“農(nóng)藥水懸浮劑加工及貯藏中的常見問題及其對策”課件

1、農(nóng)藥水懸浮劑加工及貯藏過程中的常見問題及其對策路福綏山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)化學(xué)制品研究所聯(lián)系電話（Tel）13954896065E-mail: 一、農(nóng)藥水懸浮劑的特點(diǎn)二、農(nóng)藥水懸浮劑加工、貯存過程中常出現(xiàn)的問題及其對策三、助劑的作用與選擇 四、展望農(nóng)藥水懸浮劑加工及貯藏過程中的常見問題及其對策一、農(nóng)藥水懸浮劑的特點(diǎn) 農(nóng)藥水懸浮劑（Suspension Concentrate,SC） 是指不溶于水的固體原藥通過一定機(jī)械手段（砂磨或球磨） 分散在水中形成的多相分散體系。 水懸浮劑外觀為不透明懸浮體，其分散相粒徑一般為0.55m，平均粒徑23m，水懸浮劑屬于多相粗分散體系。 凡

2、是能在在水中能長期穩(wěn)定不分解，不溶于水或微溶于水（在水中溶解度小于1.5%）的農(nóng)藥均可制成水懸浮劑。（1）以水為基質(zhì)，與環(huán)境相容性好，是21世紀(jì)農(nóng)藥新劑型發(fā)展方向之一；（2）顆粒小，懸浮率高，活性比表面大，藥效好；（3）成本低； （4）加工、使用安全、方便。一、農(nóng)藥水懸浮劑的特點(diǎn)1.1. 農(nóng)藥水懸浮劑的優(yōu)勢 英國早在1993年水懸浮劑已占整個農(nóng)藥制劑市場銷售的26%，超過乳油的24%和可濕性粉劑的17%而位居第一。 一、農(nóng)藥水懸浮劑的特點(diǎn)1.2. 農(nóng)藥水懸浮劑的加工過程為熱力學(xué)不可逆過程 用于加工農(nóng)藥水懸浮劑的農(nóng)藥原藥一般與水的親和性很差，不能在水中自行分散。農(nóng)藥水懸浮劑的加工過程是通過外在機(jī)

3、械手段（球磨、砂磨、高速剪切等）將農(nóng)藥活性組分強(qiáng)行分散在介質(zhì)水中的過程，這種過程在熱力學(xué)上為不可逆過程。一、農(nóng)藥水懸浮劑的特點(diǎn)1.4. 農(nóng)藥水懸浮劑為動力學(xué)不穩(wěn)定系統(tǒng) 農(nóng)藥水懸浮劑的分散相粒徑為0.55m，平均粒徑23m，屬于多相粗分散系統(tǒng)，由于分散相與介質(zhì)間的密度差，分散的藥物顆粒的布朗運(yùn)動不足以抵抗重力沉降作用，在產(chǎn)品貯存過程中，分散的藥物顆粒在重力作用下沉降，導(dǎo)致產(chǎn)品輕則分層，重則沉淀結(jié)底，失去懸浮穩(wěn)定性，其有效成分難以從包裝物倒出。農(nóng)藥水懸浮劑的分散穩(wěn)定性和懸浮穩(wěn)定性已成為制約其研究開發(fā)的瓶頸。二、農(nóng)藥水懸浮劑加工、貯存過程中常出現(xiàn)的問題及其對策 農(nóng)藥水懸浮劑的加工過程為熱力學(xué)不可逆過

4、程，其加工過程和產(chǎn)品質(zhì)量會受到助劑、原藥、水質(zhì)、加工設(shè)備、物料溫度、人員操作等各種因素的影響，從而導(dǎo)致加工過程和產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)各種問題?，F(xiàn)將農(nóng)藥水懸浮劑生產(chǎn)加工和貯存中常出現(xiàn)的問題及其產(chǎn)生的原因分析如下： 2.1.研磨過程中物料變稠而難于研磨二、農(nóng)藥水懸浮劑加工、貯存過程中常出現(xiàn)的問題及其對策 用于加工水懸浮劑的農(nóng)藥原藥多數(shù)與水的親合性較差，在農(nóng)藥原藥的研磨過程中，若所使用的潤濕分散劑不能很好的在原藥顆粒界面吸附，由于農(nóng)藥原藥顆粒間自身的親和力遠(yuǎn)大于和水的親和力，這時分散的農(nóng)藥原藥顆粒間很容易相互搭接成結(jié)構(gòu)，將大量的自由水束縛其中，造成物料的流動性變差。 2.1.研磨過程中物料變稠而難于研磨二、

