高濃度懸浮劑的研發(fā)和生產(chǎn)ppt課件

1、高濃度懸浮劑的研發(fā)與消費(fèi)林雨佳深圳諾普信農(nóng)化懸浮劑是水基性制劑中開展最快、可加工的農(nóng)藥活性成分最多、加工工藝最為成熟、對(duì)操作者和運(yùn)用者以及環(huán)境平安、相對(duì)本錢較低、市場前景非常好的新劑型。目前可加工懸浮劑的農(nóng)藥活性成分多達(dá)275個(gè)。2021年在國內(nèi)登記的懸浮劑種類已達(dá)399個(gè)。諾普信農(nóng)化公司如今登記種類有122個(gè)。近年來，國外懸浮劑有朝著加工高濃度方向開展趨勢。開發(fā)高濃度懸浮劑的主要目的是為了減少庫存占用體積、降低消費(fèi)費(fèi)用、減少包裝和貯運(yùn)費(fèi)用。 從國外農(nóng)化公司在我國登記懸浮劑的種類也可以看出這種趨勢。在我國登記的高濃度懸浮劑種類，單劑有： 600g/l吡蟲啉、480 g/l吡蟲啉、 500g/l

2、異菌脲、500g/l異丙隆 、500g/l甲基硫菌靈、430g/l戊唑醇 、430g/l代森錳鋅、40%氰草津等?；靹┯校?50g/l吡氟酰*異丙隆 。諾普信農(nóng)化公司高濃度懸浮劑種類 從2004年起，至今公司暫時(shí)和正式登記及消費(fèi)的高濃度懸浮劑。單劑有 ：600g/l48%吡蟲啉、500g/l異菌脲、500g/l四螨嗪、500g/l甲基硫菌靈、50%硫磺、50%丁醚脲、50%噻嗪酮、 430g/l戊唑醇、 40%腈菌唑、40%多菌靈、40%百菌清等?；靹┯校?9.5%多菌靈*硫磺、45.5%阿維菌素*丁醚脲、500g/l四螨嗪*丁醚脲、50%達(dá)螨靈*丁醚脲、45%硫磺*三唑酮、45%硫磺*三環(huán)唑

3、、40%百菌清*嘧霉胺等。 1. 高濃度懸浮劑研發(fā)和消費(fèi)中問題懸浮劑是以水為介質(zhì)，經(jīng)過濕磨制得的一種液體制劑。濃度越高，水量越少，在制備及產(chǎn)品存放過程中會(huì)產(chǎn)生各種問題。1.1 難于砂磨高濃度懸浮劑，特別是45%50%的含量，某些原藥砂磨時(shí)明顯地表現(xiàn)出脹流體流變行為。所謂脹流體，可用以下公式表示：=knn1，式中是剪切應(yīng)力Pa，是剪切速度S-1，k是塑性粘度mPas。 也就是說，在高剪切應(yīng)力下，體系有很高的粘度，隨著物料攪得越快，那么料變得越粘稠。這時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)無法研磨的情況，更無法得到所需的粒徑。 如600g/l吡蟲啉研制時(shí)，曾出現(xiàn)過物料越磨越粘的情況；中選用適宜和特定的分散劑時(shí)，那么物料越磨

4、越稀，不再出現(xiàn)上述情況。脹流體流變行為的出現(xiàn)，闡明所選用的分散劑不適宜，絕大多數(shù)可經(jīng)過選擇適宜的分散劑來制得合格的產(chǎn)品。但有的由于原藥性能，不適宜做懸浮劑。 普通來說：50%含量比500g/l由于比重關(guān)系，實(shí)踐含固量比50%的要小難于砂磨。1.2 易于絮凝和聚結(jié) 高濃度下，粒子布朗運(yùn)動(dòng)碰撞時(shí)機(jī)比低濃度時(shí)多得多。 并且在色散力和范德瓦爾吸引力的作用下，高濃度懸浮劑更容易構(gòu)成鏈狀或鏈團(tuán)的網(wǎng)絡(luò)狀聚集體，從而發(fā)生絮團(tuán)狀聚凝或聚結(jié)。 當(dāng)產(chǎn)品在儲(chǔ)存過程中顆粒間聚集體合并變大而聚結(jié)，這些會(huì)導(dǎo)致制劑產(chǎn)品的沉淀和結(jié)塊而失效。 經(jīng)過選擇適宜的分散劑、有效控制顆粒的粒徑大小，可以處理絮凝和聚結(jié)問題。懸浮劑不穩(wěn)定形狀

