聚丙烯酰胺和羥丙基甲基纖維素的組合物在制備農藥中的應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及農藥領域，具體涉及聚丙烯酰胺和羥丙基甲基纖維素的組合物在農藥 領域中的提高農藥利用率的應用。
【背景技術】
[0002] 當今時代正在進行著綠色農業、有機農業、精準農業的技術革命，還將實施更先進 的數字農業。在我國精準化農藥噴灑技術研究尚屬起步階段，在農藥產品的常規噴霧霧化 中，存在嚴重的霧化漂移、流失、彈跳及藥液揮發引起的析晶等問題，導致農藥的有效利用 率低。專業科研機構研究證明：常規噴霧霧化中的農藥有效利用率不到20%。
[0003 ]農藥藥液在從藥液箱向作物葉片表面沉積的過程中，噴霧機具性能、操作條件、氣 象條件、株冠層結構、葉片表面特性等都對其有影響;在這個過程中，會發生藥液滴漏、霧滴 漂移、霧滴彈跳、霧滴聚并流失等現象，農藥損失嚴重，只有一部分的農藥能夠沉積到農作 物葉片表面，更少的藥劑才能沉積到目標害蟲或進入植物體內，而真正到達有害生物作用 靶標的藥劑量微乎其微。
[0004] 農藥藥液的理化性質會嚴重影響農藥的有效利用率(即農藥的沉積回收率），農藥 霧滴在作物葉片沉積持留的過程，是取代作物葉片表面的氣/固界面變為液/固界面的過 程，由于藥液的表面張力使霧滴收縮，保持霧滴呈球形，并會產生彈跳，這樣農藥霧滴就不 能很好地在作物葉片沉積分布。
[0005] 在噴灑農藥過程中，若農藥霧滴粒徑過大，農藥容易產生聚并，導致農藥藥液流 失，降低霧滴粒徑，可以顯著提高農藥的劑量傳遞效率，采用細霧噴灑，農藥霧滴在植物葉 片可以有更好的沉積分布，因此需要優化霧滴粒徑，提高農藥霧滴的中靶率，但細霧噴灑容 易使農藥霧滴產生漂移。而漂移也是降低農藥有效利用率的主要因素之一，噴霧漂移是在 施用時或不久之后噴霧液滴(和它們的干燥殘余物)從噴霧器械的噴嘴穿過空氣至任何脫 靶部位的物理運動。
[0006] 通過向農藥中添加噴霧助劑，使得農藥藥液的表面張力降低，同時增加藥液的黏 滯力，使得減小霧滴粒徑，減少農藥霧滴的漂移，從而增加農藥霧滴在植株上的沉積量，提 高農藥有效利用率。
[0007] 聚丙烯酰胺，英文名稱為Poly(acrylamide)，CAS號為9003-05-8,分子式為 (C 3H5NO)n，是由丙烯酰胺單體經自由基引發聚合而成的水溶性線性高分子聚合物，具有良 好的絮凝性，可以降低液體之間的摩擦阻力，并能降低液體的表面張力，其用途十分廣泛， 號稱社會"百業助劑"，聚丙烯酰胺和它的衍生物可以用作有效的絮凝劑、增稠劑、紙張增強 劑以及液體的減阻劑等被應用于礦冶領域、工業污水處理、造 紙工業、洗煤廢水處理。
[0008] 輕丙基甲基纖維素，英文:Hydroxypropyl Methyl CelIulose，簡稱:HPMC或MHPC， 別名：輕丙基甲基纖維素、纖維素羥丙基甲基醚，分子式為:C56H1Q8O 3Q13羥丙基甲基纖維素是 一種非離子型纖維素醚，為白色或類白色粉末，溶于水，能使水分散體系的表面張力和界面 張力降低18~30mN/m。主要用于聚氯乙烯生產中的分散劑，此外在其他石油化工、涂料、建 材、除漆劑、造紙、化妝品等產品生產中作增稠劑、穩定劑、乳化劑、成膜劑、賦形劑等，安全 無毒，可作食品添加劑，無熱量，對皮膚、黏膜接觸無刺激。
[0009] 聚丙烯酰胺和羥丙基甲基纖維素兩種聚合物雖用途廣泛，但在農藥產品中用于提 高農藥藥液的理化性質、改善霧化性能、提高農藥有效利用率，特別是用于超低容量噴霧， 未見文獻和相關專利報道。
[0010] 本發明通過對聚丙烯酰胺-羥丙基甲基纖維素類高分子聚合物在農藥制劑中的應 用研究，通過檢測農藥霧滴大小、噴霧粒徑范圍、噴霧壓力、藥液流速、藥液黏滯力、葉面滯 留量，比較不同分子量、種類的聚合物應用在產品中的物理性能變化，探討農藥霧化的微觀 形態，以提高農藥有效利用率。旨在明確了此類聚合物應用在農藥產品中具有的控制藥滴 霧化、沉降、保濕、粘附、防止彈跳等特有功能。
【發明內容】
[0011] 本發明的目的在于提供一種聚丙烯酰胺和羥丙基甲基纖維素的組合物在制備農 藥中提高農藥的有效利用率的應用。
[0012] 即聚丙烯酰胺和羥丙基甲基纖維素的組合物在制備農藥中的應用，進一步的，聚 丙烯酰胺和羥丙基甲基纖維素的質量份數比為1:9~9:1，更進一步的，兩者的質量份數比 為3:7~7:3 〇
[0013]在制備農藥時，聚丙烯酰胺和羥丙基甲基纖維素組合物的添加量為總質量的0.01 ~10%〇
