利用酯化淀粉和油酸甲酯制备高效氯氟氰菊酯水乳剂
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一
张 源 梁启 富 张小兵 刘 峰
泰安 ２ １ １ ） ７ ０ ８
（ 山东农业 大学农药 毒理 与应用技术省级重点实验室
摘
要 以辛烯基琥 珀酸淀粉钠和油 酸 甲酯分别 为替代乳化剂 和溶剂 ， 采用浓缩乳化 法制备 了高 度稳定 的
２５ ． ％高效氯氟氰菊酯水乳剂 ， 通过测定乳液油滴粒径分布 ， 结合乳 液外 观研究 了乳 化方法 、 预处理液 中辛烯 基琥珀酸淀粉钠质量分数 、 转速和剪切时间等工艺条件对乳 液稳定性 的影响 。研究结果 表 明， 辛烯基琥 珀酸 淀粉钠 对油酸甲酯具 有较 好乳 化效果 ， 以其为乳化 剂可制备 高度稳定 的 ２５ ． ％高效氯氟 氰菊酯水 乳剂 ， 油滴 平均粒径在 １２Ｉ ． ｍ左右 ， ｘ 且加速试验 ［ ５ 即（４±２ Ｃ密封 １ ］ ）ｏ ４ｄ 和常温储存 ６个月后平均粒径仅增长 了０ １— ． ０ ３ ｍ， ． 外观无变化 ； 采用浓缩乳化法且预处理液 中辛烯基琥珀酸淀粉钠质量分数在 １％ 一 ５ 时乳液稳定 ５ ２％
辛烯基琥珀酸淀粉钠属于阴离子型表面活性剂通过吸附于油水界面提供静电斥力和空间位阻来阻止油滴的合并和长大当辛烯基琥珀酸淀粉钠用量小于4时随着其用量的增大吸附在油滴表面的辛烯基琥珀酸淀粉钠分子数增多油滴间静电斥力和空间位阻作用增大当辛烯基琥珀酸淀粉钠用量达4时其在油滴表面的吸附接近饱和再增加辛烯基琥珀酸淀粉钠的用量油滴粒径变化较辛烯基琥珀酸淀粉钠用量对乳液油滴平均粒径和跨距的影响fig1effectsosamodifiedstarchcontentoilmeandiameteremulsions口
好的乳化稳定性 ， 且原料可再生 、 无毒和易降解 Ｊ现 已被美洲 、 ， 欧洲和亚太地区的主要 国家批准使用 ，
ＷＨＯ Ｆ Ｏ（Ｎ ：４０１８ ／ Ａ ＩＳ １５ ９２年 ） 评价 其 日许量 无 需 作特 殊 的规 定 ， 用 于食 品中 ， 对 该 类 淀粉 使 用 范 可 并 围没有 限制 。目前关 于酯化 淀粉 作为 乳化 剂 的研 究 主 要集 中在食 品和 医 药等 行业 ， 尚未 见 在农 药 常 规 制剂 加工 中应用 的报 道 。辛 烯 基 琥 珀酸 淀 粉 钠 有望 作 为 低 毒 和环 境 友 好 的乳 化 剂 用 于农 药 制 剂 开
第１ 期
张源等 ： 利用酯 化淀粉和油酸 甲酯制备高效氯氟氰菊酯水乳剂
分布进行了对 比， 为酯化淀粉和油酸 甲酯在农药水 乳剂 中的进一步应用提供参考。
１ 实验部分
１ １ 仪器 和试 剂 ．
‘
Ｂ ５型 高剪 切分 散乳 化均 质机 （ 国 Ｂ Ｔ ，ＳＰ Ｐ ６ 型 激光粒 度分 析仪 （ ２ 德 Ｒ ）Ｌ －Ｏ （ ） 珠海 欧美 克科技 有 限公
中图分类号 ：６ ８ ０ ４
ＤＯ ：０ ３ ２ ／ Ｐ Ｊ １ ９ ．０１ ． ０ ３ Ｉ１ ．７ ４ Ｓ ．．０ ５２ ２ ００ １
农 药水乳 剂 以其成本 低廉 、 效安全 和环 境相 容性较 好等 优点 正逐 渐成为 农药新 剂 型 的发 展方 向 ， 高
