30%草甘膦水剂的配方研究

杜 廷黄亚茹雷小英杨 琳夏雄燕

（1.浙江赞宇科技股份有限公司，浙江 杭州 310009；2.浙江省表面活性剂重点实验室，浙江 杭州 310009；3.浙江公正检验中心，浙江 杭州 310009）

农药化工

30%草甘膦水剂的配方研究

杜 廷1,2黄亚茹1,2雷小英1,2杨 琳3夏雄燕1,2

（1.浙江赞宇科技股份有限公司，浙江 杭州 310009；2.浙江省表面活性剂重点实验室，浙江 杭州 310009；3.浙江公正检验中心，浙江 杭州 310009）

对几种表面活性剂在30%草甘膦水剂中的应用进行了筛选和相关性能的研究，最佳配方为草甘膦原粉30%、氨水4.0%～5.0%、AOS（α-烯基磺酸钠）4.0%、APG（烷基糖苷）6.0%、茶皂素0.50%、有机硅消泡剂0.10%~0.50%。其表面张力、起泡性、泡沫稳定性、黏度、常温热贮稳定性指标均表现优异，符合草甘膦水剂的质量标准。

草甘膦；水剂；表面活性剂；应用

0 前言

草甘膦是美国孟山都公司于20世纪70年代开发的，在全球范围内应用最为广泛的灭生性除草剂，具有内吸、高效、广谱、低毒、安全等特点。随着耐草甘膦作物品种的发展，销售额仍将进一步迅速增长，用途更为广泛，这就要求加快草甘膦剂型的开发力度，以满足市场的需求[1-3]。

目前草甘膦剂型主要有两种：一种是草甘膦盐类的水剂，另一种是草甘膦盐类的水溶性粒剂。水剂是农药原药的水溶液剂型，是一种典型的水基型农药制剂。本文主要研究一些低毒、和环境有良好相容性的表面活性剂在草甘膦水剂中的应用，如AOS、CAB、APG、茶皂素[4]等在草甘膦水剂中的应用。这些表面活性剂具有良好的乳化、渗透、分散性能且生物降解率高（均大于90%），相比传统农药剂型中常用的烷基酚聚氧乙烯醚（NP）、牛脂胺聚氧乙烯基醚系列表面活性剂，具有明显优势。

1 实验部分

1.1 试剂和材料

95%草甘膦 （新安化工科技股份有限公司）；氨水（杭州双林化工试剂厂）；AEC（醇醚羧酸盐）（中国日用化学工业研究院）；30%CAB（椰油基酰胺丙基甜菜碱）（浙江赞宇科技股份有限公司）；35%AOS（α-烯基磺酸钠）（浙江赞宇科技股份有限公司）；咪唑啉-1（广州星业科技股份有限公司）；烷基糖苷C901（深圳市长园嘉彩环境材料有限公司）；茶皂素（浙江东方茶业科技有限公司）；有机硅消泡剂WACKER silfoam SRE CN（德国瓦克化学有限公司）。

1.2 实验仪器

KRüSS K100MK2表面张力仪 （德国KRüSS公司）；AR1502CN电子天平 （美国奥豪斯仪器有限公司）；AL204分析天平 （瑞士Mettler-Toledo国际股份有限公司）；FE20-FiveEasyTMpH计（瑞士Mettler -Toledo国际股份有限公司）；KRüSS FM4200接触角测定仪 （德国KRüSS公司）；DGG-9123A型电热恒温鼓风干燥箱（上海森信实验仪器有限公司）；THD-0530低温恒温槽（宁波天恒仪器厂）；罗氏泡沫仪 （实验室自备）；KQ5200DB数控超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）。

