杀菌防腐剂成份及应用

杀菌防腐剂成份及应用
文：admin 来源：官方网站时间：2009-9-11 点击：1844
1，2—苯并异噻唑啉-3-酮（BIT）
BIT结构式：；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；该品具有高的热稳定性，差热分析表示控制温升速度4℃/min，180℃才开始有轻微失重，至250℃时才明显失重；它对酸碱都稳定，在广泛PH范围内均可使用。

BIT杀菌效率高，杀菌谱广，对细菌、霉菌、酵母菌、藻类均有效，对常见的硫酸盐还原菌也有较高的活性，BIT原粉对绝
>1400mg/kg，毒性分级属低毒，可生物降解，它的安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，LD
50，大白鼠经口
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%即可达到理想的杀菌防腐效果。

据报道,在水性乳胶涂料中添加0.05%，涂料100天不长菌。

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BIT在180℃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-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮（CIT）
MIT、CIT结构式：；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，
≥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。

且低浓度就与效。

该品安全性好，LD
50，大白鼠经口
由于所有已知生产方法都生成MIT、CIT的混合物，两者的比例可在4.5～0.02之间变化，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。

MIT、CIT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PH值2～9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）
≥4000 mg/kg，毒性分OIT结构式：；纯品为白色固体，熔点97～100℃，溶于丙二醇及极性有机溶剂。

该品安全性好，LD
50，大白鼠、经口
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-4，5-亚丙基-4-异噻唑啉-3-酮（MTI）
MTI结构式：；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,可用于手动和自动配料系统。

它的活性非常高，在低剂量下就可有效控制水性涂料中多种微生物的生长，因此该杀菌剂兼有抗微生物效能高和对环境影响小的优点，符合绿
4，5-二氯-2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮（DCOIT）
DCOIT的结构式：。

它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，1996、1997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。

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。

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PH值6-10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
一般大于1000mg/kg）。

异噻唑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（LD
50、大白鼠、口服
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。

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。