大师作文网农药制剂中常用的乳化剂有哪些?
来源：学生作业帮 编辑：大师作文网作业帮 分类：化学作业 时间：2024/11/10 15:04:04
农药制剂中常用的乳化剂有哪些?
表面活性剂为农药助剂中的重要组成,它的分子中具有亲水基和亲油基两极性基团.根据电子状态,亲水基又分为阴离子性、阳离子性、非离子性以及二离子性4类.表面活性剂可通过亲水、亲油的平衡,使溶液形成界面状态,并使其性质发生明显变化.表面活性剂由于其化学结构上的特点,具有吸附和结合2个基本性能,从而呈现了分散、乳化、可溶、起泡、润滑、湿润、洗涤等作用.
表面张力随着表活性剂浓度的增加而下降,当趋于不变时的表面活性剂浓度称为临界胶束浓度（CMC）.当其活性剂浓度超过（CMC）时活性剂本身缩合不分散乳化作用、分散作用增溶润湿.
乳化：指一种液体以细小液滴（0.05-50微米）均匀分散在另一种液体中
分散：同体微粒均匀分散在液体中成悬浮液或分散液.
外观：透明 液珠：＜0.05（微米）
灰色半透明 0.05-0.1（微米）
蓝色半透明 0.1-1（微米）
乳白色不透明 1-50（微米）
增容作用：因胶束的存在而是物质在溶剂中的溶解度增加,这种现象称为增溶作用.
增溶和乳化不同,乳化时使一种液体分散在另一种液体中,体系是不稳定的,终究是要分层,而增容作用可是系统更稳定,当溶液的表面活性剂浓度达到临界胶束浓度时,胶束才能把油性物质溶解在自己的亲油基部分之中,对于农药乳化剂、表面活性剂对农药有明显的增容作用,那么有助于提高乳化性能,特别是稳定性,并可降低乳化剂用量.
表面活性剂存在两种不同的基因,亲水性和亲油性（增水性和疏水性）
亲水基：羧基-CooˉNa+;硫酸基-OSO3ˉNa+；磺酸基-SO3-Na+
酰胺基-Nhco-Na+；聚氯乙烯基（多缩乙二醇基）（ocH2CH2noH）
胺盐基-NH2+Ae-
亲油基：所有烃类,脂肪族,芳香族都具有疏水性
6-18C原子的饱和烃或烷基芳烃组成
表面活性剂都含有亲水基和亲油基两种基因,但两种基因的大小强弱不同,其亲油亲水简称HLB(H亲水、L亲油、B平衡)
根据分子组成特点和极性基团的解离性质,将表面活性剂分为离子表面活性剂和非离子表面活性剂.根据离子表面活性剂所带电荷,又可分为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和两性离子表面活性剂.
农药中常用的表面活性剂是阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂.表面活性剂的亲水亲油平衡值(HLB)是表示表面活性剂亲水亲油性质的值,是选择表面活性剂的重要参数,一般而言,H L B 值高的表面活性剂其亲水性强,在水溶液中的溶解度高,有利于叶片表面保持较长时间的湿润；HLB值低的表面活性剂其亲油性较好,有利于药液在叶面蜡质层的铺展,提高药液的渗透性.根据HLB值,选择合适的表面活性剂能够提高叶面对农药的吸收.
每一表面活性剂都有一HLB值,农药有效成分被乳化也有一最佳HLB值,只有被选择的表面活性剂H L B值与被乳化组分的H L B 值相当,才能乳化良好.但HLB值也存在不能预测表面活性剂的用量、制剂的稳定程度以及不能同时兼顾分散相和分散介质的组成等缺陷.
非离子型的亲水部分通常是有几个羧基和醚基组成而且甚至超过本身的亲油基,所以表现出亲水性较强.
用于农药的乳化剂主要是非离子型和阴离子型,阳离子型和两性型性能不如前两种,而且对有机磷农药有分解作用.
可溶解性乳剂： 敌百虫、乐果、DDV有较大水溶性HLB较高.
