способ получения препарата для уничтожения бытовых насекомых в виде водной суспензии на основе микрокапсулированного раствора хлорпирифоса

Формула изобретения

Способ получения препарата для уничтожения бытовых насекомых в виде водной суспензии на основе микрокапсулированного хлорпирифоса, отличающийся тем, что для образования микрокапсул в 50%-ный раствор хлорпирифоса в ксилоле или бутилацетате вводят полиизоцианат, после чего полученный раствор перемешивают в водной дисперсионной среде, содержащей 0,5% поливинилового спирта в дистиллированной воде, в течение 5-20 мин до получения микроэмульсии с размером частиц, равным 1 мкм, затем перемешивание производят с меньшей скоростью до получения частиц микроэмульсии с размером 2-20 мкм, после чего для формирования оболочки микрокапсул при снижении скорости перемешивания вводят раствор полиэтиленполиамина формулы H₂N(CH₂CH₂NH)_nH, где n= 1-5, в воде в количестве, чтобы обеспечить соотношение растворенного в капсулируемом растворе полиизоцианата и растворяемого в водной дисперсионной среде полиэтиленполиамина 20: 1,5.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области химических средств борьбы с насекомыми, а именно с использованием инсектицидных препаратов.

Известен способ получения микрокапсул, содержащих пиретроидные инсектициды, заключающийся в том, что инсектицид смешивают с 1-фенил-1-ксилилэтаном и полифункциональным изоцианатом, причем перемешивают до получения однородного раствора, прибавляют к водному раствору этиленгликоля или поливинилового спирта, перемешивают при 4700 об/мин и 70^oС в течение 18 ч с получением целевого продукта (Патент Англии 2214080, Кл. А 01 N 25/28, 1989 г. ).

Однако этот метод недостаточно эффективен, т.к. он трудоемок. Кроме того, в процессе получения микрокапсул используются токсичные органические соединения.

Ближайшим техническим решением, выбранным за прототип, является способ получения микрокапсулированных препаратов для уничтожения бытовых насекомых, основанный на приготовлении композиции, состоящей из микрокапсул с ядром из активного инсектицидного материала, причем в качестве активного инсектицидного материала применяется вещество на основе хлорпирифоса в виде товарного продукта "Эмпайр-20" (Патент РV 2134968, Кл. F 01 N 53/08, 1998 г.).

Недостатком известной композиции является ее замедленное инсектицидное действие. Препарат начинает активно действовать через 6-12 ч. Это связано с тем, что активное действующее вещество находится в микрокапсулах в основном одинаковых размеров с оболочкой, обладающей постоянными диффузионными характеристиками.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности инсектицидного действия микрокапсулированного препарата за счет сокращения времени начала действия препарата и увеличения срока его действия.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе получения микрокапсулированных препаратов для уничтожения бытовых насекомых, основанном на приготовлении водной суспензии, состоящей из микрокапсул с ядром из активного инсектицидного вещества, окруженного оболочкой из полимерного материала, для образования микрокапсул в 50%-ный раствор активного инсектицидного вещества - хлорпирифоса в ксилоле или бутилацетате вводят полиизоцианат, после чего полученный раствор перемешивают в водной дисперсионной среде, содержащей 0,5% поливинилового спирта в дистиллированной воде, в течение 5-20 мин до получения микроэмульсии с размером частиц, равным 1 мкм, затем перемешивание производят с меньшей скоростью до получения частиц микроэмульсии с размером 2-20 мкм, после чего для формирования оболочки микрокапсул вводят отдельными порциями 10%-ный раствор полиэтиленполиамина в воде при снижении скорости перемешивания; при этом соотношение растворенного в капсулированном раствореполиизоцианата и растворяемого в водной дисперсионной среде полиэтиленполиамина 20:1,5.

Хлорпирифос - белое кристаллическое вещество, температура плавления 41,5-43,5^oС. Устойчив в нейтральной и кислой средах, относительно быстро гидролизуется в щелочной среде. Давление пара при 25^oС - 1,8710^-5 мм рт.ст.

Ксилол - продукт по ТУ 6-09-3825-88 изм. 1.2. Бесцветная прозрачная жидкость; массовая доля основного вещества, мас.% - не менее 99,3; плотность при 20^oС, г/см³ - 0,876-0,880; температурные пределы перегонки при 760 мм рт.ст, в которых должно перегоняться не менее 95 об.% препарата - 143-145^oС; бромное число, в г. брома на 100 г препарата - не более 0,05; степень очистки по образцовой шкале не выше 0,15; зажиренность - не более 10.

Бутилацетат - представляет собой бесцветную прозрачную жидкость с характерным запахом (ГОСТ 22300-76), массовая доля основного вещества не менее 98,3 мас. %; массовая доля нелетучих веществ не более 0,002 мас.%; массовая доля кислот (в пересчете на уксусную кислоту) не более 0,005 мас.%; массовая доля воды не более 0,1 мас.%.