具有广阔的应用前景 。 水乳剂加工中必须借助乳化剂阻止油滴合并和粒径长大 以维持乳液稳定 。目 前在我国加工的水乳剂中， 尚使用大量环境相容性差 的传统乳化剂 （ 如烷基酚聚氧 乙烯醚 ） 和芳烃类溶 剂（ 如二 甲苯 ）对人畜健康 、 ， 环境和地下水存在着威胁 。而且也成为限制我 国农药制剂出 口的瓶 ４，
第２ ９卷 第 １ 期
２１ ０ ２年 １ 月
应 用 化 学
ＣＨＩ Ｓ ＯＵＲＮ Ｐ ＥＤ Ｃ ＮＥ Ｅ Ｊ ＡＬ ＯＦ ＡＰ Ｕ ＨＥＭＩＴＲ Ｓ Ｙ
Ｖｏ ． ９ Ｉ ｓ １ １２ ｓ ．
Ｊ ｎ ２ １ ａ ．０ １
利 用酯 化 淀 粉 和 油 酸 甲酯 制备 高效 氯 氟 氰 菊 酯 水 乳 剂
药剂制剂相对毒性高 、 不良气味严重 ， 不适合室内使用 Ｊ 。 本研究探讨了以环境相容性好 、 无不良气味的酯化淀粉和油酸甲酯分别为乳化剂和溶剂制备高度
稳 定 的高效 氯氟 氰菊酯 水乳 剂 的可行性 ， 究 了工艺 条件对 乳液稳 定性 的影 响 ， 与常 规水 乳剂 的粒径 研 并
２ １ －１１ ０ １ —７收稿 ，０ １０ －８修 回 ０ ２ １ －３０
性较好 ， 高转速可 降低油滴平均粒径 ， 提 但对 乳液均一 性无显 著影响 ， 延长剪 切时 间对 油滴平 均粒径影 响不
大， 但有利 于提高乳液均一性 ； 辛烯基琥 珀酸淀粉钠 为乳化 剂制备 的高效氯氟氰菊 酯水 乳剂稳定性 优于常规
水乳剂 。
ห้องสมุดไป่ตู้关键词
高效氯氟氰菊酯 ， 水乳剂 ， 辛烯 基琥 珀酸淀粉 钠 ， 油酸 甲酯 ， 粒径分布 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０００ １ （０ ２ ｏ －１６ ７ １０ －５ ８ ２ １ ） ｌ ０ － ０ ０
公益性行业（ 农业 ） 科研专项经费项 目（ ０９ ３ ３ ） ２０ ０ ０ ３ 通讯联系人 ： 刘峰 ， 副教授； ｅ Ｆ ｘ０ ３ ． ４ ６ １ Ｅ ｍ ｉ ｆ ＠ｓａ ．ｄ ．ｎ 研究方 向： Ｔ ｌ ａ ：５ ８ ２ ２ １ ； — ａ ：ｉ ｄｕ ｅ ｕ ｃ ； ／ ８ ｌｌ ｕ 农药制剂
颈 。近年来 ， 国正逐 步加 强对农 药加 工 中使用 表 面 活性 剂 和溶 剂 安全 性 和环 保 性 的管 理 ， 规 、 我 常 非 环境 友好 表 面活性 剂和溶 剂 限用 、 禁用 和替代 工作 已经进 入议 事 日程 。因此 ， 寻找 适合 农 药加 工 中 的新 型 绿色 环保乳 化剂 和溶 剂势 在必行 。 辛 烯基琥 珀 酸淀粉钠 （ Ｓ — ｏｉｅ ｔｒｈ 是 由辛烯 基琥 珀酸 酐 与原淀粉 酯化 而成 的变 性淀 粉 ， Ｏ Ａ ｍ ｄ ｄｓ ｃ ） ｉ ｆ ａ 淀 粉 的长链 上 同时 引进 了亲水基 （ 酸基 团 ） 羧 和疏 水基 （ 烯基 长链 ） 因而 具有 亲水 亲油 的乳 化性 质 。由于 ， 辛 烯基 琥珀 酸淀粉 钠有 较大 的相对 分子 质量 ， 在油／ 界 面处 可形 成一 层 强 度很 大 的 薄膜 ， 水 因而 具有 良
发。 油酸甲酯是一种环保的生物柴油 ， 具有可再生 、 毒性小 、 生物降解快、 环境相容性好 、 闪点高和贮运
安 全等 优点 ， 符合 未来农 药 剂型发 展对 溶剂 的要求 。高效氯 氟氰 菊酯 是拟 除虫菊 酯类 杀 虫剂 ， 虫 毒力 杀
