[发明专利]一种聚合物包膜控释农药颗粒剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚合物包膜控释农药颗粒剂及其制备方法。

背景技术

农药可以预防、消灭或者控制危害农业、林业的病、虫、草和其他有害生物，是农业增产保收的重要保证。根据联合国粮农组织（FAO）统计，全世界使用农药防治病虫害挽回的农产品损失约占粮食总产量的30%。我国是一个农业大国，也是一个人口大国。由于人口激增、耕地减少、农业生物灾害频发，粮食供需矛盾日益加剧，粮食安全受到严重威胁。为保证粮食产量，每年都有大量的农药投入到农业生产中去，并且用量逐年迅速增长，据统计，我国每年化学防治面积高达4亿公顷，化学农药原药年生产增速超过20%。由此可见，农药已经成为现代农业必不可少的农资投入。

然而，农药的广泛应用带来了严重的环境污染，服务人类的同时，也威胁着人类的健康，这与传统农药剂型本身性质的缺陷有很大关系。当传统制剂施用到农田后，总会受到渗透、蒸发、降解（包括光解、水解、微生物降解等）的作用，易流失，药效差，持效期短。传统农药的有效利用率只有20%～30%，90%的传统农药在持效期、释放特性方面都不能满足作物需求。农药缓释剂能延长农药持效期，减少施药次数，有效提高利用率，降低有效成分流失，进而减少污染。因此，农药缓释剂成为农药制剂发展的主要方向。

目前国内外缓释剂型主要分为物理型和化学型。物理型包括微胶囊剂、吸附剂、均一剂和包结化合物；化学型为通过化学作用合成含农药有效成分基团的惰性衍生物（US20060188572、US20030031694、EP1142477、El-Refaie Kenawy，2001）。化学型对农药有效成分的化学结构要求苛刻，需要具备特定官能团，发展受到很大限制；缓释剂研究更多集中在物理型缓释剂的研发上。

物理型农药缓释剂分为微胶囊剂、均一剂、吸附剂和包结化合物。微胶囊剂是出现最早、研究最多、最成熟的缓释剂型（US20030013612、US7070795、WO2001068234、WO2001068234、US6730635、WO07033931、WO2006092409、CN200810132625），微胶囊剂缓释效果较好，适用范围广，已制成微胶囊剂的有效成分有杀螟硫磷、甲基对硫磷、除虫菊酯等20多个品种。但其工艺繁琐，制备成本高，包膜材料使用多，膜材难降解，容易造成环境污染。均一剂和吸附剂（Doane，1990、US5516520、US4439488、CN200810132625、CN1951186A、CN201010534717.6、Cardoso，2006等，）制备工艺相对简单，成本较低。杜邦公司申请专利US4435383和US4557929，发明了一种固体颗粒剂，用疏水不饱和单体苯乙烯和α-甲基苯乙烯共聚物作为基质，装载农药。1987年Schreiber等在Weed Science杂志上报道了一种用淀粉黄原酸酯包裹除草剂氟乐灵的方法，该制剂在大田试验中效果良好；2001年Zhu和Zhuo在European Polymer Journal杂志上报道了用淀粉-乙烯醇共聚物做基质，制备除草剂2,4,6-三氯苯氧基乙酸均一剂，此类用改性淀粉做基质的方法在US5516520、CN1951186A中也有报道；2003年Zhao和Wilkins在J.Agric.Food Chem.杂志上报道了一种用可降解天然高分子材料木质素作基质装载除草剂伏草隆，制备颗粒缓释剂的方法；2009年Voinova在Applied Biochemistry and Microbiology杂志上发表研究成果，报道用微生物聚合物聚羟基脂肪酸作基质装载杀虫剂的方法，所用材料降解性能良好；Celis等于2002年在J.Agric.Food Chem.杂志上报道了用无机、有机粘土，吸附除草剂环嗪酮，有效延长持效期同时，降低农药的淋溶损失；EP1142477A2描述了一种用活性炭吸附农药制备缓释固体颗粒制剂的方法；Cardoso等于2006年在J.Agric.Food Chem.杂志上报道了一种用阴离子交换吸附材料水滑石装载酸性除草剂实现缓释的方法，采用相同原理，国内专利CN200710116303发明了一种吡虫啉/类水滑石纳米杂化物的制备方法。但均一剂和吸附制剂存在缓释效果差、持效期短（缓释期一般在一周以内）、稳定性差的问题。