CN116831123A - 一种含有双子表面活性剂的杀虫剂及应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含有双子表面活性剂的杀虫剂及应用，属于杀虫剂技术领域。杀虫剂包括：双子表面活性剂0.5‑1‰、增效剂0.3‑0.5‰、辅料0‑0.3‰、余量为水。本发明杀虫剂中含有的双子表面活性剂，其润湿性和渗透性强，在杀虫剂的配方中无需额外增加润湿剂和渗透剂，且双子表面活性剂的使用量少，在同等杀虫效果的前提下精简配方，降低杀虫剂的成本。双子表面活性剂能够快速渗透至蚊虫身体，配合脂肪酸蓖麻油酸协同封闭蚊虫蝇蠓身体内的气门使其窒息死亡。

Description

一种含有双子表面活性剂的杀虫剂及应用

技术领域

本发明涉及杀虫剂技术领域，具体涉及一种含有双子表面活性剂的杀虫剂及应用。

背景技术

蚊蝇是人畜共患病的重要传播者，还会对养殖业产生巨大影响，蚊蝇能够携带超过65种人畜共患病，还会滋扰畜禽安宁，导致畜禽躁动不安、减少躺卧时间、浪费饲料、减少奶肉蛋产量等。现有的杀灭方案主要分为物理灭杀和杀虫剂毒杀两种方式。而杀虫剂毒杀一般使用拟除虫菊酯类或使用火S-烯虫酯等昆虫生长调节剂杀虫剂，拟除虫菊酯类杀虫剂对鱼、虾、蟹等水生物毒性高，对环境有较大危害；S-烯虫酯等昆虫生长调节剂的杀虫原理是干扰蚊虫生长，使幼虫不能发育为成虫，该类生长调节剂对鱼、峰及蜻蜓蝴蝶影响小，成本高。现有杀虫剂或生长调节剂长期使用容易诱发蚊虫抗药性。目前也有通过提高杀虫剂渗透性，杀虫剂渗透至蚊虫内导致窒息而达到灭虫的，如公开号CN111820208A使用有机硅表面活性剂配合其他助剂在水中窒息蚊子幼虫；CN108184835A使用有机硅表面活性剂配合其他表活渗透剂，杀灭螨虫；但有机硅表面活性剂对鱼、水生物、牲畜等存在毒性，不利于养殖行业。

现有还通过物理和化学相结合的方式灭蚊虫。如公开号CN113519527A使用有机酸和表面活性剂溶液，通过将溶液雾化为气溶胶，表面活性剂使气溶胶粘附蚊虫翅膀，有机酸腐蚀蚊虫翅膀从而击倒蚊虫，但该技术方案使用原料偏多，成本高，同时有机酸会对设备、房屋产生腐蚀，还会对牲畜产生危害。

公开号CN109964932A通过表面活性剂椰油酰甘氨酸钠、渗透剂油酸甲酯、润湿剂异构十醇聚氧乙烯、抗氧化剂2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚多种表面活性剂进行复配，通过稀释液快速渗入昆虫的气门并进行封闭，使害虫窒息而死，主要用于鳞翅目害虫幼虫和螨的防治。公开CN104186463A公开了水基卫生杀虫气雾剂及其制备方法，其采用了是拟除虫菊酯类杀虫剂、表面活性剂、缓蚀抗腐剂、渗透剂、润湿剂等。这些灭虫剂成分均比较复杂，均额外增加了渗透剂和润湿剂，提高了成本高。

综上所述，现有的杀虫剂主要使用拟除虫菊酯类、有机硅表面活性剂或其他表面活性剂复配，为了增加杀虫效果，其中一般额外添加渗透剂和润湿剂等物质，成本高，配方复杂。因此需要提供一种高效低毒、避免产生抗药性、降低成本的环保型杀虫剂。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种含有双子表面活性剂的杀虫剂，通过物理原理杀灭蚊虫蝇蠓，用量少，成本低，且环境友好。