高、 击倒快 、 杀虫谱广和环境安全性好 ， 广泛用于 田间害虫和室内卫生害虫防治， 利用传统溶剂配制的该
张 源 梁启 富 张小兵 刘 峰
泰安 ２ １ １ ） ７ ０ ８
（ 山东农业 大学农药 毒理 与应用技术省级重点实验室
摘
要 以辛烯基琥 珀酸淀粉钠和油 酸 甲酯分别 为替代乳化剂 和溶剂 ， 采用浓缩乳化 法制备 了高 度稳定 的
２５ ． ％高效氯氟氰菊酯水乳剂 ， 通过测定乳液油滴粒径分布 ， 结合乳 液外 观研究 了乳 化方法 、 预处理液 中辛烯 基琥珀酸淀粉钠质量分数 、 转速和剪切时间等工艺条件对乳 液稳定性 的影响 。研究结果 表 明， 辛烯基琥 珀酸 淀粉钠 对油酸甲酯具 有较 好乳 化效果 ， 以其为乳化 剂可制备 高度稳定 的 ２５ ． ％高效氯氟 氰菊酯水 乳剂 ， 油滴 平均粒径在 １２Ｉ ． ｍ左右 ， ｘ 且加速试验 ［ ５ 即（４±２ Ｃ密封 １ ］ ）ｏ ４ｄ 和常温储存 ６个月后平均粒径仅增长 了０ １— ． ０ ３ ｍ， ． 外观无变化 ； 采用浓缩乳化法且预处理液 中辛烯基琥珀酸淀粉钠质量分数在 １％ 一 ５ 时乳液稳定 ５ ２％
辛烯基琥珀酸淀粉钠属于阴离子型表面活性剂通过吸附于油水界面提供静电斥力和空间位阻来阻止油滴的合并和长大当辛烯基琥珀酸淀粉钠用量小于4时随着其用量的增大吸附在油滴表面的辛烯基琥珀酸淀粉钠分子数增多油滴间静电斥力和空间位阻作用增大当辛烯基琥珀酸淀粉钠用量达4时其在油滴表面的吸附接近饱和再增加辛烯基琥珀酸淀粉钠的用量油滴粒径变化较辛烯基琥珀酸淀粉钠用量对乳液油滴平均粒径和跨距的影响fig1effectsosamodifiedstarchcontentoilmeandiameteremulsions口
好的乳化稳定性 ， 且原料可再生 、 无毒和易降解 Ｊ现 已被美洲 、 ， 欧洲和亚太地区的主要 国家批准使用 ，
ＷＨＯ Ｆ Ｏ（Ｎ ：４０１８ ／ Ａ ＩＳ １５ ９２年 ） 评价 其 日许量 无 需 作特 殊 的规 定 ， 用 于食 品中 ， 对 该 类 淀粉 使 用 范 可 并 围没有 限制 。目前关 于酯化 淀粉 作为 乳化 剂 的研 究 主 要集 中在食 品和 医 药等 行业 ， 尚未 见 在农 药 常 规 制剂 加工 中应用 的报 道 。辛 烯 基 琥 珀酸 淀 粉 钠 有望 作 为 低 毒 和环 境 友 好 的乳 化 剂 用 于农 药 制 剂 开
第１ 期
张源等 ： 利用酯 化淀粉和油酸 甲酯制备高效氯氟氰菊酯水乳剂
分布进行了对 比， 为酯化淀粉和油酸 甲酯在农药水 乳剂 中的进一步应用提供参考。
１ 实验部分
１ １ 仪器 和试 剂 ．
‘
Ｂ ５型 高剪 切分 散乳 化均 质机 （ 国 Ｂ Ｔ ，ＳＰ Ｐ ６ 型 激光粒 度分 析仪 （ ２ 德 Ｒ ）Ｌ －Ｏ （ ） 珠海 欧美 克科技 有 限公
中图分类号 ：６ ８ ０ ４
ＤＯ ：０ ３ ２ ／ Ｐ Ｊ １ ９ ．０１ ． ０ ３ Ｉ１ ．７ ４ Ｓ ．．０ ５２ ２ ００ １
农 药水乳 剂 以其成本 低廉 、 效安全 和环 境相 容性较 好等 优点 正逐 渐成为 农药新 剂 型 的发 展方 向 ， 高
具有广阔的应用前景 。 水乳剂加工中必须借助乳化剂阻止油滴合并和粒径长大 以维持乳液稳定 。目 前在我国加工的水乳剂中， 尚使用大量环境相容性差 的传统乳化剂 （ 如烷基酚聚氧 乙烯醚 ） 和芳烃类溶 剂（ 如二 甲苯 ）对人畜健康 、 ， 环境和地下水存在着威胁 。而且也成为限制我 国农药制剂出 口的瓶 ４，