5、農(nóng)藥水懸浮劑加工、貯存過程中常出現(xiàn)的問題及其對策 對于農(nóng)藥水懸浮劑研磨過程中物料變稠的現(xiàn)象，可根據(jù)具體情況采取適當(dāng)措施。（1）若因研磨過程中物料溫度過高造成物料變稠時，可通過加大物料流量、加大循環(huán)冷卻水流量、降低循環(huán)冷卻水溫度等措施來解決。 （2）當(dāng)原藥中的雜質(zhì)導(dǎo)致研磨過程中物料變稠時，可考慮更換原藥或重新篩選潤濕分散劑。建議在農(nóng)藥水懸浮劑的加工過程中，盡量不要更換原藥生產(chǎn)廠家，并且需要對每一批原藥都必須先進(jìn)行小樣試驗。2.1.研磨過程中物料變稠而難于研磨二、農(nóng)藥水懸浮劑加工、貯存過程中常出現(xiàn)的問題及其對策 （3）潤濕分散劑選擇不合適或使用不當(dāng)造成潤濕分散劑不能很好的在原藥顆粒界面吸附時，首先

6、應(yīng)檢查潤濕分散劑的使用方法是否適當(dāng)。在物料配制時，必須將所用潤濕分散劑完全溶解于水中，尤其需要注意的是一些高分子分散劑，其分子量較大，溶解過程慢，可提前配成母液或高速攪拌2030分鐘使其完全溶解。所用潤濕分散劑只有在完全溶解的情況下，才能在研磨過程中以分子狀態(tài)在原藥顆粒界面吸附，才能起到分散穩(wěn)定作用。當(dāng)然若是潤濕分散劑選擇不合適，則只有更換潤濕分散劑。2.2.研磨過程中出現(xiàn)絮凝和聚結(jié)二、農(nóng)藥水懸浮劑加工、貯存過程中常出現(xiàn)的問題及其對策 若潤濕分散劑選擇或使用不當(dāng)不能形成良好的靜電位阻和空間位阻，或外加電解質(zhì)壓迫分散藥物顆粒界面的雙電層，破壞靜電位阻，導(dǎo)致分散穩(wěn)定性變差，已分散的藥物顆粒發(fā)生聚結(jié)

7、合并而聚沉。當(dāng)所用水或原藥含鹽量較高時，常會出現(xiàn)上述情況。2.2.研磨過程中出現(xiàn)絮凝和聚結(jié)二、農(nóng)藥水懸浮劑加工、貯存過程中常出現(xiàn)的問題及其對策 絮凝是指分散的藥物顆粒在線性大分子上吸附橋連，從而導(dǎo)致分散相下沉的情況。 2.2.研磨過程中出現(xiàn)絮凝和聚結(jié)二、農(nóng)藥水懸浮劑加工、貯存過程中常出現(xiàn)的問題及其對策 （3）高分子分散劑的用量要合適，用量太少會因為不能起到足夠的分散穩(wěn)定作用發(fā)生聚結(jié)；用量太多時，則會因高分子分散劑在分散相顆粒間纏結(jié)而發(fā)生絮凝。2.3.水懸浮劑產(chǎn)品貯存過程中的顆粒變大、結(jié)塊 二、農(nóng)藥水懸浮劑加工、貯存過程中常出現(xiàn)的問題及其對策 農(nóng)藥水懸浮劑產(chǎn)品在貯存過程中出現(xiàn)顆粒變大的原因主要有