Полиэтиленполиамин (ПЭПА), товарный продукт, изготавливаемый по ТУ 2413-357-00203447-99 общей формулы H₂N(CH₂CH₂NH)_nH, где "n"=1-5 (моно-, ди-, три-, тетра- и пентаэтиленполиамин). Коричневая прозрачная жидкость; массовая доля общего азота 30 до 36%; наличие хлор-иона - отсутствует; массовая доля минеральных примесей 0,2%; массовая доля фракции, отгоняемой при остаточном давлении 1,3 кПа (10 мм рт.ст) в температурных пределах: 0,75^oС не более - следы; от 0,75^oС до 200^oС не менее 23,0%; массовая доля кубового остатка кипящего выше 200^oС в пределах 65-75%; массовая доля третичных аминогрупп в пределах 5-9%; массовая доля воды не более 2%; массовая доля азота, титруемого кислотой, в пределах 19,5-22,0%; отверждающая способность не более 1,5 ч.

Полиизоцианат - товарный продукт, изготовленный по ТУ 113-03-38-106-90 на базе 4,4"-дифенилметандиизоцианата (МДИ) с олигомерами и изомерами более высокой функциональности. Массовая доля базового диизоцианата 50-60%, изоцианатных групп 30-32%. Функциональность 2,7-2,8. Красновато-коричневая вязкая жидкость, кристаллизуется ниже 10^oС; t_{кипения} - 400^oС; d₄ ²⁰ - 1,22-1,25; t_исп - 185^oС.

Поливиниловый спирт, ТУ 6-09-4004-67, термопласт микрокристаллической структуры, молярная масса 10-50 тыс; t_{стекл ования} - 57^oС, плотность 1,29 г/см³, разложения - 220-235^oС (без плавления), растворяется в горячей воде, устойчив в маслах, жирах; разбавляется в кислоте и щелочах.

В патентной и научно-технической литературе неизвестны технические решения, содержащие признаки, аналогичные с заявляемым, т.е. предложение соответствует критерию "новизны".

Сущность изобретения заключается в следующем. Согласно заявляемому способу регулируются размеры образующихся микрокапсул и толщина их оболочек, при этом присутствие микрокапсул малых размеров обеспечивает более быстрое высвобождение содержимого путем диффузии, при этом создается большая плотность покрытия обрабатываемых поверхностей, а за счет наличия крупных микрокапсул увеличивается срок действия препарата (при использовании заявляемой композиции срок ее действия не менее 6 месяцев), что значительно увеличит площадь контакта и сократит время начала действия его.

Увеличение размера микрокапсул больше 20 мкм нецелесообразно ввиду выпадения их в осадок в рабочей форме препарата, а меньше 1 мкм - для предотвращения поглощения пористыми материалами обрабатываемых поверхностей.

Изобретение иллюстрируется следующим конкретным примером.

Приготавливаются:

1. Раствор (1) хлорпирифоса в ксилоле (или бутилацетате) концентрацией 50% - 200 г.

2. Раствор (2) поливинилового спирта в дистиллированной воде концентрацией 0,5% - 600 мл.

3. Вода, дистиллированная для разбавления полученной реакционной массы - 200 мл.

4. Полиизоцианат - 20 г.

5. Раствор (3) полиэтиленполиамина в воде концентрацией 10% - 15 мл.

Получение препарата

Первая стадия. Получение эмульсии раствора хлорпирифоса и первичных оболочек микрокапсул.

1. В растворе 1 растворить полиизоцианат.

2. Раствор 2 залить в реактор-эмульгатор и, включив перемешивание (среднее), выдержать не менее 5 мин.

3. В реактор-эмульгатор сдозировать раствор 1 в режиме тонкой струи.

4. Увеличить обороты мешалки до получения эмульсионных капель требуемого размера (контроль осуществлять, отбирая пробы, под микроскопом) и выдержать в этих условиях не менее 7 мин до постоянства микрокартины.

5. Затем медленно прикапать 2 мл раствора 3 (за 4 мин).

6. Снизить скорость вращения мешалки до четверти от максимума и добавить оставшуюся часть раствора 3 в режиме 1 мл в мин. Выдержать при перемешивании не менее 10 мин.

Вторая стадия. Наращивание оболочек микрокапсул.

7. Остановить перемешивание и вылить полученную массу в реактор-накопитель с 200 мл воды. Перемешивать медленно до конца рабочего дня, не давая образовываться осадку, а затем перелить в емкость для хранения.

Для получения больших количество препарата следует проводить первую стадию многократно, выливая полученный продукт в реактор-накопитель, добавляя при этом каждый раз 200 мл воды.

Результаты сравнительных испытаний (табл. 1 и 2) демонстрируют, что препарат, полученный по заявляемому способу, значительно эффективнее по сравнению с препаратом, полученным известным способом, так как процент гибели тараканов выше и, кроме того, срок действия препарата продолжительнее.

Препарат, полученный по заявляемому способу, является 30%-ным концентратом. При использовании он разводится водой до концентрации, равной 0,5%, и наносится распылением в места скопления насекомых. Препарат не обладает резким неприятным запахом и не содержит компонентов, токсичных для человека и домашних животных. В связи с этим он может быть применен как в быту, так и в промышленных помещениях.