[0014] 所述的聚丙烯酰胺優選為線性聚丙烯酰胺，分子量為800萬至2000萬之間，聚丙烯 酰胺的類型根據制備農藥的原藥所定，如，若原藥的官能團已陰離子型為主，則選擇以陽離 子型的聚丙烯酰胺為主;若原藥官能團結構表現出的脂溶性，則以非離子型的聚丙烯酰胺 為主。
[0015] 所述羥丙基甲基纖維素優選為甲氧基含量在25 % -32 %之間、羥丙基含量在10 % -15%之間，該特征的羥丙基甲基纖維素具有優良成膜性和結固性能。
[0016] 本發明所述的組合物還可以加適宜的農藥助劑輔助成分，制成相應的農藥助劑， 如崩解劑、泡騰片，本領域技術人員可按照公知的方法選取適宜的農藥助劑輔助成分，農藥 助劑的加工工藝均是現有技術，根據不同的情況可以有所變化。
[0017] 本發明還提供了一種噴霧農藥添加劑，含有聚丙烯酰胺和羥丙基甲基纖維素的組 合物。
[0018] 所述的農藥的劑型為顆粒劑、水分散粒劑、可濕性粉劑、懸浮劑、懸乳劑、水乳劑、 可分散油劑、乳油、膏劑、泡騰片劑或超低容量劑。
[0019] 本發明的有益效果:本發明提供的聚丙烯酰胺和羥丙基甲基纖維素的組合物，與 農藥化合物的水溶液超低容量霧化后所形成的微小凝膠態團粒結構來優化霧滴直徑，提高 懸浮霧化霧滴與空氣的密度差，進而加速農藥霧滴在空氣中的沉降，并可以降低農藥霧滴 的表面張力和增加農藥的黏滯力，提高農藥藥液的物理性質，改善霧化性能，從而可以減少 農藥噴霧過程中霧滴的漂移以及增加農藥藥液在農作物上的沉積量和滯留量，提高農藥的 有效利用率。
【附圖說明】
[0020]圖1為懸空濾紙法比較ULV產品助劑揮發性試驗；
[0021 ]圖2為CCD高速攝影儀下的霧化霧滴粒徑。
【具體實施方式】
[0022]實施例一：以5%阿維菌素水乳劑(EW)為例，阿維菌素是半合成十六元大環內酯化 合物，由于官能團結構內呈現的陰離子型羥基-OH、羧基-COOH和羰基C = 0,選擇以陽離子型 聚丙烯酰胺為主的水溶液和阿維菌素水乳劑水溶液進行混配。將組配比例為陽離子型聚丙 烯酰胺：陰離子型聚丙烯酰胺:羥丙基甲基纖維素=5: 2:3的物料依次加入25°C的IOOmL去 離子水中，并充分攪拌溶融。其中，陽離子型聚丙烯酰胺的分子量800萬至2000萬，并具有線 性結構;輕丙基甲基纖維素的甲氧基含量在25%-32%之間、羥丙基含量在10%-15%之間， 依次加入陽離子型聚丙烯酰胺、陰離子型聚丙烯酰胺、羥丙基甲基纖維素加入，陽離子型聚 丙烯酰胺加入后保溫25°C并充分溶融，所有物料加入后必須溶融24h后形成凝膠態水溶液 備用;在農藥噴霧過程中與農藥化合物的水溶液按研究的配方比例加入，隨用隨配。
[0023]實施例二：制備含有聚丙烯酰胺和羥丙基甲基纖維素的崩解劑。在加工過程中必 須將配方配比的聚丙烯酰胺和羥丙基甲基纖維素按照實例一中的方法充分溶融，形成凝膠 態水溶液后再均勻噴霧在填料：白炭黑、硅藻土、煅燒高嶺土、輕質碳酸鈣等中，充分吸附。 形成的崩解劑可應用于可濕性粉劑、乳油等劑型。
[0024] 上述實施示例及所使用的溶助劑和方法僅限于本次試驗，但依據本專利中要求的 組配所配制的農用制劑產品不僅僅限于這些溶助劑，也可以有差異，都在本專利的權限范 圍內。例如，在48%毒死蜱超低容量劑(ULV)的無人機霧化噴霧中，由于毒死蜱原藥官能團 結構表現出的脂溶性，建議以非離子型聚丙烯酰胺和羥丙基甲基纖維素為主形成的凝膠態 水溶液為主，在霧化中更容易形成微小凝膠態團粒結構來加速有效霧滴的沉降，減少高溫 揮發帶來的負面影響。
[0025] 試驗I、ULV產品助劑揮發性試驗
[0026] 試驗環境溫度:8 °C環境濕度:89%靜風環境下
[0027]此次試驗按照常用的懸空濾紙法進行各個助劑的揮發性比較，用萬分之一天平進 行測量。試驗藥劑及處理如下：
[0028] 組份A:聚丙烯酰胺（PAM)，組份B:羥丙基甲基纖維素（HPMC)，Atplus UEP-100、 Atplus DRT-100、Ag-RhO Ultimate、Ag-RhO STARGUAR4各試驗藥劑處理按照500g/畝飛防 稀釋倍數計，隨機區組試驗：
[0029]① 、清水對照：（500g水）；
[0030] ②、噴霧液0.10%:PAM 0.05%+HPMC 0.05%+3%硫酸銨；
[0031] ③、噴霧液0.125% :Atplus UEP-100+Atplus DRT-100 = 7:3+3%尿素；
[0032] ④、噴霧液0.25% :Atplu