Агрохимический полимерный дисперсант, агрохимический препарат, применение и способ его получения
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Агрохимический препарат содержит агрохимически активное вещество и полимерный дисперсант. Дисперсант представляет собой растворимый в воде полимер структуры (I)
где R1, R2 и R3 независимо представляют собой H, CH3, COOH и CH2COOH, a, b и c представляют собой молярный процент индивидуальных групп, где a+b+c=100, а составляет от 0,1 до 95%, с составляет от 1 до 15% и b равно 100-a-c, X = мостиковая группа, выбранная из группы, состоящей из
Rhy представляет собой гидрофобный остаток, который выбирают из алкила с линейной или разветвленной цепью или арила; В представляет собой остаток, полученный от полимеризации мономера олефин-ненасыщенной карбоновой кислоты и его солей; и С представляет собой остаток, полученный от полимеризации мономера олефин-ненасыщенной сульфоновой кислоты или мономера фосфоновой кислоты и его солей. Указанное агрохимически активное вещество выбрано из группы, состоящей из гербицидов, инсектицидов, фунгицидов, биоцидов, моллюскицидов, альгицидов, регуляторов роста растений, антигельминтиков, родентицидов, нематоцидов, акарицидов, амебицидов, протозоацидов, антидотов для сельскохозяйственных культур и вспомогательных веществ. Изобретение позволяет повысить степень суспендируемости препарата. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 ил., 5 табл., 16 пр.
Уровень техники
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к композициям, используемым в агрохимических препаратах, а более конкретно, к дисперсантам, используемым в этих композициях.
Предыдущий уровень техники
Патенты США №№ 6677399 и 6767865 описывают использование полимеров на основе стирола в диспергируемых в воде гранулах и концентратах суспензий.
EP 116470 описывает использование сополимеров бензилметакрилата с метакриловой кислотой в применениях для струйной печати.
Сущность изобретения
В первом варианте осуществления настоящее изобретение включает агрохимический препарат, содержащий агрохимически активное вещество и
полимерный дисперсант структуры (I)
где R1, R2 и R3 независимо представляют собой H, CH3, COOH и CH2COOH,
где Х = мостиковая группа, такая как
Rhy представляет собой гидрофобный остаток, который представляет собой линейный или разветвленный алкил, циклоалкил, арил, алкарил или их алкоксилированное производное;
B представляет собой остаток, полученный от полимеризации мономера олефин-ненасыщенной карбоновой кислоты и ее солей; и
C представляет собой остаток, полученный от полимеризации мономера олефин-ненасыщенной сульфоновой кислоты или мономера фосфоновой кислоты и ее солей, и является необязательным.
Другие варианты осуществления настоящего изобретения включают детали, касающиеся композиции препарата, полимера, включенного в препарат, и способа получения препарата, их детали обсуждаются ниже.
Описание чертежа
Фиг.1 представляет собой фотографию градуированных стеклянных цилиндров, показывающую уровень суспендируемости диспергируемых в воде гранул, диспергированных в воде, соответствующих одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, и гранул из различных сравнительных примеров.
Подробное описание изобретения
Настоящее изобретение относится к композициям, используемым в агрохимических препаратах. Как используется в настоящем документе, термин “агрохимический препарат" означает любой препарат, который имеет применение при сельскохозяйственном использовании.
Настоящее изобретение представляет собой композицию, содержащую агрохимически активное вещество и полимерный дисперсант структуры (I)
где R1, R2 и R3 независимо представляют собой H, CH3, COOH и CH2COOH,
где Х = мостиковая группа, такая как
где Rhy представляет собой гидрофобный остаток, который представляет собой линейный или разветвленный алкил, циклоалкил, арил, алкарил или их алкоксилированное производное. Rhy предпочтительно представляет собой ароматическое соединение и представляет собой нафталин, этоксилированный нафталин, фенил, этоксилированный фенил, бензил или этоксилированный бензил. Наиболее предпочтительным является фенил или бензил. Однако Rhy может представлять собой алифатическое или алкоксилированное алифатическое соединение, такое как линейная или разветвленная C1-C32 группа. Когда Rhy представляет собой линейное алифатическое или алкоксилированное линейное алифатическое соединение, он предпочтительно представляет собой метил, этил или бутил, или их этоксилированные производные. Rhy предпочтительно представляет собой разветвленное алифатическое или разветвленное алкоксилированное алифатическое соединение, и предпочтительно представляет собой 2-этилгексил, 2-бутилоктил, 2-гексилдецил, 2-октилдодецил, 2-децилтетрадецил, 2-додецилгексадецил, изопропил, изобутил, третичный бутил, третичный октил или их этоксилированные производные. Наиболее предпочтительным является 2-этилгексил. Если Rhy является линейным и более высокомолекулярным, чем C8, тогда предпочтительными являются ненасыщенные гидрофобные соединения. Эти ненасыщенные гидрофобные соединения могут представлять собой олеиловое, кокосовое, соевое масло, соединение эруцилового спирта или талловый жир. Rhy может включаться в этот полимерный дисперсант с помощью полимеризации мономеров, таких как, но не ограничиваясь этим, бензил(мет)акрилат, фенил(мет)акрилат, бензилэтоксилат(мет)акрилат, фенилэтоксилат(мет)акрилат, метилметакрилат, метилакрилат, 2-этилгексил(мет)акрилат, 2-бутилоктил(мет)акрилат, 2-гексилдецил(мет)акрилат, 2-октилдодецил(мет)акрилат, 2-децилтетрадецил(мет)акрилат, 2-додецилгексадецил(мет)акрилат, изопропил(мет)акрилат, изобутил(мет)акрилат, третичный бутил(мет)акрилат, трет-октилакриламид, октилакрилат, лаурилакрилат, стеарилакрилат, бегенилакрилат, 2-этилгексилметакрилат, октилметакрилат, лаурилметакрилат, стеарилметакрилат, бегенилметакрилат, 2-этилгексилакриламид, октилакриламид, лаурилакриламид, стеарилакриламид, бегенилакриламид, пропилакрилат, бутилакрилат, пентилакрилат, гексилакрилат, винилацетат, 1-аллилнафталин, 2-аллилнафталин, 1-винилнафталин и 2-винилнафталин.
B представляет собой остаток, полученный от полимеризации мономера олефин-ненасыщенной карбоновой кислоты и ее солей, и C представляет собой остаток, полученный от полимеризации мономера олефин-ненасыщенной сульфоновой кислоты или мономера фосфоновой кислоты и ее солей и является необязательным. Пригодные для использования олефин-ненасыщенные карбоксилированные мономеры включают, но не ограничиваясь этим, акриловую кислоту, метакриловую кислоту, этакриловую кислоту, α-хлоракриловую кислоту, α-цианоакриловую кислоту, β-метилакриловую кислоту (кротоновую кислоту), α-фенилакриловую кислоту, β-акрилоксипропионовую кислоту, сорбиновую кислоту, α-хлорсорбиновую кислоту, ангеликовую кислоту, коричную кислоту, p-хлоркоричную кислоту, β-стирилакриловую кислоту (1-карбокси-4-фенилбутадиен-1,3), итаконовую кислоту, малеиновую кислоту, цитраконовую кислоту, мезаконовую кислоту, глутаконовую кислоту, аконитовую кислоту, фумаровую кислоту, трикарбоксиэтилен, муконовую кислоту, 2-акрилоксипропионовую кислоту и малеиновую кислоту. Остатки, такие как малеиновый ангидрид или акриламид, которые могут дериватизироваться (гидролизироваться) с получением остатка карбоновой кислоты, также включаются. Также могут использоваться сочетания олефин-ненасыщенных карбоксилированных мономеров. В одном из аспектов анионный этиленненасыщенный мономер представляет собой акриловую кислоту, малеиновую кислоту, метакриловую кислоту, 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновую кислоту и их соли или их смеси. Предпочтительные соли представляют собой соли щелочных металлов, таких как натрий и калий. Однако кислотные группы в этих полимерах могут нейтрализоваться с помощью аминов, таких как аммиак, алканоламины и алифатические и ароматические амины. Предпочтительные алканоламины представляют собой моно-, ди- и триэтаноламин.
Примеры мономера олефин-ненасыщенной сульфоновой кислоты или мономера фосфоновой кислоты и их солей включают, но не ограничиваясь этим, 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновую кислоту, натрий стиролсульфонат, натрий 1-аллилокси-2-гидроксипропансульфонат, аллилоксибензолсульфоновую кислоту, винилсульфоновую кислоту, натрий металлилсульфонат, сульфонированный стирол, аллилоксибензолсульфоновую кислоту, винилфосфоновую кислоту и другие. Когда используется натрий стиролсульфонат, тогда Rhy предпочтительно представляет собой ароматическое или алкоксилированное ароматическое соединение.