5、表示圖(a) 穩(wěn)定形狀的懸浮劑，單個(gè)粒子分散懸浮在水相中，無分層和沉淀。(b) 構(gòu)成鏈狀的絮凝形狀。(c) 構(gòu)成團(tuán)狀的強(qiáng)絮凝形狀。 (d) 表示懸浮劑構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)狀的強(qiáng)絮凝形狀。普通在濃度很高時(shí)會(huì)構(gòu)成鏈狀及交叉鏈團(tuán)狀的網(wǎng)絡(luò)狀的聚凝或聚結(jié)。(e) 構(gòu)成橋連的絮凝形狀。(f) 構(gòu)成空缺的弱絮凝形狀。1.3 奧氏熟化懸浮劑體系屬于熱力學(xué)上不穩(wěn)定體系，可以在很長時(shí)間內(nèi)堅(jiān)持穩(wěn)定，隨時(shí)間推移，會(huì)表現(xiàn)出粒子大小和分布朝較大粒子方向挪動(dòng)即結(jié)晶長大景象。這種依托耗費(fèi)小粒子構(gòu)成大粒子的過程稱謂奧氏熟化。它是由粒子大小與溶解度不同而引起的。另一種奧氏熟化景象的發(fā)生，是由于某種固體農(nóng)藥活性成分具有多種晶態(tài)。多種晶態(tài)間在水

6、中溶解度不同也會(huì)引起晶體長大。農(nóng)藥活性成分在水中溶解度100mg/l時(shí)，將很少發(fā)生奧氏熟化景象。 例如異菌脲13 mg/l、四螨嗪1 mg/l、甲基硫菌靈26.6 mg/l、丁醚脲(0.05 mg/l)、 噻嗪酮(0.9 mg/l)、 達(dá)螨靈(0.012 mg/l)等水中溶解度都很低，普通不易發(fā)生奧氏熟化。 而腈菌唑142 mg/l和三唑酮260 mg/l發(fā)生奧氏熟化時(shí)機(jī)有所添加；而吡蟲啉510 mg/l和三環(huán)唑(1600mg/l)，奧氏熟化出現(xiàn)不可防止。選用原藥必需是在水中不溶的和熔點(diǎn)較高的這才可制得穩(wěn)定的懸浮劑。1.4 易粒徑增長在我們消費(fèi)的高濃度懸浮劑時(shí)，所用原藥中，吡蟲啉、四螨嗪、噻嗪

7、酮、異菌脲、達(dá)螨靈都是結(jié)晶體。在消費(fèi)過程中難以粉碎，到達(dá)要求的粒徑砂磨時(shí)間要很長。假設(shè)產(chǎn)品起始粒徑大，常溫放置儲(chǔ)存晶體增長，而使粒徑變大較快。 尤其是吡蟲啉更為突出，粒徑增長較快；消費(fèi)時(shí)因此要用防止粒徑長大的外表活性劑，另要參與起阻隔作用的高分子分散劑。經(jīng)過配方調(diào)整，使上述原藥便于粉碎，也減緩了粒徑增長速度。1.5 泡沫多難消泡高濃度懸浮劑含固量高，要到達(dá)一定的粒徑平均24m需求一定的砂磨次數(shù)。砂磨中產(chǎn)生的泡沫多，目前缺乏非常有效的消泡劑消泡。有機(jī)硅、礦物油或醇類消泡劑在消費(fèi)高濃度懸浮劑中，只能單獨(dú)運(yùn)用，復(fù)合運(yùn)用，易于產(chǎn)生觸變。1.6 消費(fèi)時(shí)配制均勻漿料難度大按配方設(shè)計(jì)，將原藥潤濕劑、分散劑、

