[发明专利]一种pH响应型控释农药微囊悬浮剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种pH响应型控释农药微囊悬浮剂，包括如下重量百分比组分：1‑55％囊芯有效成分，2‑25％囊材，0‑15％囊芯溶剂，2‑6％分散剂，0.5‑1％消泡剂，0.5‑2％防腐剂，3‑5％抗冻剂，0.1‑2％增稠剂和余量的水；囊材为由异氰酸酯、聚氨酯软段和含羧基扩链剂交联固化而成的聚氨酯，异氰酸酯、聚氨酯软段和含羧基扩链剂重量比为10‑20:20‑85:4‑30。并且公开了其制备方法。本发明制得的pH响应型控释农药微囊悬浮剂制备工艺简单、质量稳定高效，可根据不同pH调节释放速率。

技术领域

本发明涉及农药微囊技术领域，更具体的说是涉及一种pH响应型控释农药微囊悬浮剂及其制备方法。

背景技术

对作物施用农药进行病虫害防治时，一般只有20-30％被利用，大部分的农药有效成分会残留在环境当中。农药缓释剂能有效降低农药流失率，提高农药利用率。目前农药缓释剂型繁多，但释放特性易受环境的影响，制剂的环境稳定性存在明显缺陷，进而影响实际使用效果。若将环境响应性载体材料应用于农药领域，研究开发出新型环境响应性农药控释剂，将提高农药药效。

近年来，pH响应型农药控释剂已日益受到关注，常见的pH响应性农药控释剂包括微囊粒剂、包结化合物等。专利CN20181005696.7采用一步法合成载药介孔硅，并引入金属离子进行配位改性，制备出具有pH响应性的农药缓释制剂；通过不同金属离子改性，调控农药缓释制剂的表面结构和缓释性能。专利CN20171099740.5以表面修饰C＝C的二氧化硅纳米球为模板，以烯烃基功能单体，pH刺激响应的交联剂，引发剂，在一定的溶剂中，通过蒸馏沉淀聚合得到的一种新型的无机/聚合物复合材料，并将该复合材料应用于农药载体。专利CN20171038104.5海藻酸钠修饰二氧化硅纳米粒，通过层层分子印迹组装氨基、醛基封端二氧化硅，制备成一种pH响应型pickering乳液，再加入农药。以上方法主要通过对二氧化硅材料进行表面修饰以达到pH响应效果，但纳米二氧化硅价格较高，吸附量较低，且制备过程相对其他农药剂型过于复杂，工业化存在难度。专利201410311009.5以十六烷基三甲基氯化铵为水相，阿维和正丁醇为油相，通过多巴胺在乳液界面进行氧化自聚合得到控释微胶囊。该方法合成难度较大，且需要离心洗涤，工艺成本高。专利20131031131.9通过聚合物包覆农药和肥料制备控释农药颗粒剂。该方法通过调整聚合物包膜的疏水/亲水效果调整控释速度，用于颗粒较大的肥料尚可，但单独用于农药制剂，容易产生药效不均匀问题。

因此，亟待提供一种制备工艺简单、质量稳定高效，能根据pH不同进行控释的农药微囊悬浮剂。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种pH响应型控释农药微囊悬浮剂及其制备方法，通过引入含羧基扩链剂得到改性的聚氨酯囊材，使其具有pH值敏感性。通过调整羧基数量和分布，控制微囊在不同pH环境下以不同速率释放，进而使农药根据环境pH的差异而以不同的速率释放，达到精准施药目的。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种pH响应型控释农药微囊悬浮剂，包括如下重量百分比组分：1-55％囊芯有效成分，2-25％囊材，0-15％囊芯溶剂，2-6％分散剂，0.5-1％消泡剂，0.5-2％防腐剂，3-5％抗冻剂，0.1-2％增稠剂和余量的水；

囊材为由异氰酸酯、聚氨酯软段和含羧基扩链剂交联固化而成的聚氨酯，异氰酸酯、聚氨酯软段和含羧基扩链剂重量比为10-20:20-85:4-30。

改性后的聚氨酯上羧基在酸性条件下可与聚合物链段形成氢键,使聚氨酯囊材的亲水性降低,孔隙率降低，释放缓慢；在弱碱性条件下,羧基全部离解成羧基离子，分子链间的氢键作用减弱，亲水性增强,同时其静电斥力使得分子链相互排斥而扩张,孔隙度增大，释放速度变快。

进一步优选地，异氰酸酯，聚氨酯软段和含羧基扩链剂重量比为10-20:50-85:4-30。