1.3 实验方法

1.3.1 30%草甘膦水剂配方

表1 30%草甘膦水剂配方

1.3.2性能测定方法

有效成分含量按高效液相色谱法测定[5]。起泡性及稳泡性能：采用罗氏泡沫仪在恒温50℃下测定初始及5 min后的泡沫值，以5 min后剩余泡沫高度的百分率表示泡沫稳定性，测定样品的浓度为1 g/L。表面张力的测定：采用铂金板法，测试温度25℃，样品质量浓度1 g/L。接触角：0.1%的水溶液，以绿萝叶子作为固体面，在25℃下测定。pH值按GB/ T 1601-93方法测定。热贮稳定性：称取一定量试样，密封于广口瓶或安瓿瓶中，在（54±2）℃条件下置于恒温箱中贮藏14 d后分析其有效物的含量，分解率小于5%为合格。冷贮稳定性：按GB/T 19137-2003中"乳剂和均相液体制剂"进行。析出固体或油状物的体积不超过0.3 mL为合格。草甘膦质量分数的按照GB 20684-2006（4.3.1高效液相色谱法）测定。

1.4 30%草甘膦水剂的配制工艺

按草甘膦原药与氨水摩尔比2:3投料。在水中加入草甘膦以及滴加25%的氨水，适当冷却，控制反应温度不高于60℃，搅拌至原药完全溶解后加入10%的助剂，再加入适量的有机硅消泡剂，调制成有效成分为30%的草甘膦水剂，经过过滤得到产品。其工艺合成路线及流程图如图1。

1.5 表面活性剂筛选

将AEC、AOS、CAB、咪唑啉-1、APG等几种表面活性剂作为配制30%草甘膦铵盐水剂的主表面活性剂，通过观察制剂的外观、流动性能等指标，达到初筛表面活性剂的目的，然后进一步对制剂进行其它相关性能的测定。

2 结果与讨论

2.1 表面活性剂筛选

30%草甘膦水剂的配制实验见表2。实验以AEC、AOS、CAB、咪唑啉-1、APG等几种表面活性剂作为主表面活性剂进行筛选，配制30%草甘膦铵盐水剂，其中咪唑啉-1、AEC配制的水剂出现分层，不能形成均匀透明的水剂。CAB单用或者和AOS复配可以形成均匀透明溶液，但由于其表观黏度过大（＞6M mPa·s），导致水剂的流动性很差。

表2 表面活性剂筛选

2.2 AOS-APG复配在30%草甘膦水剂中的应用

结合上述实验结果，将AOS-APG阴-非离子表面活性剂体系按照不同比例复配进行筛选（见表3），并对制剂产品的性能（表面张力、起泡性、泡沫稳定性、接触角）进行测定，其结果见图2~图6。

表3 不同比例APG、AOS配制30%草甘膦水剂

2.2.1表面张力的测定

从表面张力的测定结果数据分析，制剂添加APG、AOS以及茶皂素后使得制剂的表面张力较对比样空白样GLY-0有显著的降低，实验测定结果见图2。

2.2.2 30%草甘膦水剂样品起泡性及泡沫稳定性的测定

从实验数据分析（见图3），以上6个实验样品具有较低的起泡性，这是作为农药水剂的基本要求，因为过大的起泡性对操作和使用过程都是不利的；另一方面，6个水剂样品的泡沫稳定性均较好，其中GLY-3的泡沫稳定性最好，其大小与除草效果的关系仍然有待进一步研究。

2.2.3 30%草甘膦水剂样品黏度实验

从水剂表观黏度的测定实验结果来看，它们均为非牛顿流体。从图4的曲线看，以上几个制剂样品表现出剪切增稠的现象，其表观黏度与AOS的添加量存在密切关系，AOS对制剂体系具有增稠作用。从结合实际使用的角度来看，当草甘膦水剂达到一定黏度后，可增加药液在叶表面的黏附力，延长药液在叶面上的持续时间，减少药液损失。

