一种水溶崩解集中释放型农药微胶囊剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种农药微胶囊剂及其制备方法，尤其涉及一种水溶崩解集中释放型农药微胶囊剂及其制备方法。
背景技术
农药是不可或缺的农业生产资料，在控制有害生物危害、促进农业丰产丰收与保障农业生产安全等方面发挥了极其重要的作用。但是由于常规的农药剂型如乳油、可湿性粉剂、颗粒剂等不具备活性成分的控制释放能力以及落后的使用技术，导致农药不可避免地在靶标或周边环境中光解、水解、挥发、流失和微生物降解，使其浓度降至有效浓度以下，难以挥发药效。因此，即使是药效优良的农药，也需多次喷洒才能保持其对有害生物危害的有效控制，不仅提高了农业生产成本，而且直接造成了农药在环境中的大量累积，对人类健康和生态环境构成严重威胁。随着日益突出的环境问题，以及农产品的安全问题，农药的使用要求日趋严格，在此背景下，以微胶囊剂型为代表的缓释农药应运而生，引起了业内的广泛关注。
常作为农药微胶囊剂的膜材有壳聚糖、阿拉伯胶、甲基纤维素、聚氯乙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚酯、聚脲等天然或合成的高分子材料。通常的微胶囊剂制备方法有喷雾干燥法、离心挤压法、相分离、复凝聚、界面聚合法和原位聚合法等。选用上述膜材及方法可成功合成各种形状及缓释要求的农药微胶囊剂，然而针对一些特殊释放要求的农业应用领域(如集中崩解释放型)，目前选用上述膜材及方法制备的微囊剂还无法实现。因此，如何制备该新型释放特性的农药微胶囊剂成为本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
发明目的：本发明的第一目的是提供一种水溶崩解集中释放型的农药微胶囊剂；本发明的第二目的是提供这种水溶崩解集中释放型农药微胶囊剂的制备方法。
技术方案：本发明所述的水溶崩解集中释放型农药微胶囊剂，所述微胶囊剂包括吡虫啉、月桂酸、无水乙醇、以及壳膜材料，所述壳膜材料包括甲基丙烯酸、2,4-二苯基-1-甲基-2-戊烯、α-氰基丙烯酸乙酯、吐温80和偶氮二异丁腈。
各物料的重量份为：吡虫啉5-7份、月桂酸0.5-1份、无水乙醇74.2-82.9份、甲基丙烯酸1-2份、2,4-二苯基-1-甲基-2-戊烯6-8份、α-氰基丙烯酸乙酯3-5份、吐温80 1.5-2.5份和偶氮二异丁腈0.1-0.3份。
本发明所述的水溶崩解集中型农药微胶囊剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)在反应装置中加入甲基丙烯酸、2,4-二苯基-1-甲基-2-戊烯、α-氰基丙烯酸乙酯、吐温80、偶氮二异丁腈、无水乙醇，加热升温，反应后制得壳膜材料；
(2)继续在反应装置中加入月桂酸和吡虫啉，加热升温，反应后制得农药微胶囊剂产物。
优选地，步骤(1)中反应方式为回流反应。
优选地，步骤(1)中反应温度加热至70～75℃。
优选地，步骤(1)中反应时间为4～5小时。
优选地，步骤(2)中反应方式为搅拌反应。
优选地，步骤(2)中反应温度加热至85～90℃。
优选地，步骤(2)中反应时间为3～4小时。
优选地，反应装置为三口烧瓶。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：(1)新型壳膜材料可抑制光、热、土壤等环境因素和其他化学物质等造成的活性成分分解，提高药剂本身的稳定性；(2)新型壳膜材料遇水集中崩解释放，满足某些特殊应用领域的释放要求，引入控制释放的功能，延长其持效期，减少施药的数量和频率，改善农药对环境的压力；(3)反应过程简单可控，生产成本可以控制在较低的范围内；(4)制备方法产品转化率高、副产物少，能够广泛运用于实际生产。
附图说明
图1为本发明吡虫啉原药扫描电镜图；
图2为本发明水溶崩解型农药微胶囊剂扫描电镜图；
