树脂共混改性制备毒死蜱微胶囊

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目前农药微胶囊的制备多采用原位聚合法、界面聚合法、复凝聚法等,壁材以聚脲、聚酰胺、脲醛树脂等为主,大多具有不可降解性,随着微胶囊使用量逐渐增加,这些不可降解的囊壁材料长期大量地释放到环境中容易引起二次污染。聚碳酸亚丙酯(PPC)是一种可完全降解的高分子聚合物,具有良好的生物相容性,作为药物的控制释放载体,具有广阔的开发前景。但聚碳酸亚丙酯单独作为壁材使用时,由于降解速度过快、力学性能差、成本高等缺点,限制了其应用范围。基于此,本论文以性能优良、来源广泛的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)与聚碳酸亚丙酯共混改性,采用溶剂挥发法制备了PMMA/PPC-毒死蜱微胶囊,测试了该微胶囊的各项性能。主要研究成果如下:  1.采用基团贡献法计算聚甲基丙烯酸甲酯及聚碳酸亚丙酯的溶解度参数,并以此预测两种聚合物的相容性。经计算,PMMA与PPC的溶解度参数分别为9.35、9.50,其差值小于0.2,预测其相容性较好。进而对PMMA/PPC复合材料的玻璃点转化温度进行测量,结果表明,该复合材料在PPC及PMMA之间出现两个玻璃点转化温度,且PMMA的加入量越低,两个玻璃点转化温度越接近,说明两种聚合物为部分相容,且PMMA的加入提高了PPC的使用温度,这为其共混改性奠定了基础。  2.对PMMA/PPC复合材料进行热重分析及土壤降解研究,结果表明,经改性后的材料与PPC相比,5%热分解分解温度及最大热分解温度均有所提升,其中5%热分解温度由223.4℃提高到241.7℃,最大分解温度也由234.5℃提高到252.6℃;土壤中的降解周期也较PPC有所延长,土壤悬浊液培养50d后,纯PPC膜失重率达37.27%,而经PMMA改性后的复合材料失重率均小于纯PPC膜,随着PMMA添加量由10%增加到30%,失重率由25.40%降低到14.47%。这说明PMMA的加入抑制了PPC的降解,为其改性后延长微胶囊缓释期提供了依据。  3.采用乳化-溶剂挥发法制备毒死蜱微胶囊,对制备过程中各影响因素进行优化筛选。最终优化条件为:以2%PVA-1788为分散稳定剂、壁材质量浓度为100 mg/mL、芯材与壁材比为2.5∶1、有机相与水相比为25∶95、10000 r/min下剪切3 min、室温条件下30 r/min低速搅拌至溶剂挥发。此条件下制得的微胶囊呈圆球形均匀分布,表面光滑致密,分散性较好,无团聚现象,经测其载药量为24.56%~26.74%,包封率为84.45%~88.34%,平均粒径为7.28μm。  4.比较不同PMMA添加量下微胶囊各项性能指标的差异,结果表明,当PMMA添加量为20%时,载药量、包封率、缓释期达到最佳,载药量、包封率与单纯以PPC为壁材的微胶囊相当,而缓释期长于以PPC为壁材的微胶囊。最终制备的微胶囊既具有较长的缓释期,又具有一定的降解性。
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