本发明涉及农药的制备方法,具体为一种用于制备阿维菌素纳米二氧化硅控释剂的方法。
背景技术:
传统的施药方法因风吹、日晒、雨淋而造成的农药流失和分解通常达60%~90%,因此反复喷施,用药量成倍增长,造成巨大浪费和危害。着眼于现有的农药品种加工剂型和配方的改进,物理化学性能和施用方法的改良,开发新用途,就显得特别重要。把农药制成按必要剂量、在特定的时间内、持续稳定地到达需要场所,以保持足够的持效期的农药缓释剂,最能经济合理地使用农药,把农药对环境的污染降至最低限度,因而是农药制剂发展的主要方向。如今,农药微胶囊技术已经有了一定的发展,但是仍然存在一些不足。如:微囊的粒径过大,农药负载率低,有突释现象等问题。
经文献检索,《农药》2004年2月第43卷第2期73-75;《农药学学报》2006年第8卷第1期77-82;《云南化工》2007年2月第34卷第1期16-19;《中国农业科学》2007年40卷第12期2753-2758等,报道了利用界面聚合法,以脲醛树脂、蜜胺树脂等为壁囊材料,制备了溴氰菊酯、阿维菌素、毒死蜱的微胶囊。该方法形成的微胶囊形态较好、包封率高,但形成的液滴的平均粒径较大。专利cn92104615、us6113935报道了通过三聚氰胺-甲醛在农药表面缩聚制备农药微囊的方法。us5160529报道了通过聚氨酯的自缩合作用,形成酰胺类除草剂的微囊。以上所述的这些方法制备的微胶囊能够起到缓释的作用,但是由于粒径较大,在使用过程中,对靶标的附着性和渗透能力较差。
文章《北京化工大学学报》2007年34卷第4期337-340,报道了sio2为缓释载体,利用超临界包埋法来制备了阿维菌素固态粉体纳米缓释剂,该粉体经水分散后粒径为200-500nm,这类制剂具有缓释性能,并且粒径达到纳米级,但是,仍然存在负载率低的缺点。文章《高分子材料科学与工程》2007年24卷第2期35-38中,利用了微乳聚合法制备农药微胶囊,虽然微囊粒径达到纳米级,但是需要加入大量乳化剂,并且农药含量低,制备成本较高。
技术实现要素:
本发明目的在于针对现有制备农药微胶囊中存在的不足,提供一种利用细乳液法来制备纳米级的农药微胶囊的新方法。
具体技术方案为:一种用于制备阿维菌素纳米二氧化硅控释剂的方法,包括以下过程,将阿维菌素、二氧化硅单体、交联剂、乳化剂混合剪切乳化制得细乳液,细乳液通过搅拌,促进二氧化硅单体的水解交联,得到纳米二氧化硅微囊。
进一步的具体过程为:
(1)将1-50份的乳化剂加入到100-300份的水中,混合均匀;
(2)将1-50份二氧化硅单体、1-50份的交联剂以及1-100份阿维菌素,一起混合均匀;
(3)将以上两个步骤混合物混合形成细乳液,再将细乳液加入到四口烧瓶中,在0-40℃条件下搅拌10-30min,剪切制得阿维菌素二氧化硅胶囊控释剂。
其中,所述的乳化剂选自阴离子、阳离子或非离子性乳化剂中的一种或几种。
进一步的,乳化剂为烷基苯磺酸盐、脂肪醇硫酸盐、烷基酚聚氧乙烯醚、烷基苯基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚、烷基苯基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚、nno、bx、ls、木质素磺酸盐、羧甲基纤维素盐类、烷基磺酸盐、脂肪醇硫酸盐、烷基硫酸盐、油酸盐、琥珀酸二辛酯磺酸盐、二丁基萘磺酸盐或平平加、明胶、黄原胶、阿拉伯胶中的一种或几种。
其中,所述的二氧化硅单体为正硅酸乙酯、乙烯基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷等的一种或几种。