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种含有双子表面活性剂的杀虫剂，按照质量百分数计包括：

(a)双子表面活性剂0.5-1‰，所述双子表面活性剂的结构式为：

其中R1为C6-C8的烷基，所述R2为C2-C4的烷基；所述Z⁺为Na⁺、K⁺、NH₄ ⁺中的任意一种；

(b)增效剂0.3-0.5‰；

(c)辅料0-0.3‰；

(d)余量为水。

进一步的，所述R1为正己基、正辛基、异辛基和仲辛基中的任意一种。

进一步的，所述增效剂为蓖麻油酸。

进一步的，所述辅料为柠檬酸、柠檬酸钠、植物精油中的任意一种或几种。

进一步的，所述植物精油包括桉叶精油、薄荷精油、丁香精油、玫瑰花精油、柠檬精油、茉莉花精油、陈皮精油、茶树精油、肉桂精油、香茅精油、艾叶精油、洋甘菊精油中的一种或几种。

进一步的，所述杀虫剂的制备方法为：将双子表面活性剂、增效剂、辅料和水充分混合成均匀液体，即得杀虫剂。

本发明还公开了一种含有双子表面活性剂的杀虫剂在防治禽畜牧养殖场蚊虫蝇蠓的应用。

本发明含有双子表面活性剂的杀虫剂及应用，其有益效果在于：

(1)本发明杀虫剂主要采用磺酸盐阴离子型双子表面活性剂和蓖麻油酸作为主要作用成分，该双子表面活性剂中因为存在酯基和酰胺基，形成不对称的阴离子双子表面活性剂，酰胺基属于极性基团，含有酰胺基的表面活性剂更易通过分子间氢键或偶极矩相互作用，使吸附层表面活性剂分子更紧密排列，从而增强表面活性，提高琥珀酸辛酯磺酸盐水剂的润湿渗透性。作为喷雾杀虫剂强力附着在蚊虫蝇蠓的翅膀和表皮，蚊虫因药物的附着和润湿失去飞行能力被击倒。蓖麻油酸影响蚊虫蝇蠓的飞行控制、感官，使其难以飞行影响觅食效率；并可进一步促使蝇较蚊虫更大体型的昆虫厌食禁食并最终死亡，提高杀虫剂灭杀率。本发明的双子表面活性剂能够快速渗透至蚊虫身体，配合脂肪酸蓖麻油酸协同封闭蚊虫蝇蠓身体内的气门使其窒息死亡。

(2)本发明杀虫剂中含有的双子表面活性剂，其润湿性和渗透性强，在杀虫剂的配方中无需额外增加润湿剂和渗透剂，且双子表面活性剂的使用量少，在同等杀虫效果的前提下精简配方，降低杀虫剂的成本。

(3)本发明杀虫剂双子表面活性剂中包含了酯基和酰胺基，引入酰胺基后，毒性大大降低。且该双子表面活性剂中不含有氯离子、氟等物质，且属于阴离子表面活性剂，进一步降低了本杀虫剂的毒性，且含量少，对人体和生禽畜牧的影响较小。

(4)本发明杀虫剂采用的是物理原理对蚊虫蝇蠓进行击杀，不存在抗药性，能够长期重复使用。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种含有双子表面活性剂的杀虫剂，按照质量百分数计包括：

(a)双子表面活性剂0.5-1‰，所述双子表面活性剂的结构式为：

其中R1为C6-C8的烷基，所述R2为C2-C4的烷基；所述Z⁺为Na⁺、K⁺、NH₄ ⁺中的任意一种；

(b)增效剂蓖麻油酸0.3-0.5‰；

(c)辅料0-0.3‰；

(d)余量为水。

需要进一步说明的是，R1为正己基、正辛基、异辛基和仲辛基中的任意一种。

需要进一步说明的是，本发明中双子表面活性剂的制备方法，包括以下步骤：

①将原料C2-C4的烷基醇胺与顺酐在催化剂无水醋酸钠和溶剂的存在下、60-100℃温度下经酰胺化酯化反应2h得到中间体；

②向中间体中加入C6-C8的脂肪醇和固体酸催化剂，在120-180℃的温度下双酯化反应得到双子马来酸双酯；

③在水存在的条件下向双子马来酸双酯中加入磺化剂硫酸氢钠和助催化剂，在100-120℃的温度下进行磺化6h，得到磺酸盐双子表面活性剂。

步骤①中C2-C4的烷基醇胺为乙醇胺、丙醇胺和丁醇胺中的任意一种；所述C2-C4的烷基醇胺与顺酐的摩尔比为1:2.0-2.5。本实施例中C2-C4的烷基醇胺与顺酐的摩尔比优选为1:2.1

