载体（Carrier）或填料（Filler ）在农药剂型加工中是一种惰性物质，其主要作用是确保加工产品中农药有效成分的含量，并将原药有效成分与加入的表面活性剂等其他成分分散形成均匀的混合物，保持产品应有的分散性和流动性；同时改善产品的性能，且能安全和方便地在水中稀释后使用。

通常吸附能力强的物质如硅藻土、膨润土、凹凸棒土、白炭黑称之为载体，常用来作为制造高浓度粉剂、可湿粉剂或颗粒剂的基质，也可作为可湿粉剂和水分散粒剂等产品的填料使用。吸附能力低或中等的物质，如滑石、叶蜡石、粘土（如高岭土、陶土等）一类物质，一般用来制备低浓度粉剂、水分散粒剂、可分散片剂等产品称之为填料（Filler）或稀释剂（Diluent）。无论是“载体”或“填料”都是为了荷载或稀释农药的惰性成分，赋予农药剂型产品具有流动性、分散性和方便的使用。

载体或填料通常具有以下的性能：

1.与农药有效成分有好的相配性，

2.对农药有效成分有好的吸附能力，

3.它们均是自由流动的粉体，

4.有适宜的堆积密度，

5.除应用于粉剂和粒剂情况外，都应该能在水中分散。

载体或填料最重要的特点是吸附能力，它的主要作用是把农药有效成分展布分配到大多数细粒子上，并可在整个粒子范围内均匀分布。除了有窄分布的细粒子是重要的因素之外，堆积密度也将决定农药有效成分的覆盖度、风的漂移、叶面渗透、在水中沉降，以及剂型处理难易程度等因素。当选择一种载体或填料时，它们与农药有效成分的相配性也是需要考虑的另一个重要因素。

实践中发现加工的农药固体产品中，有许多农药有效成分在长期高温贮藏时，发现其化学稳定性会变差。究其最主要的原因，往往是与使用的载体或填料粒子上存在着酸式、碱式和催化活性点有关。此时，当加入象乙二醇类、乙二醇醚类、环己醇或长链醇类等脱活剂，可以对该剂型产品起到稳定作用。载体或填料的类别和它们的吸附能力数据，分别示于表1和表2。

从表2可见，二氧化硅和凹凸棒土具有优良的吸油能力，其余的载体具有中等或低的吸附能力。表3示出了几种载体或填料产品的粒径和容量。

2.1 白炭黑（Silica）

白炭黑为白色粉末状的无定形硅酸和硅酸盐产品的总称，是人造的水合二氧化硅，分子式可用SiO2·nH2O来表示。特点是比表面积大、吸油能力强、分散性能好，且白炭黑中SiO2的含量越高性能越好。白炭黑主要有沉淀法生产的二氧化硅、气相法生产的二氧化硅、超细二氧化硅凝胶和气凝胶等产品。白炭黑产品为多孔性物质，用S-4800扫描电子显微镜（SEM）对白炭黑干燥样品观看，直径约在600nm以下，其比表面积大，很易聚集在一起。

白炭黑一般在剂型加工中用作载体或填料，特别是可用来加工高含量可湿粉剂和含有液体农药成分的可湿粉载体。其疏松、质轻、密度小的特点，可以得到润湿性、悬浮率和贮存稳定性好的可湿粉产品。且在水分散剂配方中只需加入少量白炭黑，就可以提高流动性，也可起着崩解剂作用。在悬浮剂中加入一定量（约10%）白炭黑，能帮助低熔点农药有效成分的研磨，不使其融化。也可用作辅助的粘度调节剂（如与黄原胶等一起）使用，这些应用都取得了不错的效果。使用白炭黑唯一的不足之处，在于其价格明显要高于其他常用载体或填料，但是当它常与其他载体或填料混合使用时，也可取得较好的效果。