8、助分散劑、抗凍劑、消泡劑和水予分散成均勻漿料后，才干加到砂磨機(jī)中砂磨。但因含水量少，要配制均勻漿料，有較大難度，只需熟練操作和掌握操作技巧的操作人員，及運(yùn)用特殊設(shè)備，才干配制成均勻漿料。2. 配方研發(fā)活性成分 4O55%潤濕劑 0.52%分散劑和助分散劑 2 6%抗凍劑 4 6%消泡劑 0.1 0.5%增稠劑 0.05 0.2%其他助劑功能性助劑 1 2%水 平衡 至 100國內(nèi)習(xí)慣于質(zhì)量%計(jì)，而國外液體劑型那么以g/l計(jì)。為保證懸浮劑產(chǎn)質(zhì)量量以及獲得兩年貨架壽命，必需處理懸浮劑長期儲(chǔ)存期間的物理穩(wěn)定性問題。所以在消費(fèi)前，必需研發(fā)出最正確配方，也就是如何選擇原藥和外表活性劑潤濕劑和分散劑及各種

9、助劑。2.1 選用高含量的原藥為制得穩(wěn)定的高濃度懸浮劑產(chǎn)品。原藥含量必需在95%以上，有的要求96%。原藥含量低闡明雜質(zhì)多，這種未知雜質(zhì)，有能夠會(huì)使吸附層電荷被中和，從而破壞或變卦穩(wěn)定粒子的維護(hù)層，易于引起產(chǎn)品沉淀 。再那么原藥含量太低，為確?；钚猿煞趾?，參與原藥量增多，使可參與水量減少，這將給砂磨帶來困難，甚至出現(xiàn)無法砂磨的情況。 目前，國內(nèi)一種原藥有多家消費(fèi)，各家消費(fèi)工藝有所不同，所含雜質(zhì)不一。因此必需選擇有信譽(yù)和高質(zhì)量的原藥廠家，隨便不要改動(dòng)原藥廠家，否那么不能夠制得穩(wěn)定、可靠的產(chǎn)品。2.2 分散劑的選擇懸浮劑配方中最重要的外表活性劑是分散劑，其在懸浮劑制造時(shí)起到協(xié)助粒子分散和懸浮作用

10、。在懸浮劑運(yùn)用時(shí)確保產(chǎn)品參與到水中，使活性成分懸浮在水中構(gòu)成分散懸浮液，利于用戶噴施到靶標(biāo)，起防治作用。用于懸浮劑的分散劑，它必需具有強(qiáng)的吸附在粒子外表上的才干，并能提供電斥力或位阻勢壘阻止粒子再聚集。由于大多數(shù)農(nóng)藥懸浮劑固體粒子在水中有一剩余的負(fù)電荷，因此通常選用陰離子或非離子，或非離子和陰離子的混合物，陽離子根本不用。2.2.1 陰離子分散劑適用的陰離子分散劑有：烷基萘磺酸鹽甲醛縮合物、木質(zhì)素磺酸鹽類、多苯乙烯基酚聚氧乙烯醚磷酸酯及其鹽、聚羧酸鹽類等，對(duì)某些農(nóng)藥種類可得到良好的吸附和穩(wěn)定性。2.2.2 非離子分散劑適用的非離子分散劑有：烷芳基酚聚氧乙烯縮合物、脂肪醇聚氧乙烯縮合物、EO-P