步骤①中催化剂无水醋酸钠的加入量为C2-C4烷基醇胺与顺酐质量总和的0.5-1％。本实施例中催化剂无水醋酸钠的加入量优选为C2-C4烷基醇胺与顺酐质量总和的0.5％。

步骤①中的溶剂为环己烷，或正庚烷，或甲苯，或二甲苯；本实施例中优选为甲苯。

步骤②中所述C6-C8的脂肪醇为正己醇、正辛醇、异辛醇和仲辛醇中的任意一种；优选为异辛醇和仲辛醇中的任意一种；所述C6-C8的脂肪醇的添加量以顺酐计，摩尔比为顺酐:脂肪醇＝1:1.1；固体酸催化剂为HND-26，且固体酸催化剂的加入量为顺酐重量的0.5-3％。本实施例中固体酸催化剂的加入量优选为顺酐重量的2％。

步骤③中磺化剂为亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、亚硫酸氢铵中的任意一种，本实施例磺化剂优选为亚硫酸氢钠。磺化剂的添加量与顺酐的摩尔比为：顺酐:亚硫酸氢钠＝1:(1-1.2)，本实施例中最优选为顺酐:亚硫酸氢钠＝1:1.05。

步骤③中助催化剂为乙醇和二甲基亚砜按照摩尔比1:1的比例组成的混合物；助催化剂的加入量为双子马来酸双酯重量的0.3-0.6％。本实施例中助催化剂的加入量优选为双子马来酸双酯重量的0.5％。

步骤③中水的加入量以顺酐的质量比为：顺酐:水＝1:1.2。

需要进一步说明的是，辅料为柠檬酸、柠檬酸钠、植物精油中的任意一种或几种。植物精油包括桉叶精油、薄荷精油、丁香精油、玫瑰花精油、柠檬精油、茉莉花精油、陈皮精油、茶树精油、肉桂精油、香茅精油、艾叶精油、洋甘菊精油中的一种或几种。

需要进一步说明的是，本发明含有双子表面活性剂的杀虫剂的制备方法为：将双子表面活性剂、增效剂、辅料和水充分混合溶解成均匀液体，即得杀虫剂。

表1为本发明含有双子表面活性剂的杀虫剂的实施例1-18的具体组分，按照质量百分比为：

表1实施例1-18各组分分配表

对比例1

杀虫剂，采用含量1‰的胺氯菊酯浑浊水溶液。

本对比例中杀虫剂制备方法：将胺氯菊酯原药加入水中，常温下搅拌1小时，获得浑浊水溶液。

对比例2

杀虫剂，采用含量1‰的有机硅水溶液。

对比例3

杀虫剂，采用含量1‰的四氟甲醚菊酯浑浊水溶液。

本对比例中杀虫剂制备方法：将四氟甲醚菊酯原药加入水中，常温下搅拌1小时，获得浑浊水溶液。

对比例4

杀虫剂，采用含量1‰的炔咪菊酯浑浊水溶液。

本对比例中杀虫剂制备方法：将炔咪菊酯原药加入水中，常温下搅拌1小时，获得浑浊水溶液。

对比例5

杀虫剂，采用含量1‰的氯氟醚菊酯水溶液。

本对比例中杀虫剂制备方法：将氯氟醚菊酯原药加入水中，再加入丙二醇作为溶剂，丙二醇的质量为杀虫剂质量的15％，常温下搅拌1小时，获得氯氟醚菊酯水溶液。

对比例6

杀虫剂，包括双子表面活性剂1‰，余量为水，其中双子表面活性剂的与实施例1相同。

对比例7

杀虫剂，包括双子表面活性剂1.3‰，余量为水，其中双子表面活性剂的与实施例1相同。

对比例8

杀虫剂，包括蓖麻油酸1.3‰，余量为水。

本对比例中杀虫剂制备方法：将蓖麻油酸加入水中，常温下搅拌1小时，获得浑浊水溶液。

设置空白组，空白组为清水。

试验检测

一、蚊子杀灭效果

以GB_T 13917.1-2009《农药登记用卫生杀虫剂室内药效试验及评价第1部分_喷射剂》，4.2喷雾实验进行灭杀效果验证。分别将30只蚊子置入不同的圆筒内，分别采用实施例1-18和对比例1-8得到的杀虫剂进行喷雾实验。按照1.43ml/m³的有效剂量将药液喷入圆筒内，立即用胶塞塞住圆孔，1min后，将拉板抽掉并计时，同时记录每段时间所击倒的试虫数，20min后分别将圆筒内的试虫转移到不同的清洁器皿中，恢复正常饲养，观察72h每个清洁器皿中试虫的死亡数，计算50％的蚊子被击倒的时间(KT₅₀)和死亡率，试验重复3次，同时设空白对照组，得到的结果如表2所示：