沉淀法二氧化硅产品外观为白色疏松粉末，粒子极细、质轻、松密度小（0.25g/m3）、比表面积大，一般在200m2/g以上，饱和吸油率约为195%。

沉淀法二氧化硅产品是由硅酸钠和硫酸用湿法生产的产品，其工艺的反应式为：

Na2SiO3+H2SO4→SiO2+Na2 SO4+H2O（温度＜100℃）。

沉淀法二氧化硅产品都含有原生颗粒，尤其是国外沉淀法生产的SIPERNAT®二氧化硅（赢创德固赛公司）产品，所有SIPERNAT®产品含有原生粒子，它们连接起来形成大的聚集体。这些聚集体形成高度孔状的海绵结构，可以吸收多至本身重量三倍的液体，吸收液体（如水）将水分和粘粉转换成流动性好的粉。

赢创德固赛公司生产的不同牌号SIPERNAT®产品，可以用作液体活性物的载体，或者在配方中作为助流剂和抗结块剂使用，在种衣剂中疏水产品可作为粘度调节剂或研磨助剂使用，其适合固体配方的二氧化硅产品牌号，列于表4。

气相法生产的二氧化硅比表面积特别大，但价格昂贵；除了特殊情况外，在农药加工固体产品中都使用沉淀法生产的白炭黑产品。不同厂家由于原料质量不同，操作条件不同，生产的白炭黑产品的理化性质也有所不同。但用作农药有效成分的载体，原则要求白炭黑产品的纯度高、杂质少、水分低、比表面积大、吸附能力强、分散性能好是首选。

例如赢创德固赛公司气相法生产的二氧化硅“AEROSIL®”是一种高纯度，非常细的二氧化硅产品。气相法生产二氧化硅过程是用四氯化硅（SiCl4）通入氢气和氧气在连续火焰下水解，得到二氧化硅和盐酸，反应式如下：

SiCl4+2H2+O2→SiO2+4HCl（温度＞1000℃）

在生产过程中，原生粒子聚集成链状的聚集体。AEROSIL®气相二氧化硅产品的表面存在硅氧烷醇基团（Si-OH），这些基团的存在决定了该产品在液体体系中，可作为粘度控制和抗沉降剂的应用。当该产品分散在液体中，硅氧烷醇基团互相作用形成一可逆的三维网状结构；当在机械力（如搅拌或振动）作用下，该结构遭受到破坏，体系变稀成为液体，粘度下降。去除机械力后，体系静止后，三维网状结构重新形成，粘度回复到起始值，这种过程称为“触变”现象，在研制的悬浮剂中具有“触变”性的产品，具有最好的贮存稳定性能。

气相二氧化硅AEROSIL®产品也有不同牌号，用于不同剂型产品中，可获得十分好的效果。如含有亲水的AEROSIL®200的气相二氧化硅产品，在悬浮剂配方中可单独作为增稠剂使用，也可与有机增稠剂黄原胶一起使用来提高悬浮剂产品对温度的稳定性。它与有机增稠剂黄原胶相比，二氧化硅由于是惰性物质，而不会产生细菌，故悬浮剂配方中可无需使用防霉剂。

含有疏水的AEROSIL®R974和AEROSIL®R972的气相二氧化硅产品，在特定的屈服值下比亲水的AEROSIL®200的气相二氧化硅产品能够得到更低的粘度。因此，常使用在可分散油悬浮剂（OD）产品中，用来稳定含有不同非水介质，如植物油（大豆油、玉米油，以及植物油甲基酯等）、油酸甲酯体系和矿物油体系，在不同浓度下剪切变稀效应。与OD产品中使用增稠剂相比，可不用水的活化，且二氧化硅是具有稳定的质量的无定型合成产品，不含任何危险的结晶杂质，这对配方生产过程中得到高稳定的质量是很重要的。

白炭黑的电镜图如下：平均粒径≈5μm

2.2 硅藻土

硅藻土的主要成分是二氧化硅，化学组成可用SiO2·nH2O来表示，它是一种由生物成因的硅质沉积岩。硅藻土种类繁多，形态各异，有圆盘状、筛管状、椭圆状、棒状、舟状和堤状等。用扫描电子显微镜（SEM）对干燥样品观看，它具有很多微孔，比表面积大，吸附能力强，特别对液体吸附能力很强。因此被广泛用来制作高含量可湿粉剂和母粉的载体，尤其是适合用作加工液体农药有效成分和低熔点农药有效成分加工成高含量的可湿粉剂和水分散粒剂的载体；或者与吸附容量小的载体配伍使用，作为可湿粉剂和水分散粒剂的复合载体，以保证制剂的流动性。

