Энтомологический клеевой состав для защиты лесных насаждений

Энтомологический клеевой состав для защиты лесных насаждений

Реферат

 

Изобретение относится к энтомологическим клеевым составам, используемым в экологически чистых биотехнических средствах защиты растений, в частности лесных насаждений. Предлагаемый клеевой состав представляет композицию из сосновой живицы, выполняющей совмещенные функции агентов липкости, структурирования и биологической активности, и сложноэфирных пластификаторов, добавляемых в количестве от 20 до 40 мас.%. Для стабилизации свойств композиции добавляется антиоксидант - 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол или ионол в количестве 0,01-0,1 мас.% к композиции. Применение композиции позволяет повысить эффективность борьбы с вредителями лесных насаждений. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к энтомологическим клеевым композициям, используемым в экологически чистых биотехнических средствах защиты растений от вредителей, в частности защиты лесных насаждений.

Энтомологические клеевые составы, несмотря на их давнюю историю и известность, относятся к быстроразвивающемуся разделу клеев [1. - В.А.Вахитов, Д.В.Амирханов, Ю.А.Сангалов Новые средства и методы защиты растений. БНЦ УрО РАН. Чфа. 1992. 154 с.]. Это обусловлено широким диапазоном их применения в качестве составной части современных биотехнических средств защиты культурных растений и лесов от вредителей, которые в сочетании с химическими и биологическими средствами составляют современную интегрированную систему защиты. В частности, известны цветовые клеевые ловушки, феромонно-клеевые ловушки, ловчие пояса, вязкие консервационные составы и др. При естественной специфике энтомологических клеев для различных видов применения, они характеризуются обязательным базовым комплексом свойств - липкость (фиксирующая способность), вязкость, биосовместимость, нетоксичность, предел текучести или адгезия к рабочей поверхности [1]. Желательны также стабильность свойств во времени, бесцветность, технологичность (способность наноситься на объекты) и доступность.

Хотя исторически вначале в качестве энтомологических средств применяли продукты естественного (природного) происхождения - смолы, канифоль, терпеновые углеводороды, эфиры целлюлозы, натуральный каучук и др., большее распространение получили энтомологические составы на основе синтетических продуктов [2. - Ю.А. Сангалов, Ю.Я.Нелькенбаум, Т.В.Романко, И.Ю.Понеделькина Полимерные композиции для биотеннических средств защиты растений. Препринт доклада. Уфа, 1991, 15 с.]. Как и энтомологические составы на основе природных соединений, они содержат: агенты липкости - эластомерные и им подобные матрицы, структурообразующие добавки, вспомогательные вещества и разбавители (для регулирования вязкости). Основу синтетических энтомологических составов составляют низкомолекулярные полимеры (полиэтилен, полипропилен, полибутены, полиизобутилен, полиакрилаты, полиизопрен и др.). Решающую роль в этом сыграла доступность указанных веществ, представляющих разновидности миоготоннажных полимеров, широко используемых в различных отраслях народного хозяйства.

Развитие биотехнических средств защиты растений предполагает совершенствование энтомологических клеевых составов в направлении улучшения клеящих свойств, расширение температурного диапазона эксплуатации, техники нанесения и т.п. Одним из важных направлений улучшения энтомологических клеев - повышение универсальности, т.е. совмещение ими основных базовых свойств с дополнительными, например, биологической активностью. Последняя, как правило, придается специальными приемами - цветом ловушки, аттрактатным и репеллентным веществом. Эти приемы представляют наиболее трудоемкую (затратную) часть биотехнических средств, т.к. получение, например, феромонных препаратов представляет многостадийный процесс органического синтеза с жесткими требованиями к химической и оптической чистоте продуктов.

