一种天然除虫菊酯微胶囊及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种天然除虫菊酯微胶囊的制备方法，包括如下步骤：(1)将乳化剂、水和天然除虫菊酯混合，进行乳化反应，得到乳液；(2)将所述乳液调节为中性或碱性乳液，然后滴加正硅酸乙酯，进行溶胶‑凝胶反应，得到天然除虫菊酯微胶囊。本发明专利技术采用溶胶‑凝胶法制备了以二氧化硅为壁材的天然除虫菊酯微胶囊；以水为溶剂制备含有天然除虫菊酯的乳液，为绿色环保工艺；在溶胶‑凝胶反应过程中，正硅酸乙酯发生水解缩合反应，在溶液中形成稳定的透明溶胶体系，溶胶被吸附到芯材乳滴表面，实现自组装，胶粒间缓慢聚合，形成三维空间网络结构的二氧化硅凝胶，包覆在芯材表面，形成微胶囊结构。

A natural pyrethrin microcapsule and its preparation method

The invention provides a preparation method of a natural pyrethrin microcapsule, which comprises the following steps: (1) mixing emulsifier, water and natural pyrethrin, and emulsifying reaction to obtain emulsion; (2) adjusting the emulsion to a neutral or alkaline emulsion, and then dropping ethyl ortho silicate to react with sol gel. Pyrethrin microcapsules. A natural pyrethrin microcapsule with silica as wall material is prepared by sol-gel method. The emulsion containing natural pyrethrum is prepared with water as solvent, and is a green environment-friendly process. During the sol gel reaction, tetraethyl orthosilicate is hydrolyzed and condensed to form a stable transparent sol in the solution. The sol is adsorbed onto the surface of the core droplet, and self assembly is achieved. The colloidal particles are slowly polymerized, forming a three-dimensional network of silica gel, which is coated on the surface of the core to form a microcapsule structure.

【技术实现步骤摘要】
一种天然除虫菊酯微胶囊及其制备方法
本专利技术涉及杀虫剂
，尤其涉及一种天然除虫菊酯微胶囊及其制备方法。
技术介绍
由于人们的健康和环保意识的不断提高，对化学农药产品带来的污染问题愈来愈关注，曾经风行一时的天然除虫菊酯再次成为农药领域的研究热点。提取于除虫菊的天然除虫菊酯，有着六种化学成分，即除虫菊素Ⅰ(PyrethrinⅠ)、除虫菊素Ⅱ(PyrethrinⅡ)，瓜叶菊素Ⅰ(CinerinⅠ)、瓜叶菊素Ⅱ(CinerinⅡ)、茉酮菊素Ⅰ(JasmineⅠ)和茉酮菊素Ⅱ(JasmineⅡ)，其中，除虫菊素Ⅰ和除虫菊素Ⅱ的含量直接决定了该混合物的杀虫活性。这6种物质都是一类环丙烷羧酸，即除虫菊酸与链烯甲基环戊醇所合成的酯。除虫菊酯的杀虫作用主要是通过麻痹昆虫的神经而导致死亡，是唯一一种应用了100年之久的天然家庭杀虫剂。