Пестицидная композиция, содержащая вязкоупругое поверхностно-активное вещество в качестве агента для борьбы против сноса и способ с ее использованием

Пестицидная композиция, содержащая вязкоупругое поверхностно-активное вещество в качестве агента для борьбы против сноса и способ с ее использованием

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к вязкоупругому поверхностно-активному веществу (ВУП) с двойной функцией, которое при применении в пестицидной композиции способно образовывать промежуточные паттерны брызг по сравнению с паттернами, образующимися разбрызгиванием воды и водного пестицидного раствора, содержащего гуаровую смолу, таким образом, представляющему собой способ уменьшения сноса небольших капель к нецелевым объектам, в то же время придавая большую эффективность действию пестицида.

Уровень техники

Снос брызг при применениях пестицида может экспонировать людей, дикую природу и окружающую среду к остаткам пестицидов, которые могут оказывать воздействие на здоровье и окружающую среду и причинять материальный ущерб.

В попытках уменьшить количество сноса небольших капелек во время разбрызгивания водного пестицидного раствора были предложены различные альтернативы. Например, в качестве агентов борьбы против сноса в сельском хозяйстве применяли растворимые в воде полимеры с высокой молекулярной массой, такие как гуаровая смола, ксантановая смола, полиакриламид и другие этиленненасыщенные мономеры. Общепринято считать, что полимеры, которые обеспечивают оптимальный контроль за сносом брызг, являются либо неионогенными (например, гомополимер акриламида) или имеют относительно низкое содержание анионов (например, 5-30% по массе), а также обладают относительно высокой собственной вязкостью, например, более 6 дл/г. Гуаровая смола является наиболее широко применяемым агентом для борьбы против сноса в настоящее время на мировом рынке. К сожалению, эти полимеры имеют различные недостатки. Их растворы имеют тенденцию обнаруживать необратимую потерю своей пригодности для применения вследствие того, что полимеры с большой молекулярной массой подвергаются механической деградации их полимерной цепи. Кроме того, как правило, требуется много времени для равномерного диспергирования или растворения полимеров с большой молекулярной массой в водных жидкостях, что может приводить к образованию множества больших и нерастворенных частиц, которые могут забивать разбрызгивающую форсунку. Кроме того, полимерные агенты для борьбы против сноса выполняют только одну задачу, состоящую в борьбе против сноса небольших капелек во время разбрызгивания.

Паттерн брызг играет важную роль при сносе небольших капелек. При разбрызгивании воды множество небольших жидких капелек образуют облако тумана, которое легко сносится ветром. При разбрызгивании водного раствора, содержащего гуаровую смолу, паттерн разбрызгиваемых капель изменяется так, что количество небольших капелек сильно снижается. Сокращение количества небольших капелек увеличивает размер капелек при неизменном объеме разбрызгивания. В действительности, увеличение размера капелек в типичном разбрызгиваемом растворе, содержащем гуаровую смолу в качестве агента для борьбы против сноса, часто является слишком большим так, что образуется много крупных капель, которые имеют тенденцию скатываться с листьев растений и растрачиваться впустую. За годы исследований установлено, что оптимальный паттерн брызг имеет распределение размеров капель в диапазоне 100-400 мкм.

Существует необходимость в разработке агента для борьбы против сноса на основе поверхностно-активного вещества, способного снижать снос небольших капель при разбрызгивании, а также усиливать действия пестицида без чрезмерного образования большого количества крупных капель при разбрызгивании. Известно, что различные поверхностно-активные вещества усиливают пестицидное действие путем изменения поверхностного натяжения воды, таким образом, увеличивая смачивание, впитывание и поглощение на поверхностях целевых видов растений.

