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1、(10)申请公布号 CN 103497403 A (43)申请公布日 2014.01.08 CN 103497403 A (21)申请号 201310459832.5 (22)申请日 2013.09.29 C08L 23/06(2006.01) C08L 23/08(2006.01) C08K 9/10(2006.01) C08J 3/28(2006.01) C08J 3/22(2006.01) A01G 13/02(2006.01) (71)申请人 广州甘蔗糖业研究所 地址 510316 广东省广州市石榴岗路 10 号 大院 (72)发明人 谢东 陈明周 潘东英 杨友军 陈东城 黄瑶珠 黄健。
2、 张会平 高旭华 (74)专利代理机构 广州市华学知识产权代理有 限公司 44245 代理人 张燕玲 (54) 发明名称 一种除草剂母粒及其制备方法和应用 (57) 摘要 本发明属于农用薄膜领域， 公开了一种除草 剂母粒及其制备方法和应用。该除草剂母粒包含 以下质量分数的组分 ： PE 树脂 25 75% ； 除草剂 10 60% ； 改性剂 2 15%。本发明的除草剂母粒 中使用了乙烯乙烯醇共聚物和乙烯丙烯酸共聚物 等改性剂对除草剂进行预处理， 改性剂在加工过 程中熔融后会包覆在除草剂表面， 从而形成除草 剂为核， 改性剂为壳的核壳结构， 可有效的保护除 草剂， 减少除草母粒及地膜制备过程中。
3、除草剂在 高温下由于热分解而造成的损耗。利用本发明的 除草剂母粒制备得到的除草地膜中， 除草剂母粒 均匀分散， 除草剂的释放速率减慢， 可延长其药效 时间， 地膜覆盖 60 天以后除草效果仍能达到 90% 以上。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103497403 A CN 103497403 A 1/1 页 2 1. 一种除草剂母粒， 其特征在于包含以下质量分数的组分 ： PE 树脂 25 75% 除草剂 10 60% 改性剂 。
4、2 15%。 2. 根据权利要求 1 所述的除草剂母粒， 其特征在于 ： 所述的改性剂指乙烯乙烯醇共聚 物和乙烯丙烯酸共聚物中的至少一种。 3. 根据权利要求 1 所述的除草剂母粒， 其特征在于 ： 所述的除草剂指甲草胺、 乙草胺、 丙草胺、 丁草胺、 异丙甲草胺、 敌稗、 异丙草胺、 异丙隆、 莠去津、 扑草净、 莠灭净、 嗪草酮和环 嗪酮中的至少一种。 4. 根据权利要求 1 所述的除草剂母粒， 其特征在于 ： 所述的除草剂母粒含有 1 5wt% 的加工助剂。 5. 根据权利要求 4 所述的除草剂母粒， 其特征在于 ： 所述的加工助剂指润滑剂、 分散剂 和抗氧剂中的至少一种。 6. 根据权。
5、利要求 1 所述的除草剂母粒， 其特征在于 ： 所述的改性剂指乙烯丙烯酸共聚 物。 7. 一种根据权利要求 1 6 任一项所述的除草剂母粒的制备方法， 其特征在于包含以 下具体步骤 ： 将部分 PE 树脂、 除草剂、 改性剂预混合， 并超声活化 ； 再与剩下的 PE 树脂高速 混合， 挤出造粒， 得到除草剂母粒。 8. 根据权利要求 7 所述的除草剂母粒的制备方法， 其特征在于 ： 所述的部分 PE 树脂指 PE 树脂总量的 10 30wt% ； 所述的预混合指在混合机中混合 3 5min ； 所述的超声活化指 在 100 500W 功率下超声 3 25min。 9. 根据权利要求 7 所述的。
6、除草剂母粒的制备方法， 其特征在于 ： 所述高速混合指在 600 1200rpm 速率下混合 1 5min ； 所述挤出造粒的各段温度为 110 160。 10. 根据权利要求 1 6 任一项所述的除草剂母粒在制备除草地膜中的应用。 权 利 要 求 书 CN 103497403 A 2 1/5 页 3 一种除草剂母粒及其制备方法和应用 技术领域 0001 本发明属于农用薄膜领域， 特别涉及一种除草剂母粒及其制备方法和应用。 背景技术 0002 我国于上世纪七十年代引进塑料农用地膜， 由于作物采用地膜覆盖栽培技术后， 在膜下形成了一个相对高温高湿的生态环境， 有利于作物萌芽生长， 因此可使作物增。