8、聚結(jié)、絮凝、奧氏熟化等。 聚結(jié)：農(nóng)藥水懸浮劑為熱力學(xué)不穩(wěn)定的多相分散體系，如果在貯存過程中發(fā)生潤濕分散劑在原藥顆粒界面脫附，造成部分分散的藥物顆粒界面裸露，由于裸露的藥物顆粒界面間親和力很強(qiáng)，吸引能很高，可導(dǎo)致藥物顆粒間聚結(jié)合并變大，聚結(jié)嚴(yán)重時則出現(xiàn)結(jié)塊。2.3.水懸浮劑產(chǎn)品貯存過程中的顆粒變大、結(jié)塊 二、農(nóng)藥水懸浮劑加工、貯存過程中常出現(xiàn)的問題及其對策 絮凝：若脫附下來的分散劑分子在分散的藥物顆粒間纏結(jié)，分散的藥物顆粒的布朗運(yùn)動變差，會造成分散的藥物顆粒團(tuán)聚下沉，從而發(fā)生絮凝。2.3.水懸浮劑產(chǎn)品貯存過程中的顆粒變大、結(jié)塊 二、農(nóng)藥水懸浮劑加工、貯存過程中常出現(xiàn)的問題及其對策 奧氏熟化：導(dǎo)致

9、農(nóng)藥水懸浮劑產(chǎn)品在貯存過程中出現(xiàn)顆粒變大的另一個重要原因便是奧氏熟化。晶體在水中的飽和溶解度與其晶體顆粒的大小有關(guān)，并服從Kelvin公式：式中：cR半徑為r的小晶粒的溶解度；c0晶體正常溶解度；晶體密度；s-l固-液界面能；M晶體摩爾質(zhì)量。2.3.水懸浮劑產(chǎn)品貯存過程中的顆粒變大、結(jié)塊 二、農(nóng)藥水懸浮劑加工、貯存過程中常出現(xiàn)的問題及其對策 奧氏熟化： 從Kelvin公式可見：晶粒愈小，其溶解度愈大。當(dāng)不同大小的晶粒處于同一介質(zhì)中時，對小晶粒而言，因其溶解度較大，其介質(zhì)為不飽和溶液，故小晶粒不斷溶解而消失；大晶粒其溶解度較小，其介質(zhì)為過飽和溶液，溶液中的分子在大晶粒上結(jié)晶，致使大晶粒愈來愈大，

10、這便是奧氏（Ostwaid）熟化現(xiàn)象。 剛做出熱貯2周圖1. 奧氏熟化現(xiàn)象2.4.水懸浮劑產(chǎn)品貯存過程中的稠化、膏化現(xiàn)象二、農(nóng)藥水懸浮劑加工、貯存過程中常出現(xiàn)的問題及其對策 農(nóng)藥水懸浮劑產(chǎn)品在貯存過程中會出現(xiàn)稠化、膏化現(xiàn)象，嚴(yán)重時會導(dǎo)致產(chǎn)品難以從包裝物中倒出。農(nóng)藥水懸浮劑的流動性和產(chǎn)品中自由水的含量有關(guān)，當(dāng)產(chǎn)品中自由水的含量太低時，便會出現(xiàn)產(chǎn)品流動困難、產(chǎn)品稠化、膏化現(xiàn)象。 2.4.水懸浮劑產(chǎn)品貯存過程中的稠化、膏化現(xiàn)象二、農(nóng)藥水懸浮劑加工、貯存過程中常出現(xiàn)的問題及其對策 產(chǎn)品在貯存過程中出現(xiàn)稠化、膏化的原因主要有以下兩點(diǎn)： （1）分散助劑在藥物顆粒界面脫附造成原藥顆粒間搭接絮凝將自由水束縛其

11、中，使產(chǎn)品流動性變差，嚴(yán)重時會出現(xiàn)稠化、膏化，對于這種情況造成的稠化、膏化，最好更換分散助劑，一般，一些大分子聚合物分散劑吸附位點(diǎn)多，吸附穩(wěn)定性好，可使農(nóng)藥水懸浮劑產(chǎn)品在貯存過程中保持較好的分散穩(wěn)定性； 2.5.水懸浮劑產(chǎn)品貯存過程中的分層、沉淀二、農(nóng)藥水懸浮劑加工、貯存過程中常出現(xiàn)的問題及其對策 水懸浮劑產(chǎn)品貯存過程中的出現(xiàn)分層、沉淀的現(xiàn)象屬于懸浮穩(wěn)定性問題。農(nóng)藥水懸浮劑中分散的藥物顆粒粒徑一般為0.55m，平均粒徑23m，屬于粗分散系統(tǒng)。農(nóng)藥水懸浮劑中分散的藥物顆粒的布朗運(yùn)動不足以抵消其自身的重力沉降，因此，農(nóng)藥水懸浮劑為懸浮不穩(wěn)定系統(tǒng)。2.5.水懸浮劑產(chǎn)品貯存過程中的分層、沉淀二、農(nóng)藥水