Патент США № 4770814 раскрывает противотуманный агент с применением пары ВУП, состоящей из алкилтриметил четвертичного поверхностно-активного вещества с органической кислотой в качестве противоиона и органической соли с таким же ионом. Пример 1 (образец #2) в этом документе раскрывает композицию гербицида, содержащую 99,4% деионизированной воды, 0,23% салицилата цетилтриметиламмония, 0,27% салицилата натрия и 0,1% 2,4-Д кислотного гербицида. Показано, что эта композиция снижает количество капель небольшого размера по отношению к образцу, содержащему только воду.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение относится к вязкоупругому поверхностно-активному веществу (ВУП) с двойной функцией, которое при применении в пестицидной композиции, способно образовывать промежуточные паттерны брызг по сравнению с паттернами, образующимися разбрызгиванием воды и водного пестицидного раствора, содержащего гуаровую смолу. ВУП представляет собой азотсодержащее поверхностно-активное вещество, известное как алкоксилированное алкильное четвертичное поверхностно-активное вещество, алкиламинооксид, включая его алкоксилированные производные соединения, алкилбетаин, включая его алкоксилированные производные соединения, алкиламидоамин (в частности, диметилпропиламидоамин), включая его алкоксилированные производные соединения, алкиламидоамин (в частности, диметилпропиламидоамин) четвертичное поверхностно-активное вещество, включая его алкоксилированные производные соединения, алкиламидоамин (в частности, диметилпропиламидоамин) оксидное поверхностно-активное вещество, включая его алкоксилированные производные соединения и алкиламидоамин (в частности, диметилпропиламидоамин) бетаиновое поверхностно-активное вещество, включая его алкоксилированные производные соединения.

Подробное описание настоящего изобретения

Настоящее изобретение, в целом, относится к композиции и способу придания водным пестицидным композициям свойств сильной устойчивости к сносу при помощи одного или более ВУП. Более конкретно, настоящее изобретение относится к композициям, включающим, по меньшей мере, одно азотсодержащее ВУП в пестицидной композиции, где ВУП способно образовывать паттерны брызг промежуточные по сравнению с паттернами, образующимися разбрызгиванием воды и разбрызгиванием водного пестицидного раствора, содержащего гуаровую смолу, со сниженным количеством капель небольшого размера и крупных капель, одновременно придавая большую эффективность действию пестицида.

Следующие классы азотсодержащих ВУП полезны в качестве агентов борьбы против сноса в пестицидных композициях согласно настоящему изобретению.

где R представляет собой C₁₂-С₂₂ линейную или разветвленную, насыщенную или ненасыщенную углеводородную группу; AO представляет собой С₁-С₃ алкиленоксид; m=0-3; n=1-3; b=1-3; Z - отсутствует (или представляет собой пару электронов), C₁-C₄ алкил, гидроксилалкил, кислород или CH₂COO; X^- представляет собой подходящий анион (в этом случае N имеет положительный заряд), или отсутствует, когда Z - отсутствует (или представляет собой пару электронов), кислород или CH₂COO;

где R представляет собой C₁₂-C₂₂ линейную или разветвленную, насыщенную или ненасыщенную углеводородную группу; B=C₂-C₆ алкилен; p=0-5; V, D, Y, Z и E независимо друг от друга отсутствуют (или пара электронов), H (водород), C₁-C₄ алкил или полиалкоксидная группа с 1-3 алкоксидными единицами при условиях, что (1) V и D не могут отсутствовать одновременно и (2) выбор Y, Z и E позволяет только концевому атому азота быть третичным или четвертичным; X^- представляет собой подходящий анион(ы).

где R представляет собой C₁₂-C₂₂ линейную или разветвленную, насыщенную или ненасыщенную углеводородную группу; B=C₂-C₆ алкилен; p=0-5; W-H, CH₂COO или CH₂CH₂OH; V', Υ', Ζ', D', E' независимо отсутствуют (или представляют собой пару электронов), H (водород), C₁-C₄ алкил, полиалкоксидную группу с 1-3 алкоксидными единицами, O (кислород), CH₂COO, CH₂COO^-М⁺ или CH₂CH₂COO^-М⁺, где М представляет собой H, Na, K, Li, NH₄, моноэтаноламин, диэтаноламин, триэтаноламин, изопропиламин, диметиламин или диметиламидопропиламин (DMAPA) при условиях, что (1) структура содержит, по меньшей мере, одну амидоксидную, бетаиновую или иминопропинатную группу, (2) V' и D' не могут отсутствовать одновременно, и (3) выбор Υ', Ζ' и E' позволяет только концевому атому азота быть третичным или четвертичным.