它的优点在于：高效性，对人和温血动物低毒，抵抗性，广谱性，环境兼容性和强力驱避性。然而天然除虫菊酯的光不稳定性，热不稳定性和易氧化的缺陷使得天然除虫菊酯的施用范围受到限制，也使得天然除虫菊酯的施药量大大增加，从而增加的使用成本。微胶囊技术是一种通过物理法、化学法或物理化学法利用成膜性材料(称为壁材)将目标性材料(称为芯材)包封成球形小颗粒，颗粒直径为1～5000μm的微小囊状物的技术。主要目的是延长芯材存放时间，防止被空气氧化，掩盖芯材不良气味等。这种技术的优势在于形成微胶囊时，芯材被包裹在内部而与外界环境隔离，从而使芯材的性质能被毫无影响的保留下来，而在适当的条件下，例如：压力、pH值、酶、温度等条件改变下完全释放出来。早在20世纪70年代微胶囊技术已开始应用于农药剂型加工，但是目前微胶囊化的产品数量相当有限，而除虫菊酯类微胶囊的种类更少。现有技术中除虫菊酯类微胶囊均需要使用有机溶剂制备油相，然后与水相混合得到乳液，再通过一系列后处理得到微胶囊。如现有技术CN105409944A公开了一种除虫菊酯微胶囊的制备方法，即先制备共聚物载体，然后将共聚载体、除虫菊酯和二氯甲烷混合制备油相，将去离子水与乳化剂混合得到水相，将油相与水相混合得到乳液后，加入消泡剂，恒温搅拌至二氯甲烷挥发完后，干燥得到除虫菊酯微胶囊；现有技术“拟除虫菊酯微胶囊的制备”也公开了一种除虫菊酯类微胶囊的制备方法，先将除虫菊酯、D1021和甲苯混合制备油相，将油相加入至海藻酸钠水溶液中，搅拌形成乳液，然后进行成膜反应，得到拟除虫菊酯微胶囊。可见，现有技术中除虫菊酯类微胶囊的制备过程均需要使用大量有机溶剂，不利于环境保护，且制备过程复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种天然除虫菊酯微胶囊及其制备方法，本专利技术提供的天然除虫菊酯微胶囊的制备过程不需要使用有机溶剂，且制备工艺简单。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种天然除虫菊酯微胶囊的制备方法，包括如下步骤：(1)将乳化剂、水和天然除虫菊酯混合，进行乳化反应，得到乳液；(2)将所述乳液调节为中性或碱性乳液，然后滴加正硅酸乙酯，进行溶胶-凝胶反应，得到天然除虫菊酯微胶囊。优选的，所述乳化剂为失水山梨醇脂肪酸酯环氧乙烷加成物、失水山梨醇脂肪酸酯、聚乙二醇对异辛基苯基醚、聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物和十八烷醇基聚氧乙烯醚中的至少一种。优选的，所述乳化剂的用量以占乳液的质量百分比计为0.3～2.0wt.％。优选的，所述天然除虫菊酯的用量以占乳液的质量百分比计为0.5～8.0wt.％。优选的，所述乳化反应的温度为30～70℃。优选的，所述中性或碱性乳液的pH值为7.0～10.0。优选的，所述调节乳液用的碱为氨水。优选的，所述正硅酸乙酯与天然除虫菊酯的质量比为0.75～4.75:1。优选的，所述溶胶-凝胶反应的温度为30～70℃，所述溶胶-凝胶反应的时间为16～35h。本专利技术还提供了一种上述技术方案所述制备方法得到的天然除虫菊酯微胶囊。本专利技术提供了一种天然除虫菊酯微胶囊的制备方法，包括如下步骤：(1)将乳化剂、水和天然除虫菊酯混合，进行乳化反应，得到乳液；(2)将所述乳液调节为中性或碱性乳液，然后滴加正硅酸乙酯，进行溶胶-凝胶反应，得到天然除虫菊酯微胶囊。本专利技术采用溶胶-凝胶法制备了以二氧化硅为壁材的天然除虫菊酯微胶囊；以水为溶剂制备含有天然除虫菊酯的乳液，避免了使用有机溶剂，为绿色环保工艺；将乳液调节至中性或碱性后，将正硅酸乙酯添加至中性或碱性的乳液中，进行溶胶-溶胶反应，正硅酸乙酯发生水解缩合反应，在溶液中形成稳定的透明溶胶体系，溶胶被吸附到芯材乳滴表面，实现自组装，胶粒间缓慢聚合，形成三维空间网络结构的二氧化硅凝胶，包覆在芯材表面，形成微胶囊结构。