【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及农药，具体为农药微胶囊及其制备方法。
技术介绍
1、随着人们环保意识和安全意识的不断提高，农药微胶囊因能够降低农药的毒性、药害和环境污染，延长持效期和提高农药利用率等优点，成为农药剂型研发的热点之一。微胶囊技术是一种用天然或合成高分子成膜材料，把分散的固体、液体或气体包裹，使形成微小粒子的技术。该技术通过密闭的或半透性的壁膜，将目的物与周围环境隔离开来。
2、聚氨酯是一种性能优异的合成高分子材料，可用来合成微胶囊。聚氨酯由软段和硬段组成，由异氰酸酯和羟基反应形成的在主链上具有氨基甲酸酯结构的嵌段共聚物。这些交替片段由于极性强弱不同，容易各自聚集造成相分离，根据化学成分不同，可产生具有特殊性质的材料。而水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯体系，以水为溶剂，有着无污染、安全可靠、机械性能优良、相容性好、易于改性等优点，不具有不燃、气味小、不污染环境节能、操作加工方便等优点，而且还具有强大的附着力和耐磨性和耐腐蚀性，应用范围越来越广泛。水性聚氨酯正在逐步取代溶剂型聚氨酯用来制备农药微胶囊。
3、但水性聚氨酯有一些缺点，如固体含量低，干燥时间长，初粘性不足。提高水性聚氨酯乳液的固体含量是用来克服上述问题的方法之一。水性聚氨酯粒子通常由疏水核、水合层和双电层组成，水合层的存在使得高固体含量水性聚氨酯的合成极其困难，并且大量的水被聚氨酯颗粒的水合层吸收。利用水性聚氨酯制备农药微胶囊，农药作为芯材被包裹，由于水合层的存在使得农药微胶囊制剂的载药量不高。
4、现有农药微胶囊悬浮率
5、目前的解决方法为，在微胶囊体系中额外添加分散剂、润湿剂等助剂，以提高农药微胶囊在水中的悬浮稳定性和分散稳定性。添加的表面活性剂、分散剂或润湿剂等药剂成分会残留在环境中，造成环境污染。
6、因此，需要对现有技术加以改进，以获得能够在水中自分散的农药微胶囊，并且具有较高的分散稳定性。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的在于提供一种自分散农药微胶囊，在水中可以自分散，获得均匀的农药微胶囊悬浮液，且具有较高的载药量。
2、一种自分散农药微胶囊，包括囊芯和囊壁，囊芯中包裹农药；囊壁内壁为疏水性聚氨酯，外壁为亲水性聚氨酯。
3、优选的，其载药量为80-99％。更为优选的，其平均粒径为1-5μm，粒径分布为1-20μm。
4、上述自分散农药微胶囊制备方法，包括以下步骤：
5、(1)将溶解于有机溶剂的农药原药，与异氰酸酯、小分子扩链剂a、催化剂和植物油混合反应，形成疏水性聚氨酯预聚物b；
6、亲水单体、多元醇单体、小分子扩链剂b和异氰酸酯、催化剂、中和剂与有机溶剂混合反应，加入水或表面活性剂水溶液，形成亲水性聚氨酯预聚物a；
7、(2)亲水性聚氨酯预聚物a和疏水性聚氨酯预聚物b混合乳化形成乳液；
8、(3)乳液中加入固化剂，进行界面聚合反应。
9、步骤(1)中，中和剂与亲水单体的质量比为1：1-3。
10、疏水性聚氨酯预聚物b与亲水性预聚物a的质量比为1：0.6-5，优选为1：0.8-2，更优选为1：0.8-1.5。
11、亲水性聚氨酯预聚物a以多元醇单体和异氰酸酯总量计，疏水性聚氨酯预聚物b以植物油和异氰酸酯总量计，亲水性聚氨酯预聚物a与疏水性聚氨酯预聚物b的质量比为1-5：1，优选为1-3：1。
12、疏水性聚氨酯预聚物b的原料中，异氰酸酯和植物油的总量与农药原药的质量比为1：1.5-6；异氰酸酯、植物油、催化剂、小分子扩链剂b的质量比为1：1-3：0-0.06：0.1-0.7。农药与有机溶剂的质量比为4-8：1，优选为5-7：1。
13、亲水性聚氨酯预聚物a的原料中，异氰酸酯类和多元醇单体、固化剂、亲水单体、催化剂的质量比为1：1.5-3：0.03-0.1：0.1-0.2：0-0.06。异氰酸酯类和多元醇单体总量与有机溶剂的质量比为2.5-6：1。
14、表面活性剂在乳液中的含量为0.1wt％-1wt％。
15、步骤(1)中，小分子扩链剂a和小分子扩链剂b为多元胺及多元醇中的一种或几种；优选为多元醇。
16、多元胺为聚乙二醇二胺、三乙烯四胺、葡甲胺、四乙烯五胺、二乙烯三胺和异佛尔酮二胺中的一种或几种；多元醇为3,3'-二硫代双-1,2-丙二醇、1,2,6-己三醇、季戊四醇、n,n'-双(3-氨基丙基)-1,3-丙二胺、甘油、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、乙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、二缩二乙二醇、一缩二丙二醇中的一种或几种。
17、进一步地，步骤(2)乳化速率300-12000r/min，乳化时间5-60min。
18、步骤(3)界面聚合反应的温度为50-80℃，时间为2-5h。
19、步骤(3)中，以质量计，乳液与固化剂的用量配比为1：0.005-0.015，优选为1：0.01-0.1。
20、本专利技术中，植物油可以是蓖麻油、大豆油、菜籽油、棉籽油、米糠油、玉米油、葵花籽油中一种或几种。