硅藻土在国内的许多省份如山东、吉林、浙江、四川等地都有，主要是经过焙烧、粉碎和分级得到成型产品，一般要求其含量至少在75%以上，有机质含量4%以下。硅藻土多数为质轻、硬度小、易粉碎、固结性差、干燥粉末密度低（0.08～0.25g/cm3）、能浮于水面上、pH值6～8，是加工可湿粉剂的理想载体。硅藻土的颜色与其纯度有关，高纯度的硅藻土近乎于白色。

硅藻土的电镜图如下：平均粒径≈5μm

2.3 高岭土

高岭土主要是由富含铝硅酸盐的火成岩和变质岩在酸性介质的环境里，经风化或低温热液交叉变化的产物。主要成分为二氧化硅与三氧化二铝组成的，化学组成可用Al4 （SiO4O10）·（OH）8来表示。纯净高岭土的外观为白色粉末，一般由于掺杂其他矿物而带上深浅不一的黄褐、红等各种色调。高岭土晶体结构是由一层硅氧四面体层与一层“氢氧铝石”八面体层相结合形成一个晶层单元。高岭土比表面积和孔隙率不大、吸附容量低、阳离子交换容量小、流动性好。用扫描电子显微镜（SEM）对干燥样品观看高岭土表面形状呈假六方板状，为稍厚的六方板状晶形，有的晶形较好，有的则不很完整。

高岭土的电镜图如下：平均粒径≈8μm

高岭土价格低廉、易得、硬度小、易粉碎、干燥粉末密度低（0.26～0.79g/cm3）、能浮于水面上、pH值6～8，在水中容易分散。纯净的高岭土为白色，有时有颜色主要与其含有的杂质有关。

高岭土适合作为低含量可湿粉剂的填料，不适合作为液体农药有效成分和高含量的可湿粉的载体。由于其价格低廉，故常与吸附性强的硅藻土、凹凸棒土、白炭黑配伍用作液体农药有效成分或低熔点高粘度农药有效成分的复合载体使用。

高岭土潮湿后具有粘性和可塑性，因此常用作农药水分散粒剂产品的填料。如刘勤冬用高岭土为填料，通过对润湿分散剂、助崩解剂等助剂的筛选，确定了40%烯酰吗啉WG配方为：烯酰吗啉（95%）40%（折百）、萘磺酸盐分散剂6%、丁基萘磺酸钠2%、果糖0.3%，填料高岭土补足至100%。得到产品经检测各项技术指标均符合水分散粒剂的指标要求，产品烯酰吗啉含量40.2%、润湿时间13s、悬浮率92.2%、崩解时间48s、水分1.2%、pH值6.8和熱贮分解率2.8%。

2.4膨润土

膨润土是以蒙脱石为主要成分（含量约为85～90%）的粘土类矿物，蒙脱石种类繁多，结构差异也较大。从扫描电子显微镜（SEM）看到蒙脱石呈现出较大不规则或花瓣状分布的弯曲片层，片层之间有空隙，显示出它具有很大的比表面积，膨润土的一些性质也都是由蒙脱石所决定的。它是由火山凝灰岩或火山玻璃状熔岩经自然风化而成，一般为块状或土状。  

膨润土不是纯物质，常含有少量长石、石英、贝来石、方解石等物质，没有结构置换的蒙脱石的理论分子式为Al4Si8O20（OH）4·nH2O，实际上蒙脱石的化学组成复杂，变化不定，以通式Nax（H2O）4｛（Al2-x Mgx）［Si4O10］（OH）2｝表示。膨润矿石为细小鳞片状，具有油脂光泽，有滑腻感，颜色为黄色或黄绿色，粉末为纯白色。

