成果名称: 高性能木质素分散剂的研制及在环保农药剂型中的工程化应用
完成单位: 华南理工大学,深圳诺普信农化股份有限公司
主要人员: 邱学青,周明松,孔建,庞煜霞,楼宏铭,李广泽,甘林火,刘磊,周婷
介绍:

 

     1、任务来源与背景: 本项目来自广东省—教育部产学研结合项目“高性能木质素分散剂的研制及在环保农药剂型中的工程化应用”( 项目编号:2011A090200019;负责人:邱学青)。 本技术应用造纸制浆黑液进行资源化处理,通过制备高效木质素系农药分散剂,进一步开发和生产农药制剂高附加值精细化工产品。 生产“环境友好”的绿色产品以及绿色化学工艺是当前化学、化工及其交叉学科研究的热点和前沿,而环境友好型农药首先要求助剂“绿色化”,但农药制剂常用分散剂中萘磺酸钠甲醛缩合物、EO–PO嵌段共聚物、聚羧酸盐等原料均来源于石油化学品,生产过程中消耗大量石化资源,只有木质素磺酸盐这一类分散剂无毒且易生物降解,能满足环境友好型农药的发展需求。木质素磺酸盐对部分农药(特别是疏水性较弱的农药)有较好分散作用,在可湿性粉剂中应用较多,但存在品种单一、适应范围窄的问题,对疏水性及强疏水性农药的分散性能一般,尤其难以满足水分散粒剂(WDG)等新剂型对分散剂的要求。因此针对农药品种和剂型多样的特点,急需开发适应性更宽、性能更好的木质素系农药分散剂,以拓宽其应用范围。

    2、技术原理和性能指标: 本技术以造纸黑液为原料,根据黑液中碱木质素结构复杂、反应活性低的特点,采用羧甲基化、接枝磺化改性制备高羧基含量磺化碱木质素,该产品对可湿性粉剂和水分散粒剂等农药剂型具有优良的分散、稳定和增强药液对生物靶标的润湿和黏着力的性能,可进一步提高农药有效成分的活性,减少用药量,降低农药产品成本,减轻对环境的污染,从而提高农药的生物有效利用率。 合同书指标:GCL4 系列产品的重均分子量为6000~10000,磺化度约为1.5 mmol/g~2.0mmol/g。产业化产品GCL4-J1 应用到80%烯酰吗啉WDG、80%多菌灵WDG、40%啶虫脒WDG,热贮悬浮率大于90%,崩解性好,粒剂的有效成分热贮分解率<5%,药效与进口产品相当。产业化产品GCL4-J2 在40%腈菌唑WP 中应用能使热贮前后悬浮率大于80%,粉剂的有效成分热贮分解率<5%,药效与进口产品相当。 实际产品性能指标:采用“接枝磺化-缩聚”工艺研制的木质素分散剂GCL4-J1重均分子量约为11000,磺化度约为1.71mmol/g;采用“羧甲基化—接枝磺化”工艺研制的木质素分散剂 GCL4-J2重均分子量约为8500,羧基含量为2.69 mmol/g,磺化度为0.65 mmol/g。两种分散剂制备的水分散粒剂和可湿性粉剂农药剂型,包括50%烯酰吗啉水分散粒剂、50%多菌灵水分散粒剂、40%晴菌唑可湿性粉剂、40%异丙威可湿性粉剂等,应用性能良好。

    3、技术的创造性与先进性: (1)通过揭示木质素亲水性与农药疏水性的匹配规律,发现调控木质素系分散剂的亲水性、或提高其疏水性则有利于提高其与农药颗粒的适应性,尤其在强疏水性农药中可以充分发挥其分散作用。 (2)采用分子基团设计方法,通过羧甲基化、接枝磺化和缩聚反应对碱木质素进行改性,获得较高分子量、高羧基含量、适宜磺化度的改性碱木质素产品。该产品对疏水性农药颗粒具有良好的吸附亲和力,通过在农药颗粒表面致密吸附后发挥静电排斥作用和空间位阻作用,对农药颗粒有良好分散稳定性能; (3)优化设计“黑液全组分利用”方案,揭示了黑液中的其他主要成分对反应及应用性能的影响规律,在常压下直接以造纸黑液为主要原料,首次研制了性能优良的高效农药分散剂,实现了造纸黑液的全组分利用。

      4、技术的成熟程度,适用范围和安全性: 本成果所提出的合成方法先进、工艺成熟,适合于工业化生产。产品适宜于制备可湿性粉剂、水分散粒剂、水悬浮剂等水性农药制剂。

    5、应用情况及存在问题: 本技术已实现工业化生产。改性碱木质素/黑液高效农药分散剂具有成本低、适用范围广、易降解、无毒、环境友好的特点,对可湿性粉剂和水分散粒剂等农药剂型具有优良的分散、稳定和增强药液对生物靶标的润湿和黏着力的作用。

      6、历年获奖情况 :无。

批准登记号:
登记日期: 2020-04-30
研究起止时间: 2011-01-01至2014-06-30
所属行业: 农、林、牧、渔业
所属高新技术类别: 环境保护
评价单位名称: 广东省科学技术厅
评价日期: 2014-08-06