7、产丰 收， 但与此同时， 这种高温高湿的生态环境亦有利于杂草的滋生， 杂草与作物争水、 争肥， 以 致影响作物的正常生长， 最终导致作物欠收。因此在实际应用地膜覆盖栽培技术过程中一 般采取先喷除草剂后盖膜的方法来防除杂草。 但此种做法无疑加大了农作物种植过程中的 人工成本， 并会受到一定的条件限制 （缺水的地区采用此种方法会有一定困难） ， 此外， 传统 的除草剂喷施方式会造成喷雾过程中除草剂的损耗， 并产生环境污染。除草地膜是一种集 除草及地膜其他功能于一体的新产品， 可有效解决普通地膜覆盖过程中的膜下除草问题 ； 且由于省工省时， 减少了农民的种植成本 ； 此外， 将除草剂添加到地膜中可提。
8、高除草剂的有 效利用率， 实现除草剂用量的减量化。 0003 目前的除草地膜主要采用以下几种方法制备 ： 一是将除草剂直接与高分子树脂混 合后采用吹塑法制备除草地膜 （CN102888040A、 CN1927919A） ， 这种方法制备的除草地膜存 在除草剂分散不均匀、 加工难度大且生产效率低等问题 ； 二是采用喷涂或涂布、 粘合等方式 将除草剂涂覆在地膜表面 （CN87101414.9） ， 这种方法解决了除草剂涂层的均一性， 但这种 方法在加工过程中会造成除草剂的损耗， 且由于除草剂只是涂覆在地膜表面， 其除草剂药 效释放速度快， 后期除草效果难以得到保证 ； 三是将除草剂与高分子树脂制备。
9、成母粒， 然后 将制备的母粒添加到高分子树脂中吹塑成地膜 （CN1260115A、 CN102898714A） ， 此种方法制 备的地膜， 能在一定程度上解决除草剂在地膜中的分散均匀性， 并可有效提高除草地膜制 备过程中的生产效率， 但这种制备方法除草剂要承受较高的加工温度， 这要求除草剂在高 温下具有一定的化学稳定性， 除草剂的选择范围受到极大限制。 0004 此外， 上述三种除草地膜制备方法存在一个共同的技术缺陷没有解决绝大多 数的低分子极性除草剂与非极性的高分子基体 （PE） 间的相容性问题。 由于目前市售的除草 剂都是小分子的化合物， 且绝大数的除草剂具有一定的极性， 因此与非极性的聚。
10、乙烯 （PE） 树脂的相容性差， 界面结合力较弱， 但上述几种除草地膜制备方法中均没有对除草剂进行 有效的预处理和改性， 从而没有有效的改善除草地膜中极性除草剂与 PE 树脂基体间的相 容性， 导致制备的除草地膜在使用过程中除草剂释放速度过快， 除草剂药效较短， 除草效果 差等问题， 影响除草地膜的应用和推广。 发明内容 0005 为了克服上述现有技术的缺点与不足， 本发明的首要目的在于提供一种除草剂母 粒。 0006 本发明的另一目的在于提供一种上述除草剂母粒的制备方法。 说 明 书 CN 103497403 A 3 2/5 页 4 0007 本发明的再一目的在于提供上述除草剂母粒在制备除草。
11、地膜中的应用。 0008 本发明的目的通过下述方案实现 ： 0009 一种除草剂母粒， 包含以下质量分数的组分 ： 0010 PE 树脂 25 75% 0011 除草剂 10 60% 0012 改性剂 2 15%。 0013 所述的改性剂指乙烯乙烯醇共聚物 （EVOH） 和乙烯丙烯酸共聚物 （EAA） 中的至少 一种。 0014 优选地， 所述的改性剂指乙烯丙烯酸共聚物。改性剂是乙烯基的共聚物， 其分子 链中的乙烯基部分与 PE 树脂具有较好的相容性和粘接力， 而改性剂分子链中的乙烯醇 （EVOH） 及丙烯酸 （EAA） 部分由于具有较强的极性， 因此与极性的除草剂具有较好的相容性 和粘接力，。
12、 所以改性剂的加入可以改善 PE 树脂与除草剂的相容性。 0015 所述的除草剂指甲草胺、 乙草胺、 丙草胺、 丁草胺、 异丙甲草胺、 敌稗、 异丙草胺、 异 丙隆、 莠去津、 扑草净、 莠灭净、 嗪草酮和环嗪酮中的至少一种。 0016 优选地， 所述除草剂母粒还含有 1 5wt% 的加工助剂。 0017 所述的加工助剂指润滑剂、 分散剂和抗氧剂中的至少一种。 0018 上述润滑剂、 分散剂和抗氧剂为本领域常用试剂。 0019 所述的 PE 树脂可以为本领域使用的任意型号的 PE 树脂。 0020 一种上述除草剂母粒的制备方法， 包含以下具体步骤 ： 0021 将部分 PE 树脂、 除草剂、 。
