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水性涂料助劑:防腐防霉防藻劑

放大字體  縮小字體 http://www.ruiyunsheng.cn  發(fā)布日期:2015-09-26  瀏覽次數(shù):423
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       現(xiàn)在市面上的防腐劑品種繁多。就其活性組分進行分析,主要可以分為如下幾類:異噻唑啉酮類,釋放甲醛類,苯并咪唑類,取代芳烴類,有機溴類,有機胺類,哌三嗪類等。常用防腐劑有:
       1,2苯并異噻唑啉-3-酮(1,2-benzisothiazolin-3-one) ,簡稱BIT,屬于該類防腐劑的如: Proxel GXL, Proxel XL-2,Troysan 586,Mergal K10-N,Acticide BW20,Biocide BIG-A 50M,殺菌防腐劑PT,殺菌防腐劑BTG,SD-202-1,SD-202-2等。
5-氯-2-甲基-4異噻唑啉-3-酮/2-甲基-4異噻唑啉-3-酮,英文名稱為 5-chloro-2methyl-4-isothiazolin-3-one/2 methyl-4-isothiazolin-3-one,簡稱CMIT/MIT,是一種性價比較高的常用罐內(nèi)防腐劑, 屬于該類防腐劑的如:Kathon LXE,Acticide MV,Biocide K 10 SG,Acticide F, Bactrachem W15, Bactrachem TS 15,華科-88,SD-818-1,SD-818-2等。
       釋放甲醛型防腐劑,眾所周知,福爾馬林是一種防腐劑。其實,福爾馬林就是35%-40%的甲醛水溶液。由于我國內(nèi)墻涂料對游離甲醛含量要求比較嚴,釋放甲醛型防腐劑(formaldehyde release,簡稱FR)在內(nèi)墻中較少使用。屬于釋放甲醛型防腐劑的如:N-縮甲醛(N-formal),O-縮甲醛(O-formal),O-縮甲醛釋放甲醛的速度高于N-縮甲醛。商品還有Troysan 174,Troysan 186,Nuosept 95,Ecocide BA等。
       5-氯-2-甲基-4異噻唑啉-3-酮/2-甲基-4異噻唑啉-3-酮+釋放甲醛型防腐劑。在涂料工業(yè)中,不同的防腐組分可以以不同的比例進行組合復(fù)配,以便優(yōu)勢互補,達到擴大抗菌譜、減少用量、降低成本和提高環(huán)境友好性等理想的結(jié)果,稱為協(xié)同作用[25]。5-氯-2-甲基-4異噻唑啉-3-酮/2-甲基-4異噻唑啉-3-酮+釋放甲醛型防腐劑,簡稱CMIT/MIT+FR,就是一種很常用的組合復(fù)配方式,有協(xié)同作用。既具有容器上部空間保護,又具有高效廣譜殺菌作用。而且釋放甲醛型防腐劑會提高CMIT 的穩(wěn)定性。當然,甲醛含量不能超標。但并不是所有的復(fù)配都有協(xié)同作用。屬于該類防腐劑的如:Acticide HF,Parmetol A26,Rocima GT,Rocima 623,Bactrachem IC,Bactrachem IC/2,Bactrachem WS22, Bactrachem WS44等。
       1,2苯并異噻唑啉-3-酮/2-甲基-4異噻唑啉-3-酮,英文名稱為1,2-benzisothiazolin-3-one/2 methyl-4-isothiazolin-3-one,簡稱BIT/MIT,是在1,2苯并異噻唑啉-3-酮/2-甲基-4異噻唑啉-3-酮(CMIT/MIT)罐內(nèi)防腐劑受到環(huán)境限制后,開發(fā)出來的一種老活性組分、新復(fù)配組合的罐內(nèi)防腐劑,具有協(xié)同作用。
       BIT/MIT的優(yōu)點是抑菌譜比BIT廣,也不釋放甲醛,不含鹵素,不揮發(fā)。穩(wěn)定性較好,還原劑穩(wěn)定,PH值不大于9.5時穩(wěn)定。BIT/MIT的缺點是殺菌性不如CMIT/MIT,殺菌速度也不如CMIT/MIT快。在使用時,由于BIT/MIT穩(wěn)定性較好,熱穩(wěn)定約至80℃,可以在打漿開始時就加入,以利于防腐。用量一般為0.2%-0.4%。屬于該類防腐劑的如Acticide MBS。
