斯泰潘公司：满足农化市场对油悬浮剂的可持续解决方案

日期:12-15-2021

 

Shrikant Aherkar

斯泰潘农业解决方案首席科学家 - 新加坡

 

斯泰潘农业解决方案始终把握不断变化的市场走向脉搏，了解农民和制剂商的需求，而转向油悬浮剂(OD)的应用就是市场动态之一。乳油 (EC)和可湿性粉剂 (WP)的中国市场份额已从2015年的53%下降到2020年的39.4%¹。而水悬浮剂 (SC)、OD和水分散粒剂 (WG)等更加环保的可持续性制剂，该市场份额则从2015年的14.9%增加到2020年的23.8%，其中又以OD制剂最受到市场的青睐， ICAMA的2021年数据显示其年均注册增长率为17%²。截至7月1日为止，印度也已批准3个OD进口注册项目³和6个OD生产注册项目⁴。

 

农民和制剂商之所以偏爱OD产品，其原因如下：

1.  比传统EC和WP更加安全。

2.  与SC相比，对水敏感的活性成分具有更好的稳定性。

3.  配方中的油具有助剂特性并可提高药剂防效。

4.  与其他制剂相比，在使用无人机或飞机进行喷药时，可减少药剂漂移的风险。

5.  可将固体和液体活性成分结合制成稳定具有增效作用的制剂。

 

斯泰潘为OD中使用的大多数成分提供了广泛的解决方案，可以帮助农民和制剂商解决其所面临的问题。

 

OD制剂的典型成分如下表1所示。

 

表1. 油悬浮剂的典型成分

成分	说明
活性成分	大部分为固体，在分散介质中无溶解度或溶解度低。对于多种活性成分组合的制剂，也可以使用液体。
油	分散介质
乳化剂	用以确保稀释后油的均匀乳化
分散剂	用以确保制剂在整个保质期内的均匀性以及在水中稀释后活性成分的均匀分散和悬浮
流变改性剂	用以改善粘度、剪切应变、屈服应力等流变特性，并提供更好的制剂稳定性

 

分散介质

         

可使用的分散介质包括植物油、甲基化种子油、石蜡矿物油和芳烃等。由于芳烃活性成分的溶解性问题以及对人类健康和环境的已知危害，因此最应避免选用。石蜡矿物油因其来源，同样也应避免选用。植物油由于天然来源和较低的活性物质溶解度，因而是最为优选的介质，但須選擇质量稳定的產品，避免不同批次造成乳化效果差異。甲基化种子油由于具有良好的助剂特性，低活性成分溶解度及天然来源，因此也是另一理想的选择。

斯泰潘农业解决方案提供多种具有可持续性优势、从植物油中天然提取获得的甲酯（见表2）。这些生物基产品经美国EPA 40 CFR 180.910批准可用作农药制剂，并已进行REACH注册。它们还具有极佳的冻融稳定性，适合在农业应用中作为溶剂或共溶剂、作物油或基底油。

 

表2. 斯泰潘油悬浮剂用油解决方案

斯泰潘产品	说明
STEPAN® 108	辛酸/癸酸甘油三酯
STEPAN C-42	椰子油甲酯（C12–C14甲酯）
STEPAN C-65	椰子油甲酯（C16–C18甲酯）
STEPOSOL® ME	大豆油甲酯
STEPOSOL   ROE-W	芥花/菜籽油甲酯
STEPOSOL SB-W	油酸甲酯/亚油酸甲酯

 

乳化剂

         

斯泰潘为OD制剂提供范围广泛的阴离子和非离子乳化剂。本公司NINATE^®系列的直链或支链十二烷基苯磺酸钙为阴离子乳化剂，备有100%干燥形式或在不同溶剂中采用各种浓度的液体形式可供选择。对于非离子乳化剂，可以使用具有不同环氧乙烷摩尔的烷氧基化物。这些烷氧基化物使用不同的疏水物，包括蓖麻油、合成醇、脂肪酸、山梨醇酯和烷基酚。此外，还有一系列的丁醇、聚丙二醇和三苯乙烯的环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物。

 

斯泰潘开发了一种优化的乳化剂混合物STEPGROW^® AB 1005，适用于各种甲酯和不同硬度的水。所需剂量仅为制剂含油量的10%左右。除斯泰潘甲酯外，也可用来乳化不同原料的各式C12-C18甲酯。乳化稳定性的应用数据见表3。

 

