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杀菌防腐剂介绍及应用

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杀菌防腐剂介绍及应用

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  • 来源:
  • 发布时间:2020-12-24 15:24
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【概要描述】  一.常见杀菌防腐剂   1,2—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,微溶于一些有机溶剂;在温度的影响下的形变能力,形变越小,稳定性高,差热分析控制温升速度为4℃/min,180℃开始有轻微失重,至250℃时明显失重;它对酸碱都稳定,在广泛PH范围内都能使用

杀菌防腐剂介绍及应用

【概要描述】  一.常见杀菌防腐剂
  1,2—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,微溶于一些有机溶剂;在温度的影响下的形变能力,形变越小,稳定性高,差热分析控制温升速度为4℃/min,180℃开始有轻微失重,至250℃时明显失重;它对酸碱都稳定,在广泛PH范围内都能使用

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  一.常见杀菌防腐剂
  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,微溶于一些有机溶剂;在温度的影响下的形变能力,形变越小,稳定性高,差热分析控制温升速度为4/min180℃开始有轻微失重,至250℃时明显失重;它对酸碱都稳定,在广泛PH范围内都能使用。BIT能高效率杀菌,杀菌谱广,对细菌、霉菌、酵母菌、藻类均有效,BIT原粉对绝大多数微生物的最低抑制浓度MIC都在20mg/l以下;该品安全性好,LD50,大白鼠经口>1400mg/kg,毒性分级属低毒,可生物降解,它的安全性已被很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),被认为是最安全的杀菌防腐剂之一。
  BIT是一种广谱、高效、低毒、水溶性好的新型工业杀菌剂。一般使用时添加0.01-0.05%
  J.N.Edwards等对罐头内用和外用乳胶涂料用杀菌剂进行较大规模评比,他们组织了七家公司对市售的22种防腐剂分组进行了测试评价,其中13种防腐剂作为内用乳胶漆用,评价结果如下:用于PVA乳胶无光涂料,共有四种防腐剂较好,BIT是其中之一。为了测试防腐剂的持久力,试验期间每隔一定时间接种菌种一次,共接种三次,BIT都表现了强的杀菌活性。用于PAA
  乳胶半光泽漆,只有BIT与素以杀菌力强而著称的醋酸苯汞(该杀菌剂因毒性大已被禁用)效率最接近,其余12种均较差。
  由于BIT180℃以下保持稳定,大大高于涂料的制备温度,因此可在涂料生产开始时加入,从而达到最有效抑制微生物生长的效果。BIT及其制剂稳定性好,不需额外添加稳定剂,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范围内稳定,且对受防腐的物料体系有长效保护作用.所以BIT不仅能防止涂料的腐败变质,还可以使涂膜具有抵御霉菌侵袭的能力。
  2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(MIT)和5--2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(CIT
  MITCIT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4850℃,CIT熔点5455℃,它们是一种高活性的杀菌剂,对许多微生物的最低抑制浓度都在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安全性好,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,无致畸致突变反应。由于所有已知生产方法都生成MITCIT的混合物,两者的比例可在4.50.02之间变化,特别成功的配方是CITMIT以大约31的比例的一种混合物,需加入一定的稳定剂以防止其分解。目前大多数商业产品都用二价金属盐做稳定剂,但在聚合物乳液、涂料体系中,金属盐存在可能会导致“盐干扰”(salt shock),如凝胶、相分离等。MITCIT在酸性和氧化性环境下比较稳定,在伯胺、仲胺、硫醇、硫化物、还原剂和强亲核物质存在下,会使活性成分降解失去活性,因此建议在PH29范围和温度低于60℃的场所中使用。
  2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮(OIT
