一种丙硫菌唑和百菌清复配水分散粒剂及其制备方法与流程

一种丙硫菌唑和百菌清复配水分散粒剂及其制备方法
1.优先权声明
2.本技术要求于2021年10月18日提交的申请号为cn202111211384.8的优先权，并通过参考以全文引入。
技术领域
3.本发明属于农药制剂领域，更具体地说，涉及一种丙硫菌唑和百菌清复配水分散粒剂及其制备方法。


背景技术：

4.丙硫菌唑主要用于防治禾谷类作物如小麦、大麦、油菜、花生、水稻和豆类作物等众多病害。几乎对所有麦类病害都有很好的防治效果，如小麦和大麦的白粉病、纹枯病、枯萎病、叶斑病、锈病、菌核病、网斑病、云纹病等。还能防治油莱和花生的土传病害，如菌核病，以及主要叶面病害，如灰霉病、黑斑病、褐斑病、黑胫病、菌核病和锈病等。其作用机理是抑制真菌中甾醇的前体——羊毛甾醇或24-亚甲基二氢芈毛醉l4位上的脱甲基化作用，即脱甲基化抑制剂(dmis)。丙硫菌唑不仅具有很好的内吸活性，优异的保护、治疗和铲除活性，且持效期长。通过大量的田间药效试验，结果表明丙硫菌唑对作物不仅具有良好的安全性，防病治病效果好，而且增产明显，同三唑类杀茵剂相比，丙硫菌唑具有更广谱的杀菌活性。但是单剂使用量和成本较高，长期使用会使植物产生抗性，对特殊作物与不同病害的防治效果亦有限。
5.百菌清是一种高效低毒广谱的杀菌剂，对多种作物真菌病害具有预防作用。可用于小麦、水稻、蔬菜、果树、花生、茶叶等作物，可防治麦类赤霉病、番茄早疫病、晚疫病、叶霉病、斑枯病，瓜类霜霉病、炭疽病等，还可用于桃褐腐病、疮痂病，茶炭疽病、茶饼病、网饼病，花生叶斑病，橡胶溃疡病，甘蓝霜霉病、黑斑病，葡萄炭疽病，茄子灰霉病，橘子疮痂病。百菌清能与真菌细胞中的三磷酸甘油醛脱氢酶发生作用，与该酶中含有半胱氨酸的蛋白质相结合，从而破坏该酶活性，使真菌细胞的新陈代谢受破坏而失去生命力。百菌清没有内吸传导作用，但喷到植物体上之后，能在体表上有良好的黏着性，不易被雨水冲刷掉，因此药效期较长。
6.丙硫菌唑和百菌清复配的水分散粒剂具有较好的协同增效作用，中国专利申请号为cn201210433272.1的现有技术公开了1～15％丙硫菌唑与3～75％百菌清复配水分散粒剂或水悬浮剂，文中实施例中采用传统的原药和助剂、辅料混合后，气流粉碎、捏合、造粒和烘干等工艺制备水分散粒剂，或简单砂磨制备水悬浮剂。实践中常温条件下，30天内丙硫菌唑原药分解率达95％以上。
7.中国专利申请号为cn202011307796.7的现有技术公开了噻唑啉微囊水分散粒剂制备方法，文中实施例揭示了噻唑啉乳化形成乳液颗粒，低分子量液态脲醛树脂等在甲醛作用下不断在乳液颗粒表面交联沉积形成核壳结构，在经喷雾干燥制备微囊水分散粒剂。然而，低分子量液态脲醛树脂等在甲醛作用下可在噻唑啉原药表面包裹，甲醛为恶臭易挥
发有害，且树脂易自聚失效，从而使得包裹不完全。


技术实现要素：

8.1.要解决的问题
9.针对现有技术中丙硫菌唑与百菌清复配水分散粒剂制剂中丙硫菌唑原药分解率高的问题，本发明提供一种丙硫菌唑和百菌清复配水分散粒剂及其制备方法，通过将丙硫菌唑颗粒表面沉积一层高分子聚合物制备为核壳结构，该高分子聚合物采用大分子链转移剂大单体与交联剂制备，有效降低丙硫菌唑和百菌清复配水分散粒剂中丙硫菌唑的分解率。
10.2.技术方案
11.为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