13、改性剂预混合， 并超声活化 ； 再与剩下的 PE 树脂高速混 合， 挤出造粒， 得到除草剂母粒。 0022 所述的部分 PE 树脂指 PE 树脂总量的 10 30wt% ； 0023 所述的预混合指在混合机中混合 3 5min。 0024 所述的超声活化指在 100 500W 功率下超声 3 25min。超声波可以利用其产生 的能量， 增强除草剂的极性官能团与改性剂中极性或弱极性官能团间的反应活性， 从而使 除草剂与改性剂的粘接力增强， 最终可制备得到除草剂与 PE 树脂相容性较好的母粒。 0025 所述高速混合指在 600 1200rpm 速率下混合 1 5min。 0026 所述挤出造粒的。
14、各段温度为 110 160。 0027 上述混合及挤出造粒过程中， 可加入加工助剂， 如润滑剂、 分散剂和抗氧剂中的至 少一种。 0028 上述除草剂母粒在制备除草地膜中的应用。 0029 本发明的机理为 ： 0030 采用乙烯基的共聚物 （EVOH、 EAA） 为改性剂， 改性剂的乙烯基部分与 PE 树脂具有 较好的相容性， 而改性剂的极性或弱极性部分与除草剂具有较强的粘接力。与现有技术相 比， 通过超声技术， 可增强除草剂与改性剂的官能团反应活性， 并进一步增强除草剂与改性 剂的粘接力， 从而使除草剂与 PE 树脂的界面相容性显著改善， 得到相容性较好的母粒 ； 且 与采用乙烯醋酸乙烯酯 。
15、（EVA） 为改性剂相比， EVOH 及 EAA 具有更强的分子极性， 因而与极性 的除草剂极性相近， 粘接力更强、 改性效果更明显。 0031 本发明相对于现有技术具有如下的优点及有益效果 ： 说 明 书 CN 103497403 A 4 3/5 页 5 0032 （1） 本发明的除草剂母粒中使用了 EVOH 和 / 或 EAA 作为除草剂与 PE 树脂的的界 面改性剂， 并通过超声技术进行增强活化， 使除草剂与 PE 树脂的相容性得到显著提高， 相 互作用力增强 ； 0033 （2） 本发明使用的改性剂熔融后包覆在除草剂表面， 从而形成了除草剂为核， 改性 剂为壳的核壳结构， 对除草剂形成。
16、了有效的保护， 从而减少了除草母粒及地膜制备过程中 除草剂在高温下由于热分解而造成的损耗。 0034 （3） 将本发明的除草剂母粒用于制备除草地膜中， 可使除草剂母粒均匀分散于地 膜中， 使除草剂与 PE 树脂的相容性提高， 相互作用力增强， 从而使除草剂的释放速率减慢， 延长其药效时间， 有效提高了除草剂的利用率及利用效率， 减少了除草剂流失造成的地下 水污染， 地膜覆盖 60 天以后除草效果仍能达到 90% 以上。 附图说明 0035 图 1 是实施例 1 和实施例 4 制备得到的除草剂母粒的 TGA 曲线。 0036 图 2 是实施例 1 和实施例 4 制备得到的除草剂母粒的 SEM 图。
17、， 其中， a 为实施例 4 的除草剂母粒， b 为实施例 1 的除草剂母粒。 0037 图 3 是实施例 1 和实施例 4 的除草剂母粒制备得到的除草地膜的 SEM 图， 其中， a 为实施例 4 的除草剂母粒制备得到的除草地膜， b 为实施例 1 的除草剂母粒制备得到的除 草地膜。 具体实施方式 0038 下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细的描述， 但本发明的实施方式不限 于此。 0039 实施例 1 ： 除草剂母粒的制备 0040 将 10kg 丙草胺、 25kg 扑草净、 15kg PE 树脂 7144F、 8kg EAA 树脂 2002（美国杜邦 公司生产） 及 1kg 硬脂酸。
18、锌在混合机中预混合 3min ； 在功率 100W 的超声波发生器中活化 25min ； 再加入 40kg PE 树脂 2426h、 1.7kg PE 蜡 CH-2 及 0.3kg 抗氧剂 AT168 在高速混合机 中 600rpm 高速混合 1min， 在 110 160下在双螺杆挤出机中进行挤出造粒， 即得到除草 剂母粒。 0041 实施例 2 ： 除草剂母粒的制备 0042 将 10kg 嗪草酮、 10kg PE 树脂 7144F、 2kg EVOH 树脂 E105B（日本可乐丽） 及 1kg 硬脂酸锌在混合机中预混合5min ； 在功率300W的超声波发生器中活化10min ； 再加入。
19、65kg PE 树脂 7050、 1.7kg PE 蜡 CH-2 及 0.3kg 抗氧剂 AT1010 在高速混合机中 800rpm 高速混合 5min， 在 110 160下在双螺杆挤出机中进行挤出造粒， 即得到除草剂母粒。 0043 实施例 3 ： 除草剂母粒的制备 0044 将 20kg 丁草胺、 40kg 环嗪酮、 15kg PE 树脂 7144F、 15kg EVOH 树脂 E105B（日本 可乐丽） 及 1.5kg 硬脂酸锌在混合机中预混合 4min ； 在功率 500W 的超声波发生器中活化 3min ； 再加入 10kg PE 树脂 7042、 2.2kg PE 蜡 CH-2 。
