随着全球人口的不断增加和工业化进程的加快,耕地面积在不断减少,粮食安全问题引起来人们的高度关注。由于病、虫、草害的持续发生,直接影响到人们的粮食安全,而农药的使用已成为保障粮食安全的必要措施。目前农药的使用存在两个主要的问题：农药乳油中有机溶剂的污染和农药使用过程中的低利用率,解决以上问题需要应用表面及胶体化学的一些基本原理和研究方法。水乳剂作为替代乳油的水基化剂型,可以有效减少有机溶剂的使用,得到了广泛的关注和应用。然而作为o/w乳状液,它是热力学不稳定体系,水乳剂的物理稳定性已成为制约其发展和应用的关键。关于乳状液液—液界面的研究,目前尚没有特别有效的理论和手段。扩张流变学中的悬挂滴方法可以通过对界面扩张模量、粘度、弹性、相角、极限弹性、静态模量及微观弛豫过程特征时间的研究,得到有关界面扩散交换、界面分子重排、界面吸附位垒、界面大分子构象变化等结构的信息,有利于加深对液—液界面膜的认识,在水乳剂研究中显示了较好的应用前景。本研究主要应用扩张流变学方法研究了新型表面活性剂如有机硅表面活性剂Silwet 408、Gemini季铵盐表面活性剂(C12-ph-C12和C12-8-C12)对农药增稠剂阿拉伯树胶的表面活性、界面活性和界面吸附的影响,探讨了影响的分子机制,对这两种表面活性剂在农药中的应用提供了理论指导。合成了新型的离子液型表面活性剂[cn mim]Br (n=12,14,16),并对其表面性质、界面性质及与蛋白质在界面上的作用进行了研究,探讨了这类表面活性剂在农药中应用的可能性。植物叶面性质在液滴的润湿、铺展、沉积、渗透等方面起着非常重要的作用,直接影响到农药利用率。然而,长期以来该问题一直没有引起研究者的重视。我们课题组应用OWRK方法对苹果树、桃树、水稻的叶面表面自由能及其分量进行了研究,探究了地域、生长期、品种和降雨对植物叶面表面自由能及其分量和润湿性的影响,得到了一些有意义的结论。以此为基础,我们对桃树上防治食心虫和水稻上防治稻纵卷叶螟进行了减量化研究,得到了很好的实验结果。