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1、精品论文推荐淀粉/EVA 共混体系水解释放杀菌剂的研究吴秀琳 1，台立民 2, 刘广柱 21 辽宁工程技术大学职业技术学院，辽宁阜新 (123000）2 辽宁工程技术大学职业技术学院资环系，辽宁阜新 (123000）Email：wuxiulin1975摘要:本文主要研究以淀粉/EVA 为降解基材的缓释性能。具体讨论了不同配比的淀粉/EVA 共混物的降解对农药释放性能的影响；并通过 SEM 测试分析了淀粉与 EVA 之间的相 容性和红外光谱测试多菌灵的药效；研究了不同淀粉含量、不同温度以及不同 pH 值对多菌灵释放量的影响。实验结果表明，淀粉含量越高，共混体系的农药释放量越大。 关键词：淀粉；E
2、VA；降解；相容性中图分类号：A0前言随着人类对农产品要求的提高，近些年，我国大力发展无公害农业，但是在无公害农产 品的生产中，仍然需要使用农药控制农作物的病虫草害，只是对农药提出更高的科学要求1。 目前，我国已应用和正在研究中的农药新剂型主要有乳剂、水剂、悬浮剂、水分散性颗粒、 缓释剂等2，本文以淀粉和 EVA 共混制成多菌灵缓释剂。淀粉是多糖类化合物，易受到微 生物的攻击，添加淀粉促使聚乙烯大分子链加速断裂，降解成可以为微生物吞噬的低分子化 合物碎片3。EVA (ethylene vinyl acetate copolymer) 俗称橡皮胶是由无极性、结晶性的乙烯 单体与强极性、非结晶性的
3、乙酸乙烯单体共聚而成的热塑性树脂，是一种支化度高的无规共 聚物4。它是一种白色或淡黄色由半透明到不透明的粉状粒状材料，比重比水轻，柔软而且 有橡胶弹性，但比 LDPE 柔软，能伸长、耐酸碱，不耐有机溶剂，能溶于芳烃和氯代烃中； 耐臭氧、抗霉菌。 一般的 EVA 熔点为 120，（多菌灵的熔点 302307），这可使制 备样品过程中保证药效，而且 EVA 的高分子特性决定缓释剂释放农药量的大小。本试验将 EVA 和淀粉共混成缓释载体，再与多菌灵制成缓释剂，进而研究不同温度、不同配比、不 同酸碱环境等因素对多菌灵缓释剂释放情况的影响。1实验部分1.1 实验主要原料及试剂玉米淀粉：河北省昌黎县淀粉有
4、限公司；EVA-420：法国埃菲尔公司；甲醇：沈阳力诚 试剂厂；多菌灵：江苏省新沂农药有限公司。1.2 主要设备及仪器AL204 型电子天平：上海力能电子仪器公司；XJ-20 挤出机：吉林化学科学仪器厂； UV-1810 紫外可见分光光度计：北京普析通用仪器有限公司；SSX-550 扫描电镜; 日本岛津； IR-435 红外光谱仪：日本岛津；数显恒温水浴锅 HH-4 型：常州国华电器；NETZSCH DSC204：德国耐驰。- 5 -1.3 缓释基材及多菌灵缓释剂的制备1.3.1 淀粉/ EVA 共混改性试验将称好的淀粉/EVA 分别按一定配比放入 200 ml 烧杯中，用玻璃棒搅拌均匀，放
5、入 95左右的水浴锅中加热，并不断搅拌直到完全混合，冷却后将原料制成大小均匀的颗 粒。再将混合颗粒倒入挤出机内进行共混挤出试验，各段温度分别设定为 70、75和 72，并对挤出产物进行干燥、造粒，得到淀粉/EVA 缓释基材。1.3.2 多菌灵缓释剂的制备向淀粉/EVA 共混物中加入 20的农药多菌灵，搅拌均匀，进行挤出，各部分温度分别 为 73、75和 72。将多菌灵缓释剂样品磨成细小粉末，待测。1.4 测试与分析1.4.1 扫描电镜测试采用 SSX-550 型扫描电镜（SEM）观察试样中的淀粉颗粒在两相中的分布情况以及 EVA 与淀粉之间相容的情况，测试前首先将挤出成型的条形样品折成长约 1
6、cm 的圆柱状、表面 进行喷金处理后，观察截面微观形貌。1.4.2 紫外测试缓冲溶液的制备pH=9 的溶液，用 0.1 摩尔的氯化铵和 0.1 摩尔的氨水以 21 的比例混合；pH=7 的溶液，用 M/30(L)的 KH2PO4 和 M/30(L)Na2HPO4.12H2O 以 12 的比例混合；pH=4 的溶液，用 0.1 摩尔的乙酸钠3H2O 和 0.1 摩尔的乙酸以 14 的比例混合。试样的溶解：把含有 20%多菌灵的共混挤出物试样经粉碎至 80 目，称取三种组分试样各三份，每份 0.2000g。各组分百分比分别为：EVA:淀粉:农药= 1:3:1；EVA:淀粉:农药=9: 11:5；（
7、总重均为 1 份，总量均为 50g）。将试样分别放入 pH 为 4、7、9 的 100ml 溶液中，不加 搅拌，在指定温度下放置, 然后周期性抽取试液进行紫外测试（测试波长：pH=7，9 为210.5nm，pH=4 为 240.0nm）。2结果与讨论2.1 扫描电镜分析（a）试样 1（b）试样 2图 1 EVA/淀粉为缓释基材的断口形貌（a）淀粉含量为 40%（b）淀粉含量为 70%Fig.1 Fracture pattern of slow release base material EVA/starch（a）40% starch content（b）70% starch content从
8、SEM 图中可以看出，基体拉伸断面存在大量类似孔洞的形貌且两相之间存在着 明显的区别，淀粉颗粒成球状分布，而 EVA 围绕在其周围；淀粉颗粒和 EVA，其分离 面都很光滑，很少有坑状形貌出现，说明 EVA 和淀粉界面粘接较弱，受拉伸作用时， EVA 和淀粉从界面上轻易脱离而产生的。这种结构有利于水分等小分子和细菌等微生 物进入基材内部，从而有利于基材的生物降解和农药的释放。2.2 不同含量淀粉、不同 pH 值对多菌灵释放量的影响4.03.5pH=4 pH=7 pH=94.54.0pH=4 pH=7 pH=93.03.5释放比(%)3.02.52.5释放比(%)2.02.01.51.51.01.