表3. 使用斯泰潘甲酯的STEPGROW AB 1005乳化稳定性结果

甲酯	水硬度，ppm	30分钟，ml	1小时，ml	2小时，ml
STEPAN C-42	34/342/1000	0/0/0	0/0/0	0/0/0
STEPAN C-65	34/342/1000	0/0/0	0/0/0	0/0/0
STEPOSOL   C-1218	34/342/1000	0/0/0	0/0/0	0/0/0
STEPOSOL ME	34/342/1000	0/0/0	0/0/0	0/0/0
STEPOSOL   ROE-W	34/342/1000	0/0/0	0/0/0	0/0/0

 

 

分散剂

         

STEPFAC™ 8181 PT3K是一种~100%活性磷酸酯，具有独特的单双酯比例。这种优化的比例使其适合用作制剂的油性分散剂，再经水稀释后可作为水性分散剂。如果没有这种优化的单双酯比例，制剂配方师可能需要分别使用具有不同化学性质的油性分散剂和水性分散剂，而使得制剂开发过程变得更为复杂。

 

图1：不含/含STEPFAC 8181 PT3K的烟嘧磺隆40 g/L OD乳化稳定性

 

 

流变改性剂

         

斯泰潘还提供即用型、自乳化和易于操作的流变改性剂 – STEPGROW^® RM 1002，这是一种含表面活性剂和其他非反应性成分的专有配方。STEPGROW RM 1002不需任何特殊的活化过程, 有效省去长时间混合或加热的等待时间，因此较改性粘土、气相二氧化硅和聚酰胺更具优势。制剂配方师只需在研磨后将STEPGROW RM 1002添加到高活性成分含量的制剂中即可。使用1% - 5%低剂量的STEPGROW RM 1002便可明显改善高活性成分含量的OD制剂稳定性和触变性。对于低含量或固体的活性成分，可能需要额外使用改性粘土以获得更好的粘度，但剂量最多不超过10%。

 

大多数OD制剂适用于对水敏感活性成分（如烟嘧磺隆）或具有多种活性成分组合的高含量配方，例如莠去津300 + 硝磺草酮60 + 烟嘧磺隆50 g/L OD制剂，下图则阐述使用斯泰潘解决方案后的优异热储稳定性表现。

 

表4. 莠去津300 + 硝磺草酮60 + 烟嘧磺隆50 g/L OD制剂配方

成分	%w/w
莠去津原药97%	30.93
硝磺草酮原药97%	6.19
烟嘧磺隆原药95%	5.26
STEPGROW AB   1005	8.00
STEPFAC 8181   PT3K	1.00
STEPAN C-65	47.62
STEPGROW   RM 1002	1.00
共计	100.00

 

  

图2. 莠去津300 + 硝磺草酮60 + 烟嘧磺隆50 g/L OD储存14天后的制剂稳定性表现

 

表5. 烟嘧磺隆80 g/L OD制剂配方

成分	%w/w
烟嘧磺隆原药95%	9.15
解毒喹95%	1.05
STEPGROW AB   1005	5.00
TOXIMUL® 8240	7.00
改性粘土	5.00
STEPFAC 8181   PT3K	3.00
STEPGROW   RM 1002	10.00
STEPAN C-65	59.80
共计	100.00

 

 

图3. 烟嘧磺隆80 g/L OD储存14天后的制剂稳定性表现

 

除本文重点介绍的技术外，斯泰潘农业解决方案还积极开发其他分散介质等产品，以帮助优化农用制剂。我们期待与您共同合作，提升产品价值。

如需了解斯泰潘公司更多信息，敬请关注微信公众号.

 

参考资料：

1.      世界农化网(AgroPages)中文文章https://cn.agropages.com/News/NewsDetail---23886.htm

2.      制剂产品动态（根据中国注册量）：尽管EC的注册量一直是最多的，但其占当年产品总注册量的比例却在不断下降。2020年仅较2019年增长26.2%，说明EC的生产许可和注册得到适当控制；虽然同样的WP占比也在逐年下降，但与2019年相比，2020年也将增加24.7%；与此同时，SC、WG、OD占比却在持续上升，其年均增速分别为9.1%、6.7%和17.0%。（数据来源：ICAMA，2021年）

3.     http://ppqs.gov.in/sites/default/files/source_of_import_and_list_of_indigenous_manufacturers_of_insecticide_as_on_01.07.2021.pdf

4.     http://ppqs.gov.in/sites/default/file /pesticides_and_formulations_registered_for_use_in_the_country_under_the_insecticides_act_1968_as_on_01.07.2021.pdf