助剂浅谈:农药助剂之表面活性剂的强大作用

奶龙出没江湖 2024-11-22 10:11:03

表面活性剂是指能显著降低液体表面张力或两相间界面张力的一类物质。

它的分子结构具有不对称性,包含亲水(易与水结合)和亲油(易与油结合)两种基团。在溶液中,表面活性剂分子会定向排列。例如,在油水混合体系中,亲油基团会伸向油相,亲水基团则伸向水相,起到乳化作用。

在日常生活中,像肥皂就是一种常见的表面活性剂。肥皂分子中的亲油部分可以与油污结合,而亲水部分可以与水结合,从而在洗涤过程中,把油污从物体表面拉到水中,达到清洁的目的。

表面活性剂的作用

• 乳化作用:一些农药的原药和溶剂不溶于水,表面活性剂可使油相以微小液滴形式稳定分散在水相中,形成乳油或水乳剂等剂型,如聚氧乙烯基的酯及醚等非离子表面活性剂和烷基苯磺酸盐等阴离子表面活性剂常被用于此目的.

• 分散作用:有助于保持农药颗粒在制剂中的分散状态,防止其凝聚结团,保证农药制剂的稳定性和均匀性,像烷基芳基磺酸盐及其甲醛缩合物、木质素磺酸盐等可作为分散剂使用.

• 润湿作用:能降低药液的表面张力,使药粒迅速湿润,并让药液在施用目标的表面更好地湿润和展布,提高农药在植物表面的附着性和覆盖面积,从而增强药效,如聚氧乙烯基烷基芳基醚、聚氧乙烯基烷基醚、烷基苯磺酸盐等可作润湿剂.

• 渗透作用:作为渗透剂,帮助农药更好地渗透进入植物组织或害虫体内,使农药能更有效地发挥作用,提高防治效果,增强植物对农药的吸收效率,如一些非离子型表面活性剂具有良好的渗透性能.

• 增溶作用:使原本难溶于水的农药有效成分在水中的溶解度增加,形成稳定的溶液,提高农药的生物利用度.

• 稳定作用:可提高农药制剂在储存和使用过程中的稳定性,防止有效成分分解、沉淀或变质,延长农药的保质期,确保农药的药效和质量.

• 增效作用:通过改善农药的物理化学性能和在靶标上的附着、渗透等性能,提高农药的毒力和药效,使少量的药剂就能达到较好的防治效果,起到增效的作用。

表面活性剂的分类

表面活性剂主要有以下分类方法及类型:

按离子类型分类

• 阴离子表面活性剂:亲水基一端带阴离子,包括烷基羧酸盐、磺酸盐、烷基硫酸盐、磷酸酯盐等,具有去污、起泡等作用,刺激性较小,常用于洗发露、沐浴露等,如十二烷基苯磺酸钠.

• 阳离子表面活性剂:亲水基一端带阳离子,有胺盐型、季铵盐型、杂环型、鎓盐型等,具有柔软、杀菌消毒、防腐、抗静电、乳化等功能,但几乎无洗涤作用,对固体物质和材料表面吸附力强,如新洁尔灭.

• 两性离子表面活性剂:非极性部分加带正电和负电基团,在不同pH值介质中可表现出阳离子或阴离子表活的性质,耐硬水性好,刺激性小,织物柔软性、抗静电性好,杀菌作用良好,相容性好,如椰油酰胺丙基甜菜碱.

• 非离子表面活性剂:在水中不能电解为离子,稳定性高,耐硬水性能强,不易在固体表面强烈吸附,毒性低、刺激性小,有良好的乳化和去污能力,但起泡性能较差,主要有聚氧乙烯型和多元醇型,如脂肪酸聚氧乙烯酯、失水山梨醇脂肪酸酯等.

按疏水基分类

包括碳氢链、聚氧丙烯、氟表面活性剂、硅表面活性剂、含硼表面活性剂等.

按来源分类

• 天然表面活性剂:通常来自动植物体内,如各种树胶、明胶、皂苷、卵磷脂等,是复杂高分子有机物,亲水性强,但降低表面张力能力较小,易被污染变质,需新鲜配制或添加防腐剂.

• 化学合成表面活性剂:种类繁多,如日常生活中常用的肥皂、烷基苯磺酸盐、烷基聚乙二醇醚等,具有不同的功能和用途,应用广泛.

• 半合成表面活性剂:主要有纤维素衍生物、淀粉衍生物等,通过对天然物质进行化学处理得到,具有一定的表面活性和其他性能,如羧甲基纤维素钠、羧甲基淀粉等.

农药中常用的表面活性剂

农药中常用的表面活性剂有以下几类:

乳化剂

• 非离子型乳化剂:如聚氧乙烯基的酯及醚等,像脂肪醇聚氧乙烯醚,具有良好的乳化性能和适应性,能使油相在水相中稳定分散,形成乳油或水乳剂.

• 阴离子型乳化剂:常见的有烷基苯磺酸盐,如十二烷基苯磺酸钙,其乳化能力强,与非离子型乳化剂复配使用,可调节到适宜的亲水亲油平衡值,得到最佳乳化效果.

分散剂

• 木质素磺酸盐:是一种价格便宜、来源丰富的聚电解质阴离子型分散剂,能提供双电层排斥力和空间位阻作用,防止农药粒子凝聚结团.

• 烷基芳基磺酸盐及其甲醛缩合物:如萘磺酸盐甲醛缩合物,其亲油基团吸附能力强,能保证粒子在分散体系中的稳定性,常与木质素磺酸盐联用.

• 聚羧酸酯钠盐:作为高分子分散剂,在制备水悬剂时,因其具有吸附性能及使已分散的粒子带电荷并具有较大的空间势垒等特性而显得尤为重要.

润湿剂

• 阴离子型润湿剂:包括脂肪醇硫酸盐、十二烷基苯磺酸盐等,能降低药液的表面张力,使药粒迅速湿润,并在施用目标表面更好地湿润和展布.

• 非离子型润湿剂:如聚氧乙烯基烷基芳基醚、聚氧乙烯基烷基醚、平平加、农乳100#、农乳600#、吐温、山梨醇聚氧乙醚等,具有良好的润湿性和渗透性,可提高农药在植物表面的附着性.

• 天然产物润湿剂:如含皂素的皂角粉、茶子饼粉和含木质素的亚硫酸纸浆废液等,来源天然,具有一定的润湿效果.

渗透剂

• 脂肪醇聚氧乙烯醚:能促进农药有效成分进入植物或害虫体内,提高防治效果,增强植物对农药的吸收效率.

• 有机硅表面活性剂:具有强渗透性,可改变植物表皮的结构和性能,增加农药在作物体内的渗透性,但使用时需注意其对作物生长和环境的影响.

增溶剂

HLB=15-18的表面活性剂可作增溶剂,如聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯等,利用其胶团作用,可使难溶性原药在溶剂中的溶解度显著增加.

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