蒙脱石结构是由两个硅氧四面体夹一层铝氧八面体组成的2:1型晶体结构，由于蒙脱石晶胞形成的层状结构存在某些阳离子，如Cu、Mg、Na、K等；且这些阳离子与蒙脱石晶胞的作用很不稳定，易被其它阳离子交换，故具有较好的离子交换性。蒙脱石层间阳离子为Na+时称为钠基膨润土；层间阳离子为Ca2+时称为钙基膨润土；层间阳离子为H+时称为氢基膨润土(活性白土、天然漂白土-酸性白土)；层间阳离子为有机阳离子时称为有机膨润土。膨润土产品90%以上是钙基土，其次为钠基土，主要是经湿法选制、烘干、粉碎等工艺得到成型产品。

膨润土具有很大的比表面积（250～500m2/g），有一种绿色膨润土的比表面积高达800 m2/g。膨润土由于有很大的比表面积，因此吸附能力和吸附容量都很大，有的膨润土甚至能吸入的物质相当于自身质量的30～50倍。它有较高的离子交换容量，阳离子交换容量特别大，可高达90mmol/100g土。它具有较强的吸水膨胀能力，在水中能吸附大量水分子而膨胀成极细的粒子，能长时间处于悬浮状态，形成稳定的悬浮液。加入少量水，膨润土膨胀而形成胶溶液，可使悬浮体系增稠，防止颗粒絮凝和沉降。膨润土遇水易膨胀成极细的粒子，其作填料使用，有助于固体制剂崩解和分散，因此膨润土特别适合用作可湿粉剂和水分散粒剂的填料。如李万梅等用膨润土作为制备90%莠去津WG的填料，配方为：膨润土90%（折百）、木钠0.5%、烷基萘磺酸盐0.5%、壬基酚聚氧乙烯醚1.0%、尿素2%、丙烯酸共聚物1%，膨润土补足100%。

膨润土在水中分散性好，并具有一定的悬浮性、触变性，所以也常在悬浮剂中使用，它与其他增稠剂如黄原胶等配伍使用，能够得到贮存稳定性非常好的悬浮剂产品。

2.5轻质碳酸钙

轻质碳酸钙是人工合成制造的产品，分子式为CaCO3，与天然碳酸钙相比，因纯度高，几乎无任何杂质，质量轻，所以又称为轻质碳酸钙。主要生产工艺是将石灰石等原料煅烧生成石灰（主要成分为氧化钙）和二氧化碳，加水消化石灰生成石灰乳（主要成分为氢氧化钙），然后再通入二氧化碳生成碳酸钙沉淀，最后经脱水、干燥和粉碎制得产品。

轻质碳酸钙外观为白色疏松状粉末、其质量分数为97.0%～100.0%、水分一般小于1%。轻质碳酸钙比表面积大（500m2/100g）、吸附能力不高（60～90mL/100g）、吸水率低、密度为2.65g/cm3、 pH值8.0～11.0（不适合加工对碱性不稳定的药剂）。颗粒形状规则、粒径小（平均粒径一般为1～3μm）、粒度分布较窄，一般可以满足加工可湿粉和水分散粒剂产品的填料需要。

2.6凹凸棒土

凹凸棒土(Attapulite)最初来源于美国，以佐治亚洲凹凸堡矿区命名。在透射电镜和扫描电子显微镜（SEM）观察凹凸棒土呈针状、纤维状，显微纤维束状集合体。其主要成分以凹凸棒土为主，蒙脱石、水云母、海泡石次之，以及少量碳酸盐和硅酸盐等，矿物含量在10%～97%，含量越高凹凸棒土越纯，性能越好。

凹凸棒土外观呈浅灰色或灰白色，贝壳状断口，土状或蜡光泽，有时呈丝絹光泽。干燥环境下性能表现为脆硬，具有较强的吸水性，湿时具有可塑性。凹凸棒土因具有特有的针状、纤维束状，类似于毛笔头或干草堆那样，这就决定了它具有很大的比表面积，高纯度凹凸棒土的比表面积在210m2/g以上。