12.本发明公开一种丙硫菌唑和百菌清复配水分散粒剂，包括：百菌清原药、核壳结构丙硫菌唑、分散剂、润湿剂、柠檬酸和填料，所述核壳结构丙硫菌唑通过以下方法制备：将活性链转移剂大单体在搅拌下加入至丙硫菌唑悬浮体，加入引发剂，升温后滴加交联剂，使活性链转移剂大单体和交联剂形成的聚合物均匀沉积于丙硫菌唑颗粒表面。
13.优选地，所述百菌清原药与核壳结构丙硫菌唑的质量比为5～7:1。
14.优选地，所述百菌清原药与核壳结构丙硫菌唑的质量之和占复配水分散粒剂总量的50～80％。
15.优选地，所述百菌清原药的质量分数为40～70％；核壳结构丙硫菌唑的质量分数为5～15％。
16.优选地，所述活性链转移剂大单体包括sp-df2222、sp-df2238、sp-3275、sp-2836中的一种或几种。其中，sp-df2222、sp-df2238、sp-3275、sp-2836为江苏擎宇化工科技有限公司市售的活性链转移剂大单体商品。
17.优选地，所述分散剂包括聚羧酸盐、木质素磺酸盐、萘磺酸盐等中的一种或多种，优选sp-df2222、sp-df2238、sp-3275、sp-2836、sp-df2209，为江苏擎宇化工科技有限公司市售的商品。
18.需要说明的是，sp-df2222、sp-df2238、sp-3275、sp-2836既可以作为活性链转移剂大单体，又可以作为分散剂。
19.优选地，所述润湿剂为萘磺酸盐、烯基磺酸盐、烷基苯磺酸盐等一种或多种。
20.优选地，所述润湿剂可以为sp-2845、sp-2846、sp-2292等，为江苏擎宇化工科技有限公司市售产品。
21.优选地，所述活性链转移剂大单体添加量为丙硫菌唑原药有效含量(质量)的6～30％。
22.优选地，所述交联剂添加量为活性链转移剂大单体总量(质量)的0.1～2％。
23.优选地，所述交联剂包括n,n'-亚甲基双丙烯酰胺，双丙酮丙烯酰胺(daam)、二甲基二烯丙基氯化铵、(甲基)丙烯酸与聚乙二醇双酯化物，聚乙二醇(聚合度为1-20，优选2-5)，三烯交联剂(三氨基丙基胺和氯丙烯反应产物，见下式i)中的一种或几种。
[0024][0025]
式i(三烯交联剂(三氨基丙基胺和氯丙烯反应产物))
[0026]
优选地，所述引发剂添加量为活性链转移剂大单体总量(质量)的0.1～2％。
[0027]
优选地，所述引发剂包括过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐(aibi)中的一种或几种。
[0028]
优选地，所述核壳结构丙硫菌唑的制备过程中，升温温度为50～70℃。
[0029]
优选地，所述复配水分散粒剂通过将百菌清悬浮体与核壳结构丙硫菌唑悬浮体混合、干燥得到。
[0030]
优选地，所述核壳结构丙硫菌唑悬浮体中丙硫菌唑原药的质量分数为20～50％。
[0031]
优选地，所述核壳结构丙硫菌唑悬浮体中分散剂的质量分数为4.5～12％。
[0032]
优选地，所述核壳结构丙硫菌唑悬浮体d90(90％粒径)小于5μm。
[0033]
优选地，所述百菌清悬浮体中百菌清原药的质量分数为40～70％。
[0034]
优选地，所述百菌清悬浮体中分散剂的质量分数为4.5～12％。
[0035]
优选地，所述百菌清悬浮体中柠檬酸的质量分数为0.1～0.3％。
[0036]
优选地，所述百菌清悬浮体d90(90％粒径)小于5μm。
[0037]
优选地，所述干燥方式包括喷雾干燥，所述喷雾干燥条件为：
[0038]
