表面活性劑在用量較低時即能顯著降低溶液的表面張力,在臨界聚集濃度以上可以自發(fā)組裝形成各種類型的分子有序聚集體,從而在各種重要過程,如潤濕、鋪展、起泡、乳化、增溶分散、洗滌中發(fā)揮重要作用。表面活性劑在工業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活中扮演著極其重要的角色,截至2005年,全球表面活性劑的使用量已經(jīng)超過1250x104 t。近年來,隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng),對表面活性劑的開發(fā)和應(yīng)用提出了更高的要求,綠色表面活性劑的制備和應(yīng)用已成為研究的熱點(diǎn)。
如常規(guī)表面活性劑一樣,根據(jù)親水基團(tuán)的荷電性質(zhì),綠色表面活性劑也可分為陰離子型、陽離子型、兩性型和非離子型。由于具有兩親分子的典型結(jié)構(gòu),綠色表面活性劑具有常規(guī)表面活性劑的所有特點(diǎn);但與常規(guī)表面活性劑不同的是,該類表面活性劑大多來源于天然原料,因此具有較低的生物毒性、良好的環(huán)境相容性和較快的生物降解速率。目前,農(nóng)藥中應(yīng)用較多的綠色表面活性劑主要可分為以下幾類:脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽(AES)、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鹽(AEC)、a-烯基磺酸鹽(AOS)、烷基糖苷(APG)等。
農(nóng)藥水基制劑的開發(fā)符合國際農(nóng)藥制劑發(fā)展的趨勢,具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,已經(jīng)引起了人們越來越多的關(guān)注。水基制劑的開發(fā)離不開表面活性劑的應(yīng)用。在水乳劑中,表面活性劑的加入量一般在6% ~8%左右;而在微乳劑中,表面活性劑的添加量更高,一般在15% ~20%左右。一方面,大量的表面活性劑的應(yīng)用給生態(tài)環(huán)境帶來潛在的危害,如傳統(tǒng)農(nóng)藥劑型中常用的烷基酚聚氧乙烯醚(NP)系列表面活性劑的生物降解率僅為0%~9%,且降解產(chǎn)物烷基酚毒性更大,連續(xù)使用會造成土壤的累積性污染,影響土壤酸堿性,導(dǎo)致肥效下降;應(yīng)用烷基苯磺酸鈉(LAS)的農(nóng)藥制劑被雨水沖刷后會造成河流或灌溉溝渠的泡沫泛濫;含有磷酸鹽的農(nóng)藥制劑則會造成河流湖泊水質(zhì)的“富營養(yǎng)化”。另一方面,這些表面活性劑的生產(chǎn)往往需要大量的合成化學(xué)品,生產(chǎn)過程中產(chǎn)生較多的副產(chǎn)物,對環(huán)境造成危害。
選擇適當(dāng)?shù)木G色表面活性劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)表面活性劑作為農(nóng)藥乳化劑和增效劑,能規(guī)避使用殘留帶來的污染問題,有利于環(huán)境保護(hù)。近年來,國內(nèi)外研究者致力于研究環(huán)境友好的表面活性劑在農(nóng)藥制劑加工中的應(yīng)用,如烷基糖苷(APG)在水包油水乳劑加工中的應(yīng)用;由脂肪醇聚氧乙烯醚改性的脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸鹽在多種農(nóng)藥乳液體系中的應(yīng)用。