Композиции по настоящему изобретению могут быть получены способами, известными специалисту в области техники, включая, но, не ограничивая ими, бутылочные и баковые смеси, и применение итоговой композиции может быть пред- или поствсходовым. Поствсходовое применение дает некоторые специфические преимущества.

Агент для борьбы против сноса на основе ВУП по настоящему изобретению может быть добавлен непосредственно в резервуар разбрызгивателя вместе с другими компонентами. При применении в качестве добавки в резервуар эффективное количество агента для борьбы против сноса, включающего, по меньшей мере, один ВУП по настоящему изобретению, в целом, имеет массовую концентрацию от 0,001% до 5,0%, в другом варианте осуществления от 0,01% до 1,0%. Аналогично, когда ВУП по настоящему изобретению применяют в пестицидной композиции (в бутылочной), оно присутствует в массовых концентрациях, обеспечивающих приблизительно от 0,001% до 5,0% в итоговом разведении для применения, в другом варианте осуществления приблизительно от 0,01% до 1,0% в итоговом разведении для применения.

Подходящие гербициды включают ацетохлор, ацифлуорфен, аклонифен, алахлор, аметрин, амидосульфурон, аминопиралид, амитрол, анилофос, асулам, атразин, азафенидин, азимсульфурон, беназолин, бенфлуралин, бенсульфурон-метил, бентазон, бифенокс, биланафос, биспирибак-натрий, бромацил, бромоксинил, бутахлор, бутроксидим, кафенстрол, карбетамид, карфентразон-этил, хлоридазон, хлоримурон-этил, хлоробромурон, хлортолурон, хлорсульфурон, цинидон-этил, циносульфурон, клетодим, кломазон, клопиралид, клорансулам-метил, клорсульфурон, цианизин, циклоат, циклосульфамурон, циклоксидим, далапон, десмедифам, дикамбу, диклобенил, дихлормид, диклосулам, дифлуфеникан, димефурон, димепипеат, диметахлор, диметенамид, дикват, диурон, эспрокарб, эталфлуралин, этаметсульфурон-метил, этофумесат, этоксисульфурон, фентразамид, флазасульфурон, флорасулам, флухлоралин, флуфенацет, флуметсулам, флумиоксазин, флуометурон, флупирсульфурон-метил, флурохлоридон, флуроксипир, флуртамон, фомесафен, форамсульфурон, глуфосинат, гексазинон, имазаметабенз-м, имазамокс, мазапик, имазапир, имазаквин, имазетапир, имазосульфурон, иодосульфурон, иоксинил, изопротурон, изоксабен, изоксафлутол, лактофен, ленацил, линурон, мефенацет, мезосульфурон-метил, мезотрион, метамитрон, метазахлор, метабензтиазурон, метобромурон, метолахлор, метосулам, метоксурон, метрибузин, метсульфурон-метил, молинат, MSMA, напропамид, никосульфурон, норфлуразон, оризалин, оксадиаргил, оксадиазон, оксасульфурон, оксифлуорфен, паракват, пендиметалин, фенмедифам, пиклорам, претилахлор, профоксидим, прометрин, пропанил, пропизохлор, пропоксикарбазон, пропизамид, просульфокарб, просульфурон, пирафлуфен-этил, пиразосульфурон, пиридат, пиритиобак, квинклорак, квинмерак, римсульфурон, сентоксидим, симазин, S-метолахлор, сулкотрион, сулфентразон, сульфосульфурон, тебутиурон, тепралоксидим, тербутилазин, тербутрин, тифенсульфурон-метил, тиобенкарб, тралкоксидим, три-аллат, триасульфурон, трибенурон-метил, триклопир, трифлоксисульфурон, трифлуралин, трифлусульфурон-метил, тритосульфурон и их смеси и комбинации. Предпочтительными гербицидами являются ацетохлор, атразин, дикамба, глуфосинат, паркват и их смеси и комбинации. Более предпочтительными гербицидами являются глифосат, атразин, дикамба и глуфосинат и их смеси и комбинации. Самыми предпочтительными гербицидами являются соли глифосата и глуфосинат-аммония. Когда гербицид является кислотой, он может быть применен в кислотной форме, хотя предпочтительно, чтобы гербицид находился в форме соли, выбранной, по меньшей мере, из одной из групп амина, лития, натрия, аммония или калия. Следует подчеркнуть, что когда в тексте появляется пестицид в виде тривиального названия без указания противоионов, оно обозначает как свою кислотную, так и солевую форму по всему описанию настоящего изобретения.

