相復(fù)雜體系，其組成除有效成分及分散介質(zhì)外，還有較多的助劑成分。它始終以一種高濃度懸浮液的形態(tài)存在，在長期貯存時(shí)，可能會出現(xiàn)化學(xué)不穩(wěn)定，而我們更經(jīng)常遇到的則是物理穩(wěn)定性問題。
農(nóng)藥懸浮劑物理穩(wěn)定性問題通常牽涉到三個(gè)方面：① 粒子間相互作用而引起絮凝和聚集現(xiàn)象；② 奧氏熟化作用；③ 因重力作用導(dǎo)致的分層和粒子沉降?？赏ㄟ^DLVO理論、奧氏熟化及Stokes公式來解釋出現(xiàn)問題的原因。
懸浮劑大多數(shù)物理穩(wěn)定性差是由于粒子的布朗運(yùn)動期間碰撞而引起分散相中粒子的絮凝和凝聚，乃至聚集，以及粒子間的范德華力導(dǎo)致不可逆凝聚和聚集（圖4）。為改善這種情況，可以給粒子足夠的保護(hù)層，來防止粒子間吸引聚集，即可以通過提供靜電斥力的離子型分散劑，也可用提供空間位阻效應(yīng)的非離子型分散劑，或用性能更優(yōu)的聚合表面活性劑分散劑。
懸浮劑體系屬于熱力學(xué)上不穩(wěn)定體系，隨時(shí)間推移，會表現(xiàn)出粒子大小和分布朝較大粒子方向移動，即結(jié)晶長大。這種依靠消耗小粒子形成大粒子的過程稱為奧氏熟化，它是由粒子大小與溶解度不同而引起的效應(yīng)（圖5）。這個(gè)問題可以通過改變加工工藝得到窄的粒徑分布來解決。一般來說，當(dāng)農(nóng)藥活性成分在水中溶解度低于100 mg/L時(shí)，將很少產(chǎn)生這種結(jié)晶長大現(xiàn)象。
在重力作用下，懸浮液傾向于分層和沉淀。按Stokes公式可知球形粒子沉降速度（V）與粒子直徑的平方（d2）、分散相密度和分散介質(zhì)密度差成正比，同時(shí)還與分散介質(zhì)的粘度（）成反比（圖6）。當(dāng)前兩項(xiàng)任何改變對粒子沉降速度影響已很小時(shí)，可以通過增加分散介質(zhì)的粘度，可明顯阻止和延緩粒子沉降速度，改善懸浮劑的分層和沉淀，這是容易做到的。但應(yīng)注意的是，增稠劑使用不當(dāng)時(shí)，更易固化。
綜上，保持農(nóng)藥懸浮劑貯存期物理穩(wěn)定性，可通過配方和加工工藝控制懸浮物積聚、沉降和晶體生長。
分散劑是用來抑制分散相中粒子的絮凝和凝聚，起著穩(wěn)定懸浮劑劑型和促進(jìn)分散液加入水中稀釋成均勻懸浮液的作用，有利于用戶噴施到靶標(biāo)。目前常見的分散劑主要有：陰離子型、非離子型和聚合物型。
陰離子型分散劑在水中解離并形成一種電荷離子，親油基團(tuán)吸附在農(nóng)藥活性成分粒子表面，其親水基團(tuán)伸入水相，通過粒子間靜電斥力來穩(wěn)定分散懸浮液。目前，懸浮劑中常用的分散劑有：木質(zhì)素磺酸鹽、萘磺酸鹽、烷基萘磺酸鹽甲醛縮合物、硫酸鹽和磷酸鹽類等。非離子型分散劑的效率與吸附能力有關(guān)。親油基團(tuán)吸附在農(nóng)藥粒子表面上、親水鏈伸入水相中，在農(nóng)藥粒子周圍形成一種水合層，起著空間位阻作用，防止粒子間碰撞而產(chǎn)生絮凝和凝聚。這種非離子型分散劑可通過改變EO或PO鏈長，設(shè)計(jì)定制分子，在懸浮劑中可起到有效分散作用，易修正親水和親油之間平衡。在懸浮劑中可用的非離子型分散劑有：烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、多芳基酚聚氧乙烯醚、EO—PO嵌段共聚物非離子型分散劑等，分子量越大的分散劑其吸附能力越強(qiáng)，不易脫吸，有利于穩(wěn)定。
近年來，特別引人注意的是一種以聚甲基丙烯酸/甲基丙烯酸酯共聚物作為骨架，其吸附鏈錨定在粒子上并以合適長度的聚氧乙烯鏈作為親水鏈伸入水中的梳型共聚物（高分子聚羧酸分散劑）。這種梳型共聚物分子量較高，空間位阻大，在水中溶解不會增加粘度，在穩(wěn)定高濃度懸浮劑中是十分有效的。
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