雾化压力2～4mp，热风进口温度为110℃～130℃，排风温度为60℃～75℃；或
[0039]
经连续流化床低温(40-90℃)喷雾干燥。
[0040]
上述丙硫菌唑和百菌清复配水分散粒剂的制备方法，包括以下步骤：
[0041]
1)制备百菌清悬浮体；
[0042]
2)制备核壳结构丙硫菌唑悬浮体；
[0043]
3)将百菌清悬浮体、核壳结构丙硫菌唑悬浮体混合、喷雾干燥，得到丙硫菌唑和百菌清复配水分散粒剂；
[0044]
或
[0045]
1)制备百菌清悬浮体；
[0046]
2)制备核壳结构丙硫菌唑悬浮体；
[0047]
3)将百菌清悬浮体和核壳结构丙硫菌唑悬浮体分别干燥，混合得到丙硫菌唑和百菌清复配水分散粒剂。其中，百菌清悬浮体的干燥可以采用喷雾干燥，核壳结构丙硫菌唑悬浮体的干燥也可以采用喷雾干燥。
[0048]
优选地，所述核壳结构丙硫菌唑通过以下方法制备：将活性链转移剂大单体在搅拌下加入至丙硫菌唑悬浮体，加入引发剂，升温后滴加交联剂，使活性链转移剂大单体和交联剂形成的壳结构均匀沉积于丙硫菌唑颗粒表面。
[0049]
优选地，所述百菌清悬浮体中包括百菌清原药、分散剂、润湿剂、柠檬酸和水。所述
百菌清原药占百菌清悬浮体的质量分数为40～70％。
[0050]
所述丙硫菌唑悬浮体包括丙硫菌唑原药、分散剂、润湿剂、填料和水；所述丙硫菌唑原药占丙硫菌唑悬浮体的质量分数为20～50％。
[0051]
首先分别制备百菌清水悬浮体和核壳结构丙硫菌唑水悬浮体。其中核壳结构丙硫菌唑水悬浮体是向丙硫菌唑水悬浮体中加入适量的可聚合活性大单体(活性链转移剂大单体)，该小分子活性链转移剂大单体在引发剂存在条件下引发聚合，在丙硫菌唑颗粒表面沉积形成核壳结构丙硫菌唑悬浮体，再将核壳结构丙硫菌唑悬浮体与百菌清悬浮体混合、喷雾干燥形成目标水分散粒剂产品。该产品经常温和加速热储实验，丙硫菌唑分解率小于5％，使得丙硫菌唑与百菌清复配水分散粒剂商品化成为可能。
[0052]
优选地，制备方法具体包括以下步骤：
[0053]
1)百菌清悬浮体制备：
[0054]
将百菌清原药、分散剂、润湿剂、柠檬酸和水按照计量混合后砂磨至粒径d90《5μm；
[0055]
例如可以为以下的组分及含量：
[0056][0057][0058]
2)核壳结构丙硫菌唑核壳悬浮体制备：
[0059]
a)将丙硫菌唑原药、分散剂、润湿剂和水按照计量混合后砂磨至粒径d90《5μm，得到丙硫菌唑悬浮液前体；
[0060]
例如可以为以下的组分及含量：
[0061][0062]
b)将活性链转移剂大单体在搅拌下加入至丙硫菌唑悬浮液前体中，并加入引发剂，升温至50～70℃，滴加交联剂，交联的活性链转移剂大单体均匀沉积于丙硫菌唑颗粒表面，之后再加入20～30质量份的填料混合，研磨至d90小于5μm，得到核壳结构丙硫菌唑核壳悬浮体。
[0063]
需要说明的是，在核壳结构丙硫菌唑核壳悬浮体制备中，原料的添加量采用质量份的方式计算，核壳结构丙硫菌唑核壳悬浮体总原料(包括步骤a)中加入的丙硫菌唑原药、
sp-df2238、sp-df2292、sp-df2209、水，以及步骤b)中加入的活性链转移剂大单体、交联剂、引发剂、填料)的质量份为100份。
[0064]
所述的活性链转移剂大单体包含sp-df2222、sp-df2238、sp-3275、sp-2836中的一种或几种。优选地，所述活性链转移剂大单体添加量为丙硫菌唑原药有效含量(质量)的6～30％。
[0065]