Полимерный дисперсант структуры (I) может быть получен с помощью способов, известных в данной области, как описано в патенте США № 5650473, соответствующие части которого включаются в качестве ссылок. Полимерный дисперсант структуры (I) может представлять собой неупорядоченный сополимер, блок-сополимер или звездообразный сополимер. Предпочтительная архитектура представляет собой неупорядоченный сополимер или блок-сополимер, или их смеси. Архитектура структуры (I) предпочтительно не представляет собой привитой сополимер, поскольку привитые полимеры, как правило, имеют заметное образование гомополимера привитых боковых цепей, что приводит к получению менее эффективного полимерного дисперсанта.
Среднечисленная молекулярная масса структуры (I) предпочтительно меньше чем 20000, более предпочтительно, меньше чем 10000, а наиболее предпочтительно, меньше чем 5000. Полимер предпочтительно представляет собой полимер в растворе, а не полимер в эмульсии или дисперсии. Эмульсифицированные и диспергированные полимеры, как правило, имеют гораздо более высокие молекулярные массы, чем те, которые описаны выше. В результате, как тенденция, они являются худшими дисперсантами, чем растворимые полимеры с более низкой молекулярной массой. Предпочтительно, полимер является водорастворимым. Для целей настоящего изобретения, полимер является растворимым в воде при pH 7 и 25°C, по меньшей мере, до 100 г на литр, более предпочтительно, по меньшей мере, до 10 г на литр, а наиболее предпочтительно, по меньшей мере, до 1 г на литр.
В структуре (I) a, b и c представляют собой молярный процент индивидуальных групп, так что a+b+c=100. Нижний предел для a равен 0,1, более предпочтительно, 2, а наиболее предпочтительно, 5% моль. полимера. Верхний предел для a равен 95, более предпочтительно, 50, а наиболее предпочтительно, 20% моль. полимера. Нижний предел для c равен 0, более предпочтительно, 1, а наиболее предпочтительно, 2% моль. полимера. Верхний предел для c равен 15, более предпочтительно, 10, а наиболее предпочтительно, 5% моль. полимера. Величина c может составлять 0, особенно, когда Rhy представляет собой разветвленное или ненасыщенное гидрофобное соединение или когда мостиковая группа X содержит остаток мочевины или уретана.
Как используется в настоящем документе, термин “агрохимически активное вещество" означает любой материал, который используется в сельскохозяйственных применениях. Эти препараты включают, но не ограничиваясь этим, гербициды, инсектициды, фунгициды, биоциды, моллюскициды, альгициды, регуляторы роста растений, антигельминтики, родентициды, нематоциды, акарициды, амебициды, протозоациды, антидоты для сельскохозяйственных культур и вспомогательные вещества. Обычно агрохимически активное вещество будет представлять собой нерастворимый в воде или несмешиваемый с водой материал. “Нерастворимый в воде или несмешиваемый с водой материал” определяется как любой активный материал, который имеет растворимость в воде меньше чем 0,1% масс. Конкретные примеры активных веществ включают:
- Гербициды: включая триазины, такие как Atrazine {6-хлор-N-этил-N'-(1-метилэтил)-1,3,5-триазин-2,4-диамин} и Prometryn {N,N'-бис(1-метилэтил)-6(метилтио)-1,3,5-триазин)-2,4-диамин}, замещенные мочевины, такие как Diuron {N'-(3,4-дихлорфенил)-N,N-диметилмочевина}, сульфонилмочевины, такие как метсульфуронметил {2-[[[[(4-метокси-6-метил-1,3,5-триазин-2-ил)амино]карбонил]амино]сульфонил]бензоат}, триасульфурон {2-(2-хлорэтокси)-N-[[(4-метокси-6-метил-1,3,5-триазин-2-ил)амино]карбонил]бензолсульфонамид}, трибенурон-метил {метил 2-[[[[(4-метокси-6-метил-1,3,5-триазин-2-ил)метиламино]карбонил]амино]сульфонил]бензоат} и хлорсульфурон {2-хлор-N-[[(4-метокси-6-метил-1,3,5-триазин-2-ил)амино]карбонил]бензолсульфонамид}, бис-карбаматы, такие как Phenmedipham {3-[(метоксикарбонил)амино]фенил-(3-метилфенил)карбамат};
- Фунгициды: включая тиокарбаматы, в частности, алкиленбис(дитиокарбаматы), такие как Maneb {[1,2-этандиилбис-[карбамодитиато](2-)]марганец} и Mancozeb {смесь [[1,2-этандиилбис[карбамодитиато]](2-)]марганца с [[1,2-этандиилбис[карбамодитиато]](2-)]цинком}, стробилурины, такие как азоксистробин {метил (E)-2-[[6-(2-цианофенокси)-4-пиримидинил]окси]-a-(метоксиметилен)бензолацетат} 60 и крезоксим-метил {сложный метиловый эфир (E)-a-(метоксиимино)-2-[(2-метилфенокси)метил]бензолуксусной кислоты}, дикарбоксимиды, такие как ипродион {3-(3,5-дихлорфенил)N-изопропил-2,4-диоксоимидазолидин-1-карбоксамид}; азолы, такие как пропиконазол {1-[2-(2,4-дихлорфенил)-4-65 пропил-1,3-диоксолан-2-ил-метил-1H-1,2,4-триазол}, и тебуконазол {(RS)-1-п-хлорфенил-4,4-диметил-3-(1H-1,2,4-триазол-1-илметил)пентан-3-ол}; галогенфталонитрилы, такие как хлорталонил {2,4,5,6-тетрахлор-1,3-дицианобензол}; и неорганические фунгициды, такие как гидроксид меди {Cu(OH)2};
- Инсектициды: включая бензоилмочевины, такие как Difiubenzuron {N-[[(4-хлорфенил)амино]карбонил]-2,6-5-дифторбензамид)}; и карбаматы, такие как карбарил {1-нафтилметилкарбамат}; и
- Акарициды: включая тетразины, такие как Clofentezine {3,6-бис(2-хлорфенил)-1,2,4,5-тетразин}.
Агрохимически активное вещество может быть водорастворимым. Среди водорастворимых активных материалов могут находиться неселективные гербициды, в частности, гербициды типа N-(фосфонометил)глицина, такие как глифосат и сульфосат {соответственно, изопропиламиновая и триметилсульфониевая соли N-фосфонометилглицина} и фосфиниламинокислоты, такие как глюфозинат {2-амино-4-(гидроксиметилфосфинил)бутановая кислота}, в частности, в виде аммониевой соли. Такие водорастворимые активные вещества могут использоваться как единственный активный материал в диспергируемых в воде гранулах, но чаще они будут использоваться в сочетании с нерастворимыми в воде или несмешиваемыми с водой активными материалами в препаратах с множеством активных веществ.
Агрохимически активное вещество во многих сельскохозяйственных применениях обычно является гидрофобным или нерастворимым в воде по свойствам и, по необходимости, часто вводится в виде мелкодисперсных твердых продуктов, суспендированных в водных средах. Большая часть этих агрохимически активных веществ производится и продается в концентрированной форме, возможно, с добавлением других нерастворимых инертных наполнителей, которые затем разбавляются перед нанесением. Например, агрохимически активное вещество, как правило, доступно в форме концентрата суспензии (SC), смачиваемого порошка (WP), эмульсифицированной суспензии (SE) или диспергируемых в воде гранул (WDG). Однако, из-за гидрофобной в целом природы агрохимически активного вещества, добавление соответствующего дисперсанта является главным фактором для получения гомогенной дисперсии при минимальном перемешивании, которое может легко достигаться вручную или с помощью минимального механического перемешивания. Часто это представляет собой особенно трудную задачу, поскольку используемая вода является исключительно жесткой и может иметь до 1000 ч/млн жесткости по отношению к карбонату кальция. Это требует того, чтобы дисперсант был толерантным к жесткой воде. Обычные дисперсанты не работают при таких тяжелых условиях. Кроме того, после получения гомогенной дисперсии полученная суспензия должна оставаться стабильной в течение времени, достаточного, по меньшей мере, для того, чтобы позволить нанесение с помощью обычных средств, таких как распыление. Любое оседание, агломерация или флоккуляция мелкодисперсных твердых продуктов может приводить к неравномерному и неэффективному нанесению, а также к забиванию распылительного оборудования. По этой причине необходимо получение дисперсанта, который обеспечивает простое и гомогенное диспергирование и дает суспензию, которая сохраняет свою стабильность во время нанесения водной дисперсии, особенно, в условиях жесткой воды.
