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异噻唑啉酮类杀菌剂在建筑涂料中的应用

2021-01-04 15:12 已有人浏览
异噻唑啉酮类灭菌剂在建筑涂猜中的运用

异噻唑啉酮灭菌剂在建筑涂猜中的运用

一、 前语

    构成涂料的重要成分:树脂、颜料、增加剂及溶剂都与霉变有密切关系,特别是合成树脂系的和水溶性的涂料,由于他们自身含水分多,内含高分子聚合物、增稠剂、涣散剂、消炮剂等多种可被微生物运用的营养成分,一旦环境温度、湿度条件适宜,微生物便会许多繁衍,致使涂料酸碱度发生改动,粘度下降、破乳、变色、发、乃至溶胀等现象;涂料单调成膜后,假定遭受微生物的腐蚀,涂层会发生变色、松软、失光、开裂、起泡、片落等现象,严重影响涂层的维护和装修功用。因此在涂料的出产进程中有必要增加灭菌防腐防霉剂,以避免涂料贮存时及涂装后涂膜长霉,假定是船底漆要注意避免藻类。

(注:一般在罐内首要针对细菌,并且许多是厌氧菌,这里加的灭菌剂,灭菌机制以杀细菌为主,俗称防腐剂;涂膜后,首要面临霉菌的侵扰,灭菌机制以杀霉菌为主,俗称防霉剂;杀藻类药剂一般以农用除草剂为主,常用的为敌草隆。)

    本文将介绍涂料作业现在国内外用处最广、代表性的几种异噻唑啉酮类灭菌剂。

二、 灭菌防腐剂的运用据报道,可以腐蚀涂料的微生物触及细菌、霉菌、酵母菌和藻类,导致溃烂的首要是革兰氏阴性细菌,尤其是大肠产氧菌属和假单胞菌属, 而在涂装后的涂膜上繁衍的首要微生物是霉菌和藻类如黑曲霉、青霉、根霉等。可见,避免涂料的溃烂蜕变,最重要的是操控革兰氏阴性细菌,尤其是大肠产氧菌属和假单胞菌属,即参加的灭菌防腐剂应对革兰氏阴性细菌有的作用。假定要求涂装后的涂膜也不长霉,则可参加防腐剂的一同再增加干膜防霉剂,两者协作运用,才华自始至终抵达抗菌作用。假定是船底漆则需参加杀藻剂,以避免藻类的成长。

    选用涂料灭菌防腐防霉剂有必要考虑以下几点:

(1) 要求有广谱抗微生物特性、药效高、活性耐久、在PH值6-10范围内安稳,且运用浓度低。

(2) 对人体无毒或低毒,有出色的生物降解性。

(3) 不与涂料其他成分发生化学反响,成膜后不影响涂膜的物理和化学功用。

(4) 挥发性低,与涂料相容性好,容易涣散。

(5) 安稳性好,具有耐紫外线、耐热、抗氧化性。

(6) 运用便当,价格适宜。

    以前人们首要运用有机汞、有机锡、有机砷、苯酚类(含卤代酚)及甲醛等化合物,前几种毒性大,且污染环境,已被选择,仅在船底防污漆上限量运用;甲醛的高挥发性、高反响性及其气味约束了其运用。七十年代后,首要运用的灭菌防腐剂有五氯酚钠、多菌灵、百菌清、福美双、维尼净、二硫氢基甲烷等。五氯酚钠毒性较高,已禁用;后几种水溶性较差,灭菌防腐作用并不佳,仅因价廉还有些商场。现在,国内外已趋于运用高效、低毒、水溶性的灭菌防腐剂,该类灭菌剂灭菌效率高(一般原药对微生物的抑制浓度MIC在几十个PPM以内),灭菌谱广(对细菌、霉菌、酵母菌、藻类都有用),牢靠(LD50、大白鼠、口服一般大于1000mg/kg)。

(注:多菌灵防霉作用仍是很好的,并且毒性很小,价格又恰当廉价。首要是高PH值时,会引起涂料变色,还有一般只配成悬乳液运用。许多药剂自身都是酯溶性的,只需通过剂型制造,构成水溶性制剂。)

    异噻唑啉酮类化合物就是这一类新兴起的优异抗菌药物,它们具有广谱、高效、低毒等特性。

    下面介绍几种有代表性的异噻唑啉酮类化合物。

1 12—苯并异噻唑啉-3-酮(BIT

外观:白色或淡黄色粉末;分子量:151;熔点:156℃;溶解性:溶于热水,微溶于部分有机溶剂;该品具有高的热安稳性,差热分析表明操控温升速度4℃/min,180℃才初步有细微失重,至250℃时才明显失重;它对酸碱都安稳,在广泛PH范围内均可运用。

    BIT灭菌效率高,灭菌谱广,对细菌、霉菌、酵母菌、藻类均有用,对常见的硫酸盐复原菌也有较高的活性,BIT原粉对绝大多数微生物的抑制浓度MIC都在20mg/l以下;该品好,LD50,大白鼠 经口>1400mg/kg,毒性分级属低毒,可生物降解,它已被许多国家的相关管理机构所认可(如:美国食物及药物管理局FDA,美国环保署EPA,德国的BGA,日本的MITI等),被认为是灭菌防腐剂之一。

    据报道,在水性乳胶涂猜中增加0.1%,涂料100天不长菌。

    1、用于PVA乳胶无光涂料,共有四种防腐剂较好,BIT是其中之一.为了检验防腐剂的耐久力,实验期间每隔必定时间接种菌种一次,共接种三次,BIT都表现了强的灭菌活性;

    2、用于PAA乳胶半光泽漆,只要BIT与素以灭菌力强而著称的醋酸苯汞(该灭菌剂因毒性大已被禁用)作用最接近.