引发剂包括过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐(aibi)中的一种或几种。
[0066]
交联剂包含n,n'-亚甲基双丙烯酰胺，双丙酮丙烯酰胺(daam)、二甲基二烯丙基氯化铵、(甲基)丙烯酸与聚乙二醇双酯化物，聚乙二醇(聚合度为1-20，优选2-5)，三烯交联剂(三氨基丙基胺和氯丙烯反应产物，见下式i)中的一种或几种。优选地，所述交联剂添加量为活性链转移剂大单体总量(质量)的0.1-2％。
[0067][0068]
3.有益效果
[0069]
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
[0070]
(1)本发明采用核壳结构丙硫菌唑，活性链转移剂大单体通过交联剂交联形成网络结构聚合物，该聚合物包裹在丙硫菌唑颗粒表面，特殊空间网络结构可以将丙硫菌唑嵌入其中，以实现丙硫菌唑和外界环境及分散介质隔离，有效避免丙硫菌唑分解，并抵抗介质的渗透及溶胀松弛作用；得到的丙硫菌唑和百菌清复配水分散粒剂产品经常温和加速热储实验，丙硫菌唑分解率小于5％，使得丙硫菌唑与百菌清复配水分散粒剂商品化成为可能。
[0071]
(2)本发明中活性链转移剂大单体既可作为配方分散剂使用，也可作核壳交联单体使用，分散剂参与交联反应使得丙硫菌唑颗粒表面形成的核壳结构更加均匀，核壳结构丙硫菌唑在体系中良好分散。
具体实施方式
[0072]
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0073]
实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0074]
如本文所使用，术语“约”用于提供与给定术语、度量或值相关联的灵活性和不精确性。本领域技术人员可以容易地确定具体变量的灵活性程度。
[0075]
浓度、量和其他数值数据可以在本文中以范围格式呈现。应当理解，这样的范围格式仅是为了方便和简洁而使用，并且应当灵活地解释为不仅包括明确叙述为范围极限的数值，而且还包括涵盖在所述范围内的所有单独的数值或子范围，就如同每个数值和子范围都被明确叙述一样。例如，约1至约4.5的数值范围应当被解释为不仅包括明确叙述的1至约4.5的极限值，而且还包括单独的数字(诸如2、3、4)和子范围(诸如1至3、2至4等)。相同的原理适用于仅叙述一个数值的范围，诸如“小于约4.5”，应当将其解释为包括所有上述的值和范围。此外，无论所描述的范围或特征的广度如何，都应当适用这种解释。
[0076]
下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
[0077]
实施例1
[0078]
步骤1：42.5％百菌清悬浮体制备
[0079][0080]
将上述组成依次投入搅拌釜内，搅拌均匀，经砂磨机湿法砂磨，砂磨介质使用1.6-2.8毫米氧化锆材质，研磨温度控制低于50℃，料液研磨至90％粒径(d90)小于5μm，得到百菌清悬浮体b1。
[0081]
步骤2：丙硫菌唑悬浮液前体制备
[0082][0083]
将上述组成依次投入搅拌釜内，搅拌均匀，经砂磨机湿法砂磨，砂磨介质使用1.6-2.8毫米氧化锆材质，研磨温度控制低于50℃，料液研磨至d90(90％粒径)小于5μm，得到丙硫菌唑悬浮液前体。
[0084]
步骤3：21.25％核壳结构丙硫菌唑悬浮体制备