表2不同杀虫剂对蚊子的杀灭效果

备注：表2中“-”代表击倒数始终小于50％，无数据)。

从表2可以看出，实施例1-18采用的本发明杀虫剂的KT₅₀在3min以内，大部分在2min内，且实施例1、实施例2、实施例6-实施例10对蚊子的杀灭效果更好，KT₅₀在1min内，具有高效，快速的杀灭效果。

从实施例1与对比例6-9可以看出，只加入本发明的双子表面活性剂，灭蚊效果高于现有技术常规灭蚊成分，但加入了蓖麻油酸后，能够进一步提升双子表面活性剂的灭蚊效果。而只含有蓖麻油酸(对比例8)的杀虫剂的灭蚊效果较差，因为蓖麻油酸难溶于水无法分散，无法实现灭杀效果。由此说明单纯的双子表面活性剂灭杀效果有限，单纯的蓖麻油酸无灭杀效果。而本发明杀虫剂，双子表面活性剂对蓖麻油酸具有增溶分散的效果，蓖麻油酸对双子表面活性剂具有增效的作用，两者组合实现协同作用，灭蚊效果好。

二、苍蝇杀灭效果

以GB_T 13917.1-2009《农药登记用卫生杀虫剂室内药效试验及评价第1部分_喷射剂》，4.2喷雾实验进行灭杀效果验证。分别将30只苍蝇置入不同的圆筒内，分别采用实施例1-18和对比例1-8得到的杀虫剂进行喷雾实验。按照1.43ml/m³的有效剂量将药液喷入圆筒内，立即用胶塞塞住圆孔，1min后，将拉板抽掉并计时，同时记录每段时间所击倒的试虫数，20min后分别将圆筒内的试虫转移到不同的清洁器皿中，恢复正常饲养，观察72h每个清洁器皿中试虫的死亡数，计算50％的苍蝇被击倒的时间(KT₅₀)和死亡率，试验重复3次，同时设空白对照组，得到的结果如表3所示：

表3不同杀虫剂对苍蝇的杀灭效果

组别	KT50(MIN)	24h死亡率	48h死亡率	72h死亡率
					实施例1	1.36	92	100	100
实施例2	1.50	91	100	100
					实施例7	1.45	93	100	100
实施例8	1.54	90	100	100
					实施例9	1.65	84	100	100
实施例11	2.77	83	100	100
					实施例12	2.86	81	100	100
实施例17	2.33	86	100	100
					实施例18	2.29	85	100	100
对比例1	-	14	21	21
					对比例2	2.85	36	40	40
对比例3	-	9	13	17
					对比例4	-	5	5	7
对比例5	3.47	76	92	100
					对比例6	1.51	73	76	77
对比例7	1.43	75	77	77
					对比例8	-	0	0	0
空白组	-	0	0	0

备注：表3中“-”代表击倒数始终小于50％，无数据)。

三、蠓杀灭效果

以GB_T 13917.1-2009《农药登记用卫生杀虫剂室内药效试验及评价第1部分_喷射剂》，4.2喷雾实验进行灭杀效果验证。分别将30只蠓虫置入不同的圆筒内，分别采用实施例1-18和对比例1-8得到的杀虫剂进行喷雾实验。按照1.43ml/m³的有效剂量将药液喷入圆筒内，立即用胶塞塞住圆孔，1min后，将拉板抽掉并计时，同时记录每段时间所击倒的试虫数，20min后分别将圆筒内全部试虫转移到不同的清洁器皿中，恢复正常饲养，观察72h死亡试虫数，计算50％的蠓虫被击倒的时间(KT₅₀)和死亡率，试验重复3次，同时设空白对照组，得到的结果如表4所示：