       六氫-1,3,5-三乙基-S-三嗪(hexahydro-1,3,5,-triethyl-S-triazine),商品有Vancide TH。1-(3-氯烯丙基)-3,5,7-三氮雜-1-氮鎓金剛烷氯化物(chloroallyl-3,5,7-triaza-azonia-adamantane chloride),簡稱CTAC,商品有Dowicil 75。
        2,2-二溴基-3-(三價)氮基丙酰胺(2,2-dibromo-3-nitrilopropionamide),簡稱DBNPA,是一個快速殺菌劑,如可用于涂料廠的循環(huán)使用廢水殺菌。商品有Dowicil QK-20,它是DBNPA在水和聚乙二醇中的20%溶液。
        Proxel TN 是BIT+FR的復(fù)配防腐劑。
        BIT+CMIT/MIT復(fù)配的防腐劑能優(yōu)勢互補,性能和環(huán)境友好折衷平衡,其商品有Bactrachem BFG,Bactrachem BFD和Ecocide KLD等。Myacide AS (Tektamer)的活性組分是2-溴基-2硝基-1,3-丙烷二醇(2-bromo-2-nitropropane-1,3-diol)簡稱Bronopol,這是一個既高效又安全防腐劑,但價格較高。將其與CMIT/MIT,或者與1,2-二溴-2,4-二氰丁烷組合復(fù)配,都取得了較好的結(jié)果[27]。Bronopol+CMIT/MIT的商品如Bactrachem IB和Biocide PR8等。
       常用防霉防藻劑
       防霉防藻劑的品種也很多,按活性組分,大致有:異噻唑啉酮類,苯并咪唑類,碘炔丙基類,取代芳烴類,二硫代氨基甲酸鹽類等。
       常用的防霉劑有:
       苯并咪唑氨基甲酸甲酯,其英文名carbendazim ,學(xué)名methyl-N-benzimidazol-2-yl-carbamate,別名多菌靈,簡寫B(tài)CM。屬于該類防霉劑的如, Acticide SR1138, Rocima 320,Mycavoid CM, Preventol BCM等。國內(nèi)許多農(nóng)藥廠也有該產(chǎn)品。
        2-正辛基-4異噻唑啉-3-酮(2-octyl-4-isothiazolin-3-one)簡稱OIT。屬于該類防霉劑的如,Skane M-8,Mycavoid FC,Acticide OTW,華科-108,YC-888,SD-888等。
        3-碘-2炔丙基丁基氨基甲酸酯(3-iodopropargyl-N-butylcarbamate)簡稱IPBC,是環(huán)境友好型防霉劑, 其結(jié)構(gòu)式為:
       這是用于涂料工業(yè)的唯一線型防霉劑。屬于該類防霉劑的如,Troysan Polyphase AF1,Troysan Polyphase AF3,Mycavoid M820,Mycavoid M830,Mycavoid M840,Omacide IPBC30,Omacide IPBC40,Omacide IPBC100,Preventol TPOC3081,Nipacide IPBC,Acticide IPW50等。
        四氯間苯二甲腈(tetrachloroisophthalonitrile)簡稱TPN或CLT, 俗名百菌清。商品有Nopcocide N-96,YC-404,SD-96等。
        4,5二氯-2-正辛基-4異噻唑啉-3-酮的英文名稱為4,5-dichloro-2-octyl-4-isothiazolin-3-one,簡稱DCOIT。商品有Rozone 2000,它含20% DCOIT。
        吡啶硫酮鋅防霉防藻劑,英文名稱zinc pyrithione,是鋅的螯合物,簡稱ZPT。其結(jié)構(gòu)式如下:
       吡啶硫酮鋅的優(yōu)點是抗菌譜廣,毒性低,它不僅作為防霉抗藻劑,而且在世界上還用在洗發(fā)劑和化妝品中,在洗發(fā)劑以去頭皮屑。它是廣譜高效低毒防霉抗藻劑。
       吡啶硫酮鋅的缺點是在紫外線下會逐步降解。貯存溫度應(yīng)在10℃以上。當在1.5℃以下, 吡啶硫酮鋅會沉淀結(jié)塊。
商品有Zinc Omacide ZOE,有粉狀的,也有水性分散體。
       除上述防霉劑外,還有許多,如四甲基二硫化秋蘭姆(thiram),俗名福美雙,商品名TMTD等等。
       常用防藻劑