可融化乳剂： 有机磷HLB12-15
乳化性乳剂： 有机氯HLB11-13
HLB范围
应 用
1-3
消 泡 剂
3-6
w/o型乳化机（油包水）
7-9
湿 润 剂
8-18
o/w型乳化型（水包油）
13-15
洗 涤 剂
15-18
增 溶 剂
亲油亲水平衡：
乳化剂分子结构中有亲友亲水基团,这是乳化剂的特性,HLB就是表示乳化剂亲水基的重量分率或者说表示乳化剂亲水性的强弱,每种乳化剂根据格芬提出都可有-HLB值,此数值愈高亲水愈强.
弱能知道农药的HLB选择同样的HLB值的乳化剂基本可得到较稳定的乳液.
HLB是反映出乳化剂的化学结构与性质之间的某一方面的关系乳化剂的HLB值
(一)非离子型乳化剂的中间体是亲油性基团,一般地说中间体分子量较大的亲油性也强,在中间体基团中有机性基团占得比例大则亲油也强.
(二)非离子型乳化剂的聚合度愈大,如环氧乙烷的聚合度愈大亲水性愈强,HLB值愈大,用于农药的各种非离子型单体的HLB值在10以上.
(三)钙盐中烷基部分的碳原子数也影响HLB碳原子数愈多,亲油性愈大,HLB直小,钙盐HLB一般在5-8.
(四)混合型的乳化剂的HLB决定于各乳化剂单体组份的HLB值.
HLB=(AX+BY+CZ)/X+Y+Z
X.Y.Z分别为各乳化剂在混合性乳化剂中的重量百分率.
A.B.C分别为各单体的HLB值
多数情况增加非离子型组分的量可提高混合型乳化剂的HLB值,反之增加钙盐可降低HLB.
溶剂HLB要求值倾向
HLB要求值范围
溶 剂 实 例
要求低
10-11
灯油（KeyoCCUU）苯胺点高（低）
要求稍低
11-12
甲基萘-挥发油.二甲苯
要求稍高
12-13
甲苯.(FoIueuc)苯氯化溶剂
要求高
15以上
酯酮醇以及具有极性基
乳剂的贮存：
400C
30天
相当常温下一年过一年半
500C
10天
相当常温下一年过一年半
600C
4天
一年
800C
8小时
一年
观察外观变化、分层、沉淀、絮状物、乳化性能变化,分解率∠5%
乳化剂方的选择：
1：溶剂选择：溶解度,不分解原药,来源方便,HLB接近,煤油、柴油因HLB较小使用不多,乙醇、甲醇对农药有较好溶解度,但这类极性溶剂与其它具有OH基因的醇、减、水等都可能造成有机磷分解.国外有：乙腈、环乙酮、甲基萘、苯基溶纤剂、酚、石脑油等溶剂.
2：农药有效量：国内80%.75%.50%.40%.25%.20%
国外有一些高浓度溶剂
乳剂中乳化剂的选择：
乳化剂的组成：A.单一的非离子型乳化剂
B．两种或两种的非离子型乳化剂的混合物
C.一种阴离子型（烷基苯磺酸钙）与一种或二种以上非离子型乳化剂组成的混合型乳化剂
D.两种混合型乳化剂调配物
后两种是目前乳化剂应用的主要类型,采用以非离子型与钙盐盐混配而成的混合型乳化剂比单用非离子型乳化剂用量少,乳化稳定性高,适应范围宽,降低乳油的成本.
选择非离子型乳化剂
对于有机氯系,要疏水性基结构具有苯核键,分子量较大,有两个核上缩合物,对于有机磷农药疏水性基团一般选择多苯核、多烷基有三个以上苯环,分子量大,苯核的置换基是烷基或苯核.