В связи с вышесказанным представляют интерес энтомологические составы, содержащие компоненты с комплексными функциями, что позволит, одновременно, упростить рецептуру клеевых составов. К числу подобных компонент относится канифоль и ее производные, являющиеся структурообразователями и агентами липкости, т. е. совмещают два основных базовых свойства. Однако, благодаря склонности канифоли к кристаллизации эффективность энтомологических клеев невысока [3. - Т.С.Беляева, И.П.Стрелец, Е.И.Левин в кн. Совершенствование производства товаров бытовой химии. М., 1984. С. 69-72]. Поэтому используют модифицированную малеиновым ангидридом или глицерином канифоль. При этом, сохраняя липкость, препараты канифоли теряют свойства структурообразователей. Как следствие, в композиции с модифицированной канифолью вводят набор добавок. Так рецептура состава для отлова мух включает 57% модифицированной канифоли, 9,2% петролатума, 3,8% касторового масла, 2,5% синтетического каучука и до 100% веретенного или индустриального масла [3]. Аналогичный состав для уничтожения комнатных насекомых содержит 55-70% модифицированной канифоли, 2-5% синтетического каучука, 15-38% минерального масла и 5-10% петролатума [4. - Авт. свид. СССР N 733596], но отмечается недостаточная его эффективность. Лучшими свойствами отличается сложный энтомологический состав для отлова бабочек зимней пяденицы; модифицированная канифоль (35-40%), синтетический изопреновый каучук (3-5%), вакуумное масло (19-30%), окисленный полиэтиленовый воск (8-10%) и политерпены с ММ 280-300 (20-30%) [5. - Авт. свид. СССР N 1381140]. В этом составе модифицированная канифоль и каучук являются агентами липкости, воск - структурообразующим компонентом, а политерпены могут рассматриваться как биологически активное вещество. Состав сохранял работоспособность в течение 24 суток при пониженной температуре и повышенной влажности. Однако сложность состава (пять компонент!), темный цвет композиции и высокая вязкость являются существенными недостатками прототипа.

Предлагается энтомологический состав, лишенный указанных недостатков. В нем в качестве функционального компонента с совмещенными свойствами липкости, структурообразования и биологической активности используют сырьевой компонент для производства канифоли - сосновую живицу, а в качестве активного разбавителя - сложноэфирные пластификаторы (дибутилфталат, диоктилфталат, динонилфталат) в количестве 20-40 мас.% Для стабилизации свойств композиции во времени применяют добавки антиоксидантов (2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол или ионол и др.) в количестве от 0,01 до 0,1% к живице.

Сущность и особенности предлагаемого энтомологического клеевого состава состоит в использовании сосновой живицы - природного биологически активного сырья сложного состава с высокими клеящими свойствами и способностью к структурированию или кристаллизации (со временем приводящее к нежелательному твердению и потере липкости) и разбавителя-растворителя - сложно-эфирных пластификаторов, выступающих в качестве активных регуляторов (замедлителей) процессов кристаллизации живицы. В результате композиция полностью сохраняет исходные базовые свойства живицы - биологическую активность и клеящую способность, имеет предел текучести (структурированность), но не твердеет в требуемых временных интервалах индивидуально взятой живицы. Так как процесс твердения живицы связан как с кристаллизацией смоляных кислот живицы, так и с окислением ее компонент (подобно окислению масел и олифы с образованием твердых пленок), последнее замедляется введением антиоксидантов, не влияющих на другие свойства композиций. Благодаря вышеуказанному комплексу свойств композиции могут быть использованы в практике защиты лесных насаждений, например, от непарного шелкопряда.

Отличительные особенности и преимущества предлагаемого энтомологического клеевого состава иллюстрируются примерами.

Пример 1.

