Dal 23 al 24 maggio 2019, si è tenuta a Dezhou, nello Shandong, la quarta conferenza sulla tecnologia di elaborazione dei pesticidi e sullo scambio di applicazioni per la preparazione dei pesticidi "Jinwang Cup", ospitata dalla Shandong Provincial Pesticide Industry Association. La conferenza è stata nominata da Jiangsu Jinwang Intelligent Technology Co., Ltd. e appositamente organizzata da Shandong Lvba Chemical Co., Ltd. Questa conferenza mira a formare i produttori di pesticidi per comprendere la produzione, la tecnologia, le attrezzature, i talenti complessi di processo che comprendono la gestione.
La R&S e la produzione di preparati antiparassitari sono strettamente legate agli orientamenti politici nazionali. Sullo sfondo della crescita zero dell'uso di pesticidi e dell'aumento della pressione ambientale, è necessario adottare nuovi additivi per la sicurezza e la protezione ambientale o sviluppare nuove forme di dosaggio. La ricerca e lo sviluppo di preparati antiparassitari ha una certa relazione con l'attuale tendenza alla riforma dell'uso dei pesticidi. Nell'attuale tendenza all'accelerazione della circolazione dei terreni, alla carenza di manodopera e all'aumento dei costi del lavoro, migliorare l'efficienza dell'uso dei pesticidi è una delle soluzioni efficaci.
La qualità delle formulazioni e dei preparati antiparassitari è il fattore chiave per determinare l'effetto e il valore dei prodotti antiparassitari. Pertanto, lo sviluppo di prodotti antiparassitari deve comprendere la struttura, le proprietà fisiche e chimiche, la modalità di azione, la tossicità, ecc. del farmaco originale. Allo stesso tempo, la qualità del farmaco originale e il contenuto principale del preparato influiscono direttamente sulle prestazioni del preparato. In generale, per uno specifico farmaco originale, maggiore è il contenuto del preparato, più difficile è controllarne le prestazioni; La qualità del farmaco originale è troppo bassa, la sua proporzione nella preparazione è relativamente alta e la situazione delle impurità è complessa, quindi è difficile macinare preparazioni di alta qualità e ad alto contenuto. Parlando del principio di screening del sistema di agenti ausiliari, il ricercatore Zhang Guosheng dello Shenyang Research Institute of Chemical Industry ha sottolineato che, ad eccezione di alcuni pesticidi ad alta volatilità e alta solubilità in acqua che possono essere utilizzati direttamente, la stragrande maggioranza dei pesticidi tecnici i farmaci devono essere trasformati in forme di dosaggio corrispondenti prima di poter essere utilizzati. Dopo che la formulazione è stata determinata, in base alla struttura (distribuzione della carica di gruppi attivi e gruppi inattivi), proprietà fisiche e chimiche, modalità di azione e obiettivi di azione (composizione chimica, densità di distribuzione, età delle foglie, stato nutrizionale, condizioni ambientali, ecc. dei componenti attivi, sono stati condotti numerosi studi di formulazione ed esperimenti di test delle prestazioni sugli effetti di diversi sistemi di bagnatura e dispersione sulle prestazioni e sull'obiettivo della preparazione e combinati con i risultati della misurazione dell'attività biologica, determinare il sistema ausiliario e il dosaggio adatto per diverse forme di dosaggio e infine ottenere la composizione della formula del preparato.Inoltre, dopo la determinazione dell'agente ausiliario principale, il ruolo dell'agente ausiliario ausiliario non può essere ignorato.Allo stesso tempo, il test di confronto dell'attività biologica indoor è Dopo aver determinato la composizione della formula, il campione viene amplificato, an d È richiesta anche l'osservazione a lungo termine (variazione delle dimensioni delle particelle, aspetto, viscosità, attaccamento alle pareti, agglomerazione, ecc.). È richiesta anche la ricerca sul processo di produzione.