Другой вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой композицию фунгицида, обладающую улучшенными свойствами для борьбы против сноса, включающую ВУП в соответствии с настоящим изобретением. Примерами подходящих фунгицидов являются:

ацибензолар-S-метил, альдиморф, амисулбром, анилазин, азаконазол, азоксистробин, беналаксил, беноданил, беномил, бентиаваликарб, бинапакрил, бифенил, битертанол, бластицидин-S, боскалид, бромуконазол, бупиримат, каптафол, каптан, карбендазим, карбоксин, карпропамид, хлоронеб, хлороталонил, хлозолинат, медь, циазофамид, цифлуфенамид, цимоксанил, ципроконазол, ципродинил, дихлофлуанид, диклоцимет, дикломезин, диклоран, диэтофенкарб, дифеноконазол, дифлуметорим, диметиримол, диметоморф, димоксистробин, диниконазол, динокап, дитианон, додеморф, додин, эдифенфос, энестробин, эпоксиконазол, этаконазол, этабоксам, этиримол, этридиазол, фамоксадон, фенамидон, фенаримол, фенбуконазол, фенфурам, фенгексамид, феноксанил, фенпиклонил, фенпропидин, фенпропиморф, фентинацетат, фентинхлорид, фентингидроксид, фербам, феримзон, флузинам, флудиоксонил, флуморф, флуопиколид, флуоксастробин, флуквинконазол, флузилазол, флусульфамид, флутоланил, флутриафол, фолпет, фосетил-Al, фталид, фуберидазол, фуралаксил, фураметпир, гуазатин, гексаконазол, гимексазол, имазалил, имибенконазол, иминоктадин, иодокарб, ипконазол, ипробенфос (IBP), ипродион, ипроваликарб, изопротиолан, изотианил, касугамицин, крезоксимметил, ламинарин, манкозеб, мандипропамид, манеб, биологический материал, мепанипирим, мепронил, мептилдинокап, металаксил, металаксил-М, метконазол, метасульфокарб, метирам, метоминостробин, метрафенон, минеральные масла, органические масла, миклобутанил, нафтифин, нуаримол, октилинон, офурас, ориджин, оризастробин, оксадиксил, оксолиновая кислота, окспоконазол, оксикарбоксин, окситетрациклин, пефуразоат, пенконазол, пенцикурон, пентиопирад, фосфорная кислота и пикоксистробин, пипералин, полиоксин, бикарбонат калия, пробеназол, прохлораз, процимидон, пропамокарб, пропиконазол, пропинеб, проквиназид, протиокарб, протиоконазол, пираклостробин, пиразофос, пирибенкарб, пирибутикарб, пирифенокс, пириметанил, пироквилон, квиноксифен, квинтозен (PCNB), соли, силтиофам, симеконазол, спироксамин, стрептомицин, сера, тебуконазол, теклофталам, текназин (TCNB), тербинафин, тетраконазол, тиабендазол, тифлузамид, тиофанат, тиофанат-метил, тирам, тиадинил, толклофосметил, толилфлуанид, триадимефон, триадименол, триазоксид, трициклазол, тридеморф, трифлоксистробин, трифлумизол, трифорин, тритиконазол, валидамицин, валифенал, винклозолин, цинеб, цирам и зоксамид и их смеси и комбинации.