       N’-(3,4二氯苯基)-N,N-二甲基脲(diuron)是一種常用的防藻劑,國內(nèi)有稱其為敵草隆。它防藻性能好,價格適中,如有防藻要求,往往需要加該組分。但它對其他作物也有同樣的殺害作用,好在其水溶性低,約32mg/kg。單組分的N’-(3,4二氯苯基)-N,N-二甲基脲產(chǎn)品如Algicide D 500和Durashield F-500等。
        2-甲硫基-4-叔丁基氨基-6-環(huán)丙基氨基-S-三嗪(2-methylthio-4-tert-butyl amino-6-cyclopropylamino-s-triazine,簡稱Irgarol)及其變體Terbutryne,是新開發(fā)的防藻劑,安全性好。
       吡啶硫酮鋅,除防霉外,還是很好的防藻劑。
       復(fù)配防霉防藻劑
       許多防霉防藻劑是復(fù)配的,以便能起互補和協(xié)同作用。如,Rocima 350是DCOIT和IPBC的復(fù)配。Rocima 361是BCM與N’-(3,4二氯苯基)-N,N-二甲基脲的復(fù)配,具有防霉抗藻的作用。Mycavoid DFP和Mycavoid DFS是OIT+IPBC與N’-(3,4二氯苯基)-N,N-二甲基脲的三組分復(fù)配。Mycavoid DFW是OIT+BCM和N’-(3,4二氯苯基)-N,N-二甲基脲的三組分復(fù)配。Mergal S 90 Paste是BCM+OIT和2-甲硫基-4-叔丁基-氨基-6-環(huán)丙基氨基-S-三嗪復(fù)配而成。而Mycavoid DF3是OIT+CMIT/MIT的三組分復(fù)配,具有防腐防霉的功能,等等。
        應(yīng)注意的是,不是所有的復(fù)配都能起互補和協(xié)同作用。復(fù)配能否起互補和協(xié)同作用,關(guān)鍵看試驗和實際使用結(jié)果。
 
        防腐劑和防霉劑的發(fā)展
       下面分別簡述有機和無機防腐劑、防霉劑的發(fā)展。
        有機防腐劑和防霉劑的發(fā)展
        有機防腐劑和防霉劑主要向不含氯、低毒高效、廣譜、長效和降低揮發(fā)性有機物(VOC)方向發(fā)展。
        防腐劑和防霉劑的發(fā)展受環(huán)保法規(guī)影響較大。例如,《歐洲危險物質(zhì)導(dǎo)則》(European Dangerous Substances Directive)規(guī)定,當CMIT/MIT超過15ppm時,應(yīng)貼危險品標簽。因此,就有以CMIT/MIT和BIT復(fù)合或BIT/MIT取代CMIT/MIT的發(fā)展趨勢。
        《歐洲抗菌產(chǎn)品導(dǎo)則》(European Biocidal Productts Directive)要求對抗菌產(chǎn)品進行風(fēng)險評估,而不是危險評估。危險評估僅根據(jù)作用和用量以求得毒性數(shù)據(jù)。風(fēng)險評估包括危險評估和暴露分析,即在環(huán)境中,抗菌產(chǎn)品與時間相關(guān)的濃度分析[28],也就是抗菌產(chǎn)品整個生命周期濃度分析。
         無機抗菌劑的發(fā)展
         除上面介紹的有機抗菌劑外,還有一類無機抗菌劑,目前也開始在涂料中應(yīng)用。它抗菌譜廣,抗菌期長,毒性低,不產(chǎn)生耐藥性,耐熱性好。
        無機抗菌劑是利用銀、銅、鋅、鈦等金屬及其離子的殺菌或抑菌能力制得的一類抗菌劑。最引人注目的是無機金屬離子型抗菌防霉劑。人們先后選擇沸石、硅灰石、陶瓷、不溶性磷酸鹽等與金屬離子化學(xué)結(jié)合力較強的物質(zhì)作載體,附載銀離子制備抗菌劑。
        在涂料工業(yè),常見的無機金屬氧化物抗菌劑是納米ZnO和納米TiO2。納米ZnO和納米TiO2是一類光催化性無機抗菌劑。人們早就知道ZnO具有防霉功能,但要防止采用ZnO涂料膠凝化問題[30,31]。ZnO粉末具有一定的抗菌性,但抗菌性能較弱,很少單獨用做抗菌劑。四針ZnO晶須和納米ZnO復(fù)合具有良好的抗菌性,可以用做抗菌劑。其最小抑菌濃度(MIC)為150-300mg/kg,其LD50大于10000mg/kg,實屬無毒級產(chǎn)品。
        納米TiO2光催化性無機抗菌劑一般采用銳鈦型TiO2。它具有良好的抗菌的作用。
 
 
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