12、懸浮劑加工、貯存過程中常出現(xiàn)的問題及其對策 忽略分散的藥物顆粒間的相互作用，農(nóng)藥水懸浮劑中分散的藥物顆粒在介質(zhì)中的沉降可用Stokes公式估算： u沉降速率； r藥物顆粒半徑；- 0分散相與分散介質(zhì)間的密度差； 介質(zhì)黏度；g重力加速度。 2.5.水懸浮劑產(chǎn)品貯存過程中的分層、沉淀二、農(nóng)藥水懸浮劑加工、貯存過程中常出現(xiàn)的問題及其對策 從Stokes公式可見，粗分散系統(tǒng)中分散顆粒的沉降主要取決于以下三個因素：分散顆粒的粒徑r、分散相與分散介質(zhì)間的密度差、介質(zhì)黏度。通過改變分散顆粒的粒徑r、分散相與分散介質(zhì)間的密度差、介質(zhì)黏度，可以改變其沉降速率。2.5.水懸浮劑產(chǎn)品貯存過程中的分層、沉淀二、農(nóng)藥水

13、懸浮劑加工、貯存過程中常出現(xiàn)的問題及其對策 （1）分散顆粒的粒徑r：沉降速率u與分散顆粒的粒徑r2平方成正比，分散顆粒的粒徑愈小，其沉降速率u愈小，懸浮穩(wěn)定性愈好；設(shè)分散相與分散介質(zhì)間的密度差- 0=500kgm-3, =100mPas，當(dāng)分散顆粒的粒徑不同時，從Stokes公式可以計算出顆粒在介質(zhì)中沉降10厘米所需時間t（見表1）。表1.不同粒徑r的農(nóng)藥顆粒在介質(zhì)中沉降10厘米所需時間tr/m5210.5t/天4261064242.5.水懸浮劑產(chǎn)品貯存過程中的分層、沉淀二、農(nóng)藥水懸浮劑加工、貯存過程中常出現(xiàn)的問題及其對策 表1.不同粒徑r的農(nóng)藥顆粒在介質(zhì)中沉降10厘米所需時間tr/m5210

14、.5t/天426106424 上述計算結(jié)果表明，農(nóng)藥顆粒在介質(zhì)中沉降與農(nóng)藥顆粒的粒徑密切相關(guān)，通過降低懸浮劑中分散顆粒的粒徑，可有效地減小分散顆粒的沉降速率，顯著提高產(chǎn)品的懸浮穩(wěn)定性，所以，在農(nóng)藥水懸浮劑的加工中，保持農(nóng)藥顆粒在適當(dāng)大小的范圍內(nèi)，并保證貯藏過程中粒徑不變至關(guān)重要。但是，懸浮劑中分散顆粒的粒徑受研磨設(shè)備的影響，顆粒的粒徑不可能太小，而且分散顆粒的粒徑太小時，會使分散劑的用量大大增加，顆粒間聚結(jié)的機(jī)會增大。2.5.水懸浮劑產(chǎn)品貯存過程中的分層、沉淀二、農(nóng)藥水懸浮劑加工、貯存過程中常出現(xiàn)的問題及其對策 （2）沉降速率u與分散相、分散介質(zhì)間的密度差- 0成正比，降低分散相與分散介質(zhì)間的

15、密度差，也可以減小其沉降速率，但這種方法對分散相與分散介質(zhì)間的密度差較小的情況比較有效。例如某水懸浮劑：=1100kgm-3， 0=1000kgm-3,通過在介質(zhì)中溶入惰性物質(zhì)使介質(zhì)密度提高到0=1050kgm-3,則其密度差從100 kgm-3減小到50 kgm-3，其沉降速率將為原來的一半；若 =1500kgm-3，0=1000kgm-3,通過在介質(zhì)中溶入惰性物質(zhì)使介質(zhì)密度提高到 0=1050kgm-3,則其密度差從500 kgm-3減小到450 kgm-3，其沉降速率比原來減小了10%；可見，當(dāng)原藥本身密度較大時，通過降低分散相與分散介質(zhì)間的密度差來改變沉降速率的意義不大。2.5.水懸浮