I campioni di preparazione preparati con le varietà di agenti bagnanti e disperdenti selezionati non solo hanno un alto grado di dispersione dei principi attivi dei pesticidi, ma hanno anche una grande quantità di penetrazione negli organismi, che si riflette in particolare in: da un lato, gli ingredienti attivi possono essere dispersi rapidamente, uniformemente e stabilmente nel supporto, mantenendo una buona sospensione, dispersione, stabilità dell'aspetto e stabilità all'accumulo termico; D'altra parte, può rendere relativamente forte la diffusione e la forza adesiva della sua medicina liquida sulla superficie del corpo della pianta, resistere al lavaggio della pioggia, aumentare la quantità di ritenzione di pesticidi sulla superficie della pianta, prolungare il tempo di ritenzione e migliorare la capacità di penetrazione dell'epidermide della pianta, favorire l'assorbimento degli agenti da parte degli organismi, in modo che possa svolgere in larga misura la sua attività biologica, ridurre il dosaggio di utilizzo e ridurre l'inquinamento ambientale. Sebbene l'agente bagnante e disperdente di per sé non abbia attività biologica, è un additivo indispensabile nella formulazione. Non solo può migliorare le proprietà fisiche e chimiche del preparato, migliorare l'efficacia, ma anche ampliare la gamma di applicazioni delle droghe grezze antiparassitari e ridurre l'inquinamento ambientale.
Infine, il ricercatore Zhang ritiene che il sistema di preparazione abbia una distribuzione granulometrica ristretta, una buona stabilità di conservazione a lungo termine e che la soluzione diluita abbia una buona bagnatura, diffusione, dispersione, ritenzione e permeabilità sul bersaglio, che può aiutare meglio il componente attivo a giocare la sua attività biologica, ne riducono notevolmente il dosaggio e ne migliorano la compatibilità con l'ambiente.
Zhang Guosheng, ricercatore dell'Istituto di ricerca dell'industria chimica di Shenyang
Con il miglioramento dei requisiti delle persone per la sicurezza ambientale dei pesticidi, i pesticidi a base d'acqua sono diventati un'importante direzione di sviluppo. In questo contesto emergono, a seconda dei tempi, microemulsioni che sostituiscono parzialmente o completamente i solventi organici con l'acqua. Il professor Chen Fuliang dell'Istituto per la protezione delle piante, Accademia cinese delle scienze agrarie, ha condiviso i "problemi comuni e le soluzioni dell'emulsione acquosa e della formulazione di microemulsioni".
L'emulsione acquosa è una sorta di sistema di dispersione con dinamica e termodinamica instabili. Stratificazione, sedimentazione, flocculazione, austempering, coalescenza e demulsificazione sono problemi comuni nella formulazione di emulsioni acquose. La stratificazione e la sedimentazione sono fenomeni che disperdono le particelle di fase spesso galleggiano o affondano durante lo stoccaggio, noto anche come emulsione, che appartengono all'instabilità dinamica. Il motivo è la differenza di densità tra due fasi (causata dalla gravità). La soluzione è resistere alla gravità: aumentare la viscosità del mezzo, l'addensante può aumentare la viscosità del sistema di emulsione acquosa, ridurre il coefficiente di diffusione, ridurre la frequenza di collisione delle goccioline e ridurre la velocità di stratificazione e sedimentazione. Tuttavia, questo addensante dovrebbe essere selezionato attentamente attraverso test non solo per mantenere l'emulsione acquosa priva di stratificazione o sedimentazione, ma anche per non rendere la viscosità del sistema troppo grande, il che influirà sul suo scarico e sulla dispersività dell'emulsione; Aumentare la quantità di emulsionante, ridurre la dimensione delle particelle della gocciolina, migliorare il moto browniano e ridurre la stratificazione e la sedimentazione della preparazione; L'aggiunta di un regolatore di densità per abbinare la densità della fase oleosa e della fase acquosa è un modo efficace per ridurre la stratificazione e la sedimentazione. Tuttavia, quando la differenza di densità della fase oleosa è grande, è poco significativo modificare la velocità di sedimentazione riducendo la differenza di densità tra la fase dispersa e il mezzo di dispersione. Quando la differenza di densità è piccola, l'aggiunta di un regolatore di densità può ridurre significativamente la velocità di sedimentazione.