[0085]
步骤3-1：核壳结构丙硫菌唑的制备：将活性链转移剂大单体sp-df2238(添加量为丙硫菌唑有效含量的6％)在搅拌下加入步骤2得到的丙硫菌唑悬浮液前体中，并加入引发剂过硫酸钾(活性链转移剂大单体总量的0.5％)，升温至60℃，滴加交联剂n,n'-亚甲基双丙烯酰胺(活性链转移剂大单体总量的0.3％)进行反应，活性链转移剂大单体均匀沉积于丙硫菌唑颗粒表面，得到核壳结构丙硫菌唑；
[0086]
步骤3-2：21.25％核壳结构丙硫菌唑悬浮体的制备：向步骤3-1得到的核壳结构丙硫菌唑中加入21质量份的填料进行混合、研磨至d90粒径小于5μm，得到约21.25％核壳结构丙硫菌唑核壳悬浮体s1。
[0087]
步骤4：含核壳结构丙硫菌唑与百菌清的水分散粒剂制备
[0088]
先将步骤1的百菌清悬浮体b1和步骤3的21.25％核壳结构丙硫菌唑悬浮体s1按照质量比3.3:1进行混合，经压力式喷雾干燥，其中雾化压力4mp，热风进口温度为110℃，排风温度为60℃；得到约10％丙硫菌唑(核壳结构) 65％百菌清水分散粒剂f1。
[0089]
对比例1
[0090]
本对比例步骤1与实施例1相同，不同之处在于：
[0091]
步骤2配方中水的量进行调整，以保证总原料(包括丙硫菌唑原药、sp-df2238、sp-df2292、sp-df2209、水以及填料)的添加量为100质量份；
[0092]
步骤3中为：向步骤2得到的丙硫菌唑悬浮液前体中直接加入21质量份的填料进行混合、研磨至d90小于5μm，得到21.25％丙硫菌唑核壳悬浮体(非核壳结构)。
[0093]
步骤4：丙硫菌唑(非核壳结构) 百菌清水分散粒剂：
[0094]
采用步骤1的百菌清悬浮体和步骤3的丙硫菌唑悬浮体(非核壳结构)直接按照质量比3.3:1混合，经压力式喷雾干燥制成丙硫菌唑 百菌清水分散粒剂，雾化压力4mp，热风进口温度为110℃，排风温度为60℃；得到丙硫菌唑(非核壳结构) 百菌清水分散粒剂。
[0095]
实施例2-实施例7和对比例2-7
[0096]
步骤1：42.5％百菌清悬浮体制备，同实施例1。
[0097]
步骤2：丙硫菌唑悬浮液前体制备，基本同实施例1，不同之处在于，控制水的添加量以保证核壳结构丙硫菌唑核壳悬浮体总原料(包括丙硫菌唑原药、sp-df2238、sp-df2292、sp-df2209、水、用于形成核壳结构的活性链转移剂大单体、交联剂、引发剂以及填料)添加量为100份。其中，对比例中使用的聚丙烯酸-聚苯乙烯-raft试剂(paa
27-pst
5-raft)，采用浙江大学硕士毕业论文《raft乳液聚合机理及聚(苯乙烯-丙烯酸丁酯-苯乙烯)的制备》中的制备方法制备。
[0098]
步骤3：21.25％核壳结构丙硫菌唑悬浮体制备：
[0099]
步骤3-1：步骤同实施例1，活性链转移剂大单体、交联剂、引发剂的种类及加入量(表中交联剂、引发剂的量为占活性链转移剂大单体总量的百分含量)如表1和表2所示；
[0100]
步骤3-2：向核壳结构丙硫菌唑中加入21质量份的填料进行混合、研磨至d90小于5μm，得到21.25％核壳结构丙硫菌唑悬浮体s2-s7。
[0101]
表1实施例2-7的核壳结构丙硫菌唑悬浮体的反应物及用量
[0102][0103]
表2对比例2-7的核壳结构丙硫菌唑悬浮体的反应物、用量及反应条件
[0104]
[0105][0106]