16、劑產(chǎn)品貯存過程中的分層、沉淀二、農(nóng)藥水懸浮劑加工、貯存過程中常出現(xiàn)的問題及其對策 （3）從Stokes公式可見，分散顆粒的沉降速率與系統(tǒng)的粘度成反比，通過增大系統(tǒng)的粘度，也可降低分散顆粒的沉降速率，提高其懸浮穩(wěn)定性。許多企業(yè)為了提高其產(chǎn)品的懸浮穩(wěn)定性，向懸浮劑中加入一定量的增稠劑來改善懸浮劑的懸浮穩(wěn)定性。這種方法的弊端是若增稠劑選擇不當(dāng)，會導(dǎo)致產(chǎn)品貯存過程中出現(xiàn)稠化，難以倒出，甚至出現(xiàn)膏化現(xiàn)象。 上述三種措施雖能一定程度地改善懸浮劑的懸浮穩(wěn)定性，仍難以做到農(nóng)藥水懸浮劑在貯藏過程中不沉降（不分層）。2.5.水懸浮劑產(chǎn)品貯存過程中的分層、沉淀二、農(nóng)藥水懸浮劑加工、貯存過程中常出現(xiàn)的問題及其對策 我

17、們在研究中發(fā)現(xiàn)，要使農(nóng)藥水懸浮劑在貯藏過程中不沉降（不分層），必須使農(nóng)藥水懸浮劑形成一定結(jié)構(gòu)。在靜止時，這種結(jié)構(gòu)能承托藥物顆粒阻礙其沉降，使農(nóng)藥水懸浮劑在貯藏過程中不沉降，不分層，保持其懸浮穩(wěn)定性；在一定外力（如搖動）作用下，其結(jié)構(gòu)被破壞，可恢復(fù)其流動性而易于倒出。2.5.水懸浮劑產(chǎn)品貯存過程中的分層、沉淀二、農(nóng)藥水懸浮劑加工、貯存過程中常出現(xiàn)的問題及其對策 為了使農(nóng)藥水懸浮劑能形成一定的觸變結(jié)構(gòu)，需加入一定的結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑。常用的結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑有水合性強(qiáng)的無機(jī)物，如膨潤土、硅酸鋁鎂等；某些親水性好的高分子聚合物如聚乙烯醇、羧甲基纖維素鈉、黃原酸膠、聚炳烯酸鈉、可溶性淀粉等在介質(zhì)水中形成一定結(jié)構(gòu)，可有

18、效地阻礙藥物顆粒的沉降，使其保持較好的懸浮穩(wěn)定性。2.5.水懸浮劑產(chǎn)品貯存過程中的分層、沉淀二、農(nóng)藥水懸浮劑加工、貯存過程中常出現(xiàn)的問題及其對策 用于農(nóng)藥水懸浮劑的觸變結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑一般需滿足以下幾個條件：（1）不吸附分散的藥物顆粒，否則會引起調(diào)節(jié)劑分子在分散的藥物顆粒間橋連而導(dǎo)致產(chǎn)品絮凝；（2）結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑的用量要合適，在水懸浮劑中形成結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要合適，既能承托藥物顆粒阻礙其沉降，又不能導(dǎo)致產(chǎn)品稠化或膏化。結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑在水懸浮劑中形成結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度可通過流變性的測定來研究。三、助劑的作用與選擇 助劑對農(nóng)藥水懸浮劑的加工和產(chǎn)品的穩(wěn)定性起著非常重要的作用。在農(nóng)藥水懸浮劑的加工過程中所使用的助劑主要有潤濕劑、

19、分散劑、懸浮穩(wěn)定劑、防凍劑、消泡劑等，下面就農(nóng)藥水懸浮劑的加工過程中所使用的主要助劑的作用及其選擇方法討論如下：三、助劑的作用與選擇3.1.潤濕分散劑疏水基親水基 用于加工農(nóng)藥水懸浮劑的原藥多數(shù)與水的親和性很差，其原藥顆粒界面不能被水潤濕，必須借助潤濕劑的作用，其原藥顆粒才能浸入水中。潤濕劑一般為表面活性劑，表面活性劑具有特殊的分子結(jié)構(gòu)，即由親水基團(tuán)和疏水基團(tuán)兩部分組成。表面活性劑分子的疏水部分在原藥顆粒界面吸附，親水部分朝向分散介質(zhì)水，使藥物界面由疏水變?yōu)橛H水而易于被水潤濕。常用的潤濕分散劑多為小分子表面活性劑，如磺酸鹽、硫酸酯鹽類陰離子表面活性劑、烷基酚聚氧乙烯醚類非離子表面活性劑等常用作