21、亲水单体为醇胺类，或带有羧基或磺酸基的扩链剂。优选的，所述醇胺类扩链剂为叔胺基醇。具体的，亲水单体为1,2-丙二醇-3-磺酸钠、1,4-丁二醇-2-磺酸钠、羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、1,4-丁二醇-2-磺酸钠、n,n-(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸钠、n,n-二甲基甲酰胺、乙二胺基乙磺酸钠、二乙醇胺、三乙醇胺、n-甲基二乙醇胺、n-乙基二乙醇胺、n-丙基二乙醇胺、n-丁基二乙醇胺、二甲基乙醇胺、2-[(2-氨基乙基)氨基]乙磺酸钠盐、双(2-羟乙基)苯胺和双(2-羟丙基)苯胺的一种或几种。亲水单体为醇胺类扩链剂时，用酸中和，所述的酸优选为羧酸或者磺酸；亲水单体为有羧基或磺酸基的扩链剂时，用碱中和，所述的碱为有机碱或无机碱，有机碱优选三乙胺、三甲胺、二乙烯基三胺、四甲基乙二胺等，无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、可溶性碳酸盐或碳酸氢盐。
22、优选的，异氰酸酯类单体为1,5-萘二异氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、氢化苯基甲烷二异氰酸酯、苯二甲撑二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、四甲基二甲苯二异氰酸酯、4,4'-二苄基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1,3-亚苯基二异氰酸酯、1,4-亚苯基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯异构体，1-甲基-2,4-二异氰酸基环己烷、1,6-二异氰酸基-2,2,4-三甲基己烷、1,6-二异氰酸基-2,4,4-三甲基己烷、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和赖氨酸二异氰酸酯中的一种或几种。
23、优选的，固化剂本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种自分散农药微胶囊，其特征在于，包括囊芯和囊壁，囊芯中包裹农药；囊壁内壁为疏水性聚氨酯，外壁为亲水性聚氨酯。
2.根据权利要求1所述自分散农药微胶囊，其特征在于，其中农药的载药量为80％-99％。
3.根据权利要求1所述自分散农药微胶囊，其特征在于，粒径为1-20μm。
4.权利要求1-3任一项所述自分散农药微胶囊的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，亲水单体为醇胺类，或者带有羧基或磺酸基的扩链剂，醇胺类扩链剂用酸中和，带有羧基或磺酸基的扩链剂用碱中和。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，亲水性聚氨酯预聚物A以多元醇单体和异氰酸酯总量计，疏水性聚氨酯预聚物B以植物油和异氰酸酯总量计，亲水性聚氨酯预聚物A与疏水性聚氨酯预聚物B的质量比为1-5：1。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，疏水性聚氨酯预聚物B的原料中，异氰酸酯和植物油脂的总量与农药原药的质量比为1：1.5-6；异氰酸酯、植物油、催化剂、固化剂的质量比为1：0.8-2：0-0
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，亲水性聚氨酯预聚物A的原料中，异氰酸酯类和多元醇单体、小分子扩链剂、亲水单体的质量比为1：0.8-3：0.03-0.15：0.05-0.2。
9.根据权利要求2所述的一种自分散农药微胶囊制备方法，其特征在于，步骤(3)界面聚合反应的温度为40～80℃，时间为2～5h。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种自分散农药微胶囊制备方法，其特征在于，步骤(3)中，以质量计，乳液与固化剂的用量配比为1：0.005-0.15。
...【技术特征摘要】
1.一种自分散农药微胶囊，其特征在于，包括囊芯和囊壁，囊芯中包裹农药；囊壁内壁为疏水性聚氨酯，外壁为亲水性聚氨酯。
2.根据权利要求1所述自分散农药微胶囊，其特征在于，其中农药的载药量为80％-99％。
3.根据权利要求1所述自分散农药微胶囊，其特征在于，粒径为1-20μm。
4.权利要求1-3任一项所述自分散农药微胶囊的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，亲水单体为醇胺类，或者带有羧基或磺酸基的扩链剂，醇胺类扩链剂用酸中和，带有羧基或磺酸基的扩链剂用碱中和。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，亲水性聚氨酯预聚物a以多元醇单体和异氰酸酯总量计，疏水性聚氨酯预聚物b以植物油和异氰酸酯总量计，亲水性聚氨酯预聚物a与疏水性聚氨酯预聚物b的质量...
【专利技术属性】
技术研发人员：张博，肖亚楠，陈乾，李梦蝶，金子靖，吉鹏亮，李智月，李成哲，游丹丹，王巧霞，胡馨雨，
申请(专利权)人：上海师范大学，
类型：发明
国别省市：
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