11、O嵌段共聚物，對(duì)某些農(nóng)藥種類可制得穩(wěn)定的產(chǎn)品。2.2.3 高分子聚合型分散劑高分子聚合型分散劑有極高的分子量，如有的達(dá)20,00030,000，主鏈起著吸附錨定在粒子上的作用，其親水鏈伸入水相圍繞在粒子周圍起著屏障位阻作用。因此它對(duì)穩(wěn)定農(nóng)藥活性成分粒子有極大的吸附能，即使單個(gè)分子吸附能是弱的，總的吸附能是強(qiáng)的。許多弱的錨定點(diǎn)的存在，防止穩(wěn)定在粒子上的分散劑脫吸。 比非離子分散劑提供更大的位阻作用，阻止粒子再聚結(jié)，改良懸浮劑分散液的穩(wěn)定性。同時(shí)還可以阻止奧氏熟化作用的發(fā)生，對(duì)某些具有水溶性較大或易結(jié)晶的農(nóng)藥種類可得到穩(wěn)定的產(chǎn)品。 對(duì)于50%含量的懸浮劑，選用超高活性的分散劑。運(yùn)用聚合型外表活性劑

12、分散劑與非離子或陰離子；或者和非離子與陰離子混合而成復(fù)合型分散劑，分散劑的運(yùn)用量要比制備低含量懸浮劑時(shí)多一些。至于每個(gè)種類運(yùn)用何種分散劑及其運(yùn)用量。都是經(jīng)過實(shí)驗(yàn)確定的，最正確配方也是由實(shí)驗(yàn)決議的。 2.3 潤濕劑的選擇潤濕劑運(yùn)用的目的，其一是協(xié)助排代農(nóng)藥活性成分粒子外表上的空氣，加快粒子進(jìn)入水中的潤濕速度，使粒子迅速潤濕。其二是降低粘度，便于更好研磨。潤濕劑與分散劑的選擇有很大不同，潤濕過程中潤濕劑應(yīng)是小分子量要求迅速地分散到研磨粒子的外表。在中、低濃度懸浮劑研制中，可以選用既有潤濕又有分散作用的潤濕分散劑。在高濃度懸浮劑研制中，選用潤濕分散劑就不一定有效，用作潤濕劑分子量較大，潤濕才干較差；

13、用作分散劑分子量又不夠大，吸附才干又缺乏，常帶來不可逆凝聚和聚沉，此時(shí)往往還需另加分散劑。在高濃度懸浮劑研制中普通選用分子量小，可以迅速地分散到粒子上的潤濕劑?？蛇x用的潤濕劑有十二烷基硫酸鈉、脂肪醇乙氧基化物、烷基酚乙氧基化物、十八烷基磺基琥珀酸鈉等都可以起到很好的潤濕作用。 通常選用低泡的非離子外表活性劑作潤濕劑，由于產(chǎn)生泡沫能夠會(huì)降低產(chǎn)品的效率。選用濁點(diǎn)大于60的外表活性劑也是必要的，由于研磨室中的溫度時(shí)?？傻竭_(dá)60C。2.4 增稠劑增稠劑主要起助懸作用，添加體系的粘度，防止粒子受重力作用引起沉降和結(jié)塊。普通使器具有棒狀雙螺旋構(gòu)造的黃原膠作增稠劑，黃原膠水溶液構(gòu)成類似蜂窩狀構(gòu)造，具有支撐、

14、承托固體粒子的作用。 在研發(fā)中，根據(jù)不同的原藥，還選取黃原膠與其他粘土類或硅石類如硅酸鋁鎂等增稠劑協(xié)同運(yùn)用；其水溶液構(gòu)成三維凝膠網(wǎng)狀物，可以承當(dāng)凝聚物被緊縮的作用，從而減少產(chǎn)品的相分別和沉降，提供制劑長期穩(wěn)定性。在高濃度懸浮劑中，增稠劑的運(yùn)用量普通為0.050.1%。為防止產(chǎn)品在儲(chǔ)存過程中發(fā)臭變黑，配制增稠劑時(shí)需求參與一定量防霉劑。2.5 確保高懸浮率懸浮率是表示懸浮劑性能好壞的一個(gè)重要目的。懸浮率高，表示產(chǎn)品在水中分散懸浮性好，噴霧時(shí)使活性成分都能到達(dá)所防治靶標(biāo)，因此提高藥效。 得到制劑產(chǎn)品的高懸浮率不僅與控制制劑產(chǎn)品粒徑有關(guān)，也與所選用外表活性劑有關(guān)。對(duì)不同類別的原藥應(yīng)選用不同類型的外表活