Все еще другой вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой композицию инсектицида, обладающую улучшенными свойствами для борьбы против сноса, включающую ВУП в соответствии с настоящим изобретением. Примерами подходящих инсектицидов являются: керосин или бура, растительные или природные органические соединения (никотин, пиретрин, стрихнин и ротенон), хлорированный углеводород (ДДТ, линдан, хлордан), органофосфаты (малатион и диазинон), карбаматы (карбарил и пропоксур), фумиганты (нафталин) и бензол (нафталиновые шарики), синтетические пиретроиды и их смеси и комбинации.

Не предполагается, что вышеуказанные списки конкретных пестицидов включают все возможные варианты.

И все еще другим вариантом осуществления настоящего изобретения является смесь любого гербицида, фунгицида и инсектицида, выбранных из вышеуказанных групп, обладающих улучшенными свойствами для борьбы против сноса, включающих ВУП в соответствии с настоящим изобретением.

Настоящее изобретение будет далее проиллюстрировано следующими неограничивающими примерами.

Пример 1

100 г тестируемого раствора получали согласно композиции из следующей таблицы. Если поверхностно-активное вещество ВУП образовывало в воде гель, то для улучшения растворения применяли нагревание (до ~60-70ºC). Смешивали при помощи магнитной мешалки до полного растворения образца (или равномерного диспергирования). Порядок добавления был не важен. Данные регистрировали на портативном компьютере 2207-71.

В следующей таблице C1 обозначает компоненту 1, C2 обозначает компоненту 2 и C3 обозначает компоненту 3. Appr обозначает вид, Ki viscosity cP обозначает кинематическую вязкость в сантипуазах, измеренную при помощи U-образного вискозиметра, модель Cannon 100 Z858.

ВУП-2C представляло собой экспериментальную смесь, включающую приблизительно 51% эруцилдиметиламидопропилбетаина, DR-2000 представляло собой коммерческий продукт на основе гуаровой смолы, применяемой в качестве агента для борьбы против сноса в сельском хозяйстве, Ethoquad E/12 представляло собой эруцил 2-ЭО четвертичный метилхлорид; Aromox APA-T представляло собой таллоудиметиламидопропиламин (DMAPA), Arquad 16-29 представляло собой С16 четвертичный триметилхлорид (29% активность в воде), Arquad SV-60 представляло собой четвертичный соевый триметилхлорид (60%), Arquad APA-E E представляло собой 80% эруцилдиметиламидопропилбетаин, Arquad 2HT-83E представляло собой ~83% четвертичный диталлоудиметилхлорид, Arquad 2C-75 представляло собой 75% четвертичный ди-кокодиметилхлорид, и Roundup®Original представляло собой коммерческий продукт от Monsanto, содержащий изопропиламиновую соль глифосата и таллоуаминовый этоксилат.

Измерения поверхностного натяжения проводили при помощи тензиометра Kruss 12 также при комнатной температуре.

Пример 2. Исследование воспроизводимости сноса

Способ: Получали по одному галлону каждого из вышеуказанных образцов (5 образцов включая воду). Во всех случаях применяли городскую водопроводную воду. Образцы получали за день до тестирования, чтобы гарантировать растворение образцов.

Каждый образец распыляли при помощи распылителя с баком и желтым носиком (обозначенным "XR teejet"). Для разбрызгивания применяли давление 30 фунт/кв.дюйм. Образец разбрызгивали в пластмассовое ведро объемом 5 галлон в течение 10 секунд и регистрировали массу разбрызганного образца. Для каждого образца делали четыре повторности. Уровень сноса определяли, наблюдая за облаком тумана в течение 10-секундных интервалов разбрызгивания.

Между тестированием образцов бак очищали ополаскиванием водой из-под крана.