  OIT纯品为白色固体,熔点97100℃,溶于丙二醇及极性有机溶剂。该品安全性好,LD50,大白鼠经口≥4000 mg/kg,毒性分级属低毒,可生物降解,无致畸致突变反应,对多种细菌、霉菌、酵母菌、藻类有优异的抗菌效果,尤其是对霉菌具有极强的杀灭能力,它的防霉性能可与有机汞、有机锡的防霉性能相媲美,因此它被广泛用作涂料干膜防霉剂。使用OIT做干膜防霉剂时为了得到最佳防霉效果,要注意配方的PH值≤9.5,避免或减少滑石粉填充料用量,避免加入硫化物(立德粉等)
  2-甲基-45-亚丙基-4-异噻唑啉-3-酮(MTI
  MTI熔点:110℃;纯品为白色非晶型固体;常温下,可与酸、醚、酮等混溶;MTI是一种高活性广谱杀菌防腐剂,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、黑曲霉等都有良好的抑制杀灭效果。MTI分解温度216,大大高于涂料生产的操作温度,因此可在涂料生产一开始就加入这种防腐剂,从而达到最有效的抑制微生物生长的效果;它在广泛PH值下保持稳定;对铵离子也相当稳定,涂料生产中由于经常用氢氧化氨来调节酸碱度,所以对铵离子稳定也是涂料防腐剂的一个重要指标。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,对各种正常使用的材质无腐蚀。
  45-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮(DCOIT
  DCOIT是性能优异的杀菌灭藻剂,特别适用于海洋防污涂料。该产品于1994年通过美国环保署EPA的严格审查,19961997年获得美国政府和美国化学工业协会颁发的“总统绿色化学挑战奖”。它具有广谱杀生活性:能有效控制海洋软体、硬体污染:低毒高效,半衰期小于1h,在海水中快速降解,新陈代谢4~5级程度,在海洋有机体内没有积累;长效:由于轮船的特殊性及施工难度,防污是否长期、有效是衡量防污剂好坏的一项重要指标;优异的相溶性。据报道,在数量庞大的异噻唑啉酮类化合物中,DCOIT是最适合于海洋防污涂料的杀菌灭藻剂。
  二.杀菌防腐剂的应用
  据报道,能够侵蚀涂料的微生物主要是细菌、霉菌、酵母菌和藻类。导致涂料腐败的主要微生物是革兰氏阴性细菌,尤其是大肠产氧菌属和假单胞菌属,而不是通常人们所认为的霉菌,涂料涂装后涂膜上滋生的主要微生物是霉菌和藻类。因此,防止涂料的腐败变质,
  最重要的是控制革兰氏阴性细菌,尤其是大肠产氧菌属和假单胞菌属,即加入的杀菌防腐剂应对革兰氏阴性细菌有最佳的效果。如果要求涂装后的涂膜也不长霉,则可加入防腐剂的同时再添加干膜防霉剂,两者配合使用,就能自始至终达到抗菌效果。如果是船底漆则还需加入杀藻剂,以防止藻类的生长。
  三.涂料用杀菌防腐防霉剂的选择必须考虑以下几点:  
  (1)要求有广谱抗微生物特性、药效高、活性长久、在PH6-10范围内稳定。
  (2) 安全,对人体无毒或低毒,有良好的生物降解性。
  (3)不与涂料其他成分发生化学反应,成膜后不影响涂膜的物理、化学性能。
  (4)挥发性低,与涂料相容性好,容易分散。
   (5)稳定性好,具有耐紫外线、耐热、抗氧化性。
   (6)使用方便,价格适宜。
  过去人们常使用有机汞、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,已被淘汰,仅在船底防污漆上限量使用;甲醛的高挥发性、高反应性及其毒性限制了其使用。七十年代后,主要使用的杀菌防腐剂有五氯酚钠、多菌灵、
  百菌清、福美双、维尼净、二硫氰基甲烷等。五氯酚钠毒性高已禁用;后几种水溶性较差,杀菌防腐效果并不佳,仅因价廉还有些市场。现在,国内外已趋于使用高效、广谱、低毒、水溶性的杀菌防腐剂,该类杀菌剂杀菌效率高(一般原药对微生物的最低抑制浓度MIC在几十个PPM以内),杀菌谱广(对细菌、霉菌、酵母菌、藻类都有效),安全可靠(LD50、大白鼠、口服一般大于1000mg/kg)。异噻唑啉酮类化合物就是这一类新崛起的优秀抗菌药物,它们具有安全、广谱、高效、低毒等特性。将介绍几种有代表性的异噻唑啉酮类化合物。
  四.涂料杀菌剂
  构成涂料的重要成分:树脂、颜料、添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,由于他们本身含水分多,内含高分子聚合物、增稠剂、分散剂、消炮剂等多种可被微生物利用的营养成分,一旦环境温度、湿度条件适宜,微生物便会大量繁殖,致使涂料酸碱度发生变化,粘度降低、破乳、变色、发、甚至涨听等腐败现象;涂料干燥成膜后,如果遭遇微生物的侵蚀,涂层会发生变色、松软、失光、开裂、起泡、片落等现象,严重影响涂层的保护和装饰功能。因此在涂料的生产过程中必须添加杀菌防腐防霉剂,以防止涂料贮存时腐败及涂装后涂膜长霉,如果是船底漆要注意防止藻类。本文将介绍涂料行业目前国内外用途最广、最具代表性的几种异噻唑啉酮类杀菌剂。稳定性好,具有耐紫外线、耐热、抗氧化性。

 

 

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