附图说明图1实施例1中制备得到的天然除虫菊酯微胶囊扫描电镜图；图2实施例1中制备得到的完整及破碎状态的天然除虫菊酯微胶囊的放大扫描电镜图；图3应用例2所测天然除虫菊酯微胶囊与原药的缓释性随温度的变化曲线；图4应用例2所测天然除虫菊酯微胶囊与原药的缓释性随时间的变化曲线；图5应用例3中不同储藏时间天然除虫菊酯微胶囊的扫描电镜图；图6应用例3中天然除虫菊酯微胶囊的载药率随时间的变化曲线；图7应用例4中天然除虫菊酯微胶囊的DTA和DTG曲线。具体实施方式本专利技术提供了一种天然除虫菊酯微胶囊的制备方法，包括如下步骤：(1)将乳化剂、水和天然除虫菊酯混合，进行乳化反应，得到乳液；(2)将所述乳液调节为中性或碱性乳液，然后滴加正硅酸乙酯，进行溶胶-凝胶反应，得到天然除虫菊酯微胶囊。本专利技术将乳化剂、水和天然除虫菊酯混合，进行乳化反应，得到乳液。在本专利技术中，所述乳化剂优选为失水山梨醇脂肪酸酯环氧乙烷加成物、失水山梨醇脂肪酸酯、聚乙二醇对异辛基苯基醚、聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物和十八烷醇基聚氧乙烯醚中的至少一种。在本专利技术中，所述乳化剂的用量以占乳液的质量百分比计优选为0.3～2.0wt.％，更优选为1～1.5wt.％。在本专利技术中，所述天然除虫菊酯的用量以占乳液的质量百分比计优选为0.5～8.0wt.％，更优选为3～5wt.％。本专利技术对所述天然除虫菊酯的来源没有特殊限定，直接采用市售天然除虫菊酯即可。在本专利技术实施例中，所述天然除虫菊酯优选为红河森菊生物责任有限公司生产的“除虫菊素原药”，其中除虫菊素Ⅰ和除虫菊素Ⅱ的总含量为73wt.％，瓜叶菊素Ⅰ和瓜叶菊Ⅱ的总含量为19wt.％，茉酮菊素Ⅰ和茉酮菊素Ⅱ的总含量为8wt.％。在本专利技术中，所述乳化剂、水和天然除虫菊酯的混合顺序优选为：将乳化剂溶解于水得到乳化剂水溶液，然后将所述乳化剂水溶液与天然除虫菊酯混合，得到乳液原料混合物。在本专利技术中，采用上述混合顺序所得乳液相对于其他混合顺序所得乳液更加均匀稳定。在本专利技术中，所述乳化剂、水和天然除虫菊酯的混合优选在30～70℃进行；所述混合优选采用搅拌的方式；所述搅拌的转速优选为500～1500r/min。在本专利技术中，上述温度范围有助于乳化的进行。在本专利技术中，所述乳化反应的温度优选为30～70℃；所述乳化反应过程优选维持体系在搅拌状态，所述搅拌的转速优选为500～1500r/min，更优选为900～1200r/min；所述乳化反应的时间优选为30～300min，更优选为120～180min。在本专利技术中，采用上述乳化时间可避免过度乳化，导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天然除虫菊酯微胶囊的制备方法，包括如下步骤：(1)将乳化剂、水和天然除虫菊酯混合，进行乳化反应，得到乳液；(2)将所述乳液调节为中性或碱性乳液，然后滴加正硅酸乙酯，进行溶胶‑凝胶反应，得到天然除虫菊酯微胶囊。

【技术特征摘要】
1.一种天然除虫菊酯微胶囊的制备方法，包括如下步骤：(1)将乳化剂、水和天然除虫菊酯混合，进行乳化反应，得到乳液；(2)将所述乳液调节为中性或碱性乳液，然后滴加正硅酸乙酯，进行溶胶-凝胶反应，得到天然除虫菊酯微胶囊。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述乳化剂为失水山梨醇脂肪酸酯环氧乙烷加成物、失水山梨醇脂肪酸酯、聚乙二醇对异辛基苯基醚、聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物和十八烷醇基聚氧乙烯醚中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述乳化剂的用量以占乳液质量百分比计为0.3～2.0wt.％。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述天然除虫菊酯的用量...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐冉，李风亭，崔婧嫄，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海,31