В агрохимических применениях разнообразные нерастворимые материалы, такие как агрохимически активные вещества, доставляются в водную суспензию. Главные активные вещества, такие как используются в препаратах WP, WDG, SE и SC, как правило, являются нерастворимыми при температурах окружающей среды. Нерастворимые в воде материалы, которые могут преимущественно использоваться в препаратах WP, WDG, SE и SC, включают гербициды, инсектициды, фунгициды, биоциды, моллюскициды, альгициды, регуляторы роста растений, антигельминтики, родентициды, нематоциды, акарициды, амебициды, протозоациды, антидоты для сельскохозяйственных культур и вспомогательные вещества. Примеры таких агрохимически активных веществ, обычно гранулируемых или используемых в сельском хозяйстве в виде порошков, включают: триазиновые гербициды, такие как симазин, атразин, тербутилазин, тербутрин, прометрин и аметрин, гербициды на основе мочевин, такие как диурон и флуметрон, гербициды на основе сульфонилмочевины, такие как хлорсульфурон, метсульфуронметил, никосульфурон и триасульфурон, сульфонанилидные гербициды, такие как флуметсулам, фосфорорганические инсектициды, такие как азинфосметил, хлорпирифос, сульпрофос и азаметифос, карбаматные инсектициды, такие как алдикарб, бендиокарб, карбарил и BPMC, синтетические пиретроиды, такие как бифентрин, а также различные типы фунгицидов, включая диметоморф, беномил, карбендазим, манкозеб, триазолы, такие как гексаконазол и диниконазол, акарициды, такие как пропаргит. Список таких продуктов может быть получен из Pesticide Dictionary (находится в Farm Chemicals Handbook) или British Crop Protection Society: Pesticides Manual. В дополнение к этому, некоторые удобрения, а также водорастворимые главные активные вещества могут использовать диспергируемые в воде препараты либо посредством добавления инертных носителей для удобства при манипуляциях, либо в виде добавок для препарата с контролируемым высвобождением. В сельскохозяйственных применениях используются разнообразные другие нерастворимые в воде материалы, включая наполнители и носители, например, но не ограничиваясь этим, природные и синтетические силикаты и силикатные минералы, минеральные оксиды и гидроксиды, а также природные и синтетические органические материалы. Такие материалы могут добавляться как пористые носители, как агенты ингибирования влажности, чтобы улучшить свойства препарата при связывании или агломерации, или просто для того, чтобы заполнить препарат до удобной массы. Примеры таких наполнителей могут включать природные силикаты, такие как диатомовая земля, синтетические преципитированные оксиды кремния, глины, такие как каолин, аттапульгиты и бентониты, цеолиты, диоксид титана, оксиды и гидроксиды железа, оксиды и гидроксиды алюминия, или органические материалы, такие как багасса, активированный уголь, или синтетические органические полимеры. Эти дополнительные нерастворимые материалы могут легко диспергироваться в соответствии с настоящим изобретением.
Дополнительный агент, который удобно использовать в сочетании с дисперсантами, используемыми в указанных выше препаратах, представляет собой смачивающий агент на основе поверхностно-активного вещества. Роль смачивающего агента в случае препаратов SC заключается в облегчении удаления воздуха с поверхностей частиц во время получения и для облегчения разбавления водой. В случае препаратов WP роль смачивающего агента может заключаться в облегчении проникновения твердых продуктов в воду, в то время как в случае препаратов WDG они могут облегчать проникновение гранул в воду и облегчать разрыхление гранул обратно, до первичного размера частиц. В некоторых случаях сам дисперсант может функционировать как соответствующий смачивающий агент, в то время как в других случаях дисперсант может показывать антагонистическое воздействие на смачивающий агент. Смачивающий агент на основе поверхностно-активного вещества может представлять собой алкил- или алкарилсульфонаты, такие как алкилбензолсульфонаты, альфа-олефинсульфонаты и алкилнафталинсульфонаты. Эти смачивающие агенты на основе поверхностно-активного веществ могут представлять собой алкилсульфаты, когда гидрофобное соединение может представлять собой линейный или разветвленный спирт, представляя собой, например, натрий лаурилсульфат. Они могут также представлять собой этоксилированные или неэтоксилированные алкил- или алкиларилкарбоксилаты, а также сложные алкил- или алкиларилфосфатные эфиры. Смачивающий агент на основе поверхностно-активного вещества может представлять собой алкилполисахарид; ди- или моноалкилсульфосукцинатные производные; неионное поверхностно-активное вещество, нагруженное на инертный силикатный носитель; и неионное поверхностно-активное вещество, доставляемое в форме комплекса мочевины и поверхностно-активного вещества. Смачивающий агент на основе поверхностно-активного вещества может также включать неионные поверхностно-активные вещества, нагруженные на растворимый органический или неорганический носитель, или анионное поверхностно-активное вещество, такое как сульфосукцинат, который использует бензоат натрия в качестве носителя. Предпочтительные смачивающие агенты представляют собой альфа-олефинсульфонаты, алкилнафталинсульфонаты, диалкилсульфосукцинаты и их сочетания.
Стадия диспергирования препарата в водной среде может осуществляться с помощью любых удобных средств, в зависимости от природы препарата. Является желательным, чтобы диспергирование препарата в водном растворе могло осуществляться либо вручную, либо с помощью минимального механического перемешивания. Механическое перемешивание может включать перемешивание, смешивание, замешивание и другие сходные процессы.
Суспензию нерастворимого материала в водной среде, как правило, будут использовать для обработки субстрата, такого как растение или другая сельскохозяйственная среда. Нанесение суспензии на субстрат может достигаться с помощью любых удобных средств, включая распыление, и тому подобное. Гранулы, как правило, диспергируются в воде перед тем, как фермер их распыляет. Сельскохозяйственные распылители могут представлять собой малый заплечный ручной распылитель или большой транспортируемый распылитель, или другие удобные средства. Иногда также используется распыление с воздуха. Препараты по настоящему изобретению могут также наноситься на субстрат непосредственно, до диспергирования. Последующее нанесение дождевой воды или других водных сред является достаточным для образования суспензии из материала частиц.
Настоящее изобретение описывается со ссылками на препараты WP, WDG, SE и SC. В каждом случае препараты обеспечивают стабильную водную дисперсию мелкодисперсных нерастворимых гидрофобных частиц. Свойства стабильности дисперсии, а следовательно, и эффективность диспергирования может измеряться посредством исследования суспендируемости, как описано в CIPAC test MT 15.1, 161 и 168. В этом исследовании объемная доля суспендированного материала сравнивается с той, которая оседает под действием силы тяжести через 30 минут. Как правило, суспендируемость примерно 70% будет соответствовать эффективному дисперсанту для препаратов WDG и WP, в то время как величина, превышающая 90%, ожидалась бы для препарата SC. Предпочтительная мера для препарата WDG представляет собой суспендируемость 70% или больше в системе, содержащей воду с жесткостью 1000 ч/млн по отношению к CaCO3. Другая мера стабильности дисперсии представляет собой уровень, при котором частицы остаются неагрегированными. Она также может представлять собой свойство равномерного распределения дисперсанта в препарате. Уровень, до которого частицы могут агрегировать, часто измеряется с помощью исследования удерживания на сите во влажном состоянии, как описано в CIPAC test MT 59.3. В этом исследовании диспергированный твердый продукт выливают через ряд мелкодисперсных сит, и удерживаемый материал измеряют как долю от общего количества диспергируемого материала. Образование таких агрегатов представляет собой главную проблему, наблюдаемую в препаратах WDG, и до меньшей степени - в препаратах WP.
Как правило, препараты WP получают посредством измельчения агрохимически активного вещества, либо самого по себе, либо в сочетании с наполнителями, дисперсантами и/или смачивающими агентами на основе поверхностно-активных веществ, до соответствующего размера частиц, как правило, в пределах 5-15 мкм. Затем измельченный материал перемешивается в сухом состоянии со смачивающим агентом на основе поверхностно-активного вещества и/или дисперсантом, если только он не присутствует уже, или с дополнительными дисперсантами и/или со смачивающими агентами на основе поверхностно-активного вещества, с получением гомогенной композиции. Порошкообразный препарат оценивают на смачиваемость в соответствии со способом, таким как CIPAC MT 53.5.1, и на суспендируемость, например, с помощью CIPAC MT 15.1. Желательно, чтобы препарат имел смачиваемость меньше чем 1 минута и суспендируемость выше 80%. Если она ниже 60%, то это, как правило, считается неприемлемым. Результаты, которые могут быть коммерчески приемлемыми, определяются либо местными властями, либо с помощью стандартов, устанавливаемыми самими изготовителями.
В случае препаратов WDG, соответствующим образом измельченный активный ингредиент с другими наполнителями или без них, как правило, с размерами частиц от 5 до 15 мкм, может смешиваться с одним или несколькими смачивающими агентами на основе поверхностно-активного вещества и одним или несколькими дисперсантами. Как правило, добавляют избыток воды для связывания частиц вместе в виде агломератов. Избыток воды позднее удаляют посредством соответствующих технологий сушки на воздухе до оптимального уровня. Агломераты, как правило, гранулируются с использованием одной из множества технологий, включая технологии гранулирования на поддоне, барабанного гранулирования, гранулирования в псевдоожиженном слое, сушки распылением, таблетирования или экструзии, которые хорошо известны специалистам в данной области. Смачивающий агент и дисперсант могут либо смешиваться в порошке с активным ингредиентом, либо, альтернативно, смешиваться как водный раствор в воде, используемой для облегчения агломерации. Активный ингредиент, наполнители, смачивающий агент и дисперсант могут также измельчаться вместе в одной операции перед добавлением воды.