本发明提供的一种用于制备阿维菌素纳米二氧化硅控释剂的方法,采用的细乳液法,首先将阿维菌素、二氧化硅单体、交联剂、乳化剂剪切乳化制备成细乳液,然后通过单体水解交联得到农药纳米微囊。利用细乳液法,形成一系列的纳米级的小液滴,类似纳米反应器,使得溶剂单体及交联剂等在液滴表面水解交联,农药更好的被包覆,增加了负载率。同时,该方法制得的纳米农药粒径在10~500nm,另外,其聚合效率高,易于控制,水为连续相,传热效果好,对环境安全。
具体实施方式
下面结合具体的实施例来进一步阐述本发明。
实施例1
1)将0.3g十二烷基硫酸钠(sds)溶于50ml去离子水中,得到0.6%的乳化剂水溶液;
2)1.5g正硅酸乙酯、1.0g3-氨丙基三乙氧基硅烷、1.5g阿维菌素混合均匀;
将水相和油相混合,室温下高速剪切乳化30min,得到了阿维菌素纳米胶囊。
通过扫描电镜观察为均匀球体,其平均粒径为500nm,通过高效液相色谱检测(hplc)其悬浮率为96%,负载率达到94%。
实施例2
1)将0.6g烷基酚甲醛树脂聚氧乙基醚(700#)与0.2g十二烷基苯磺酸钙(500#)溶于50ml去离子水中,得到1.6%乳化剂的水溶液;
2)3.6g正硅酸甲酯、2.0g二甲基二甲氧基硅烷、3.0g阿维菌素混合均匀;
3)将水相和油相混合,30℃剪切乳化40min,得到阿维菌素纳米胶囊。
通过扫描电镜观察为均匀球体,其平均粒径为200nm,通过高效液相色谱检测(hplc)其悬浮率为94%,负载率达到93%。
实施例3
1)将0.5g苯乙基苯基聚氧丙基醚(1600#)溶于50ml去离子水中,得到1.0%的乳化剂水溶液;
2)3.0g正硅酸乙酯、8g甲基苯乙烯、2.5g阿维菌素混合均匀;
3)将水相和油相混合,35℃剪切乳化1.5h,得到阿维菌素纳米胶囊。
通过扫描电镜观察为均匀球体,其平均粒径为65nm,通过高效液相色谱检测(hplc)其悬浮率为92%,负载率达到91%。
实施例4
1)将0.8g蓖麻油聚氧乙烯(40)醚(el-40)同0.2g十二烷基硫酸钠溶于50ml去离子水中,得到2.0%的乳化剂的水溶液;
2)4.8g正硅酸乙酯、10g二甲基二甲氧基硅烷、4.0g阿维菌素混合均匀;
3)将水相和油相混合,冰水浴中剪切乳化30min,得到阿维菌素纳米胶囊。
通过扫描电镜观察为均匀球体,其平均粒径为45nm,通过高效液相色谱检测(hplc)其悬浮率为91%,负载率达到90%。
实施例5
1)将0.5g烷基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚溶于50ml去离子水中,得到1.0%的乳化剂的水溶液;
2)3.5g正硅酸乙酯、10g3-氨丙基三乙氧基硅烷、3.0g阿维菌素混合均匀;
3)将水相和油相混合,40℃剪切乳化2h,得到阿维菌素纳米胶囊。
通过扫描电镜观察为均匀球体,其平均粒径为20nm,通过高效液相色谱检测(hplc)其悬浮率为95%,负载率达到87%。
实施例6
1)将0.5g烷基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚溶于50ml去离子水中,得到1.0%的乳化剂的水溶液;
2)4.5g3-氨丙基三乙氧基硅烷、2.0g阿维菌素混合均匀;
3)将水相和油相混合,40℃剪切乳化3h,得到阿维菌素纳米胶囊。
通过扫描电镜观察为均匀球体,其平均粒径为65nm,通过高效液相色谱检测(hplc)其悬浮率为94%,负载率达到90%。