凹凸棒土特有的结构和很大的比表面积，使它具有极强的吸附能力，凹凸棒土的吸油率80%～100%；有的竟能迅速吸收占其自身质量的200%的水。凹凸棒土pH值6.0～8.5，天然凹凸棒土的阳离子交换容量约为20～30mmol/100g，略高于高岭土，大约为膨润土的1/3。

凹凸棒土因比表面积大，吸附能力强，因而广泛用在制备高浓度母粉、可湿粉剂和水分散粒剂的载体；特别是对低熔点或液体的农药有效成分加工成可湿粉剂和水分散粒剂时，用作载体，或与吸附容量较小的载体配伍作为复合载体使用，可以有效调节剂型产品的流动性和分散性。

例如宋晓磊等在研制50%乙铝·锰鋅泡腾型可湿粉剂时，选用比表面积大、吸附能力强的凹凸棒土为填料和白炭黑吸附液体表面活性剂的载体，得到性能优越的产品。确定的配方为三乙膦酸铝（98.2%）10%（折百）、代森锰锌（97.3%）40%（折百）、改性EO-PO嵌段共聚物4.5%、茶皂素1.5%、白炭黑2.5%、聚羧酸盐型表面活性剂1.5%、凹凸棒土补足至100%。经测定产品迅速崩解，泡腾效果明显，润湿时间8s、悬浮率94.6%，其余技术性能指标符合可湿粉剂的质量要求。

凹凸棒土是最重要的凝胶形成粘土之一，它比其他粘土在浓度低得多情况下，即能形成稳定的高粘度悬浮液，并具有流变性和增稠性。这种性质被广泛用在悬浮剂和悬乳剂等悬浮体系中用作增稠剂，并对稳定悬浮体系起到很好的效果。

美国是全球最大的凹凸棒土资源国、生产国和销售国。国内生产和销售的凹凸棒土主要为安徽嘉山县明光凹凸棒土粘土材料厂和江苏盱眙凹凸棒土粘土公司最为有名。

2.7滑石

滑石是富鎂质超基岩白云岩，白云质灰岩经水和热蚀变（质）的产物。它是由两层六方硅石片（硅氧四面体）网层夹一层水鎂石片（氢氧鎂八面体）组成的层状硅酸盐。滑石矿石是由一层晶胞堆积在另一层晶胞上构成（典型的2：1晶格所结构成）的。结合力很弱，硬度不大，粉碎时易沿着氧原子平面滑断而形成片状的小颗粒。

纯滑石化学组成为Mg3 [Si4O6]（OH）2。外观为白色，由于含杂质而带上深浅不一的颜色（浅黄、灰白、浅绿等色）。致密块状滑石呈贝壳状断口，富有滑腻感。密度在2.58～2.83g/cm3，pH值6.0～10.0之间，阳离子交换容量很小，约为0.5～5.0mmol/100g，比表面积和吸附容量小，吸水率低，在化学上表现为低活性，所以又称为惰性粉。主要用作低浓度粉剂载体，由于它的滑腻性，有时用作农药片剂和挤压造粒生产的脱膜剂。

2.8玉米淀粉

玉米淀粉(corn starch)是由玉米加工成粉的淀粉，这种淀粉是由葡萄糖单体缩合而成的，分子量很大、产量大、来源丰富，化学式为(C6H10O5)n。经扫描电子显微镜（SEM）观察，玉米淀粉颗粒呈现出圆形和多角形、颗粒表面相对较平滑、有些颗粒呈现出凹洞、有的颗粒周围稍有崩裂。淀粉的电镜图如下：平均粒径≈4μm                   

玉米淀粉外观为白色微带淡黄色粉末，它常用作加工WG的填料使用。

如刘书静等用玉米淀粉作填料制备了75%苯磺隆WG，配方为：苯磺隆79%、D-1002为6%、W-2002为3%、氯化钠5%，玉米淀粉补足100%。

未完待续

内容来源：《中国农药》第七期