[发明专利]一种含有机硅农药微胶囊的制备方法

说明书

 

技术领域    

    本发明涉及一种含有机硅农药微胶囊的制备方法，属农药微胶囊制备技术领域。

背景技术    

目前，农药的主要剂型是乳油，需要消耗大量有机溶剂，既造成环境污染又造成资源浪费。社会的环保和可持续发展呼唤高效、低毒、无污染的环境友好型农药的出现。农药微胶囊具有安全、低毒、高效、低残留、环境相容性好、持效期长等特点，是现代环境友好型农药的新剂型（US 20110301036A1, 2011. 12. 8; US 20130095158A1, 2013. 4. 18）。

公开号CN102349509A公开了一种木质素脲醛基农药微胶囊的制备方法，该方法以改性木质素、甲醛和尿素为单体，在碱催化下形成水溶性预聚体为连续相，以农药和有机溶剂为分散相，在酸性条件，采用原位聚合法制得木质素脲醛基微胶囊。此微胶囊采用造纸业废弃物麦草碱木质素为囊壁材料，可降低生产成本，但其反应条件较难控制。Wang等以阿维菌素活性物质为囊芯、聚脲树脂为囊壁材料，采用界面聚合法制备阿维菌素微胶囊(Leilei Wang, et al., Advanced Materials Research, 2013, Vol. 634-638, p1090~1094)。此法制备的微胶囊粒径分布较宽，而且采用的反应单体毒性较大，生产过程中对生产人员存在安全隐患。Kong等以昆虫性信息素(十二醇)为囊芯，以明胶和阿拉伯胶为囊壁材料，采用复凝聚法制得微胶囊(Xiangzheng Kong, et al., Biomed Microdevices, 2009, Vol. 11, p275~285)。这种方法制备的微胶囊粒径较均匀，缓释性能较好，但由于明胶和阿拉伯胶都是天然产品，稳定性相对较差，而且阿拉伯胶对中国来说是一种进口产品，大规模的使用将使其成为昂贵的原材料。因此寻找一种价格相对低廉，并且性能稳定的聚阴离子聚合物作为替代品是一个首要解决的问题。

公开号CN102893985A公开了一种通过复凝聚法制备阿维菌素微胶囊的方法，该方法以海藻酸钠取代阿拉伯胶与明胶组合成囊壁材料，以阿维菌素活性物质为囊芯，采用复凝聚法制备阿维菌素微胶囊。但该微胶囊的铺展性能有待进一步提高。如何提高微胶囊的铺展性能，从而提高农药利用率，延长农药的持效期一直是人们研究的重点。

发明内容    

本发明的目的是，克服现有技术的不足，提供一种含有机硅的农药微胶囊的制备方法。

实现本发明的技术方案是，本发明在囊壁材料中引入含硅表面活性剂，在适当的搅拌速率下使农药悬浮液在乳化作用下均匀分散在水相中，通过调节体系pH值，发生复凝聚反应，在合适工艺条件下制备出稳定的、粒径分布均匀、铺展性能好的球形微胶囊。

本发明一种含有机硅的农药微胶囊的制备方法，包括如下步骤：

（1）将质量比为0.5~10:1的明胶与阴离子有机硅表面活性剂溶解于20-60℃的水中；

（2）将羧甲基纤维素钠溶解于70~90℃的水中；加入到步骤（1）所述溶液中，羧甲基纤维素钠与明胶的质量比为0.05~1:1；

（3）将质量比为0.20~10:1的农药悬浮液与明胶、羧甲基纤维素钠和阴离子有机硅表面活性剂加入到步骤（2）所述的溶液中，搅拌分散1~100分钟，获得O/W型乳液；

（4）加入酸和水，发生复凝聚反应；降温到0~15℃，加入交联剂使之固化交联，继续反应2~20小时；

（5）加入碱溶液，调节pH值到7.0~12，升温至30~60℃反应1~3小时即可。

所述的阴离子有机硅表面活性剂的结构通式为：

式中m=0-500，n= 4-60， R=CH₂、CHCH₃，M为碱金属。

本发明中的阴离子有机硅表面活性剂的数均分子量为778~48202。

本发明中的阴离子有机硅表面活性剂是同一分子量分布的聚合物，或者两种或两种以上不同分子量分布的聚合物的混合物。

本发明步骤（3）中的酸是醋酸、盐酸、硫酸、磷酸、柠檬酸或酒石酸，酸的质量百分比浓度为0.05~20%；所述的搅拌速率是220~1000rpm。

本发明步骤（4）中的交联剂是甲醛、乙醛、乙二醛、戊二醛、丁二醛中的一种或多种，交联剂的质量百分比浓度是5~40%。

本发明采用的农药悬浮液为下述任意一种：氯菊酯、甲萘威、速灭威、辛硫磷、毒死蜱。