9、01 2 3 4 5 6 7时间/天1 2 3 4 5 6 7时间/天（a）（b）图 2 pH=4 、 7 、 9 时 不同含量淀粉对多菌灵释放量的影响(a) 淀粉含量为 55（b）淀粉含量为 75Fig. 2 Influence of starch in different contents on the release quantity of carbendazimat pH=4, 7 and 9.（a）55% starch content（b）75% starch content从图 2 中分析可得，在缓释释放前期，释放量在短时间内出现增大的现象， 由于样品颗粒表面吸附大量农药，这部分农
10、药不是通过控释材料的分解释放出来 的，而是通过直接的扩散进入缓释液的。3 天后，淀粉/EVA 基可生物降解控制 释放材料释放开始的一段时间内，在偏酸性的环境下，缓释农药开始释放比较快， 释放量比其他两种环境的释放量都大，这是由于在酸性条件下，淀粉中直链部分很容易分解的缘故；而在中性环境下，释放相对缓慢，但从后期释放量的较大；在 pH=9时释放量也较大，这主要因为 EVA 在碱性溶液中容易发生链断裂，从而增加了基体材料的 溶解性和降解性，有利于农药的释放。因此，这种以淀粉/EVA 为基材的农药缓释剂在酸性 土壤中施用，可能有更长的持效期。另外，淀粉含量高多菌灵缓释剂降解的速度较快，主要 由于缓释
11、基材中的淀粉起到了作用。EVA 含量高时，当直链淀粉完全分解后，就剩下支链 部分和 EVA，缓释基材包裹农药，农药随着缓释基材的缓慢降解逐步释放。所以出现后面 的平缓趋势的现象，说明缓释基材起到了控制释放农药的作用。2.3 不同温度对多菌灵释放量的影响2221 402019601880171615释放 比 %141312111098765432024681012时 间/小时图 3 pH=7 时不同温度下淀粉含量为 75%的缓释基材中的多菌灵释放量与关系曲线Fig.3 Effect of different temperature values of slow-release base mate
12、rial with 75% PE content on release amount of Carbendazim at pH=7在实际应用中，不仅要求农药的时效性，而且要满足即时速效性。考虑到可以用不同温 度的热水配制药液，因此，进行了不同温度对农药释放量的影响的试验。图 4 表明，当温度 为 40时，固体分子热运动缓慢，淀粉基缓释材料的降解速度缓慢，所以，曲线波动幅度 较小。但随温度的升高，农药释放速度越快，释放量越大。尤其是在 80时，曲线幅度变 化比较陡峭。是因为：一方面，温度越高，以淀粉/EVA 为载体的降解材料越容易发生降解 反应，增大了包裹于其中的农药的释放速率；另一方面，温度越
13、高，分子热运动越剧烈，导致分子链的断裂，破坏原有的致密结构，有利于农药的大量释放。3结论1）淀粉的加入，提高 EVA 的可降解性，但是淀粉含量要适度，适量的淀粉含量的缓释 剂可以达到控制农药释放的目的。以淀粉/EVA 为载体的缓释基材包裹农药可达到缓释的目 的，在酸性土壤中施用，可使农药的药性维持更长的持效期。2）温度 40时农药的释放量处于平缓，而温度 80时，农药的释放量较大。所以，针 对缓释时间的要求，来控制缓释剂中淀粉的含量、农药的含量及使用温度。参考文献1 肖艺，李明全，杨宝东，张志勇. 农药缓释剂的研究进展J. 农药, 2006,45(12): 796799. 2 郑铁军. 农药新
14、剂型的研究J. 黑龙江农业科学，2003,1:3537.3 张春歌，徐飞，查琳琳. 聚乙烯可降解薄膜研究进展J. 塑料制造，2006,6:6366. 4 邹盛欧. EVA 的应用与加工J.现代塑料加工应用，1998,10(4):4650.Research on the hydrolysis fungicide release of Starch/EVAblendsWu Xiulin1, Tai Limin2, Liu Guangzhu21. Vocational College of Liaoning Technical University, Fuxin ,Liaoning(123000)2
15、. Department of Material Science and Engineering, Liao Ning Technical University, Fuxin ，Liaoning (123000)AbstractIn order to reveal the release law of the pesticide release formulation, this article used experimental method to study the release properties of the pesticides using macromolecule mater
16、ials EVA and starchas the slow release base material. Influences of different starch contents and different pH values on the release quantities of carbendazim were discusses. The compatibility between starch and EVA was tested and analyzed by SEM. Results show the release effect is favorable in the blending system whenstarch content is 70-80%.Keywords: starch; EVA; sustained-release; compatibility作者简介：吴秀琳，女，讲师，辽宁工程技术大学职业技术学院