2.2.4 30%草甘膦水剂样品接触角测定

以绿萝叶为界面测定草甘膦水剂样品的润湿接触角（见图5）。实验通过测定7个样品在0 min、5 min、10 min时的接触角（见图6）得出，这7个样品在3个时间间隔（0 min、5 min、10 min）所对应的接触角大小顺序为GLY-0＞GLY-6＞GLY-5＞GLY-4＞GLY-3＞GLY-2＞GLY-1，由此表明，AOS的加入能显著减小水剂液滴与绿萝叶面的接触角，增加水剂在叶面的润湿力，但随着AOS含量的增加，会使得水剂产品的表观黏度有升高趋势（见图4）。因此，在水剂产品的实际配制过程中应当综合考虑AOS用量对水剂表观黏度的影响，AOS在30%草甘膦水剂中的推荐用量为4.0%。

2.2.5产品稳定性实验

热贮稳定性实验：采用上述配方加工的30%草甘膦水剂，在54℃±2℃/14 d下贮存，考察制剂的化学稳定性，其热贮分解率＜5%，则评定为合格，测定结果如表4所示。低温稳定性实验（表5所示）结果表明，以上受试样品的低温稳定性符合标准要求。

表4 热贮稳定性试验

表5 冷贮稳定性试验

2.3 30%草甘膦水剂样品优选配方

通过前述部分的系列实验，得到优选配方（见表6）。

表6 30%草甘膦水剂样品优选配方

3 结论

本研究表明，AOS和APG在30%草甘膦水剂体系中具有很好的协同性。α-烯基磺酸钠（AOS）作为一种表面活性剂，具有很好的溶解性、耐硬水性以及适宜的起泡性，APG作为一种新型的非离子表面活性剂，具有良好的生物降解性，通过与阴离子表面活性剂AOS的复配，加工得到的30%草甘膦铵盐水剂具有良好的理化稳定性、起泡性、泡沫稳定性和润湿展布性等。其中AOS与APG配方的比例为1:1.5为最佳配比，其表面张力，接触角能够达到最佳。

受测样品水剂表现为非牛顿流体模型，其稳定性受时间和温度等因素的影响，从常温贮存和热贮的实验结果可知，样品外观、有效成分均没有发生显著变化。

[1]周曙光，张柏青.草甘膦铵盐的合成研究[J].杭州化工，2001，31（1）：29-30.

[2]邵静，矫庆泽，张宗俭，等.75.7%草甘膦铵盐可溶粒剂的配方研究[J].农药，2007，46（1）：743-745.

[3]郭红.改良型10%草甘膦水剂加工配方研究[J].云南化工，2002，29（2）：4-5.

[4]夏春，杨钟，朱伯，等.茶皂素在农药工业中应用研究进展[J].茶叶科学，2000，20（2）：82-88.

[5]GB 20684-2006.草甘膦水剂[S].

Studies on the Glyphosate 30%AS

DU Ting1,2,HUANG Ya-ru1,2,LEI Xiao-ying1,2,YANG Lin3,XIA Xiong-yan1,2
（1.Zhejiang Zanyu Technology Co.,Ltd.,Hangzhou 310009,China；2.Zhejiang Provincial Key Laboratory of Surfactant,Hangzhou 310009,China；3.Zhejiang Gongzheng Testing Center Inc.,Hangzhou 310009,China）

This article mainly elaborated researches about the appliance and selection of several surfactants in 30%Glyphosate liquid agent.The best formulation is：Glyphosate active powder 30%、ammonia water 4.0%~5.0%，AOS 4.0%，APG 6.0%，tea saponin 0.50%，defoaming agent 0.10%~0.50%.Its performances in surface tension，foaming effects，stability of foam，viscosity，stability of storing in normal temperature or heat are all turned out to be perfect which corresponds with the quality standard of Glyphosate liquid agent.

glyphosate;aqueous solution;surfactant;application

1006-4184（2012）07-0004-04

2012-02-06

杜廷（1985-），男，浙江人，硕士研究生，助理工程师。从事表面活性剂的合成与性能研究。