[發明專利]一種農藥緩釋微膠囊及其制備方法

有效

• 申請號: 201410480788.0
• 申請日: 2014-09-19
• 公開（公告）號: CN104304245A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 周新華;龔圣;周紅軍
• 申請（專利權）人: 仲愷農業工程學院
• 主分類號: A01N25/28
• 分類號: A01N25/28;A01N57/16;A01N43/90;A01N53/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳衛

技術領域

本發明涉及緩釋微膠囊農藥的技術領域，更具體地，涉及一種農藥緩釋微膠囊及其制備方法。

背景技術

緩釋劑是具有控制釋放能力的各種劑型的總稱，是根據有害生物的發生規律、危害特點及環境條件，通過農藥加工手段，使農藥按需要的劑量、特定的時間、持續穩定地在靶標上釋放，以達到經濟、安全、有效地控制有害生物的劑型。3M?公司Sengupta等人研發了一種粘附性農藥微囊和Thies等人開發了一種通過溫度變化控制釋藥的微囊，前者是把擬除蟲菊酯等生物活性成分包裹于含有粘附劑的材料中，目標可以粘附在基底上而降低了粉塵飄移的可能性；后者的作用原理是當環境溫度高于材料的熔點時，材料開始熔化并釋放藥物，溫度降低后材料變硬而停止釋藥。巴斯夫公司的Dexter等開發了一種?pH?敏感型微囊劑，將藥物包裹于含有游離羧基的材料中，使微囊接觸到?pH?大于?5.5?的土壤才開始降解并釋放藥物，而在?pH?小于?5.5?的土壤中不降解。先正達公司研制了一種酸(堿)觸發釋放型農藥微囊，該微囊在接觸酸(堿)性物質時釋放藥物，這樣可以通過人為改變環境的酸堿性來控制藥物釋放的速度。

羧甲基纖維素（CMC）是天然纖維素經過化學改性得到的一種具有醚結構的衍生物，分子鏈中含有大量的羥基和羧基，是一種陰離子型高分子化合物，其分子量從幾千到百萬不等。隨著現代化工業的進步，以稻草、地腳棉等試制生產CMC獲得成功，由于CMC工業產業化生產，其成本大大降低。

現有農藥微膠囊制備方法中CMC主要用于以下兩個方面：（1）直接使用CMC作為壁材，通過與有機溶劑、表面活性劑和農藥等混合攪拌后除去溶劑，固化成囊；（2）將CMC作為表面活性劑，與農藥、不飽和單體、引發劑和交聯劑等混合后進行聚合以制備農藥微膠囊。然而，這些方法均無法制備得到有效控制緩釋效果的微膠囊。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有農藥緩釋微膠囊的制備方法的不足，提供一種農藥緩釋微膠囊的制備方法，本方法采用羧甲基纖維素作為壁材原料，并對其進行改性，通過調節改性條件，制備得到農藥緩釋速率可控的農藥緩釋微膠囊。

本發明的另一目的在于提供一種所述制備方法制備得到的農藥緩釋微膠囊。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種農藥緩釋微膠囊的制備方法，包括以下步驟：

S1.?將油溶性農藥加入到有機溶劑中，再與不飽和單體、引發劑和交聯劑混合均勻后，分散到羧甲基纖維素水溶液中形成乳液；

S2.?將S1中的乳液加熱后，施加微波輻射，并補充的不飽和單體、引發劑和交聯劑，反應結束后保溫、過濾、干燥得到農藥緩釋微膠囊；

所述不飽和單體為丙烯酸酯類、丙烯酰胺類中的一種或多種；

所述S1中加入的不飽和單體、引發劑、交聯劑的質量分別占各自總加入量的20%～30%，S2中補充不飽和單體、引發劑、交聯劑的質量分別占各自總加入量的70%～80%；

所述S2中待乳液溫度升至40～100℃后，施加微波輻射0.5～2.5小時，微波的能量密度為0.01～0.08W/cm²。

羧甲基纖維素是天然纖維素經過化學改性得到的一種具有醚結構的衍生物，分子鏈中含有大量的羥基和羧基，是一種陰離子型高分子化合物。本發明采用CMC作為基礎壁材，其具有分散效果，制備過程中不使用小分子表面活性劑，可實現對油溶性農藥的乳化，制備的微膠囊粒徑可控。另外，CMC分子鏈上的羥基和羧基，使其對油溶性農藥具有良好的界面相容性，形成的微膠囊也易于分散于水中，便于使用。

本發明中，將CMC大分子與不飽和單體、油溶性農藥、引發劑和交聯劑等進行分散、乳化后，在微波輻射作用下，促進CMC大分子中的吡喃環開環，生成自由基，易于與不飽和單體聚合，并通過改變聚合時不飽和單體以及交聯劑等的比例、加入順序和反應溫度和時間等工藝條件，調節交聯密度，控制基于羧甲基纖維素的壁材大分子的通孔大小，改善對油溶性農藥的包封效果，獲得粒徑、載藥量可控的接枝共聚物復合微球顆粒，實現對農藥緩釋速率的調控。

本發明選擇原料成本低且環境污染小的丙烯酸酯類、丙烯酰胺類作為不飽和單體，由其制備的微膠囊樹脂具有容易降解等有益效果。

本發明的反應原理為：

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本發明中油溶性農藥與不飽和單體的質量比為0.01～2，以確保取得較好的藥物包封率。

本發明S1中所述羧甲基纖維素水溶液中羧甲基纖維素的質量分數為5%～20%。