20、潤濕劑。圖2. 表面活性劑在農(nóng)藥顆粒上的吸附三、助劑的作用與選擇3.1.潤濕分散劑 在農(nóng)藥水懸浮劑的加工時，研磨過程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為分散固體顆粒的界面能，這些具有高能量的分散固體顆粒間存在著強(qiáng)烈地自發(fā)合并聚結(jié)的趨勢。分散劑的作用是通過在分散的固體顆粒界面吸附，阻礙分散的固體顆粒間發(fā)生聚結(jié)合并，保持其分散穩(wěn)定性。分散劑的穩(wěn)定作用機(jī)制主要有以下幾個方面：（1）作為表面活性劑的分散劑在分散的固體顆粒界面吸附，可降低分散固體顆粒的界面能，減弱固體顆粒間發(fā)生聚結(jié)合并的趨勢，提高分散固體顆粒的分散穩(wěn)定性；三、助劑的作用與選擇3.1.潤濕分散劑（2）對陰離子分散劑，吸附在分散固體顆粒界面上的分散劑分子電離成離

21、子，從而使分散的固體顆粒界面帶電，并在固液界面間形成雙電層，當(dāng)帶電的固體顆粒相互靠近時，雙電層間的重疊會在固體顆粒間形成強(qiáng)烈的靜電排斥，迫使固體顆粒相互分開，保持其分散穩(wěn)定性，分散劑的這種穩(wěn)定機(jī)制又稱為靜電位阻效應(yīng)，靜電位阻是分散劑的重要穩(wěn)定機(jī)制之一；圖3.帶電顆粒的靜電排斥示意圖 三、助劑的作用與選擇3.1.潤濕分散劑（3）高分子分散劑在分散固體顆粒界面上形成飽和吸附時，可在固體顆粒界面形成一定厚度的吸附層，當(dāng)吸附高分子分散劑的固體顆粒相互靠近時，會形成強(qiáng)烈的空間位阻，這種空間位阻阻礙固體顆粒進(jìn)一步靠近，并保持其分散穩(wěn)定性。圖4. 空間穩(wěn)定作用示意圖三、助劑的作用與選擇3.1.潤濕分散劑 在

22、農(nóng)藥水懸浮劑的研發(fā)中使用的陰離子分散劑通常有烷基萘磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽、芳基酚硫酸酯鈉、萘磺酸鈉甲醛縮合物、脂肪酰胺N甲基牛磺酸鹽，烷基丁二酸酯磺酸鹽、有機(jī)磷酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚甲醛縮合物硫酸鹽、木質(zhì)素磺酸鹽等；常用的非離子潤濕分散劑有：烷基酚、芳基酚聚氧乙烯醚；脂肪醇聚氧乙烯醚，聚氧丙烯基環(huán)氧乙烷加成物、植物油環(huán)氧乙烷加成物及衍生物、脂肪酸聚氧乙烯醚等。傳統(tǒng)的分散劑一般分子量較小，在藥物顆粒界面吸附位點(diǎn)少，所得水懸浮劑的分散穩(wěn)定性較差。三、助劑的作用與選擇3.1.潤濕分散劑 近年來開發(fā)的一類高效聚合物分散劑，又稱超分散劑。這類聚合物表面活性劑的分子量較大，一般在2000030000。.超分

23、散劑的結(jié)構(gòu)特征在于具有較長的疏水主鏈和較多的親水支鏈，以錨固基團(tuán)及溶劑化鏈分別取代了表面活性劑的親水基團(tuán)與親油基團(tuán)，其錨固基團(tuán)能通過離子鍵、共價鍵、氫鍵及范德華力等相互作用以單點(diǎn)或多點(diǎn)錨固的形式牢固吸附于固體顆粒表面，其溶劑化鏈則通過選用不同的聚合單體或改變共聚單體配比來調(diào)節(jié)它與分散介質(zhì)的相溶性，同時還可以通過增加溶劑化鏈的分子量以保證它在固體表面形成足夠的空間厚度。超分散劑具有特殊設(shè)計的分子結(jié)構(gòu)，其分子構(gòu)型有單端官能化聚合物、AB 嵌段型共聚物、錨固基團(tuán)處于中央的BAB 嵌段共聚物以及以錨固基團(tuán)為背、以溶劑化鏈為齒的梳形共聚物等。圖5.“梳子”型聚合物分散劑結(jié)構(gòu)示意圖 三、助劑的作用與選擇3

