进入21世纪,资源和环境成为全球性关注的焦点问题。传统的农药主导产品乳油制剂因消耗大量不可再生的石油类有机溶剂和使用中给环境和人类本身带来许多负面影响而面临日趋严峻的挑战。为此,农药剂型工作者在使用水基型制剂(waterbasedformulations)代替油基型制剂(solventbasedformulations)方面做了许多创新性研究,农药微乳剂(ME)便是其中一个比较成功的尝试。
农药微乳剂的特点
农药微乳剂是农药有效成分或其有机溶剂溶液和水在表面活性剂存在下形成的热力学稳定、各向同性、光学透明或半透明的分散体系,是微乳液科学研究与发展的重要分支。同三次采油、药物载体研究等领域一样,微乳液所具有的超低界面张力以及随之产生的出色的增溶和超乎想象的界面交换能力,使农药微乳剂具有其它农药剂型无可比拟的优点。
1.1 有效成分的高度分散性 农药微乳剂对水稀释仍然形成微乳状液,农药有效成分或其有机溶剂溶液在表面活性剂作用下被高度分散在水中,分散液滴粒径在0 01~0 1μm范围内,远小于传统剂型乳油对水稀释所形成乳状液的颗粒粒径(0 1~10μm)。从几何分割来看,若把同等边长为1cm的立方体颗粒分割成边长为100μm和10μm的农药颗粒,那么在颗粒总体积不变的情况下,分割后所形成的颗粒个数、颗粒总表面积、颗粒对靶体的覆盖面积等将呈数量级的变化,这种农药液滴分散度的增加将直接与实际防效相关。可以说,农药微乳剂是成功实现农药有效成分使用过程中高度分散的少见剂型之一。
1 2 分散体系的热力学稳定性 微乳液与普通乳状液的根本区别就在于:微乳剂分散相质点小,外观透明或近乎透明,属于热力学稳定体系;普通乳状液分散相质点大,外观不透明,属于热力学不稳定体系。农药微乳剂制剂分散体系属于热力学稳定的微乳液体系,使用中对水稀释自发形成的二次分散体系同样属于热力学稳定的微乳液体系,农药有效成分分散液滴间不会发生凝聚作用,能保持较高的稳定性,可长期放置而不发生相分离。传统的乳油制剂分散体系属于热力学稳定的溶液体系,但是对水稀释形成的二次分散体系一般属于热力学不稳定的乳状液,分散液滴间容易发生聚并,只能在较短的时间内保持相对稳定。国标要求:制剂200倍对水稀释液(30±1)℃静置1h,上无浮油、下无沉油或沉淀即为合格,药液不能久置后使用。水乳剂、悬浮剂等更是连制剂分散体系也未从根本上解决热力学稳定性,贮存和使用中皆存在热力学不稳定问题。从某种意义上讲,微乳剂属于真正从根本上解决了制剂的稳定性问题。