[发明专利]一种全氟丁基改性聚乙烯亚胺大分子含氟表面活性剂及其制备与在农药缓释中的应用

说明书

本发明公开了一种全氟丁基改性聚乙烯亚胺大分子含氟表面活性剂及其制备与在农药缓释中的应用，属于农药缓释技术领域。以对羟基苯甲醛为起始原料，与全氟丁基磺酰氟进行磺酸酯化得到中间体，中间体再与PEI发生还原胺化反应得到全氟丁基改性聚乙烯亚胺大分子含氟表面活性剂，其具有表面活性高、临界胶束浓度低、易形成球形胶束的特点，能够作为农药缓释剂型载体材料。以该含氟表面活性剂为载体、一种杀菌剂或杀菌剂组合物为农药活性成分，通过溶剂挥发法可制备得到农药缓释剂型。本发明含氟表面活性剂不含全氟辛基类基团，其合成路线短，产率高，原料廉价易得；以其为载体材料用于农药缓释剂具有优良的使用效果。

技术领域

本发明属于农药缓释技术领域，具体涉及一种全氟丁基改性聚乙烯亚胺大分子含氟表面活性剂及其制备方法与其在农药缓释中的应用。

背景技术

联合国粮食及农业组织(FAO)预测到2050年世界人口将增至98亿，如何保证粮食的可持续供应是一个严峻的问题。然而，由于害虫、疾病和杂草的危害，农作物的产量和质量急剧下滑。比如，全球大约有9000多种昆虫和螨虫，50000多种植物病原体和8000多种杂草，对农作物造成了巨大的损害。因此，为了保护农作物，增加农业生产积极性，农药的使用必不可少。据农业部门报道，如果不使用农药，水果每年减产约78％，蔬菜每年减产约54％，谷类作物每年减产约32％。

按《中国农业百科全书·农药卷》的定义，农药是指用来防治危害农林牧业生产的有害生物(害虫、害螨、线虫、病原菌、杂草及鼠类)和调节植物生长的化学药品。农药的使用主要面临着三个问题(Int.J.Environ.Sci.Technol.2016,13,2977-2994)：一是农药活性成分水溶解性低造成的生物可利用度低的问题，比如杀虫剂辣椒素在水中的溶解度为60mg/L，鱼藤酮的溶解度只有0.002mg/L；除草剂异丙甲草胺的溶解度为530mg/L，咪鲜胺的溶解度为 340mg/L；除草剂莠去津的溶解度为28mg/L。二是选择性差，对非靶标生物具有药害行为，比如除草剂百草枯通过接触可以杀灭非靶标绿色植物；杀虫剂苄氯菊酯也能作用于非靶标节肢动物，如蜘蛛等。三是无控制释放到环境，多数情况下农药的实际使用量大大超过杀灭有害生物所需要的农药剂量，因为其中60～70％的农药活性成分通过渗析、挥发、固定或浸出等方式迁移到环境中，无法到达靶标位点，没有发挥应有的作用，比如除草剂甲草胺和杀虫剂吡虫啉通过增大浓度弥补其因为无控制释放行为的损失。

在当前新农药创制存在投入大、周期长的情况下，高效利用现有优秀农药品种是保障粮食作物安全，实现稳产增收的有效途径。控制释放是农药有效利用的核心科学问题之一，对于发展有效、安全和绿色农药剂型具有重要意义。农药控释体系由农药活性成分和基质材料组成，这些基质材料包括有机溶剂、表面活性剂、乳化剂、粘土、推进剂等，称为农药助剂，可以有效提高农药剂型中活性成分的药效和性能，延长活性成分保质期，保护活性成分不受光照等自然因素而分解。