Результат интеллектуальной деятельности: ГЕРБИЦИДНОЕ СРЕДСТВО В ФОРМЕ МИКРОЭМУЛЬСИОННОГО КОНЦЕНТРАТА

Данное изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в борьбе с сорной и нежелательной растительностью в посевах культурных растений.

В сельскохозяйственной практике нашли широкое применение гербицидные препараты на основе 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты (далее - 2,4-Д кислота), содержащие действующее вещество в форме диметиламинной соли и 2-этилгексилового эфира (Список пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории РФ, М., 2011, с.226-230).

Основным недостатком препаратов на основе 2,4-Д кислоты в форме концентратов эмульсий является грубая дисперсия рабочей жидкости (3-7 мкм), что обуславливает ее термодинамическую неустойчивость.

Известно гербицидное средство (RU 2408188, опубл. 10.01.2011, бюл. №1), содержащее в качестве действующего вещества 2,4-Д кислоту в виде смеси двух своих модификаций: 2-этилгексилового эфира и обладающей поверхностно-активными свойствами триалкиламинной соли, содержащей один алкильный радикал с числом атомов углерода не менее 8, например диметилалкил (C₈ и >) аминной соли (далее - ДМАА соль 2,4-Д кислоты).

В качестве одного из основных недостатков данной композиции является невозможность получения микроэмульсии рабочей жидкости.

Рабочая жидкость представляет собой раствор молочного цвета с размером дисперсной фазы на уровне 1-5 мкм, она относительно устойчива, но при этом термодинамически нестабильна.

Наиболее близкой по составу к предлагаемому средству является гербицидная композиция по патентному документу RU 2415574 (опубл. 10.04.2011, бюл. №10), содержащая сложный эфир спиртов C₇-C₉ 2,4-Д кислоты и третичную алкиламинную соль, которая включает один алкильный радикал с числом атомов углерода от 8 до 14, и поверхностно-активное вещество неионогенного или ионогенного типа. Известное гербицидное средство обладает повышенной проникающей способностью и биологической эффективностью в сравнении с индивидуальной эфирной модификацией.

Задачей настоящего изобретения является создание гербицидного средства на основе 2,4-Д кислоты в форме микроэмульсионного концентрата, способного образовывать термодинамические устойчивые мицеллярные и микроэмульсионные водные растворы рабочих жидкостей.

Суть изобретения базируется на общих принципах поведения поверхностно-активных соединений (ПАВ) в водных средах (К. Холмберг и др. Поверхностно-активные вещества и полимеры в водных растворах, М.: Бином. Лаборатория знаний, 2009, с.124).

Одним из таких принципов является способность смеси ПАВ образовывать в водной среде смешанные мицеллы. При этом следует подчеркнуть, что физико-химические характеристики смешанных мицелл могут существенным образом отличаться от таковых для индивидуальных ПАВ, входящих в состав смеси.

Решение поставленной задачи достигается тем, что гербицидное средство содержит гербицидно эффективное количество обладающей поверхностно-активными свойствами триалкиламинной соли 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты, в которой один алкильный радикал включает не менее 8 атомов углерода, и, возможно, гербицидно эффективное количество сложного эфира спиртов C₇-C₉ 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты нормального или изостроения индивидуально или в комбинации, неионогенное или катионактивное поверхностно-активное вещество или их смесь и, возможно, содержит органический растворитель.

Гербицидное средство содержит компоненты, соотношение которых представлено в массовых долях на единицу массы триалкиламинной соли 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты, в которой один алкильный радикал включает не менее 8 атомов углерода,

Композиция может содержать органический, преимущественно ароматический растворитель: ксилол, сольвент нефтяной или каменноугольный, нефрас, керосин, заксилольная фракция и др., или их смесь.

Гербицидное средство представлено в форме микроэмульсионного концентрата, при этом оно характеризуется способностью образовывать термодинамически стабильные мицеллярные и микроэмульсионные водные растворы с размером дисперсной фазы в нанометровом диапазоне.

Предлагаемое гербицидное средство преимущественно содержит следующие компоненты, соотношение которых представлено в массовых долях на единицу массы диметилалкиламинной соли 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты, в которой один алкильный радикал включает не менее 8 атомов углерода,

Предлагаемое гербицидное средство получают простым смешиванием компонентов в обычных условиях.

Нами экспериментально установлено, что смесь ПАВ, содержащая обладающую поверхностно-активными свойствами триалкиламинную соль 2,4-Д кислоты, в которой один алкильный вариант включает не менее 8 атомов углерода (в частности, диметилалкиламин (далее - ДМАА), диэтилалкиламин (далее - ДЭАА и др.) и неионогенный оксиэтилированный алкилфенол (неонол АФ 9-12), в заявленном соотношении образует в воде прозрачные термодинамически устойчивые растворы смешанных мицелл.

Факт образования смешанных мицелл подтверждается изменением критической концентрацией мицеллообразования (далее - ККМ) смеси до 0,025 мас.% против 0,1 мас.% для индивидуальной ДМАА соли 2,4-Д кислоты, а также повышением растворимости ДМАА соли 2,4-Д кислоты в воде в составе смеси ПАВ до 1 мас.% против 0,1 мас.% для чистой ДМАА соли 2,4-Д кислоты.

Найденное соотношение ПАВ в смеси ограничивает верхний (по триалкиламинной соли 2,4-Д кислоты) и нижний (по неионогенному ПАВ) концентрационные пределы, обеспечивающие возможность получения устойчивых прозрачных водных растворов смешанных мицелл.

Аналогичное изложенному выше имеет место также в случае использования в смеси с триалкиламинной солью 2,4-Д кислоты катионактивного ПАВ (например, четвертичные аммониевые соли - Алкапав).

Совершенно иная ситуация наблюдается при смешении триалкиламинной соли 2,4-Д кислоты, содержащей один алкильный радикал с числом атомов углерода не менее 8, с анионактивным ПАВ (АБСК). Исходный мутный водный раствор указанной соли при добавлении анионактивного ПАВ мутнеет вплоть до разделения фаз и выпадения осадка.

В условиях рассматриваемого изобретения следующим этапом решения проблемы, составляющей суть изобретения, является оценка солюбилизационной емкости смешанных мицелл по отношению к сложному эфиру спиртов C₇-C₉ 2,4-Д кислоты. Экспериментально установлено, что данный показатель находится на уровне 29-30 мас.% при оптимальном составе смеси ПАВ и 42 мас.% при повышении концентрации неионогенного, катионактивного ПАВ или их смеси до равномассового по отношению к указанной триалкиламинной соли 2,4-Д кислоты.

Количество органического растворителя в композиции согласно изобретению должно определяться свойствами тройной системы, содержащей смесь триалкиламинной соли 2,4-Д кислоты, неионогенного или катионактивного ПАВ, или их смеси и сложного эфира спиртов C₇-C₉ 2,4-Д кислоты, а именно ее способностью дополнительно солюбилизировать в водной среде определенное количество растворителя, образуя термодинамически устойчивые прозрачные микроэмульсионные растворы.

Как показали экспериментальные данные, количество органического растворителя в препарате не должно превышать уровень в 7,0 мас.% (0,2 массовой доли на единицу массы триалкиламинной соли 2,4-Д кислоты).

Изложенное выше иллюстрируется приведенными ниже данными.

Таким образом, приведенные примеры позволяют предложить следующие концентрационные рамки состава композиции, обеспечивающие возможность получения рабочих жидкостей, в которых препарат будет находиться в мицеллярном либо микроэмульсионном состоянии (табл.4).