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一、農藥助劑定義
農藥助劑(Pesticide adjuvant)是指除農藥有效成分以外的,任何被添加在農藥產品中,本身不具有農藥活性和有效成分功能的,但能夠或者有助于提高或者改善農藥產品理化性能的單一組分或者多個組分的物質(水除外)。
美國EPA將農藥助劑視為惰性成分(Inert Ingredient)管理,指農藥中除有效成分以外,有意添加于農藥產品中的非活性成分或其他組分,包括乳化劑、溶劑、載體、氣體推進劑、氣味劑和警示色等其他物質或混合物。農藥助劑在提高農藥藥效,改善藥劑性能,穩定制劑質量等多個方面都起著相當重要的作用。
二、農藥助劑的類型
農藥助劑種類繁多,據統計可以用于農藥助劑的物質約有3 000余種,中國常用的農藥助劑也在200種左右。農藥助劑可以按照其在農藥中的使用方式、功能、表面活性、結構類型、分子量大小等進行分類。
1、按照在農藥中的使用方式分類
將農藥生產加工中使用的助劑稱為配方助劑(Formulation additive):通常是指在農藥制劑加工時,直接添加于農藥產品之中,以滿足劑型加工的物理化學穩定性和其商品性能要求的物質。
根據其功能和在配方中的作用又可分為:溶劑、稀釋劑、填料和(或)載體、分散劑、乳化劑、潤濕劑、滲透劑、展著劑、控制釋放劑、防塵劑、消泡劑、起泡劑、警戒色素、穩定劑、觸變劑和增稠劑等。
將在農藥使用時與制劑產品現混現用的助劑稱為桶混助劑或噴霧助劑(Spray additive):指在農藥使用時為了提高農藥利用率,改善噴霧藥液性能,提高防治效果的助劑,與農藥制劑現混現用,直接添加在噴霧液中的助劑。
如促沉降、促吸收、抗飄移、抗蒸發、抗雨水沖刷等性能的助劑以及水質調節劑、增效劑、藥害減輕劑等。最常見的是植物油或礦物油類增效劑和利于提高農藥的抗雨水沖刷、增加潤濕和鋪展等作用的表面活性劑、有機硅助劑、液體肥料和高分子助劑等。
2、按照是否具有表面活性分類
因大部分農藥原藥不溶于水,為滿足加工性能和使用時在水中的分散性能,大量使用各種表面活性劑做農藥助劑。將農藥助劑按照是否屬于表面活性劑分為表面活性劑(包括天然的與合成的)和非表面活性劑兩大類。
表面活性劑可以按親水基團的結構再分為帶有電荷的離子型表面活性劑和不帶電荷的非離子型表面活性劑兩大類。離子型表面活性劑分子在水中能電離,形成帶陽電荷、帶陰電荷或同時既帶有陽電荷又帶有陰電荷的離子。
帶陽電荷的稱為陽離子表面活性劑,主要有胺鹽型表面活性劑和季銨鹽型表面活性劑;帶陰電荷的稱為陰離子表面活性劑,主要類型有高級脂肪酸鹽、磺酸鹽、硫酸酯鹽、磷酸酯鹽等;同時帶有陽電荷和陰電荷的稱為兩性表面活性劑,如氨基酸型、甜菜堿型和氧化胺、咪唑啉型表面活性劑等。
非離子型表面活性劑分子在水中不電離,呈電中性。主要有聚乙二醇型(如長鏈脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯)和多元醇型(如甘油脂肪酸酯、山梨醇脂肪酸酯、失水山梨醇脂肪酸酯和蔗糖脂肪酸酯)等。
非表面活性劑類農藥助劑主要指添加在農藥劑型中的一些惰性物質或溶劑、填料等改善劑型物理化學性能或穩定性能的物質。
包括農藥加工中使用的載體、填料或吸附劑如白炭黑、高嶺土、陶土、無機鹽類、尿素、淀粉、鋸末等;醇類、醚類、烴類、植物油等溶劑與助溶劑;草酸、檸檬酸、碳酸鈉、三聚磷酸鈉等pH調節劑;酸性紅、玫瑰精、亮藍等警戒色素等都屬于非表面活性劑類農藥助劑。
3、按分子量大小分類
表面活性劑還可以根據其分子量大小分為普通型和高分子型兩大類。分子量一般為幾百到幾千不等的為普通型表面活性劑。而分子量達幾千至幾萬以上的則稱為高分子表面活性劑。
高分子表面活性劑根據來源可以分為天然的、半合成的和合成的高分子表面活性劑三大類。
天然高分子表面活性劑主要有藻酸(鈉)、果膠、淀粉、蛋白質等;半合成的有陽離子淀粉、羧甲基纖維素(CMC)、羥乙基纖維素(HEC);合成高分子有丙烯酸聚合物、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醚、聚丙烯酰胺等。
三、農藥配方助劑的研究進展
近年來中國農藥制劑產業發展迅速,綠色環保型乳油、懸浮劑、可溶性液劑、水分散粒劑、水乳劑、可分散油懸浮劑等安全、高效、省力化的劑型得到大量開發和應用,緩釋控釋微囊懸浮劑、泡騰片劑、顆粒劑以及納米農藥劑型成為關注的熱點。配方助劑也隨主要劑型的發展不斷更新。