在农药的乳化剂中,非离子型HLB值偏高,他与钙盐调配成混合型600# 500#（钙盐）→650L（600大）650H（600小）
阴离子型： 羚酸盐类 R — CooNa
硫酸盐类 R — oSo3Na
磺酸盐类 [R— 0 So3]2Na
蛉酸盐类 (RO)2 PO3 Na
阳离子型： 伯胺盐 R — NH2·Hu
仲胺盐 R — NH(CH3)·Hu
叔胺盐 R — N(CH3)2·Hu
季胺盐 [R — N(CH3)]+u-
非离子型： 酯类 脂肪酸
脂肪酸
羚酸脂类
酶类 脂肪酸
脂肪酸
脂肪酸
酰胺类
两性型 ： 羧酸类：RNHCH2CooH
硫酸类：RcoocH2CH2N(CH2CH2OSO3H)2
磺酸类：RNHCH2-SO3Na
调配方法：
目一原药与先用两种乳化剂进行调配时,一般先确定原药（加溶剂）的HLB值（未知）选两种乳化剂（已知HLB）配成含乳化剂不同配方的乳化剂进行初乳态试验数及合格的取其中间值.
乳化剂A（%）100 60 55 53 50 40 37 35 30 0
乳化剂B (%) 0 40 45 47 50 60 63 65 70 100
其中的几个配方可由A0 B0来互配 50 45
配47%B的乳化剂可用2ml（1ml）50%的B乳剂 47
用3ml（1.5ml）45%B的乳化剂互配 可缩小为1：1.5 2 3
再按稳定性好的A（53+37）/2=45% （A乳化剂）
=55% （B乳化剂）
对于乳化剂的分散性观察：
1：乳剂油状细粒下降时半透明丝状,表示亲油性强.
2：乳剂下降呈白色云雾状分散表示亲水性强.
4：乳剂油珠下沉,除少数农药（乐果、DDV）对HLB较高以外,一般认为性能不好,亲水和亲油性相差较大,需细调.
影响乳化稳定性因素：
原药：原药的结构组成,杂质,在水中溶解度,在溶剂中的溶解度产生的工艺路线不同,水中溶解度高HLB要求值高亲水性强,水相发合成的亲水性强.
溶剂：极性溶剂一般亲水性强,非极性溶剂亲油性强,在溶剂中不仅原药需要乳化剂溶剂也需要乳化,特别是非极性溶剂,（芳香族溶剂）好用相当量的乳化剂,凡是稀释用水的温度高、硬度大,则需要乳化剂的亲水性强；用水温度低硬度小则乳化剂应亲水性弱一些.
表面张力随着表活性剂浓度的增加而下降,当趋于不变时的表面活性剂浓度称为临界胶束浓度（CMC）.当其活性剂浓度超过（CMC）时活性剂本身缩合不分散乳化作用、分散作用增溶润湿.
乳化：指一种液体以细小液滴（0.05-50微米）均匀分散在另一种液体中
分散：同体微粒均匀分散在液体中成悬浮液或分散液.
外观：透明 液珠：＜0.05（微米）
灰色半透明 0.05-0.1（微米）
蓝色半透明 0.1-1（微米）
乳白色不透明 1-50（微米）
增容作用：因胶束的存在而是物质在溶剂中的溶解度增加,这种现象称为增溶作用.
增溶和乳化不同,乳化时使一种液体分散在另一种液体中,体系是不稳定的,终究是要分层,而增容作用可是系统更稳定,当溶液的表面活性剂浓度达到临界胶束浓度时,胶束才能把油性物质溶解在自己的亲油基部分之中,对于农药乳化剂、表面活性剂对农药有明显的增容作用,那么有助于提高乳化性能,特别是稳定性,并可降低乳化剂用量.
表面活性剂存在两种不同的基因,亲水性和亲油性（增水性和疏水性）
亲水基：羧基-CooˉNa+;硫酸基-OSO3ˉNa+；磺酸基-SO3-Na+
酰胺基-Nhco-Na+；聚氯乙烯基（多缩乙二醇基）（ocH2CH2noH）
胺盐基-NH2+Ae-
亲油基：所有烃类,脂肪族,芳香族都具有疏水性
6-18C原子的饱和烃或烷基芳烃组成
表面活性剂都含有亲水基和亲油基两种基因,但两种基因的大小强弱不同,其亲油亲水简称HLB(H亲水、L亲油、B平衡)
根据分子组成特点和极性基团的解离性质,将表面活性剂分为离子表面活性剂和非离子表面活性剂.根据离子表面活性剂所带电荷,又可分为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和两性离子表面活性剂.