24、.1.潤濕分散劑 超分散劑在藥物顆粒界面的吸附穩(wěn)定性好，能為水懸浮劑產(chǎn)品提供較好的靜電位阻和空間位阻，所制備的懸浮劑具有較好的分散穩(wěn)定性。超分散劑尤其適用于高含量的農(nóng)藥水懸浮劑的研發(fā)。目前這類超分散劑在國內(nèi)已有生產(chǎn)，南京擎宇化工研究所研發(fā)的高分子梳形分散劑、北京廣源益農(nóng)生產(chǎn)的聚羧酸分散劑等屬于這類超分散劑，經(jīng)在多種農(nóng)藥水懸浮劑中使用，分散效果較好，分散穩(wěn)定性良好。三、助劑的作用與選擇3.1.潤濕分散劑 在農(nóng)藥水懸浮劑的研發(fā)中，由于原藥分子結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，沒有一種潤濕分散劑是通用的，必須根據(jù)具體農(nóng)藥原藥進(jìn)行選擇實(shí)驗。在選擇潤濕分散劑時，以下原則可供參考：（1）結(jié)構(gòu)匹配性，一般所用潤濕分散助劑結(jié)構(gòu)應(yīng)

25、與原藥的分子結(jié)構(gòu)相匹配，這樣有利于潤濕分散劑在原藥界面形成穩(wěn)定吸附，獲得分散穩(wěn)定性較好的產(chǎn)品。在結(jié)構(gòu)匹配方面，可遵循相似匹配的原則，選擇與原藥的分子結(jié)構(gòu)具有相似結(jié)構(gòu)的潤濕分散助劑，尤其是“特征基團(tuán)”的相似性，農(nóng)藥與助劑間的親合力好，潤濕分散劑在原藥界面穩(wěn)定吸附，有利于制劑的穩(wěn)定性；三、助劑的作用與選擇3.1.潤濕分散劑 (2)互補(bǔ)匹配，當(dāng)一種分散劑不能達(dá)到要求時，通常需加入第二種分散劑，第二分散劑不僅要與農(nóng)藥原藥的分子結(jié)構(gòu)相匹配，還要與第一種分散劑的結(jié)構(gòu)相匹配。例如：離子型表面活性劑與非離子表面活性劑間復(fù)配常能起到增效作用，離子型表面活性劑在原藥顆粒上吸附，可使原藥顆粒界面帶電，在分散的原藥顆

26、粒間形成靜電位阻，有利于水懸浮劑的分散穩(wěn)定性，然而單用離子型表面活性劑時，吸附在同一原藥顆粒上的表面活性分子由于靜電斥力而難以形成致密吸附層，不能提供有效的“空間位阻”，若配以適當(dāng)?shù)姆请x子表面活性劑插入已吸附的離子表面活性分子之間，離子和非離子表面活性劑共同在原藥顆粒界面上形成致密吸附層，為分散的原藥粒子間同時提供較好的靜電位阻和空間位阻，可使農(nóng)藥水懸浮劑具有良好的分散穩(wěn)定性。三、助劑的作用與選擇3.1.潤濕分散劑 常用的選擇潤濕分散劑的試驗方法有流點(diǎn)法、粘度法、激光粒度測定法、電動電勢測定法等。（1）流點(diǎn)法：首先將潤濕分散劑配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的溶液，準(zhǔn)確稱取一定量原藥于50ml燒杯中，連同