Данные в примере 2 указали на то, что 1% IPA глифосат (62%) (образец A) и вода (Образец E) имели высокий уровень сноса (большое облако тумана). 1% IPA глифосат (62%)+0,1% DR-200 (образец B) имели самый низкий уровень сноса (наименьшее облако тумана). Образцы, содержащие поверхностно-активные вещества ВУП (образцы C и D), имели промежуточный (желательный) уровень сноса между образцом, содержащим только гуаровую смолу (образец B), и образцом 1% IPA глифосата (62%) (образец A).

Пример 3. Наблюдение за сносом для ручного переносного разбрызгивателя (данные, зарегистрированные на портативном компьютере 2207-97)

Тесты на снос проводили с применением ручного переносного разбрызгивателя (разбрызгивающая головка кат. # 30W8TS и бутыль для разбрызгивания кат. # 68WRT8). Тестируемые растворы добавляли в бутыль и разбрызгивающую головку прокачивали несколько раз при постоянном давлении до достижения однородного разбрызгивания.

Нормальный паттерн брызг с водой выглядел как мелкодисперсный туман, широкий паттерн (мелкодисперсный). Образцы, содержащие гуаровую смолу, демонстрировали другой паттерн, состоящий из тонкой, концентрированной струи брызг практически без видимого мелкодисперсного тумана (тонкий). Образцы с обозначением T/F имели смешанный паттерн этих двух видов. «>F» обозначает, что наблюдаемый паттерн брызг был очень мелкодисперсный.

Этот способ разбрызгивания оказался чувствительным и способным отражать небольшие изменения в характеристиках сноса.

Все образцы, содержащие гуаровую смолу, содержали небольшие плавающие глобулы после исходного смешивания. За ночь эти глобулы оседали на дно сосуда. Мы заметили, что паттерн брызг прозрачного верхнего слоя из образца с гуаровой смолой был таким же, как у исходных разбрызгиваемых образцов (тонкий).

1. Пестицидная композиция, обладающая улучшенным контролем сноса, где указанная композиция включает пестицид и эффективное количество агента для борьбы против сноса, где указанный агент для борьбы против сноса включает, по меньшей мере, одно азотсодержащее вязкоупругое поверхностно-активное вещество, и где вязкоупругое поверхностно-активное вещество представляет собой этоксилированный аминоксид с 2 ЭО единицами, со следующей структурой: где R представляет собой С₁₈-С₂₂ линейную или разветвленную, насыщенную или ненасыщенную углеводородную группу.

2. Композиция по п.1, в которой указанный пестицид выбран из инсектицида, фунгицида, гербицида или их комбинаций или смесей.

3. Композиция по п.2, в которой указанный гербицид не содержит 2,4-Д.

4. Композиция по п.1, в которой указанный пестицид представляет собой гербицид, и указанный гербицид выбран из глифосата, дикамбы, атразина, параквата или их комбинации или смеси.

5. Композиция по любому из предыдущих пунктов, в которой указанное вязкоупругое поверхностно-активное вещество применяют в качестве адъюванта в баковой смеси.

6. Композиция по любому из пп. 1-4, где указанное вязкоупругое поверхностно-активное вещество применяют в комбинации, по меньшей мере, с одним дополнительным полимером, выбранным из гуаровой смолы, ксантановой смолы и полиакриламида.

7. Способ уменьшения неблагоприятного сноса пестицидной композиции, который включает добавление к указанной композиции эффективного количества агента для борьбы против сноса, где указанный агент для борьбы против сноса включает, по меньшей мере, одно азотсодержащее вязкоупругое поверхностно-активное вещество, и где вязкоупругое поверхностно-активное вещество представляет собой этоксилированный аминоксид с 2 ЭО единицами, со следующей структурой: где R представляет собой С₁₈-С₂₂ линейную или разветвленную, насыщенную или ненасыщенную углеводородную группу.

8. Способ по п.7, в котором указанный пестицид выбран из инсектицида, фунгицида, гербицида или их комбинаций или смесей.

9. Способ по п.8, в котором указанный гербицид не содержит 2,4-Д.

10. Способ по п.7, в котором указанный пестицид представляет собой гербицид, и указанный гербицид выбран из глифосата, дикамбы, атразина, параквата или их комбинации или смеси.