20、及 0.3kg 抗氧剂 AT168 在高速混合机中 1200rpm 高速混合 2min， 在 110 160下在双螺杆挤出机中进行挤出造粒， 即得到除草剂 母粒。 说 明 书 CN 103497403 A 5 4/5 页 6 0045 实施例 4 ： 对比除草剂母粒的制备 0046 将 10kg 丙草胺、 25kg 扑草净、 15kg PE 树脂 7144F、 8kg 乙烯醋酸乙烯酯共聚物 （EVA） V4110F （扬子巴斯夫） 及 1kg 硬脂酸锌在混合机中预混合 3min ； 在功率 100W 的超声波 发生器中活化 25min ； 再加入 40kg PE 树脂 2426h、 1.7kg。
21、 PE 蜡 CH-2 及 0.3kg 抗氧剂 AT168 在高速混合机中高速混合1min， 在110160下在双螺杆挤出机中进行挤出造粒， 即得到 除草剂母粒。 0047 实施例 5 ： 除草剂母粒的性能测定 0048 对实施例 1 和 4 制备得到的除草剂母粒进行 TGA 热失重性能测定， 除草剂作为空 白对比。结果见表 1、 图 1。 0049 由表 1、 图 1 可见， 经本发明改性剂预处理后得到的除草剂母粒具有更高的热失重 温度， 对于减少除草剂的高温损耗及保持除草剂的药效具有重要作用。 0050 表 1 除草剂母粒的热失重性能指标 0051 样品失重 5% 的温度 / 失重 10% 。
22、的温度 / 实施例 1 除草剂母粒199.9221.8 实施例 4 除草剂母粒190.8207.2 除草剂176.3189.0 0052 对实施例 1 和 4 指标得到的除草剂母粒进行 SEM 扫描， 结果见图 2。 0053 由图 2 可见， 加入本发明改性剂并采用超声波增强活化以后， 除草剂颗粒与 PE 基 体的界面模糊 （图 2b） ， 说明其界面作用力增强， 除草剂与 PE 基体的界面相容性得到改善 ； 而使用 EVA 预处理的除草剂颗粒与 PE 基体的界面清晰， 两者的相容性较差 （图 2a） 。 0054 将实施例 1 和 4 制备得到的除草剂母粒与 PE 树脂 （70%LLDPE。
23、7042N 及 30%HDPE TR144） 混合均匀后， 在单螺杆挤出吹塑机中进行吹塑加工， 挤出机中各区的加工温度为 130 200， 最后对吹塑的薄膜进行收卷， 得到除草地膜， 对其除草性能进行测定， 普通地 膜作为空白对比， 结果见表 2。实施例 1 和 4 的除草剂母粒制备得到的除草地膜进行 SEM 扫 描， 见图 3。 0055 由图3可见， 与采用EVA预处理的母粒制备的除草地膜相比， 采用本发明的除草剂 母粒制备的除草地膜， 其地膜表面的孔洞规整， 且大小均一。 这是由于改性剂的加入及超声 波的增强活化作用改善了除草剂与 PE 基体的界面相容性， 从而使两者具有较好的界面相 容。
24、性。 0056 表 2 除草地膜的除草性能指标 0057 说 明 书 CN 103497403 A 6 5/5 页 7 0058 注 ： CK 是普通地膜。 0059 由表2可见， 采用本发明方法的母粒制备的除草地膜在使用60天以后对单双子叶 的防除效果仍能达到90%以上， 这是由于改性剂及超声波的增强活化作用使除草剂与PE基 体间的相互作用力增强， 从而使除草剂从地膜中释放出来的速度减慢， 除草剂的药效时间 延长。 0060 上述实施例为本发明较佳的实施方式， 但本发明的实施方式并不受上述实施例的 限制， 其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、 修饰、 替代、 组合、 简化， 均应为等效的置换方式， 都包含在本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 103497403 A 7 1/2 页 8 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103497403 A 8 2/2 页 9 图 3 说 明 书 附 图 CN 103497403 A 9 。