27、玻璃棒一起稱重，然后用滴管逐滴滴加配好的潤濕分散劑溶液，邊滴加邊用玻璃棒攪拌混合，當(dāng)糊狀物剛形成液滴滴下時，再稱重，計算出所滴加溶液的質(zhì)量，所滴加溶液的質(zhì)量與原藥質(zhì)量的比值即為該潤濕分散劑對該原藥的流點(diǎn)，其流點(diǎn)愈小，潤濕分散效果愈好。流點(diǎn)法的優(yōu)點(diǎn)是快速、耗藥量少，尤其適合于潤濕劑的篩選，不足之處是對制劑的分散穩(wěn)定性難以得到準(zhǔn)確的結(jié)果。三、助劑的作用與選擇3.1.潤濕分散劑（2）激光粒度測定法：將潤濕分散劑用定量的水溶解后和定量的原藥、玻璃珠或鋯珠一起加入砂磨機(jī)，砂磨一定時間后濾出，用激光粒度儀測定所制備樣品的粒徑和粒度分布。其粒徑愈小分布愈窄者，其分散效果愈好。激光粒度法的優(yōu)點(diǎn)是對分散性的測定

28、比較準(zhǔn)確，尤其適合于分散劑的篩選。缺陷是設(shè)備昂貴、費(fèi)時。圖6.氟蟲脲水懸浮劑 的粒徑隨分散劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化三、助劑的作用與選擇3.1.潤濕分散劑（3）粘度法：樣品的制備與激光粒度法相同，用粘度計測定所制備水懸浮劑的粘度，粘度愈小，其潤濕分散效果愈好。粘度法常用于分散劑適宜用量的確定。圖7.分散劑用量對氟啶脲懸浮劑粘度的影響三、助劑的作用與選擇3.1.潤濕分散劑（4）電動電勢測定法：將所制備的水懸浮劑樣品在3000r/min條件下離心15min，取上清液在微電泳上測定Zeta電位，Zeta電位的絕對值愈大，分散的藥物顆粒間的靜電位阻愈大，分散效果愈好。此法適用于離子型分散劑的篩選。圖8. 氟蟲脲

29、水懸浮劑 的Zeta電勢隨分散劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化三、助劑的作用與選擇3.2.懸浮穩(wěn)定劑 農(nóng)藥水懸浮劑屬于多相粗分散系統(tǒng)。分散相顆粒的布朗運(yùn)動不能抵消其自身的重力沉降，在貯存過程中，分散相顆粒會在重力的作用下沉降，輕則出現(xiàn)產(chǎn)品分層，重者農(nóng)藥有效成分沉至容器底部難以倒出。為了提高水懸浮劑的懸浮穩(wěn)定性，常在水懸浮劑的加工過程中加入增稠劑或結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑。 增稠劑的作用是增大水懸浮劑的粘度，降低分散相顆粒的沉降速率。若使用增稠劑來提高制劑的懸浮穩(wěn)定性，其用量要合適，若用量太大，會造成產(chǎn)品稠化難以從包裝物中倒出。三、助劑的作用與選擇3.2.懸浮穩(wěn)定劑 結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)劑的作用是通過使水懸浮劑形成一定的觸變結(jié)構(gòu)，這種觸

30、變結(jié)構(gòu)靜止能承托分散的藥物顆粒，使其在貯藏過程中不沉降，不分層，保持其良好的懸浮穩(wěn)定性；使用時，輕輕搖動便可破壞其結(jié)構(gòu)，使產(chǎn)品恢復(fù)其流動性而易于從包裝物中倒出。農(nóng)藥水懸浮劑的這種觸變結(jié)構(gòu)強(qiáng)度必須適當(dāng)，結(jié)構(gòu)太弱不能達(dá)到承托藥物顆粒阻礙其沉降的目的；結(jié)構(gòu)太強(qiáng)，經(jīng)搖動不能破壞時，則難以從包裝物中倒出。 農(nóng)藥水懸浮劑的觸變結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可通過其流變特性的測定來研究。具有觸變結(jié)構(gòu)的農(nóng)藥水懸浮劑在流變學(xué)上一般表現(xiàn)為塑性流體，觸變結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度可用屈服值來衡量。DD 樣品1 樣品2圖9.農(nóng)藥水懸浮劑的流變曲線三、助劑的作用與選擇3.2.懸浮穩(wěn)定劑 農(nóng)藥水懸浮劑的觸變結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可通過其流變特性的測定來研究。具有觸變結(jié)構(gòu)的農(nóng)藥水懸浮劑在流變學(xué)上一般表現(xiàn)為塑性流