农药中常用的表面活性剂是阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂.表面活性剂的亲水亲油平衡值(HLB)是表示表面活性剂亲水亲油性质的值,是选择表面活性剂的重要参数,一般而言,H L B 值高的表面活性剂其亲水性强,在水溶液中的溶解度高,有利于叶片表面保持较长时间的湿润；HLB值低的表面活性剂其亲油性较好,有利于药液在叶面蜡质层的铺展,提高药液的渗透性.根据HLB值,选择合适的表面活性剂能够提高叶面对农药的吸收.
每一表面活性剂都有一HLB值,农药有效成分被乳化也有一最佳HLB值,只有被选择的表面活性剂H L B值与被乳化组分的H L B 值相当,才能乳化良好.但HLB值也存在不能预测表面活性剂的用量、制剂的稳定程度以及不能同时兼顾分散相和分散介质的组成等缺陷.
非离子型的亲水部分通常是有几个羧基和醚基组成而且甚至超过本身的亲油基,所以表现出亲水性较强.
用于农药的乳化剂主要是非离子型和阴离子型,阳离子型和两性型性能不如前两种,而且对有机磷农药有分解作用.
可溶解性乳剂： 敌百虫、乐果、DDV有较大水溶性HLB较高.
可融化乳剂： 有机磷HLB12-15
乳化性乳剂： 有机氯HLB11-13
HLB范围
应 用
1-3
消 泡 剂
3-6
w/o型乳化机（油包水）
7-9
湿 润 剂
8-18
o/w型乳化型（水包油）
13-15
洗 涤 剂
15-18
增 溶 剂
亲油亲水平衡：
乳化剂分子结构中有亲友亲水基团,这是乳化剂的特性,HLB就是表示乳化剂亲水基的重量分率或者说表示乳化剂亲水性的强弱,每种乳化剂根据格芬提出都可有-HLB值,此数值愈高亲水愈强.
弱能知道农药的HLB选择同样的HLB值的乳化剂基本可得到较稳定的乳液.
HLB是反映出乳化剂的化学结构与性质之间的某一方面的关系乳化剂的HLB值
(一)非离子型乳化剂的中间体是亲油性基团,一般地说中间体分子量较大的亲油性也强,在中间体基团中有机性基团占得比例大则亲油也强.
(二)非离子型乳化剂的聚合度愈大,如环氧乙烷的聚合度愈大亲水性愈强,HLB值愈大,用于农药的各种非离子型单体的HLB值在10以上.
(三)钙盐中烷基部分的碳原子数也影响HLB碳原子数愈多,亲油性愈大,HLB直小,钙盐HLB一般在5-8.
(四)混合型的乳化剂的HLB决定于各乳化剂单体组份的HLB值.
HLB=(AX+BY+CZ)/X+Y+Z
X.Y.Z分别为各乳化剂在混合性乳化剂中的重量百分率.
A.B.C分别为各单体的HLB值
多数情况增加非离子型组分的量可提高混合型乳化剂的HLB值,反之增加钙盐可降低HLB.
溶剂HLB要求值倾向
HLB要求值范围
溶 剂 实 例
要求低
10-11
灯油（KeyoCCUU）苯胺点高（低）
要求稍低
11-12
甲基萘-挥发油.二甲苯
要求稍高
12-13
甲苯.(FoIueuc)苯氯化溶剂
要求高
15以上
酯酮醇以及具有极性基
乳剂的贮存：
400C
30天
相当常温下一年过一年半
500C
10天
相当常温下一年过一年半
600C
4天
一年
800C
8小时
一年
观察外观变化、分层、沉淀、絮状物、乳化性能变化,分解率∠5%
乳化剂方的选择：
1：溶剂选择：溶解度,不分解原药,来源方便,HLB接近,煤油、柴油因HLB较小使用不多,乙醇、甲醇对农药有较好溶解度,但这类极性溶剂与其它具有OH基因的醇、减、水等都可能造成有机磷分解.国外有：乙腈、环乙酮、甲基萘、苯基溶纤剂、酚、石脑油等溶剂.