Чтобы препарат WDG был приемлемым, дополнительное требование заключается в том, что указанные гранулы должны легко диспергироваться в воде обратно, до первичного размера диспергируемых частиц, в течение короткого периода времени. Это свойство известно как диспергируемость и при описании настоящего изобретения оно измеряется как время, необходимое гранулам для обратного диспергирования до первичного размера частиц в воде при стандартном уровне перемешивания. Время диспергирования, меньшее, чем одна минута, является желательным, 20 секунд является превосходным, а 2 минуты является плохим временем. Желательно, чтобы гранулы имели также хорошую суспендируемость. Суспендируемость, как правило, исследуют с использованием CIPAC MT 15.1. Суспендируемость выше 70% представляет собой желательный результат, значение меньше чем 60%, как правило, считается нежелательным. Во многих случаях, когда исследуют гранулы, часто получают результат так называемого максимального покрытия поверхности. Это соответствует тому, что результаты суспендируемости достигают максимального уровня, а затем выходят на плато. Добавление дополнительного дисперсанта, как правило, не улучшает этот результат. Это явление, как считается, связано с распределением частиц материала по размерам. Обычно имеется данное количество частиц, которые имеют такой размер, что они будут оседать независимо от типа и концентрации дисперсанта. Желательно, чтобы гранулы имели малое удерживание на сите во влажном состоянии. Удерживание на сите во влажном состоянии, как правило, исследуют с использованием CIPAC MT 59.3. Для сита 150 мкм желательным является удерживание материала, меньшее, чем 0,1%. Значение, меньшее, чем 0,02%, является более желательным. Подобным же образом для сита 53 мкм желательным является значение, меньшее, чем 0,6%, и любое значение меньше этого является более желательным.
Другое желательное свойство препарата WDG заключается в том, что гранулы должны быть не пылящими и стойкими к истиранию. Часто это является свойством используемого способа гранулирования и уровня компактирования, достигаемого в нем. Часто наблюдается компромисс между свойствами диспергируемости препарата WDG и уровнем компактирования и стойкости к истиранию. Стойкость к истиранию может измеряться посредством воздействия на гранулы заданного уровня перемешивания и измерения уровня более мелких частиц, генерируемых посредством прохождения через сита различных размеров. Стабильность при хранении может исследоваться посредством хранения при 50 градусах Цельсия и исследоваться, как указано выше, с интервалами 1 месяц и 3 месяца, чтобы определить, значительно ли изменились какие-либо свойства.
Как другой вариант осуществления настоящего изобретения, в случае препаратов WP и WDG, дисперсанты, описанные в настоящем документе, могут объединяться со смачивающими агентами на основе поверхностно-активного вещества, выбранными из классов, содержащих сульфонаты альфа-олефинов и их соли и алкилнафталинсульфонаты и их соли, алкилбензолсульфонаты и их соли, сульфаты спиртов и их соли, алкилполисахариды, неионные поверхностно-активные вещества, нагруженные на пористые силикатные носители, и комплексы поверхностно-активного вещества с мочевиной для неионных поверхностно-активных веществ. Смачивающий агент может объединяться в таких препаратах при доле, превышающей 1% масс./масс., и, предпочтительно, меньшей, чем 5% масс./масс. Предпочтительные смачивающие агенты представляют собой сульфонаты альфа-олефинов и их соли, алкилнафталинсульфонаты и их соли, алкилбензолсульфонаты и их соли и сульфаты спиртов, и их соли. Их примеры включают сульфонаты альфа-олефинов и их соли, такие как Terwet 1004 от Huntsman и Witconate AOK от AkzoNobel Surface Chemistry, при этом наиболее предпочтительными являются соли натрия или калия и C14-С16алкангидрокси- и C14-С16алкенсульфонатов, алкилнафталинсульфонаты и их соли, такие как Morwet DB от AkzoNobel Surface Chemistry или Agnique ANS 3DNP-R от Cognis. Наиболее предпочтительными являются соли бутил-, дибутил-, изопропил- и диизопропилнафталинсульфонатов. Примеры алкилбензолсульфонатов и их солей представляют собой Witconate 90 от AkzoNobel Surfase Chemistry или Stepwet DF 90 от Stepan. Наиболее предпочтительными являются соли С12алкилбензолсульфоната или C10-С16алкилбензолсульфоната. Примеры сульфатов спиртов и их солей представляют собой Stepwet DF-95 от Stepan или Agnique SLS 1295P от Cognis. Наиболее предпочтительными являются соли сульфатов лаурилового или додецилового спирта.
В случае препаратов SC, в настоящем изобретении активный ингредиент, как правило, добавляют к воде, содержащей дисперсант, предпочтительно, со смачивающим агентом на основе поверхностно-активного вещества вместе с обычным неионным дисперсантом. Увлажняющее вещество может также включаться. Дисперсию формируют с использованием высокосдвигового перемешивания. Затем дисперсию измельчают с помощью любого из нескольких средств влажного измельчения, так что средний размер частиц диспергированного твердого продукта ниже 5 мкм, чаще находится в пределах от 1 до 3 мкм. Полученный продукт известен как густотертая масса и может модифицироваться с помощью добавок, таких как антифриз, загущающие агенты и вещества, предотвращающие оседание, могут добавляться биоциды и окрашивающие агенты. Чтобы препарат SC был приемлемым, он не должен демонстрировать высокого уровня загущения, оседания или роста агрегатов со временем. Эти физические свойства могут оцениваться посредством визуального наблюдения. SC, как правило, требуют хорошей вязкости и стабильности при хранении. Стабильность при хранении обычно оценивается как уровень оседания сверху или синерезиса, седиментации или "глинизации", которая представляет собой тенденцию к образованию липкого слоя на дне, и "расслаивание", которое представляет собой тенденцию дисперсии к разделению, даже если она не демонстрирует обязательно оседания. Повторная диспергируемость также является важной. Эти свойства могут также оцениваться визуально.
Эмульсифицированные суспензии (SE) состоят, по меньшей мере, из трех фаз: из водной фазы, содержащей агрохимически активное вещество в твердой дисперсной форме, и органической фазы, содержащей второе агрохимически активное вещество, либо в жидкой форме, либо в виде раствора в органическом гидрофобном растворителе. Как правило, водная фаза представляет собой сплошную фазу. Второе агрохимически активное вещество, как правило, является нерастворимым в воде или несмешиваемым с водой. Жидкая форма означает, что активное вещество имеет температуру плавления меньше чем 30°C. Второе агрохимически активное вещество, которое является жидким или растворимым в гидрофобном органическом растворителе, представляет собой ацетанилидные производные, такие как алахлор, метолахлор или S-метолахлор (S-энантиомер рацемического метолахлора); предпочтительными являются метолахлор и S-метолахлор. Пригодные для использования фунгициды, которые могут функционировать в качестве второго агрохимически активного вещества, представляют собой, например, беномил, ципродинил, диметоморф, эдифенфос, фенпропиморф, металаксил, (R)-металаксил (энантиомер), оксадиксил, пирифенокс, тиабендазол, тридеморф, азоксистробин, крезоксим-метил или триазолы, такие как пропиконазол, дифеноконазол, бромоконазол, ципроконазол, эпоксиконазол, гексаконазол, ипконазол, фенбуконазол, миклобутанил, пенконазол, тебуконазол, триадимефон, триадименол, тетраконазол, тритиконазол или униконазол; фуртерон, фамоксадон, хиноксифен, спироксамин, флудиоксонил, фенпиклонил, фенгексамид и сложный метиловый эфир-O-метилоксим 2-[a-{[(a-метил-3-трифторметил-бензил)имино]-окси}-o-толил]-глиоксиловой кислоты. Пригодные для использования гидрофобные органические растворители, в которых могут растворяться пестициды, представляют собой алифатические и ароматические углеводороды, такие как гексан, циклогексан, бензол, толуол, ксилол, минеральное масло или керосин, их смеси или замещенные нафталины, смеси моно- и полиалкилированных ароматических соединений, галогенированные углеводороды, такие как метиленхлорид, хлороформ и o-дихлорбензол; фталаты, такие как дибутилфталат или диоктилфталат; простые эфиры и сложные эфиры, такие как простой моноэтиловый или монометиловый эфир этиленгликоля, сложные эфиры жирных кислот; пирролиноны, такие как N-октилпирролидон, кетоны, такие как циклогексанон; растительные масла, такие как касторовое масло, соевое масло, хлопковое масло, и их возможные сложные метиловые эфиры; а также эпоксидированное кокосовое масло или соевое масло.