第２ ９卷 第 １ 期
２１ ０ ２年 １ 月
应 用 化 学
ＣＨＩ Ｓ ＯＵＲＮ Ｐ ＥＤ Ｃ ＮＥ Ｅ Ｊ ＡＬ ＯＦ ＡＰ Ｕ ＨＥＭＩＴＲ Ｓ Ｙ
Ｖｏ ． ９ Ｉ ｓ １ １２ ｓ ．
Ｊ ｎ ２ １ ａ ．０ １
利 用酯 化 淀 粉 和 油 酸 甲酯 制备 高效 氯 氟 氰 菊 酯 水 乳 剂
药剂制剂相对毒性高 、 不良气味严重 ， 不适合室内使用 Ｊ 。 本研究探讨了以环境相容性好 、 无不良气味的酯化淀粉和油酸甲酯分别为乳化剂和溶剂制备高度
稳 定 的高效 氯氟 氰菊酯 水乳 剂 的可行性 ， 究 了工艺 条件对 乳液稳 定性 的影 响 ， 与常 规水 乳剂 的粒径 研 并
２ １ －１１ ０ １ —７收稿 ，０ １０ －８修 回 ０ ２ １ －３０
性较好 ， 高转速可 降低油滴平均粒径 ， 提 但对 乳液均一 性无显 著影响 ， 延长剪 切时 间对 油滴平 均粒径影 响不
大， 但有利 于提高乳液均一性 ； 辛烯基琥 珀酸淀粉钠 为乳化 剂制备 的高效氯氟氰菊 酯水 乳剂稳定性 优于常规
水乳剂 。
ห้องสมุดไป่ตู้关键词
高效氯氟氰菊酯 ， 水乳剂 ， 辛烯 基琥 珀酸淀粉 钠 ， 油酸 甲酯 ， 粒径分布 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０００ １ （０ ２ ｏ －１６ ７ １０ －５ ８ ２ １ ） ｌ ０ － ０ ０
公益性行业（ 农业 ） 科研专项经费项 目（ ０９ ３ ３ ） ２０ ０ ０ ３ 通讯联系人 ： 刘峰 ， 副教授； ｅ Ｆ ｘ０ ３ ． ４ ６ １ Ｅ ｍ ｉ ｆ ＠ｓａ ．ｄ ．ｎ 研究方 向： Ｔ ｌ ａ ：５ ８ ２ ２ １ ； — ａ ：ｉ ｄｕ ｅ ｕ ｃ ； ／ ８ ｌｌ ｕ 农药制剂
颈 。近年来 ， 国正逐 步加 强对农 药加 工 中使用 表 面 活性 剂 和溶 剂 安全 性 和环 保 性 的管 理 ， 规 、 我 常 非 环境 友好 表 面活性 剂和溶 剂 限用 、 禁用 和替代 工作 已经进 入议 事 日程 。因此 ， 寻找 适合 农 药加 工 中 的新 型 绿色 环保乳 化剂 和溶 剂势 在必行 。 辛 烯基琥 珀 酸淀粉钠 （ Ｓ — ｏｉｅ ｔｒｈ 是 由辛烯 基琥 珀酸 酐 与原淀粉 酯化 而成 的变 性淀 粉 ， Ｏ Ａ ｍ ｄ ｄｓ ｃ ） ｉ ｆ ａ 淀 粉 的长链 上 同时 引进 了亲水基 （ 酸基 团 ） 羧 和疏 水基 （ 烯基 长链 ） 因而 具有 亲水 亲油 的乳 化性 质 。由于 ， 辛 烯基 琥珀 酸淀粉 钠有 较大 的相对 分子 质量 ， 在油／ 界 面处 可形 成一 层 强 度很 大 的 薄膜 ， 水 因而 具有 良
发。 油酸甲酯是一种环保的生物柴油 ， 具有可再生 、 毒性小 、 生物降解快、 环境相容性好 、 闪点高和贮运
安 全等 优点 ， 符合 未来农 药 剂型发 展对 溶剂 的要求 。高效氯 氟氰 菊酯 是拟 除虫菊 酯类 杀 虫剂 ， 虫 毒力 杀
高、 击倒快 、 杀虫谱广和环境安全性好 ， 广泛用于 田间害虫和室内卫生害虫防治， 利用传统溶剂配制的该