2：农药有效量：国内80%.75%.50%.40%.25%.20%
国外有一些高浓度溶剂
乳剂中乳化剂的选择：
乳化剂的组成：A.单一的非离子型乳化剂
B．两种或两种的非离子型乳化剂的混合物
C.一种阴离子型（烷基苯磺酸钙）与一种或二种以上非离子型乳化剂组成的混合型乳化剂
D.两种混合型乳化剂调配物
后两种是目前乳化剂应用的主要类型,采用以非离子型与钙盐盐混配而成的混合型乳化剂比单用非离子型乳化剂用量少,乳化稳定性高,适应范围宽,降低乳油的成本.
选择非离子型乳化剂
对于有机氯系,要疏水性基结构具有苯核键,分子量较大,有两个核上缩合物,对于有机磷农药疏水性基团一般选择多苯核、多烷基有三个以上苯环,分子量大,苯核的置换基是烷基或苯核.
在农药的乳化剂中,非离子型HLB值偏高,他与钙盐调配成混合型600# 500#（钙盐）→650L（600大）650H（600小）
阴离子型： 羚酸盐类 R — CooNa
硫酸盐类 R — oSo3Na
磺酸盐类 [R— 0 So3]2Na
蛉酸盐类 (RO)2 PO3 Na
阳离子型： 伯胺盐 R — NH2·Hu
仲胺盐 R — NH(CH3)·Hu
叔胺盐 R — N(CH3)2·Hu
季胺盐 [R — N(CH3)]+u-
非离子型： 酯类 脂肪酸
脂肪酸
羚酸脂类
酶类 脂肪酸
脂肪酸
脂肪酸
酰胺类
两性型 ： 羧酸类：RNHCH2CooH
硫酸类：RcoocH2CH2N(CH2CH2OSO3H)2
磺酸类：RNHCH2-SO3Na
调配方法：
目一原药与先用两种乳化剂进行调配时,一般先确定原药（加溶剂）的HLB值（未知）选两种乳化剂（已知HLB）配成含乳化剂不同配方的乳化剂进行初乳态试验数及合格的取其中间值.
乳化剂A（%）100 60 55 53 50 40 37 35 30 0
乳化剂B (%) 0 40 45 47 50 60 63 65 70 100
其中的几个配方可由A0 B0来互配 50 45
配47%B的乳化剂可用2ml（1ml）50%的B乳剂 47
用3ml（1.5ml）45%B的乳化剂互配 可缩小为1：1.5 2 3
再按稳定性好的A（53+37）/2=45% （A乳化剂）
=55% （B乳化剂）
对于乳化剂的分散性观察：
1：乳剂油状细粒下降时半透明丝状,表示亲油性强.
2：乳剂下降呈白色云雾状分散表示亲水性强.
4：乳剂油珠下沉,除少数农药（乐果、DDV）对HLB较高以外,一般认为性能不好,亲水和亲油性相差较大,需细调.
影响乳化稳定性因素：
原药：原药的结构组成,杂质,在水中溶解度,在溶剂中的溶解度产生的工艺路线不同,水中溶解度高HLB要求值高亲水性强,水相发合成的亲水性强.
溶剂：极性溶剂一般亲水性强,非极性溶剂亲油性强,在溶剂中不仅原药需要乳化剂溶剂也需要乳化,特别是非极性溶剂,（芳香族溶剂）好用相当量的乳化剂,凡是稀释用水的温度高、硬度大,则需要乳化剂的亲水性强；用水温度低硬度小则乳化剂应亲水性弱一些.