ПРИМЕР 1
Начальную загрузку из 162 г воды и 188 г изопропилового спирта добавляют в 2-литровый стеклянный реактор. Содержимое реактора нагревают с обратным холодильником (приблизительно при 84°C). При нагреве с обратным холодильником компоненты смеси 127 г акриловой кислоты, 174 г бензилметакрилата (Rhy представляет собой арил и бензил), 0,6 г додецилмеркаптана, 90,3 г натриевой соли 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты (50% раствор), растворенной в 56 г изопропилового спирта, добавляют непрерывно в течение 3-часового периода. Одновременно добавляют раствор 10,3 г персульфата натрия, растворенного в 115 г воды, но в течение периода 3,5 часов. Температуру реакции поддерживают примерно при 85-88°C в течение одного часа. Спиртовой сорастворитель удаляют из полимерного раствора с помощью азеотропной отгонки в вакууме. Во время отгонки смесь из 130 г деионизованной воды и 144 г 50-процентного раствора гидроксида натрия добавляют к полимерному раствору. Малое количество ANTIFOAM 1400 (0,045 г) (от Dow Chemical) добавляют для подавления любой пены, генерируемой во время отгонки. Отгоняют приблизительно 455 г смеси воды и изопропилового спирта. После завершения отгонки 135 г воды добавляют к реакционной смеси, которую охлаждают, с получением водного белого раствора с 49,4% твердых продуктов.
ПРИМЕР 2
Начальную загрузку из 162 г воды и 188 г изопропилового спирта добавляют в 2-литровый стеклянный реактор. Содержимое реактора нагревают с обратным холодильником (приблизительно при 84°C). При нагреве с обратным холодильником компоненты смеси 121,7 г акриловой кислоты, 142,9 г бензилметакрилата, 0,7 г додецилмеркаптана, 125 г натриевой соли 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты (50% раствор), растворенной в 56 г изопропилового спирта, добавляют непрерывно в течение 3-часового периода. Одновременно добавляют раствор 10,3 г персульфата натрия, растворенного в 115 г воды, но в течение периода 3,5 часов. Температуру реакции поддерживают примерно при 85-88°C в течение одного часа. Спиртовой сорастворитель удаляют из полимерного раствора с помощью азеотропной отгонки в вакууме. Во время отгонки смесь 130 г деионизованной воды и 121,7 г 50-процентного раствора гидроксида натрия добавляют к полимерному раствору. Малое количество ANTIFOAM 1400 (0,045 г) (от Dow Chemical) добавляют для подавления любой пены, генерируемой во время отгонки. Отгоняют приблизительно 366 г смеси воды и изопропилового спирта. После завершения отгонки 235 г воды добавляют к реакционной смеси, которую охлаждают с получением водного белого раствора с 36,0% твердых продуктов.
ПРИМЕР 3
Начальную загрузку из 162 г воды и 188 г изопропилового спирта добавляют в 2-литровый стеклянный реактор. Содержимое реактора нагревают с обратным холодильником (приблизительно при 84°C). При нагреве с обратным холодильником компоненты смеси 130,3 г акриловой кислоты, 123,2 г бензилметакрилата, 0,6 г додецилмеркаптана, 125 г натриевой соли 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты (50% раствор), растворенной в 56 г изопропилового спирта, добавляют непрерывно в течение 3-часового периода. Одновременно добавляют раствор 10,3 г персульфата натрия, растворенного в 115 г воды, но в течение периода 3,5 часов. Температуру реакции поддерживают примерно при 85-88°C в течение одного часа. Спиртовой сорастворитель удаляют из полимерного раствора с помощью азеотропной отгонки в вакууме. Во время отгонки смесь 130 г деионизованной воды и 130,3 г 50-процентного раствора гидроксида натрия добавляют к полимерному раствору. Малое количество ANTIFOAM 1400 (0,045 г) (от Dow Chemical) добавляют для подавления любой пены, генерируемой во время отгонки. Отгоняют приблизительно 366 г смеси воды и изопропилового спирта. После завершения отгонки 135 г воды добавляют к реакционной смеси, которую охлаждают с получением водного белого раствора с 38,5% твердых продуктов.
ПРИМЕР 4
Начальную загрузку из 162 г воды и 188 г изопропилового спирта добавляют в 2-литровый стеклянный реактор. Содержимое реактора нагревают с обратным холодильником (приблизительно при 84°C). При нагреве с обратным холодильником, компоненты смеси 139,7 г акриловой кислоты, 98,6 г бензилметакрилата, 0,6 г додецилмеркаптана, 125 г натриевой соли 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты (50% раствор), растворенной в 56 г изопропилового спирта, добавляют непрерывно в течение 3-часового периода. Одновременно добавляют раствор 10,3 г персульфата натрия, растворенного в 115 г воды, но в течение периода 3,5 часов. Температуру реакции поддерживают примерно при 85-88°C в течение одного часа. Спиртовой сорастворитель удаляют из полимерного раствора с помощью азеотропной отгонки в вакууме. Во время отгонки смесь 130 г деионизованной воды и 140 г 50-процентного раствора гидроксида натрия добавляют к полимерному раствору. Малое количество ANTIFOAM 1400 (0,045 г) (от Dow Chemical) добавляют для подавления любой пены, генерируемой во время отгонки. Отгоняют приблизительно 375 г смеси воды и изопропилового спирта. После завершения отгонки 135 г воды добавляют к реакционной смеси, которую охлаждают с получением водного белого раствора с 40,0% твердых продуктов.
ПРИМЕР 5
Образец простого сульфофенилметаллилового эфира, весящий 72 г, и 36,9 г металлилсульфоната натрия перемешивают в 390 г воды и 133 г изопропанола в 2-литровой реакционной емкости и нагревают до 85°C. В реактор добавляют разбавленный раствор, содержащий 0,0083 г аммония сульфата гексагидрата железа (II). Раствор мономеров, который состоит из смеси 200 г акриловой кислоты, 45,4 г метилметакрилата (Rhy представляет собой алкил и метил) и 16,4 г 50% раствора 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты, добавляют в течение 3-часового периода. 14,8 г персульфата натрия растворяют в 69 г воды и добавляют в реактор в течение периода трех часов и 30 минут вместе с исходными материалами смеси мономеров, за исключением дополнительных 30 минут для взаимодействия любых остаточных мономеров. Реакционную смесь выдерживают при 85°C в течение 1 часа. Затем добавляют раствор 0,45 г эриторбиновой кислоты, растворенной в 2,1 г воды. Устанавливают реактор для отгонки, и отгоняют смесь изопропанола и воды, которая весит 225 г. Затем продукт реакции охлаждают, и добавляют 200 г 50% раствора гидроксида натрия. Конечный продукт представляет собой прозрачный желтый водный раствор приблизительно с 40 процентами твердых продуктов.
ПРИМЕР 6
Диспергируемые в воде гранулы получают с использованием полимеров по настоящему изобретению, а также полимеров, содержащих коммерческие продукты, и сравнительных полимеров из патента США № 6677399. Для целей исследования гранулы приготавливают в загрузках по 100 г. Массу агрохимически активного вещества (Atrazine technical, 97% чистота - 92,8% масс./масс.), полимерного дисперсанта (4,0% масс./масс.), анионного поверхностно-активного вещества и смачивающего агента (1,8% масс./масс.) и каолиновой глины (1,4% масс./масс.) добавляют в таком количестве, что общая масса составляет 100 г. Atrazine technical, полимерный дисперсант, смачивающий агент и каолиновую глину смешивают вместе и измельчают с использованием горизонтальной молотковой мельницы (Retsch model ZM1 с ситом 0,5 мм). После измельчения образцы повторно перемешиваются для обеспечения гомогенности. Исходные материалы добавляют в малый миксер, куда добавляют количество воды, требуемое для достижения консистенции, необходимой для экструзии. Пасту экструдируют с использованием Luwa Benchtop Granulator с ситом 1,2 мм. Затем экструдат сушат.
Состаривание:
Влияние старения на гранулы оценивают посредством хранения гранул в печи при 50°C. Разрыхление или суспендируемость гранул оценивают в свежем состоянии (0) и оценивают после хранения образца при 50°C в течение 2 недель. Состаривание моделирует то, что происходит с гранулами во время хранения. Хорошие дисперсанты показывают менее чем 5% падение суспендируемости после состаривания.
