[发明专利]一种以单宁酸的金属离子螯合物作为囊壁的农药微胶囊及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及农药技术领域，特别涉及一种以单宁酸的金属离子螯合物作为囊壁的农药微胶囊及其制备方法。

背景技术

农药用来防治害虫、害螨、线虫、病原菌、杂草及鼠类等有害生物，在农业生产中起着非常重要的作用，其常规剂型有乳油、水乳剂、可湿性粉剂、悬浮剂等。这些剂型都可以直接兑水后喷雾到植物上，它们的缺点是对施药人员的农药暴露量大，但对操作者实施充分的保护又非常复杂。再加上由于囊壁材料的包裹，赋予了农药新的特性，所以人们对于农药微胶囊的关注程度越来越高。微胶囊是指利用天然的或者人工合成的高分子材料将囊芯包裹，形成粒径在微米级的微型胶囊。囊芯可以是固体或者液体。在农药领域，农药微胶囊具有以下优点：1）控制囊芯物质缓慢释放而延长持效期；2）有了囊壁材料的阻隔，减少了农药活性化合物因外界因素，如光、微生物等引起的降解；3）由于囊壁材料的阻隔减小农药的气味；4）减少挥发性强的农药因飘移而造成相邻作物药害的发生；5）减小农药对施药人员的暴露量等。囊壁材料是影响微胶囊性能的关键因素，因而选择囊壁材料的种类非常重要，而选择囊壁材料的同时也决定了相应的制备方法。目前文献报道的制备农药微胶囊的方法主要有界面聚合法、原位聚合法、乳液聚合法、复凝聚想法、溶剂蒸发法等，其中界面聚合法和原位聚合法最为常用。

原位聚合法操作工序复杂，成本较低，原料易得，但该方法以甲醛为基本原料，由于甲醛是致癌物质，所以对生产者不安全；界面聚合法加工条件简单，但费时，原材料价格高，且囊壁厚度不易控制；上述两种方法制备的囊壁材料可以是脲醛树脂、密胺树脂、酚醛树脂、聚脲和聚氨酯，这些化合物在环境中降解慢，会给环境带来新的压力。同时，由于这些高分子材料降解慢，导致囊芯不能在短期内完全释放，不但造成农药的浪费，也降低了药效。因此，农药微胶囊的囊壁材料应该具备安全性高、易降解、来源广泛等特点。

单宁酸（Tannicacid，TA），又名鞣酸，化学式为C₇₆H₅₂O₄₆，分子质量为1701，性状：淡黄色至浅棕色无定型粉末或松散有光泽的鳞片状或海绵状固体，暴露于空气中能变黑，溶于水，几乎不溶于乙醚、苯、氯仿和石油醚。单宁酸本身毒性很低，被美国食品和药物管理局定为公认安全级，广泛存在于多种树木（如橡树和漆树）的树皮和果实中。单宁酸不是单一的化合物，大致分为两种：1）缩合单宁酸，是黄烷醇衍生物，分子中黄烷醇的2位通过碳-碳键与儿茶酚或苯三酚结合；2）可水解单宁酸，分子中具有酯键，是葡萄糖的没食子酸酯。后一种是常用的单宁酸，本发明即采用可水解单宁酸（结构式见图1）。该单宁酸带有10个酯基天然多酚，Hemingway和Ross等人发现，单宁酸的多个邻位酚羟基结构，可以作为一种多基配体与金属离子发生络合反应，并且3个没食子酰基可以和1个Fe3+反应，生成稳定的八面复合体（结构式如图2所示）。目前，还未见关于单宁酸的金属离子螯合物制备农药微胶囊的相关文献和专利报道。

发明内容

为了弥补以上不足，本发明提供了一种工艺简单、成本低、环境友好的以单宁酸的金属离子螯合物作为囊壁的农药微胶囊及其制备方法。

本发明的技术方案为：

一种农药微胶囊，包括囊芯和囊壁，所述囊芯为农药，以单宁酸的金属离子螯合物作为囊壁。

优选的，所述农药微胶囊的粒径为0.1-50μm，所述囊壁的厚度为4-20nm。

所述的农药微胶囊的制备方法，包括以下步骤：

1）如果农药活性成分呈固态，则将农药活性成分溶于溶剂制成油相；如果农药活性成分呈液态，则以农药活性成分作为油相或采用溶剂稀释后作为油相；油相中农药活性成分的质量分数为10%-100%；

2）将表面活性剂和保护性胶体溶于水得水相；所述油相与表面活性剂的质量比为5:1-20:1，所述油相与保护性胶体的质量比为30:1-200:1，水与表面活性剂的质量比为10:1-80:1；

3）将所述油相和水相混合，均质乳化，搅拌得乳状液，向乳状液中通入保护气，并在30-60℃下保温；

4）向乳状液中加入金属离子溶液和可水解单宁酸溶液，得微胶囊溶液，经过离心、洗涤、干燥即得以可水解单宁酸的金属离子螯合物作为囊壁的农药微胶囊。