Приготовление клеевых композиций осуществляется путем смешения сосновой живицы с сложноэфирными пластификаторами. Сосновая живица представляет собой высоковязкую жидкость с приятным запахом хвои, состоящую из более легкой части - скипидара (терпеновые углеводороды) и нелетучих смоляных кислот (канифоли). Средний состав сосновой живицы - 76 мас.% канифоли, 18 мас.% скипидара и 6 мас.% воды и механических примесей (отделялись перед использованием живицы). Сложноэфирные пластификаторы представляют стандартные (промышленные) образцы - тяжелые маслоподобные слегка окрашенные жидкости. Живицу (50 г) нагревают до 90-100^o, что переводит ее в жидкое подвижное состояние. К нагретой и перемешиваемой живице добавляют пластификатор - дибутилфталат в количестве 20 мас.% После перемешивания в течение 10-15 мин смесь охлаждается до комнатной температуры. Полученные светло-коричневые вязкие жидкости анализируются по следующим показателям; липкости (стандартный метод измерения усилия разрыва грибков, между которыми помещен слой приготовленной смеси живица-пластификатор), пределу текучести (наименьшая температура, при которой нанесенный на вертикально расположенную стеклянную подложку слой композиции не обнаруживает признаков течения) и биологической активности (токсическое действие по отношению к личинкам непарного шелкопряда). Последняя определяется путем обработки кладок яиц непарного шелкопряда с частью коры дерева приготовленными композициями, которые перед нанесением слегка подогреваются (до 60-70^oC). Образцы выдерживаются от 1 до 3 месяцев в чашках Петри в лабораторных условиях. Опыты проводятся в четырех повторностях для каждой композиции. Результаты определяются путем подсчета отродившихся и неотродившихся гусениц с помощью люминесцентного анализа яиц, предварительно вываренных в растворе натриевой щелочи. Для каждой композиции определяются средние значения из 4 параллельных результатов. Контролем служат необработанные композициями кладки яиц непарного шелкопряда, выдерживаемые в аналогичных условиях.

Данные приведены в таблице. Там же приведены показатели энтомологических клеевых составов для других соотношений живица/дибутилфталат (прим. N 2-5), живица/диоктилфталат (прим. N 6-10) и живица/динонилфталат (прим. N 11-13). В случае использования в композиции антиоксиданта - ионола он растворяется в пластификаторах перед добавлением последнего в живицу.

Из таблицы можно сделать следующие заключения: 1. Добавки пластификаторов в заявляемых концентрациях от 20 до 40 мас.% придают композициям высокую липкость (~0,6-0,7 кГс/см²), которая, хотя и уменьшается при выдерживании композиций в течение 24 дней, но сохраняет заметные значения. При соотношении живица/пластификатор, выходящем за рамки оптимального, отмечается либо заметное понижение липкости, либо ее изначально невысокое значение, мало изменяющееся во времени. Индивидуальная живица при самом высоком исходном значении липкости полностью твердеет за 24 часа с потерей липкости. Липкость пластификаторов была невысока.

2. Предел текучести, характеризующий работоспособность композиций, уменьшается с увеличением содержания пластификаторов. Однако значения его высоки и находятся в пределах 56-74^o (индивидуальные пластификаторы хладотекучи), т.е. превышают средние климатические температуры.

3. Наряду с липкостью и пределом текучести композициям с живицей свойственна биологическая активность, т.е. живица проявляет заявленные в изобретении совмещенные функции. В частности, показана высокая эффективность в отношении кладок непарного шелкопряда - гибель личинок составляла от 92 до 99%. В контрольном опыте выход гусениц составлял ~100%. Эффективность индивидуально взятых пластификаторов была низка (из-за стекания с кладок). Эффект живицы также невелик из-за образования ею хрупких растрескивающихся покрытий.

4. Добавки антиоксиданта - ионола в пределах - 0,01-0,1 мас.% оказывает стабилизирующее действие на композиции, замедляя падение липкости во времени (оп. 1 и 2, 4 и 5, 6 и 7, 9 и 10). На другие свойства композиций они не оказывают влияния.

Формула изобретения

1. Энтомологический клеевой состав для защиты лесных насаждений от вредителей, включающий функциональные компоненты со свойствами липкости, структурообразования, биологической активности и разбавителя, отличающийся тем, что в качестве функционального компонента с совмещенными свойствами используют живицу сосновую, а в качестве разбавителя - активные в отношении живицы сложноэфирные пластификаторы (дибутил-, диоктил- и динонилфталаты), взятые в количестве от 20 до 40 мас.%.

2. Состав по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит антиоксидант (2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол или ионол) в количестве 0,01 - 0,1 мас.% от клеевого состава.

РИСУНКИ

Рисунок 1