Затем эти гранулы исследуют на суспендируемость с использованием модифицированного метода CITAC MT 168. Суспендируемость представляет собой меру стабильности дисперсных твердых продуктов в воде. 1 г гранулированного препарата диспергируют в 100 мл воды с жесткостью 1000 ч/млн (жесткость 1000 ч/млн по отношению к CaCO3 от Ricca Chemical Company) в цилиндре для исследований, цилиндр переворачивают 10 раз и оставляют стоять в течение 5 минут, и цилиндр опять переворачивают 10 раз и позволяют стоять в течение 30 минут. Верхние 90% отбираются в пипетку с помощью отсасывания, с предосторожностями, чтобы не потревожить осадок. Оставшиеся 10 мл материала переносят количественно в предварительно взвешенный химический стакан, сушат и повторно взвешивают для определения количества несуспендированного материала. Величину % суспендируемости вычисляют с использованием следующего уравнения:
% Суспендируемости = 111(1-a/w)
a = сухая масса образца в нижних 10 мл суспензии (г)
w = масса отобранного образца
Диспергируемость измеряют с помощью числа переворотов, которое определяется следующим образом: один г WDG добавляют в градуированный цилиндр, содержащий 250 мл водопроводной воды. WDG позволяют полностью намокнуть перед переворачиванием градуированного цилиндра. Градуированный цилиндр закрывают пробкой, переворачивают на 180°, встряхивают достаточное время, чтобы позволить прохождение WDG по всей длине градуированного цилиндра, и переворачивают цилиндр еще на 180°. Оба переворачивания считаются как один переворот. Количество переворотов, необходимое для достижения минимальной диспергируемости 95%, определяют для индивидуальных образцов.
| Таблица 1 | |||||
| Данные по диспергируемости и суспендируемости для ряда полимеров в применениях с использованием диспергируемых в воде гранул с использованием атразина в качестве активного ингредиента | |||||
| Номер EXP | % твердых продуктов | % суспендируемости при жесткости воды 1000 ч/млн по отношению к CaCO3 в свежем WDG (0) | % суспендируемости при жесткости воды 1000 ч/млн по отношению к CaCO3 в WDG после состаривания при 50°C в течение 2 недель | Количество переворотов | Описание (композиция в молярных процентах) |
| DS1 | 5,8 | 11,3 | 6 | Сравнительный пример из патента США № 6677399 | |
| DS10 | 69,2 | 43,5 | 5 | Сравнительный пример из патента США № 6677399 | |
| Tersperse 2700 | 12,7 | 32,7 | 9 | Коммерчески доступный от Huntsman | |
| Gerapon T/36 | 52,4 | 50,7 | 12 | Коммерчески доступный от Rhodia | |
| Пример 1 | 49 | 40,8 | 34% Бензилметакрилата, 6% натрия акриламид-2-метилпропансульфоната, Na соли акриловой кислоты | ||
| Пример 2 | 36 | 84,5 | 62,8 | 6 | 29% Бензилметакрилата, 9,8% натрия акриламид-2-метилпропансульфоната, Na соли акриловой кислоты |
| Пример 3 | 38,5 | 89 | 83,1 | 25% Бензилметакрилата, 9,8% натрия акриламид-2-метилпропансульфоната, Na соли акриловой кислоты | |
| Пример 4 | 40 | 84,5 | 77,8 | 20% Бензилметакрилата, 9,8% натрия акриламид-2-метилпропансульфоната, Na соли акриловой кислоты |
Дисперсанты, которые дают процент суспендируемости 70 или больше при этом исследовании, как считается, имеют превосходные характеристики. В дополнение к этому, если количество переворотов меньше чем 10, это указывает на хорошую диспергируемость. Чем ниже количество переворотов, тем лучше диспергируемость. Эти данные показывают, что полимеры по настоящему изобретению превосходят коммерчески доступные материалы, такие как Tersperse 2700 (сополимер стирола и метакрилата Na) и Gerapon T/36 (сополимер изобутилена и Na соли малеиновой кислоты). В дополнение к этому, полимеры по настоящему изобретению являются четко превосходящими дисперсантами, если сравнивать со сравнительными полимерами DS1 и DS10 патента США № 6677399. Наконец, полимеры по настоящему изобретению намного превосходят полимеры из патента США № 6677399, когда сравнивается суспендируемость после состаривания при 50°C.
ПРИМЕР 7
Диспергируемые в воде гранулы получают с использованием Atrazine 90 в качестве активного вещества. Atrazine 90WDG разбавляют в воде с жесткостью 1000 ч/млн посредством добавления 1 г WDG в 100 мл воды в градуированном цилиндре. Градуированные цилиндры переворачивают 15 раз и позволяют стоять, не тревожа их, в течение 24 часов. Картины для этих цилиндров показаны на фиг.1. Эти данные показывают, что полимеры по настоящему изобретению показывают отсутствие оседания активного вещества и намного превосходят полимеры DS6 и DS10 из патента США № 6677399, а также коммерчески доступный материал Tersperse 2700, все они показывают значительную величину оседания.
ПРИМЕР 8 (более низкомолекулярная версия примера 4)
Начальную загрузку из 162 г воды и 188 г изопропилового спирта добавляют в 2-литровый стеклянный реактор. Содержимое реактора нагревают с обратным холодильником (приблизительно при 84°C). При нагреве с обратным холодильником компоненты смеси 139,7 г акриловой кислоты, 98,6 г бензилметакрилата, 5,8 г 3-меркаптопропионовой кислоты, 125 г натриевой соли 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты (50% раствор), растворенной в 56 г изопропилового спирта, добавляют непрерывно в течение 3-часового периода. Одновременно добавляют раствор 15 г персульфата натрия, растворенного в 121 г воды, но в течение периода 3,5 часов. Температуру реакции поддерживают примерно при 85-88°C в течение одного часа. Спиртовой сорастворитель удаляют из полимерного раствора с помощью азеотропной отгонки в вакууме. Во время отгонки смесь 130 г деионизованной воды и 140 г 50-процентного раствора гидроксида натрия добавляют к полимерному раствору. Малое количество ANTIFOAM 1400 (0,045 г) (от Dow Chemical) добавляют для подавления любой пены, генерируемой во время отгонки. Отгоняют приблизительно 375 г смеси воды и изопропилового спирта. После завершения отгонки 135 г воды добавляют к реакционной смеси, которую охлаждают с получением водного белого раствора с 39,0% твердых продуктов.
ПРИМЕР 9 (более высокомолекулярная версия примера 4)
Начальную загрузку из 284 г воды и 66 г изопропилового спирта добавляют в 2-литровый стеклянный реактор. Содержимое реактора нагревают с обратным холодильником (приблизительно при 84°C). При нагреве с обратным холодильником компоненты смеси 139,7 г акриловой кислоты, 98,6 г бензилметакрилата, 125 г натриевой соли 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты (50% раствор), растворенной в 56 г изопропилового спирта, добавляют непрерывно в течение 3-часового периода. Одновременно добавляют раствор 10,3 г персульфата натрия, растворенного в 115 г воды, но в течение периода 3,5 часов. Температуру реакции поддерживают примерно при 85-88°C в течение одного часа. Спиртовой сорастворитель удаляют из полимерного раствора с помощью азеотропной отгонки в вакууме. Во время отгонки смесь 130 г деионизованной воды и 140 г 50-процентного раствора гидроксида натрия добавляют к полимерному раствору. Малое количество ANTIFOAM 1400 (0,045 г) (от Dow Chemical) добавляют для подавления любой пены, генерируемой во время отгонки. Отгоняют приблизительно 375 г смеси воды и изопропилового спирта. После завершения отгонки 185 г воды добавляют к реакционной смеси, которую охлаждают с получением водного белого раствора с 37,0% твердых продуктов.
Молекулярные массы этих материалов представлены в таблице 2 ниже:
| Таблица 2 | |||
| Образец | Пример 4 | Пример 8 | Пример 9 |
| Средневзвешенная молекулярная масса (Mw) | 6486 | 5021 | 9458 |
| Среднечисленная молекулярная масса (Mn) | 1804 | 1954 | 2974 |
ПРИМЕР 10
Для оценки влияния молекулярной массы полимерные дисперсанты из примеров 4, 8 и 9 исследуют на суспендируемость с использованием процедуры, подробно описанной в примере 6.
| Таблица 3 | ||
| Данные по суспендируемости для ряда полимеров с различными молекулярными массами | ||
| Номер образца | % Суспендируемости в воде с жесткостью 342 ч/млн | % Суспендируемости в воде с жесткостью 1000 ч/млн |
| Пример 4 | 87,5 | 85,0 |
| Пример 8 | 94,9 | 92,2 |
| Пример 9 | 83,1 | 82,4 |
Эти данные в таблице 3 показывают, что рабочие характеристики диспергируемости этих образцов с различными молекулярными массами являются очень хорошими, поскольку численные значения процента суспендируемости все выше 70%. В дополнение к этому, все эти образцы имеют хорошую диспергируемость, поскольку все они растворяются через 4-5 переворотов.
