悬浮剂研发和生产过程中的难点及解决方法 doc.docVIP

悬浮剂研发和生产过程中的难点及解决方法 　　悬浮剂（Suspension Concentrate， SC）又称水悬浮剂、浓悬浮剂、胶悬浮剂，是在助剂（润湿分散剂、增稠剂、结构调节剂和消泡剂等）的作用下，将不溶于水或难溶于水的原药分散到水中形均匀稳定的分散体系。悬浮剂是在国内外公认的，一度被称为“划时代”的新剂型，悬浮剂为难溶于水和有机溶剂的固体农药的生产和应用提供了可能性，开创了新的发展空间，是代表农药制剂发展方向的一类重要剂型。 　　1.悬浮剂概述 　　1.1悬浮剂的优点 　　悬浮剂是一种环境友好的绿色剂型，与可湿性粉剂等传统剂型相比，具有生产安全，无粉尘飞扬，无有机溶剂的危害，润湿性、展布性和粘着性好，并且对水质的硬度和温度不敏感等优点。 　　1.2悬浮剂的缺点 　　悬浮剂的生产工艺相对复杂，技术含量高，并且加工悬浮剂对原药的理化性质也有一定的要求，最为重要的一点是悬浮剂非常容易出现长期贮存的物理稳定性不好的情况，主要表现为膏化、分层、结底和析水等现象。 　　1.3悬浮剂研发的难点 　　悬浮剂研发的主要难点在于：（1）由于对悬浮剂物理稳定性的机理还没有完全弄清楚，所以目前还没有一套完整的理论来指导我们科学的选择助剂，因此当前悬浮剂配方研发大多为经验式的随机筛选，比较粗放，成功率较低。（2）对于长期物理稳定性的短期考察目前还没有发现非常有效的验证方法。 　　2. 悬浮剂不稳定因素分析 　　农药悬浮剂的悬浮液分散体系比较特殊，它是介于胶体分散体系和粗分散体系之间，属于一种不稳定的分散体系，其中有一部分粒子达到了布朗运动的细度，但大多数粒子直径大于胶体粒子直径。因此在重力的作用下，会有两方面的不稳定性，一是粒子本身会发生沉降，二是粒子在范德华力的作用下，很容易互相“合并”发生凝聚而加速下沉。随着时间的推移，悬浮分散体系中下沉的凝聚物也会越来越多，严重时会破坏整个分散体系，导致“分层”、“结块”。另外由于不同大小的悬浮粒子在分散介质中溶解度差异而导致的奥氏熟化也是造成悬浮剂不稳定的一个重要因素。 　　2.1 粒子的聚集 　　2.1.1 聚结 　　农药悬浮剂作为热力学不稳定的多相分散体系，如果在贮存过程中发生润湿分散剂在原药颗粒界面的脱附，会造成部分分散药物颗粒界面裸露。由于未被包覆在原药颗粒界面间亲和力很强，吸引能很高，导致原药颗粒间会聚结变大，当聚结严重时就出现分层，结块。 　　2.1.2 絮凝 　　分散剂分子在分散的药物颗粒间缠结，分散的药物颗粒的布朗运动受到影响，这样造成分散的药物颗粒团聚下沉，从而发生絮凝。 　　2.1.3 粒子聚集的控制 　　控制所用水的质量，最好使用去离子水。控制所用原药的质量，原药中含盐量太高或含有吸附大分子时，也会引起聚结或絮凝，原药中的含盐量可通过定量水洗涤原药，测定洗涤水的电导率来检测。另外高分子分散剂的使用量要合适，用量太少会因为起不到足够的分散稳定作用而发生聚结；用量太多，会因高分子分散剂在分散相颗粒间缠结而发生絮凝，因此在使用高分子分散剂时要注意筛选最佳的加入量。 　　2.2 粒子的沉降 　　在粗分散体系中，即悬浮液中，粒子的分散、悬浮程度越高越好，即粒子能较长时间地悬浮在分散液中，沉降速度必须较小。悬浮剂的悬浮液分散体系中粒子的沉降如果不考虑表面活性剂等其他因素的影响，则沉降速度（cm/s）基本符合Stokes公式： 　　由Stokes公式可以看出：粒子的沉降速度V与粒子的直径d、粒子的密度ρs与悬浮液的密度ρ的之差成正比，与悬浮液的粘度η成反比。由此公式可见，影响粒子沉降的三个因素中，主要因素是粒子的直径，因此合理控制悬浮剂的粒径和分布是提高悬浮体系物理稳定性的重要途径之一。 　　2.2.1 粒径的控制 　　原药颗粒在分散介质中的沉降受颗粒的粒径影响最大，所以通过降低悬浮剂中分散颗粒的粒径，可有效的降低分散颗粒的沉降速率，从而提高悬浮剂的悬浮稳定性。但是，由于受到加工和研磨设备的制约，颗粒的粒径也不可能太小，而且粒径太小时，也会使粒子的表面能增大，颗粒间发生碰撞而聚结合并的机会增加。所以，在农药水悬浮剂的加工中，保持农药颗粒在适当大小的范围内，并保证贮藏过程中的粒径不变是至关重要的。 　　2.2.2 密度差的控制 　　悬浮剂颗粒的密度一般都大于分散介质的密度，从而导致在重力作用下颗粒的沉降，所以降低分散相与分散介质的密度差，也可以减小粒子的沉降速率，但是这种方法只适用于分散相与分散介质密度相差较小的情况。在分散相与分散介质密度相差较大时，通过降低分散相与分散介质的密度差来减小沉降速率是意义不大的。 　　2.2.3 粘度的控制 　　由于分散颗粒的沉降速率与粘度成反比关系，增加悬浮体系的粘度也可降低粒子的沉降速率，提高悬浮剂的物理稳定性。通