La flocculazione si riferisce al fenomeno per cui le goccioline liquide si raccolgono per formare aggregati sciolti, che possono essere ripristinati in un'emulsione uniforme dopo vibrazione e scuotimento. Questo perché la forza di interazione di dispersione tra le goccioline liquide si riferisce all'attrazione generata quando le molecole non * sono vicine l'una all'altra. Un'altra situazione in cui si verifica la flocculazione è che le particelle di goccioline di olio disperse vengono adsorbite e collegate a ponte su macromolecole lineari, il che porta all'affondamento delle particelle. La soluzione di flocculazione è antiaggregante: aggiungere tensioattivo anionico, formare un doppio strato elettrico attorno alle goccioline, coprire la superficie delle goccioline di fase oleosa con gruppi carichi e generare repulsione elettrostatica per impedire l'aggregazione delle goccioline; Aggiungere l'emulsionante polimerico per formare uno strato di adsorbimento spesso e solido nel sistema, producendo un effetto di impedimento sterico. La condizione per un forte adsorbimento è che il polimero non sia disciolto nella fase continua; L'addensante viene aggiunto per ridurre la velocità di diffusione delle particelle di goccioline d'olio, ridurre la frequenza di collisione delle goccioline e migliorare la flocculazione delle goccioline disperse.
La coalescenza si riferisce alla distruzione del film di confine attorno alle goccioline e le goccioline si uniscono in grandi goccioline, che appartiene all'instabilità termodinamica; La demulsificazione è l'ulteriore sviluppo della coalescenza delle goccioline, che trasforma l'emulsione in una separazione a due fasi olio-acqua. La coagulazione e la demulsificazione sono processi irreversibili dovuti alla distruzione della maschera facciale interfacciale. La soluzione di coalescenza consiste nel rafforzare la maschera facciale interfacciale: aggiungere il coemulsionante e l'azione laterale del tensioattivo e del coemulsionante adsorbito sull'interfaccia migliorerà la forza e l'elasticità della maschera facciale interfacciale; Vengono utilizzati anione, emulsionante polimerico e tensioattivo misto. L'anione espande lo spessore del doppio strato elettrico e il polimero aumenta l'ingombro sterico. L'emulsionante misto può rafforzare l'effetto trasversale della maschera facciale dell'interfaccia e migliorare la resistenza meccanica della maschera facciale dell'interfaccia, migliorare la viscosità dell'interfaccia, aumentare l'elasticità dell'interfaccia e rendere la maschera facciale dell'interfaccia un'elevata elasticità di espansione; L'aggiunta di polvere idrofila può non solo migliorare la resistenza del film, ma anche migliorare le proprietà del film.
L'emulsione acquosa è un sistema di dispersione instabile termodinamico, che può mantenere la stabilità dinamica per lungo tempo. Tuttavia, col passare del tempo, le dimensioni e la distribuzione delle goccioline si sposteranno verso goccioline più grandi. Questo processo di consumo di piccole goccioline per formare goccioline più grandi è chiamato maturazione austenitica. La soluzione di austempering è una distribuzione granulometrica uniforme: aumentare la quantità di tensioattivo, ridurre la tensione interfacciale per rendere più uniforme la distribuzione delle dimensioni delle gocce d'olio, ridurre la forza motrice dell'austempering e rallentare l'austempering; L'aggiunta di solvente con minore solubilità contribuirà a ridurre la solubilità della fase oleosa e rallentare la velocità di diffusione della dissoluzione delle molecole di olio, che è la forza motrice della maturazione dell'austenite; Utilizzare tensioattivi polimerici per aumentare lo spessore dello strato di adsorbimento, ridurre l'area superficiale delle goccioline "esposte", aumentare l'ingombro sterico e migliorare la stabilità spaziale, come i polimeri ad innesto a blocchi oa pettine.
Come regolare i prodotti non qualificati? La flocculazione, la stratificazione e la sedimentazione possono essere opportunamente regolate e rielaborate attraverso le suddette strategie di coping; Per fenomeni instabili come coalescenza, demulsificazione e austempering, che sono processi irreversibili, il prodotto può essere solo rottamato. La demulsificazione avviene durante la produzione dopo aver superato il piccolo test. La soluzione è aumentare il dosaggio dell'emulsionante; Sostituire l'attrezzatura di produzione, utilizzare la macchina per l'emulsione omogeneizzante o collegare la cesoia della tubazione con la cesoia verticale. La separazione dell'acqua avviene dopo la produzione. La soluzione consiste nell'adottare dispositivi di collegamento a taglio della tubazione e di taglio esterno o adottare un'emulsificazione omogenea per controllare la dimensione delle particelle del sistema di dispersione della lozione entro un intervallo ristretto; Se è causato da un tempo di taglio insufficiente, il tempo di taglio può essere opportunamente esteso e la velocità di taglio può essere aumentata. Se il piccolo test è qualificato e si verifica una marea nera durante la produzione, per risolvere il problema deve essere utilizzata la combinazione di taglio ad alta velocità di tipo oleodotto e taglio ad alta velocità di tipo intermittente.