   由于BIT在180℃以下坚持安稳,大大高于涂料的制备温度,因此可在出产初步时参加,然后抵达最有用抑制微生物成长的作用。BIT及其制剂安稳性好,不需额外增加安稳剂,不含重金属,不含氯,不含甲醛和甲醛释放剂,不含无机盐,在广泛PH范围内安稳,且对受防腐的物料有长效维护作用。所以BIT不仅能避免涂料的蜕变,还可以使涂膜具有抵御霉菌侵袭的才华 。

(注:BIT防腐功用不错,但防霉功用要差点且有必定刺激性和腐蚀性。)

2、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(MIT)和5--2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(CIT

    纯品为白色固体,溶于水、低碳醇、乙二醇和极性有机溶剂,MIT熔点48~50℃,CIT熔点54~55℃,它们是一种高活性的灭菌剂,对许多微生物的抑制浓度都在10mg/l以下,对细菌、霉菌、酵母菌、藻类都有极强的杀灭和抑制作用,且低浓度就与效。该品好,LD50,大白鼠 经口≥3350mg/kg(含活性成分≤2%),毒性分级属低毒,可生物降解,无致畸致骤变反响。由于一切已知出产方法都生成MIT、CIT的混合物,两者的比例可在4.5~0.02之间改动,特别成功的配方是CIT和MIT以大约3:1的比例的一种混合物,需参加必定的安稳剂以避免其分化。现在大多数商业产品都用二价金属盐做安稳剂,但在聚合物乳液、涂猜中,金属盐存在可能会导致“盐搅扰”(salt shock),如凝胶、相分离等。

(注:MIT、CIT混合物俗称卡松,幸而卡松不安稳,且有必定刺激性和腐蚀性。要不然,防腐剂满是卡松的商场,其他防腐剂就不用开发了。)

3、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮(OIT

    纯品为白色固体,熔点97~100℃,溶于丙二醇及极性有机溶剂。该品性好,LD50,大白鼠 经口≥4000 mg/kg,毒性分级属低毒,可生物降解,无致畸致骤变反响。对多种细菌、霉菌、酵母菌、藻类有优异的抗菌作用,尤其是对霉菌具有极强的杀灭才华,它的防霉功用可与有机汞、有机锡的防霉功用相媲美,因此它被广泛用作涂料干膜防霉剂。浙江化工科技集团有限公司出产的干膜防霉剂DTO用量一般为产品重量的0.1~0.3%,它可彻底改动涂膜的发黄、脱色、灰化、开裂等不良现象。运用OIT做干膜防霉剂时为了得到防霉作用,要注意配方的PH值≤9.5,避免或削减滑石粉填充料用量,避免参加硫化物(立德粉等)。

(注:不错的干膜防霉剂。要害仍是价格。)

4、2-甲基-45-亚丙基-4-异噻唑啉-3-酮(MTI

    熔点:110℃ ;外观:纯品为白色非晶型固体;常温下,可与酸、醚、酮等混溶;MTI分化温度216℃,大大高于涂料出产的操作温度,因此可在涂料出产一初步就参加这种防腐剂,然后抵达最有用的抑制微生物成长的作用;MTI在广泛PH值下坚持安稳;别的,它对铵离子也恰当安稳,涂料出产中由于经常用氢氧化氨来调度酸碱度,所以对铵离子安稳是涂料防腐剂的一个重要目标。MTI的商业剂型为水性溶液,不含有机溶剂、无机金属盐、氯、甲醛,对各种正常运用的材料无腐蚀,可用于手动和自动配料系统。它的活性十分高,在低剂量下就可有用操控水性涂猜中多种微生物的成长,因此该灭菌剂兼有抗微生物效能高和对环境影响小的优势,契合绿色环保的趋势。MTI是一种高活性广谱灭菌防腐剂,对多种微生物如大肠杆菌、绿脓杆菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌、黑曲霉等都有出色的抑制杀灭作用。

5、45-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮(DOIO

    它是功用优异的灭菌灭藻剂,该产品于1994年通过美国环保署EPA的严厉查看,1996、1997年取得美国政府和美国化学工业协会公布的“总统绿色化学应战奖”。它具有广谱的杀生活性,能有用操控海洋软体(草类)、硬体(藤壶)污染;低毒高效,半衰期小于1h,在海水中快速降解,推陈出新4~5级程度,在海洋有机体内没有堆集;长效;优异的相溶性。据报道,在数量巨大的异噻唑啉酮类化合物中,DOIO是最适宜的灭菌灭藻剂。

    结束语:异噻唑啉酮类化合物具有高效、广谱、低毒的优异性质,广泛运用于抑制细菌、霉菌、酵母菌和藻类的成长,可代替许多传统的高毒性灭菌防腐剂。但在选用这类灭菌剂时,要注意受防腐系统的PH值、氧化反响电势、温度、灭菌剂与物料系统的配伍性,经济合理地选用灭菌防腐剂。

(注:异噻唑啉酮类化合物广泛有必定腐蚀性和刺激性。)

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