一种木质素脲醛基农药微胶囊的制备方法

摘要

本发明公开了一种木质素脲醛基农药微胶囊的制备方法。是以改性木质素、甲醛和尿素为单体，碱催化下形成水溶性预聚体，稀释后形成连续相，以农药、有机溶剂和表面活性剂组成分散相，连续相和分散相经混合搅拌形成水包油乳液，在酸性条件下催化原位缩聚反应，升温固化，抽滤，洗涤、干燥后得到固体微胶囊颗粒；所述改性的木质素为工业级麦草碱木素经过甲醛羟甲基化改性后所得。本发明以造纸业废弃物麦草碱木质素为微胶囊的主要壁材，有效降低微胶囊的生产成本，实现废弃生物质的资源化利用；本发明制备工艺简便，快速，微胶囊粒径大小可控，可实现工业化生产，在提高农药的利用率、延长持效期、减少农业生产过程中环境的污染、降低农业生产成本等方面具有良好的市场前景。

主权项

一种木质素脲醛基农药微胶囊的制备方法，其特征在于是以改性木质素、甲醛和尿素为单体，水作溶剂，碱催化下形成水溶性预聚体，所述预聚体用水稀释后形成连续相；以农药、有机溶剂和表面活性剂组成分散相；连续相和分散相混合经搅拌形成稳定的水包油乳液；在酸性条件下催化原位缩聚反应，升温固化，抽滤，洗涤、干燥后得到固体微胶囊颗粒；所述改性的木质素为工业级麦草碱木素经过甲醛羟甲基化改性后所得溶液；所述木质素脲醛基农药微胶囊的制备方法包括以下步骤：（1）制备木质素脲醛预聚体；将尿素溶于水中，碱性条件下加入甲醛水溶液，搅拌反应，然后加入改性后的木质素水溶液，继续反应得到预聚体溶液；将脂溶性农药和表面活性剂溶于有机溶剂作为微胶囊的芯材；所述改性后的木质素、甲醛和尿素的配比按照以下比例确定：甲醛：尿素=1.5～2.0，为物质的量比，微胶囊中改性木质素的质量占甲醛、尿素和改性木质素总质量的27～45%；所述碱性条件是采用0.2mol/L氢氧化钠溶液调节尿素水溶液的pH值为8～9；所述甲醛水溶液中甲醛的质量分数为37%；所述搅拌反应是将水浴温度缓慢从室温升至70～75℃，并在此温度下持续搅拌反应80min；所述的改性的木质素水溶液的制备方法为：按照20g碱木质素：60～70ml蒸馏水的比例将碱木质素溶解于蒸馏水中，按照20g碱木质素：5.70ml质量分数37%的甲醛水溶液的比例加入甲醛溶液，用NaOH水溶液调体系的pH值为10～11，水浴加热至90℃，反应时间3h，得到改性的木质素的溶液，稀 释至100ml并调pH值为8～9，所得改性木质素溶液的浓度为2g／10ml；所述制备微胶囊芯材的有机溶剂为氯苯、四氯乙烯或甲苯中的任一种与氯苯按照质量比为3:2的混合物；或者有机溶剂采用四氯乙烯与甲苯按照质量比为3:2的混合物，有机溶剂为稀释预聚体用水体积的1/5；所述脂溶性农药为阿维菌素、毒死蜱或α‑萘酸；所述表面活性剂为非离子型表面活性剂，表面活性剂的质量为稀释用水质量的2～3%；（2）将步骤（1）所述微胶囊的芯材与稀释后的水溶性的木质素脲醛预聚体混合，高速搅拌形成O/W的乳液；在上述预聚体溶液中，依次加入氯化钠、去离子水，室温下搅拌溶解后，在600～1400rpm搅拌转速下，快速加入一定量配制好的芯材，在上述转速条件下持续搅拌30～35min，形成稳定的O/W型乳液；按照氯化钠：去离子水为1：10～17的质量比例加入氯化钠；去离子水用来稀释预聚体，按照预聚体溶液：去离子水为1：15～20的体积比例加入去离子水；（3）将步骤（2）制得的O/W乳液中水相的木质素脲醛预聚体在酸性条件下进一步聚合，在油相液滴表面形成高分子膜，经升温固化反应制得到农药微胶囊；将转速调至300～500rpm，用酸溶液缓慢调节O/W型乳液pH值为2～4，30～35℃温度的水浴条件下，继续搅拌，缩聚反应50～70min；将水浴升温至65～75℃，固化反应90～120min，抽滤，用水洗涤，30～50℃下真空干燥10～24h或冷冻干燥30h左右，得载药微胶囊颗粒。