15、性劑，才干得到高懸浮率產(chǎn)品。 研發(fā)某些高濃度懸浮劑中試樣品的懸浮率懸浮劑品種熱貯后懸浮率（%）制樣日期600g/l吡蟲啉SC98.92004-12-0198.42008-10-0698.62009-04-1650%丁醚脲SC99.92008-12-0899.32009-04-18#198.92009-04-18#250%噻嗪酮SC97.42008-10-1798.32009-04-1650%達(dá)螨靈丁醚脲SC97.6（達(dá)螨靈），99.5(丁醚脲)2008-06-2898.3（達(dá)螨靈），99.7(丁醚脲)2008-07-0299.3（達(dá)螨靈），99.7(丁醚脲)2009-04-213. 消費(fèi)工藝操

16、作消費(fèi)采用濕磨法，按消費(fèi)配方單，將原藥、潤濕劑、分散劑、抗凍劑、消泡劑和水予分散成均勻漿料，參與砂磨機(jī)砂磨，經(jīng)過幾次反復(fù)砂磨，直到取樣測得粒徑到達(dá)要求，放出物料。在另一配制釜內(nèi)參與所需其他助劑，在攪拌下使之成均相，得懸浮劑產(chǎn)品。檢測活性成分含量及其它相關(guān)目的，合格后包裝。3.1 砂磨設(shè)備懸浮劑加工消費(fèi)中，最重要的設(shè)備是砂磨機(jī)，可運(yùn)用立式砂磨機(jī)和臥式砂磨機(jī)。研發(fā)時(shí)我們運(yùn)用砂磨機(jī)有，100ml、2L小試放大立式砂磨機(jī)、中試為2.5L臥式砂磨機(jī)。 各種配方都需求經(jīng)過小試、小試放大、中試設(shè)備實(shí)驗(yàn)。所得樣品經(jīng)0，54儲(chǔ)存實(shí)驗(yàn)后，經(jīng)過分析含量和測得各種相關(guān)數(shù)據(jù)，符合規(guī)范后，方能作為大消費(fèi)的配方運(yùn)用。臥式砂

17、磨機(jī)比立式砂磨機(jī)才干可提高近2倍，且起動(dòng)功率低，耗費(fèi)能量小。由于農(nóng)藥活性成分大多有毒、粘度高、研磨時(shí)是易起泡的物料。采用密閉的臥式砂磨機(jī)消費(fèi)對(duì)操作者和環(huán)境更為平安。 臥式砂磨機(jī)以瑞士產(chǎn)DYNOmill性能和效果最好，國外運(yùn)用較多，國內(nèi)也有廠家運(yùn)用，但價(jià)錢昂貴。國內(nèi)已有多家臥式砂磨機(jī)的消費(fèi)廠，可用于懸浮劑消費(fèi)，價(jià)錢遠(yuǎn)比DYNOmill廉價(jià)，性能也穩(wěn)定。DYNOmill和國內(nèi)的臥式砂磨機(jī)大多數(shù)運(yùn)用玻璃珠作為研磨介質(zhì)。 近年來國內(nèi)也開發(fā)了運(yùn)用鋯珠的臥式砂磨機(jī)，運(yùn)用鋯珠，要求砂磨機(jī)的砂磨筒體的材質(zhì)需求高硬度的合金鋼，才經(jīng)得起鋯珠的研磨，價(jià)錢比用玻璃珠的貴一些，我們公司兩種都有。 但不是每種懸浮劑種類都