步骤4：含核壳结构丙硫菌唑与百菌清的水分散粒剂制备，步骤同实施例1，百菌清悬浮体和核壳结构丙硫菌唑悬浮体的组合如表3和表4所示，得到的核壳结构丙硫菌唑与百菌清的水分散粒剂为f2-f7、cf2-cf7。
[0107]
表3实施例2-7的核壳结构丙硫菌唑悬与百菌清的水分散粒剂的原料
[0108][0109]
表4对比例2-7的核壳结构丙硫菌唑悬与百菌清的水分散粒剂的原料
[0110][0111]
实施例8
[0112]
制剂稳定性研究
[0113]
制剂稳定性测试采用按照液相色谱法检测制剂中原药有效含量，高效液相色谱测定条件为：流动相：乙腈：碳酸铵水溶液(0.01mol/l)＝45:55；波长：220nm；流速：1.0ml/min。
[0114]
对比例1制备的丙硫菌唑(非核壳结构) 百菌清水分散粒剂和实施例1-7及对比例2-7制备的丙硫菌唑(核壳结构) 百菌清水分散粒剂在上述条件下的分解率见表5。
[0115]
表5对比例1-7及实施例1-7水分散粒剂中丙硫菌唑有效含量分解率
[0116]
样品分解率对比例1(非核壳结构)65％
实施例1(f1)3.5％实施例2(f2)3.9％实施例3(f3)4.1％实施例4(f4)4.7％实施例5(f5)3.3％实施例6(f6)4.4％实施例7(f7)3.6％对比例235.4％对比例325.6％对比例49.1％对比例518.5％对比例616.8％对比例722.9％
[0117]
本发明制备的丙硫菌唑(核壳结构) 百菌清水分散粒剂f1-f7中丙硫菌唑有效含量分解率均≤5％，远低于未制备为核壳结构的产品(对比例1)。
[0118]
在一些实施例中，也可以采用百菌清原药占百菌清悬浮体的质量分数为40～70％、丙硫菌唑原药占丙硫菌唑悬浮体的质量分数为20～50％中的其它百分含量来制备丙硫菌唑(核壳结构)和百菌清复配水分散粒剂，例如，百菌清原药占百菌清悬浮体的质量分数为40％、50％、60％、或70％，丙硫菌唑原药占丙硫菌唑悬浮体的质量分数为20％、30％、40％或50％，形成核壳结构的活性链转移剂大单体添加量为丙硫菌唑原药有效含量(质量)的6～30％时(例如6％、10％、15％、20％或30％)，根据本发明的制备方法，均可实现对丙硫菌唑的有效包裹，丙硫菌唑有效含量分解率小于5％。
[0119]
在一些实施例中，核壳结构丙硫菌唑的制备过程中，升温温度在50～70℃，例如50℃、55℃、70℃，均能够得到核壳结构丙硫菌唑，最终制备得到的复配水分散粒剂中丙硫菌唑有效含量分解率小于5％。
[0120]
在一些实施例中，百菌清悬浮体和核壳结构丙硫菌唑核壳悬浮体混合后，经连续流化床低温(40～90℃)喷雾干燥，也可得到丙硫菌唑和百菌清复配水分散粒剂，该复配水分散粒剂中丙硫菌唑有效含量分解率小于5％；在一些实施例中，百菌清悬浮体和核壳结构丙硫菌唑核壳悬浮体分别经连续流化床低温(40～90℃)喷雾干燥后再按比例混合，也可得到丙硫菌唑和百菌清复配水分散粒剂，该复配水分散粒剂中丙硫菌唑有效含量分解率小于5％。
[0121]
以上内容是对本发明及其实施方式进行了示意性的描述，该描述没有限制性，实施例中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的实施方式并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的实施方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。