图3为本发明水溶崩解型农药微胶囊剂透射电镜图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例1：准确称取1份甲基丙烯酸、6份2,4-二苯基-1-甲基-2-戊烯、3份α-氰基丙烯酸乙酯、1.5份吐温80、0.1份偶氮二异丁腈、74.2份无水乙醇于三口烧瓶中，在70℃下回流反应4小时，加入0.5份月桂酸和5份吡虫啉于反应装置中，如图1所示为本发明吡虫啉原药扫描电镜图，升高反应温度至85℃，继续搅拌反应3小时，制得吡虫啉微胶囊剂样品，如图2、图3所示为本发明水溶崩解型农药微胶囊剂扫描电镜图和透射电镜图。
实施例2：准确称取2份甲基丙烯酸、8份2,4-二苯基-1-甲基-2-戊烯、5份α-氰基丙烯酸乙酯、2.5份吐温80、0.3份偶氮二异丁腈、82.9份无水乙醇于三口烧瓶中，在70℃下回流反应4小时，加入1份月桂酸和7份吡虫啉于反应装置中，升高反应温度至85℃，继续搅拌反应3小时，制得吡虫啉微胶囊剂样品。
实施例3：准确称取2份甲基丙烯酸、8份2,4-二苯基-1-甲基-2-戊烯、5份α-氰基丙烯酸乙酯、2.5份吐温80、0.3份偶氮二异丁腈、82.9份无水乙醇于三口烧瓶中，在70℃下回流反应4小时，加入1份月桂酸和5份吡虫啉于反应装置中，升高反应温度至85℃，继续搅拌反应3小时，制得吡虫啉微胶囊剂样品。
实施例4：准确称取1份甲基丙烯酸、6份2,4-二苯基-1-甲基-2-戊烯、3份α-氰基丙烯酸乙酯、1.5份吐温80、0.1份偶氮二异丁腈、74.2份无水乙醇于三口烧瓶中，在70℃下回流反应4小时，加入0.5份月桂酸和7份吡虫啉于反应装置中，升高反应温度至85℃，继续搅拌反应3小时，制得吡虫啉微胶囊剂样品。
实施例5：准确称取1.5份甲基丙烯酸、7份2,4-二苯基-1-甲基-2-戊烯、4份α-氰基丙烯酸乙酯、2份吐温80、0.2份偶氮二异丁腈、80份无水乙醇于三口烧瓶中，在70℃下回流反应4小时，加入0.6份月桂酸和6份吡虫啉于反应装置中，升高反应温度至85℃，继续搅拌反应3小时，制得吡虫啉微胶囊剂样品。
表1吡虫啉微胶囊剂水溶崩解起始释放时间表
由表1可知，当各组份投料不同时，微胶囊剂的起始释放时间不同，释放过程都是2min，满足集中崩解迅速释放的要求，由此可以根据不同的环境与需求，选取合适的组份投料比，实现水溶崩解起始释放时间的精确调控，延长其持效期，减少施药的数量和频率。
对比例1：本对比例中甲基丙烯酸替换为丙烯酸甲酯，其他原料、配比、操作步骤和检测方法均与实施例1相同，在温度25℃，pH为6.5的条件下测定以下数据。
对比例2：本对比例中2,4-二苯基-1-甲基-2-戊烯替换为二乙烯基苯，其他原料、配比、操作步骤和检测方法均与实施例1相同。
对比例3：本对比例中α-氰基丙烯酸乙酯替换为N-羟甲基丙烯酰胺，其他原料、配比、操作步骤和检测方法均与实施例1相同。
对比例4：本对比例中吐温80替换为十二烷基硫酸钠，其他原料、配比、操作步骤和检测方法均与实施例1相同。
对比例5：本对比例中偶氮二异丁腈替换为过硫酸铵，其他原料、配比、操作步骤和检测方法均与实施例1相同。
对比例6：本对比例中甲基丙烯酸和2,4-二苯基-1-甲基-2-戊烯替换为丙烯酸甲酯和二乙烯基苯，其他原料、配比、操作步骤和检测方法均与实施例1相同。
对比例7：本对比例中甲基丙烯酸和α-氰基丙烯酸乙酯替换为丙烯酸甲酯和N-羟甲基丙烯酰胺，其他原料、配比、操作步骤和检测方法均与实施例1相同。
对比例8：本对比例中2,4-二苯基-1-甲基-2-戊烯和α-氰基丙烯酸乙酯替换为二乙烯基苯和N-羟甲基丙烯酰胺，其他原料、配比、操作步骤和检测方法均与实施例1相同。
表2壳膜材料间协同作用
由表2可知，甲基丙烯酸、2,4-二苯基-1-甲基-2-戊烯、α-氰基丙烯酸乙酯、吐温80和偶氮二异丁腈在形成水溶崩解型壳膜的反应中具有高度协同作用，当它们同时添加时，可制备水溶崩解集中释放型的吡虫啉微胶囊剂，否则无法实现水溶崩解集中释放的效果。
