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面向水基農藥制劑的新型表面活性劑TPGS-X-M動靜態表面張力及性能研究
來源：農藥學學報 瀏覽 91 次 發布時間:2026-05-26
2 結果與分析
2.1 表面活性劑TPGS-X-M的靜態表面張力
通過不同表面活性劑水溶液的靜態表面張力曲線 (圖1)，可以得到表面活性劑的cmc和γCMC (臨界表面張力)。從表2數據可以看出，TPGS-750-M的γCMC最小，TPGS-1900-M的γCMC最大，但兩者差值僅為3.766 mN/m。表面活性劑的cmc值約為5.00 g/L，因此在使用時用量應大于5.00 g/L。
圖 1 不同表面活性劑在水溶液中的表面張力 (25 ℃)
表 2 不同表面活性劑的cmc和γCMC值 (25 ℃)
|
表面活性劑 Surfactant |
臨界膠束濃度 Critical micelle concentration, cmc/(g/L) |
臨界表面張力 Critical surface tension, γCMC/(mN/m) |
|---|---|---|
| TPGS-750-M | 3.33 | 40.578 |
| TPGS-1000-M | 3.33 | 43.316 |
| TPGS-1500-M | 4.00 | 43.456 |
| TPGS-1900-M | 5.00 | 44.344 |
2.2 表面活性劑TPGS-X-M的動態表面張力
動態表面張力 (DST) 是指表面活性劑在達到平衡吸附前某一時刻的表面張力，表示表面活性劑分子在氣液界面的吸附速度，一般分為誘導區、快速下降區、介平衡區和平衡區4個階段。通過圖2可以看出，表面活性劑的動態表面張力曲線的下降趨勢與FS3000類似，其中TPGS-1000-M、TPGS-1500-M和TPGS-1900-M在1 249.3 ms時的動態表面張力下降的趨勢較商品化分散劑FS3000更大，因此與FS3000相比，新合成的表面活性劑更具一定優勢。
圖 2 不同表面活性劑稀釋10 000倍時的動態表面張力
2.3 20%乙螨唑懸浮劑的性能參數
通過靜態表面張力測試結果可知：TPGS-750-M具有最低的cmc值，但與其他表面活性劑相比差值不大；TPGS-750-M和TPGS-1000-M的水溶性較差，40 ℃下貯存24 h才可以完全溶解，而TPGS-1500-M和TPGS-1900-M在水溶液中40 ℃下15min即可完全溶解，因此選擇TPGS-1500-M和TPGS-1900-M進行劑型配方試驗。
采用TPGS-1500-M和TPGS-1900-M制備的20%乙螨唑懸浮劑經冷凍、熱貯后，不析水、不分層、流動性良好，懸浮率和有效成分含量合格 (表3)，與采用FS3000為分散劑制備的懸浮劑的粒徑、懸浮率、有效成分含量、分散性、熱貯穩定性以及低溫穩定性相當，因此，新型表面活性劑TPGS-1500-M、TPGS-1900-M有望作為懸浮制劑的分散劑使用。
表 3 不同劑型配方的理化參數
|
理化參數 Physical and chemical parameters |
配方1 Formula 1 |
配方2 Formula 2 |
配方3 Formula 3 |
|---|---|---|---|
| 粒徑 Particle size/μm |
D10: 0.657 D50: 1.369 D90: 3.266 |
D10: 0.643 D50: 1.382 D90: 3.268 |
D10: 0.658 D50: 1.347 D90: 3.246 |
| 懸浮率 Suspension rate/% | 99 | 99 | 99 |
| 有效成分含量 Active ingredient content/% | 19.98 | 20.01 | 19.99 |
| 分散性 Suspensibility | 良 Good | 良 Good | 良 Good |
| 熱貯穩定性 Thermal storage stability | 良 Good | 良 Good | 良 Good |
| 低溫穩定性 Low temperature stability | 良 Good | 良 Good | 良 Good |
3 結論
本文使用DL-α-生育酚為中間體經兩步酯化反應合成得到了4種新型非離子表面活性劑，通過核磁共振譜和紅外光譜確定了其結構，測定了其cmc和動態表面張力，并以其為分散劑制備了20%乙螨唑懸浮劑，測試部分理化性質指標。靜態表面張力測試結果表明，EO鏈的長度對cmc值的影響不大，在0.5%左右；動態表面張力測試結果顯示，合成的表面活性劑動態表面張力下降的趨勢較FS3000更大，有一定的優勢。通過對20%乙螨唑懸浮制劑的粒徑、懸浮率、有效成分含量、分散性、熱貯穩定性以及低溫穩定性分析結果表明，合成的表面活性劑TPGS-1500-M和TPGS-1900-M與FS3000具有類似的作用，有望作為分散劑使用。與傳統表面活性劑相比，制備TPGS-1500-M和TPGS-1900-M所需的原料DL-α-生育酚是天然產品維生素E的水解產物，存在非顯著的水生毒性、良好的環境友好性和生物相容性的潛能，在水基性農藥制劑中具有進一步研究的價值。