表4不同杀虫剂对蠓的杀灭效果

组别	KT50(MIN)	24h死亡率	48h死亡率	72h死亡率
					实施例1	0.73	100	100	100
实施例2	0.68	100	100	100
					实施例7	0.58	100	100	100
实施例8	1.54	100	100	100
					实施例9	1.65	100	100	100
实施例11	2.77	100	100	100
					实施例12	2.86	100	100	100
实施例17	2.33	100	100	100
					实施例18	2.29	100	100	100
对比例1	9.64	30	34	42
					对比例2	2.85	73	76	81
对比例3	8.33	16	16	16
					对比例4	7.73	18	18	18
对比例5	4.06	95	100	100
					对比例6	0.65	87	87	87
对比例7	0.59	87	90	91
					对比例8	-	0	0	0
空白组	-	0	0	0

备注：表4中“-”代表击倒数始终小于50％，无数据)。

从表3和表4可以看出，实施例1-18对于蚊虫蝇蠓均有良好的灭杀效果，但对比例1、对比例3和对比例4效果不佳，特别是针对苍蝇的击倒效果低于50％，该指标不达标。拟除虫菊酯原药不溶于水，直接搅拌难以混合均匀，导致杀虫效果低，用量大，杀虫成分利用率低，且大量使用污染环境。在实际使用过程中，蚊香液需额外添加乙醇、丙二醇等低级醇溶剂，气雾剂需添加芳香族溶剂，其增加成本。对比例5添加丙二醇混合为均相溶液后，效果明显改善，但其击倒速率仍旧低于实施例1-18。

由对比例6可知，在未添加增效剂蓖麻油酸的情况下，双子表面活性剂虽能更迅速击倒实验害虫，但后续灭杀效果不足。特别是针对苍蝇这种体型更大的昆虫，标准喷雾量下难以实现完全灭杀。

双子表面活性剂帮助蓖麻油酸在水中分散，并在接触昆虫后协助蓖麻油酸在体表铺展。蓖麻油酸改变昆虫的飞行和进食达到灭杀效果。

四、毒理学试验

(1)参照《GB/T 31270.12-2014化学农药环境安全评价实验准则——第12部：鱼类急性毒性试验》，以鲤鱼的96h半数致死浓度检测化合物的急性鱼毒。

实验对象：鲤鱼100条成鱼；

实验药物：实施例1-18中的双子表面活性剂。

试验结果：鲤鱼在实施例1-18中的双子表面活性剂的浓度100mg a.i./L未出现死亡，通过此判定本发明的双子表面活性剂为无毒。

(2)参照《GB/T 31270.12-2014化学农药环境安全评价实验准则——第20部：家畜短期饲喂毒性试验》，以猪的24d半数致死浓度检测化合物的急性毒性。

实验对象：成年性成熟猪5只；

实验药物：实施例1-18中的双子表面活性剂。

试验结果：仔猪在给药实施例1-18中的双子表面活性剂5000mg/kg未出现死亡，通过此判定本发明的双子表面活性剂为无毒。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

最后应说明的是：本发明实施例公开的仅为本发明较佳实施例而已，仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各项实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各项实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种含有双子表面活性剂的杀虫剂，其特征在于：按照质量百分数计包括：

(a)双子表面活性剂0.5-1‰，所述双子表面活性剂的结构式为：

其中R1为C6-C8的烷基，所述R2为C2-C4的烷基；所述Z⁺为Na⁺、K⁺、NH₄ ⁺中的任意一种；

(b)增效剂0.3-0.5‰；

(c)辅料0-0.3‰；

(d)余量为水。

2.根据权利要求1所述含有双子表面活性剂的杀虫剂，其特征在于：所述R1为正己基、正辛基、异辛基和仲辛基中的任意一种。

3.根据权利要求1所述含有双子表面活性剂的杀虫剂，其特征在于：所述增效剂为蓖麻油酸。

4.根据权利要求1所述含有双子表面活性剂的杀虫剂，其特征在于：所述辅料为柠檬酸、柠檬酸钠、植物精油中的任意一种或几种。

5.根据权利要求4所述含有双子表面活性剂的杀虫剂，其特征在于：所述植物精油包括桉叶精油、薄荷精油、丁香精油、玫瑰花精油、柠檬精油、茉莉花精油、陈皮精油、茶树精油、肉桂精油、香茅精油、艾叶精油、洋甘菊精油中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的含有双子表面活性剂的杀虫剂，其特征在于：杀虫剂的制备方法为：将双子表面活性剂、增效剂、辅料和水充分混合成均匀液体，即得杀虫剂。

7.一种根据权利要求1-6任一项所述的含有双子表面活性剂的杀虫剂在防治禽畜牧养殖场蚊虫蝇蠓的应用。