Il professor Chen ha anche introdotto le caratteristiche della seconda generazione di emulsione acquosa: nessuna tosatura, la fluidità è paragonabile alla microemulsione; La dimensione delle particelle è inferiore a quella dell'emulsione acquosa, che è più vicina alla microemulsione, nota anche come emulsione submicronica; Il dosaggio dell'emulsionante è superiore a quello dell'emulsione acquosa e la sua stabilità è inferiore a quella della microemulsione e superiore a quella dell'emulsione acquosa convenzionale. Si sottolinea che la maggior parte dei pesticidi piretroidi può essere trasformata in emulsione acquosa di seconda generazione.
Il professor Chen ha riassunto l'esperienza di ricerca e sviluppo dell'emulsione acquosa come segue: ① Secondo il principio di base della formazione dell'emulsione, l'energia meccanica e la tensione interfacciale sono i fattori chiave che influenzano la formazione della lozione, mentre la grande dimensione o la distribuzione irregolare delle goccioline d'olio è uno dei motivi principali dell'instabilità dell'emulsione acquosa; ② Per i farmaci tecnici solidi, il primo passo è selezionare i solventi appropriati. Generalmente, i solventi organici ad alta solubilità vengono selezionati per ottenere la completa dissoluzione e risparmiare solventi; ③ Se il tensioattivo è selezionato correttamente, esiste un'ampia gamma di selezione di coemulsionanti e qualità dell'acqua; ④ Se il problema della stabilità fisica non può essere risolto efficacemente, si può prendere in considerazione l'aggiunta di adesivante nella preparazione.
Per la stabilità a bassa temperatura delle microemulsioni e la stabilità della lozione, il professor Chen ha condiviso le misure per migliorare la stabilità a bassa temperatura delle microemulsioni: aumentare la quantità di solvente. Per i componenti efficaci che sono difficili da sciogliere nei solventi organici generali, c'è un punto di aumento stabile della dissoluzione dei solventi organici; Regola l'equilibrio idrofilo e lipofilo dei tensioattivi. L'alta temperatura ha bisogno di idrofilo, mentre la bassa temperatura ha bisogno di lipofilo; Selezionare il cotensioattivo appropriato e alcuni ingredienti efficaci con proprietà fisiche e chimiche speciali hanno una certa selettività per il cotensioattivo. Allora come migliorare la stabilità della lozione in microemulsione? ① Utilizzo di solventi misti, un modo efficace per risolvere la stabilità della lozione; ② Aumentare la quantità di tensioattivo per migliorare la stabilità della maschera facciale interfacciale; ③ Ridurre il contenuto di ingredienti efficaci, che equivale a più emulsionanti che avvolgono goccioline d'olio, migliorando la resistenza meccanica della maschera facciale; La stabilità della lozione è strettamente correlata alla distribuzione granulometrica delle perle di olio di microemulsione, ma non alla dimensione delle particelle.
Il professor Chen ha riassunto l'esperienza di ricerca e sviluppo della microemulsione come segue: ① È necessario preparare un ampio intervallo di temperature trasparenti, principalmente a seconda della selezione di tensioattivi e cotensioattivi; ② La stabilità alle alte temperature richiede un tensioattivo altamente idrofilo, mentre la stabilità alle basse temperature richiede un tensioattivo altamente lipofilo; ③ Per preparare microemulsioni qualificate, è necessario regolare l'equilibrio lipofilo idrofilo (HLB) del sistema; ④ Il limite superiore della temperatura trasparente è la determinazione del punto di intorbidamento e il limite inferiore della temperatura trasparente è la determinazione della stabilità a bassa temperatura. La stabilità della lozione è solo per pochi principi attivi con particolari proprietà fisiche e chimiche.