ПРИМЕР 10
Ряд дисперсантов по настоящему изобретению, а также коммерческих дисперсантов подвергают скринингу с помощью Diuron 80WDG. Рецепт, используемый для скрининга, представляет собой:
| Diuron | 82,5% |
| Дисперсант | 4,5% |
| Witconate AOK | 2,0% |
| Каолиновая глина | 11,0% |
Обработка:
1. Исходные материалы WDG получают из всех ингредиентов, за исключением дисперсанта.
2. Исходные материалы смешивают, механически измельчают и повторно перемешивают.
3. Сухие дисперсанты добавляют к аликвотам исходных материалов, перемешивают, механически измельчают и повторно перемешивают.
4. Исходные материалы преобразуют в тесто и экструдируют.
5. Экструдат сушат при 50°C в течение трех часов.
| Таблица 4 | |||||||
| Процент суспендируемости для ряда полимерных дисперсантов с использованием Diuron в качестве активного вещества после состаривания в течение 2 недель при 50°C | |||||||
| Gerapon T36 | Пример 1 | Пример 2 | Пример 3 | Пример 4 | Пример 8 | Tersperse 2700 | |
| % Суспендируемости в воде с жесткостью 342 ч/млн | 70,43 | 69,54 | 70,26 | 72,07 | 70,28 | 70,99 | 62,23 |
| % Суспендируемости в воде с жесткостью 500 ч/млн | 65,79 | 66,40 | 66,95 | 68,66 | 69,54 | 69,62 | 61,31 |
| % Суспендируемости в воде с жесткостью 750 ч/млн | 51,74 | 59,29 | 58,52 | 59,45 | 49,09 | 38,92 | 52,11 |
| % Суспендируемости в воде с жесткостью 1000 ч/млн | 23,23 | 32,82 | 29,71 | 20,80 | 21,53 | 23,00 | 14,05 |
Эти данные показывают, что полимеры по настоящему изобретению в качестве дисперсантов превосходят коммерчески доступные материалы.
ПРИМЕР 11
Концентраты суспензии получают с использованием дисперсантов из примера 3 и DS4 из патента США № 6767865. Концентрат суспензии приготавливают с использованием Atrazine в качестве активного вещества при 60% и 0,5 процента массового дисперсанта. Дисперсант взвешивают и добавляют к воде, и перемешивают до растворения. Затем к раствору дисперсанта добавляют Atrazine и перемешивают до полного диспергирования с использованием высокосдвигового миксера.
Полимер из примера 3 образует хороший концентрат суспензии с профилем вязкости, измеряемым с помощью вискозиметра Brookfield, приведенным в таблице 5, ниже.
| Таблица 5 | |||
| Полимер | Скорость, об/мин | Вязкость, сантипуаз | Напряжение сдвига |
| Пример 3 | 5 | 76,8 | 5,07 |
| Пример 3 | 10 | 76,8 | 10,2 |
| Пример 3 | 20 | 85 | 22,5 |
| Пример 3 | 30 | 96 | 37,9 |
| DS4 из патента США № 6767865 | паста |
Для сравнения, полимер DS4 из патента США № 6767865 не образует пригодного для применения концентрата суспензии, но образует пасту. По этой причине полимеры по настоящему изобретению явно превосходят полимеры, описанные в патенте США № 6767865.
ПРИМЕР 12
Начальную загрузку 202 г воды и 229 г изопропилового спирта добавляют в 2-литровый стеклянный реактор. Содержимое реактора нагревают с обратным холодильником (приблизительно при 84°C). При нагреве с обратным холодильником компоненты смеси 196 г акриловой кислоты, 62,5 г 2-этилгексилакрилата, 0,73 г додецилмеркаптана, 152 г натриевой соли 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты (50% раствор), растворенной в 68 г изопропилового спирта, добавляют непрерывно в течение 3-часового периода. Одновременно добавляют раствор 12,6 г персульфата натрия, растворенного в 146 г воды, но в течение периода 3,5 часов. Температуру реакции поддерживают примерно при 85-88°C в течение одного часа. Малое количество ANTIFOAM 1400 (0,12 г) (от Dow Chemical) добавляют для подавления любой пены, генерируемой во время отгонки. Спиртовой сорастворитель удаляют из полимерного раствора с помощью азеотропной отгонки. Во время отгонки смесь 159 г 50-процентного раствора гидроксида натрия добавляют к полимерному раствору, а затем 300 г воды. Отгоняют приблизительно 480 г смеси воды и изопропилового спирта. После завершения отгонки 85 г воды и 1,2 г нерастворимой фракции Proxel GXL добавляют к реакционной смеси, которую охлаждают с получением прозрачного бледно-желтого раствора с 33,0% твердых продуктов и pH 6,1.
ПРИМЕР 13
Начальную загрузку 202 г воды и 229 г изопропилового спирта добавляют в 2-литровый стеклянный реактор. Содержимое реактора нагревают с обратным холодильником (приблизительно при 84°C). При нагреве с обратным холодильником компоненты смеси 183 г акриловой кислоты, 93,7 г 2-этилгексилакрилата, 0,73 г додецилмеркаптана, 152 г натриевой соли 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты (50% раствор), растворенной в 68 г изопропилового спирта, добавляют непрерывно в течение 3-часового периода. Одновременно добавляют раствор 12,6 г персульфата натрия, растворенного в 146 г воды, но в течение периода 3,5 часов. Температуру реакции поддерживают примерно при 85-88°C в течение одного часа. Малое количество ANTIFOAM 1400 (0,12 г) (от Dow Chemical) добавляют для подавления любой пены, генерируемой во время отгонки. Спиртовой сорастворитель удаляют из полимерного раствора с помощью азеотропной отгонки. Во время отгонки к полимерному раствору добавляют смесь 159 г 50-процентного раствора гидроксида натрия, а затем 300 г воды. Отгоняют приблизительно 480 г смеси воды и изопропилового спирта. После завершения отгонки 85 г воды и 1,2 г, нерастворимой фракции Proxel GXL добавляют к реакционной смеси, которую охлаждают с получением прозрачного бледно-желтого раствора с 32,6% твердых продуктов и pH 6,4.
ПРИМЕР 14
Начальную загрузку из 202 г воды и 229 г изопропилового спирта добавляют в 2-литровый стеклянный реактор. Содержимое реактора нагревают с обратным холодильником (приблизительно при 84°C). При нагреве с обратным холодильником компоненты смеси 171,6 г акриловой кислоты, 125 г 2-этилгексилакрилата, 0,73 г додецилмеркаптана, 152 г натриевой соли 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты (50% раствор), растворенной в 68 г изопропилового спирта, добавляют непрерывно в течение 3-часового периода. Одновременно добавляют раствор 12,6 г персульфата натрия, растворенного в 146 г воды, но в течение периода 3,5 часов. Температуру реакции поддерживают примерно при 85-88°C в течение одного часа. Малое количество ANTIFOAM 1400 (0,12 г) (от Dow Chemical) добавляют для подавления любой пены, генерируемой во время отгонки. Спиртовой сорастворитель удаляют из полимерного раствора с помощью азеотропной отгонки. Во время отгонки к полимерному раствору добавляют смесь 159 г 50-процентного раствора гидроксида натрия, а затем 300 г воды. Отгоняют приблизительно 480 г смеси воды и изопропилового спирта. После завершения отгонки 85 г воды и 1,2 г нерастворимой фракции Proxel GXL добавляют к реакционной смеси, которую охлаждают с получением прозрачного бледно-желтого раствора с 32,3% твердых продуктов и pH 7.
ПРИМЕР 15
Диспергируемые в воде гранулы получают с использованием полимеров из примеров 12 и 14. Для целей исследования гранулы приготавливают в загрузках по 100 г. Массу агрохимически активного вещества (Atrazine technical, чистота 97-92,8% масс./масс.), полимерного дисперсанта (4,0% масс./масс.), анионного поверхностно-активного вещества и смачивающего агента (1,8% масс./масс.), и каолиновой глины (1,4% масс./масс.) добавляют в таком количестве, что общая масса составляет 100 г. Atrazine technical, полимерный дисперсант, смачивающий агент и каолиновую глину смешивают вместе и измельчают с использованием горизонтальной молотковой мельницы (Retsch model ZM1 с ситом 0,5 мм). После измельчения образцы повторно перемешивают для обеспечения гомогенности. Исходные материалы добавляют в малый миксер, куда добавляют количество воды, требуемое для получения консистенции, необходимой для экструзии. Пасту экструдируют с использованием Luwa Benchtop Granulator с ситом 1,2 мм. Влажный экструдат сушат в печи при 50°C до получения постоянной массы. Затем измеряют суспендируемость образцов в воде с рядом стандартных значений жесткости:
| % суспендируемости для Atrazine | ||
| Жесткость воды (ч/млн) | Пример 12 | Пример 14 |
| 342 | 83,2 | 79,1 |
| 500 | 81,2 | 75,0 |
| 1000 | 79,6 | 74,3 |
Композиция Ametryn WDG представляет собой Ametryn technical, 95% чистота - 84,2% масс./масс., полимерный дисперсант (6,0% масс./масс.), смачивающий агент на основе анионного поверхностно-активного вещества (2,0% масс./масс.), коллоидный оксид кремния (1,0% масс./масс.) и каолиновую глину (6,8% масс./масс.).