18、要用鋯珠，只需那些原藥本身是難以砂磨的結(jié)晶體，或者制備高濃度懸浮劑時(shí)，效果較好，砂磨時(shí)間要比用玻璃珠的節(jié)省1/31/2。消費(fèi)懸浮劑選用那種設(shè)備要看每個(gè)公司的才干及消費(fèi)的種類而定。3.2 控制粒徑與分布懸浮劑的粒徑大小，如今雖然沒有在國際規(guī)范和國家規(guī)范中作出規(guī)定，但它對(duì)懸浮劑的穩(wěn)定性有較大影響。普通說來，平均粒徑控制在24m比較適宜。 這在實(shí)踐消費(fèi)中可以到達(dá)的，粒徑過小，砂磨時(shí)間添加，也添加了加工本錢。粒徑細(xì)，在重力作用下的沉降速度慢，特別是粒徑分布窄，可以降低奧氏熟化發(fā)生，能使產(chǎn)品堅(jiān)持長期穩(wěn)定。 我曾看到德國某公司制備懸浮劑的專利。在他所列舉的28個(gè)例子中，每個(gè)例子都有40，54熱貯14d后的

19、粒徑D10，D50，D90數(shù)據(jù)。按其例子的配方，27個(gè)例子中40，54熱貯14d后測得粒徑D503.5m，D908m。 有1例因配方中單獨(dú)運(yùn)用烷基醇乙氧基化物為外表活性劑，使熱貯后粒徑增長。54熱貯后的樣品D90為10.16m。 該公司對(duì)其商品化的產(chǎn)品，規(guī)定了消費(fèi)粒徑常溫D50為2.23.2m，D9010m，這種要求，我們的消費(fèi)產(chǎn)品也能到達(dá)。我們曾與該公司有過接觸，曾想要求我們做一產(chǎn)品小試。 提出了樣品粒徑常溫80%2m，熱貯為3m，100%8m熱貯10m。他們要求不僅粒徑小，而且粒徑分布窄至所以這樣是為了確保懸浮劑的長期儲(chǔ)存穩(wěn)定性，實(shí)踐上100%8m在大消費(fèi)中是很難做到。 我們在消費(fèi)高濃度懸

20、浮劑中證明了粒徑對(duì)懸浮劑穩(wěn)定性影響這一點(diǎn)。過去我們對(duì)懸浮劑消費(fèi)產(chǎn)品，只是用顯微鏡目測，顯微鏡目測只能定性看到粒子大小，看不到其分布范圍，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生誤差，使有些消費(fèi)產(chǎn)品放置1-2年后產(chǎn)生沉淀。 之所以產(chǎn)生沉淀，是產(chǎn)品粒徑絕大部分超越5，有很多是10以上。雖然不是凝聚，但有的難以倒出，這給公司呵斥損失。如今對(duì)每個(gè)產(chǎn)品都規(guī)定了粒徑要求，只需到達(dá)要求才干包裝，投放市場。普通先由車間人員用顯微鏡目測粒徑合格后，報(bào)撿品管部，再由品管部用激光粒度分布儀公司有2臺(tái)國產(chǎn)的，一臺(tái)為馬爾文Malvern公司的檢測合格后，才干包裝出廠。下面示出4組用馬爾文激光粒度分布儀測得，中試產(chǎn)品的粒徑及其分布。50%丁醚脲粒徑：d(0.1) 1.006m，d(0.5) 1.967m，d(0.9) 3.922m。 50%噻嗪酮粒徑：d(0.1) 1.967m，d(0.5) 3.414m，d(0.9) 5.962m。 48%吡蟲啉粒徑：d(0.1) 1.342m，d(0.5) 2.287m，d(0.9) 3.988m。 50%丁醚脲噠螨靈粒徑：d(0.1) 1.155m，d(0.5) 2.393m，d(0.9