Полимеры из примера 12 и 14 также исследуют на агрономически активном веществе Ametryn.
| % суспендируемости для Ametryn | ||
| Жесткость воды (ч/млн) | Пример 12 | Пример 14 |
| 342 | 56,5 | 71,6 |
| 500 | 60 | 68,5 |
| 750 | 57,6 | 63,2 |
| 1000 | 53,3 | 64,8 |
Композиция Diuron 80WDG представляет собой Diuron technical, 97% чистота - 82,5% масс./масс., полимерный дисперсант (4,5% масс./масс.), смачивающий агент на основе анионного поверхностно-активного вещества (2,0% масс./масс.) и каолиновую глину (11,0% масс./масс.).
Полимеры из примера 12 и 14 также исследуют на агрономически активном веществе Diuron.
| % суспендируемости для Diuron | ||
| Жесткость воды (ч/млн) | Пример 12 | Пример 14 |
| 342 | 64,4 | 74,1 |
| 500 | 62,8 | 71,9 |
| 750 | 63,1 | 69,2 |
| 1000 | 32,7 | 51,5 |
Эти данные показывают, что полимеры с разветвленными гидрофобными соединениями по настоящему изобретению являются превосходными диспергирующими агентами.
ПРИМЕР 16
Начальную загрузку из 202 г воды и 229 г изопропилового спирта добавляют в 2-литровый стеклянный реактор. Содержимое реактора нагревают с обратным холодильником (приблизительно при 84°C). При нагреве с обратным холодильником компоненты смеси 183 г акриловой кислоты и 93,7 г 2-этилгексилакрилата добавляют непрерывно в течение 3-часового периода. Одновременно добавляют раствор 12,6 г персульфата натрия, растворенного в 146 г воды, но в течение периода 3,5 часов. Температуру реакции поддерживают примерно при 85-88°C в течение одного часа. Малое количество ANTIFOAM 1400 (0,12 г) (от Dow Chemical) добавляют для подавления любой пены, генерируемой во время отгонки. Спиртовой сорастворитель удаляют из полимерного раствора с помощью азеотропной отгонки. Во время отгонки к полимерному раствору смесь добавляют 159 г 50-процентного раствора гидроксида натрия, а затем 300 г воды. Отгоняют приблизительно 480 г смеси воды и изопропилового спирта. После завершения отгонки 85 г воды и 1,2 г нерастворимой фракции Proxel GXL добавляют к реакционной смеси, которую охлаждают с получением прозрачного бледно-желтого раствора.
1. Агрохимический препарат, содержащий агрохимически активное вещество и полимерный дисперсант, который представляет собой растворимый в воде полимер структуры (I)
где R1, R2 и R3 независимо представляют собой H, CH3, COOH и CH2COOH,
a, b и c представляют собой молярный процент индивидуальных групп, так что a+b+c=100, а составляет от 0,1 до 95%, с составляет от 1 до 15% и b равно 100-a-c,
где X = мостиковая группа, выбранная из группы, состоящей
из
Rhy представляет собой гидрофобный остаток, который выбирают из алкила с линейной или разветвленной цепью или арила;
В представляет собой остаток, полученный от полимеризации мономера олефин-ненасыщенной карбоновой кислоты и его солей; и
С представляет собой остаток, полученный от полимеризации мономера олефин-ненасыщенной сульфоновой кислоты или мономера фосфоновой кислоты и его солей; и
где указанное агрохимически активное вещество выбрано из группы, состоящей из гербицидов, инсектицидов, фунгицидов, биоцидов, моллюскицидов, альгицидов, регуляторов роста растений, антигельминтиков, родентицидов, нематоцидов, акарицидов, амебицидов, протозоацидов, антидотов для сельскохозяйственных культур и вспомогательных веществ.
2. Агрохимический препарат по п. 1, где препарат находится в форме концентрата суспензии (SC), эмульсифицированной суспензии (SE), смачиваемого порошка (WP) или диспергируемых в воде гранул (WDG).
3. Агрохимический препарат по п. 1, где Rhy представляет собой алкоксилированный гидрофобный остаток.
4. Способ получения агрохимического препарата, включающий стадию объединения агрохимически активного вещества и полимерного дисперсанта структуры (I), который представляет собой растворимый в воде полимер структуры (I)
где R1, R2 и R3 независимо представляют собой H, CH3, COOH и CH2COOH,
a, b и c представляют собой молярный процент индивидуальных групп, так что a+b+c=100, а составляет от 0,1 до 95%, с составляет от 1 до 15% и b равно 100-a-c,
где X = мостиковая группа, выбранная из группы, состоящей
из
Rhy представляет собой гидрофобный остаток, который выбирают из алкила с линейной или разветвленной цепью, или арила;
В представляет собой остаток, полученный от полимеризации мономера олефин-ненасыщенной карбоновой кислоты и его солей; и
С представляет собой остаток, полученный от полимеризации мономера олефин-ненасыщенной сульфоновой кислоты или мономера фосфоновой кислоты и его солей; и
где указанное агрохимически активное вещество выбрано из группы, состоящей из гербицидов, инсектицидов, фунгицидов, биоцидов, моллюскицидов, альгицидов, регуляторов роста растений, антигельминтиков, родентицидов, нематоцидов, акарицидов, амебицидов, протозоацидов, антидотов для сельскохозяйственных культур и вспомогательных веществ.
5. Способ получения агрохимического препарата по п. 4, дополнительно включающий стадии:
измельчения комбинации до диапазона размеров частиц, необходимого для получения стабильной, легко суспендируемой водной дисперсии; и
стабилизации водной дисперсии для получения препарата концентрата суспензии, пригодного для разбавления в воде, для сельскохозяйственного применения.
6. Способ получения агрохимического препарата по п. 4, дополнительно включающий стадию:
измельчения комбинации до желаемого размера частиц, с получением гомогенного препарата смачиваемого порошка (WP).
7. Способ получения агрохимического препарата по п. 4, дополнительно включающий стадии:
агломерирования комбинации с образованием материала в виде отдельных гранул и
сушки гранулированных материалов с получением препарата гранул, диспергируемых в воде (WDG).
8. Способ получения агрохимического препарата по п. 4, в котором Rhy представляет собой алкоксилированный гидрофобный остаток.
9. Агрохимический полимерный дисперсант, который представляет собой растворимый в воде полимер, содержащий полимер структуры (I)
где R1, R2 и R3 независимо представляют собой H, CH3, COOH и CH2COOH,
a, b и c представляют собой молярный процент индивидуальных групп, так что a+b+c=100, а составляет от 0,1 до 95%, с составляет от 1 до 15% и b равно 100-a-c,
где X = мостиковая группа, выбранная из группы, состоящей
из
Rhy представляет собой гидрофобный остаток, который выбирают из алкила с линейной или разветвленной цепью или арила;
В представляет собой остаток, полученный от полимеризации мономера олефин-ненасыщенной карбоновой кислоты и его солей; и
С представляет собой остаток, полученный от полимеризации мономера олефин-ненасыщенной сульфоновой кислоты или мономера фосфоновой кислоты и его солей.
10. Агрохимический полимерный дисперсант по п. 9, где Rhy представляет собой разветвленное алифатическое соединение, или арил, или линейный ненасыщенный остаток.
11. Агрохимический полимерный дисперсант по любому из пп. 9-10, где среднечисленная молекулярная масса структуры (I) меньше чем 20000.
12. Агрохимический полимерный дисперсант по п. 9, где Rhy представляет собой нафталин, этоксилированный нафталин, фенил, этоксилированный фенил, бензил, этоксилированный бензил, 2-этилгексил(мет)акрилат, 2-бутилоктил(мет)акрилат, 2-гексилдецил(мет)акрилат, 2-октилдодецил(мет)акрилат, 2-децилтетрадецил(мет)акрилат, 2-додецилгексадецил(мет)акрилат, изопропил(мет)акрилат, изобутил(мет)акрилат, третичный бутил(мет)акрилат, трет-октилакриламид, олеиловое, кокосовое, соевое масло, соединение эруцилового спирта или талловый жир.
13. Агрохимический полимерный дисперсант по п. 9, где Rhy представляет собой алкоксилированный гидрофобный остаток.
14. Применение агрохимического полимерного дисперсанта по любому из пп. 9-13 в качестве дисперсанта для агрохимически активных веществ в агрохимическом препарате.
