防霉剂有哪些种类?
第二次世界大战初期国外就已经高度重视防霉剂的研究世界每年有相当数量的涂料和涂膜材料耗损在腐败和霉变问题上涂料用防霉剂发展很快
欧美注重开发有机体系防霉剂日本侧重开发无机体系防霉剂我国防霉剂起步较晚对各种体系的防霉剂均有研究陆续有新成果报道和新产品出现从化学结构及来源上看防霉剂分为天然防霉剂无机防霉剂有机防霉剂和复合防霉剂4类
天然防霉剂
天然防霉剂大多数从动植物中提炼精制而成包括壳聚糖血清蛋白桂皮油罗汉柏油大蒜素和天然酚类等将天然贝壳蟹类虾类鱼骨及昆虫等动物壳体非常坚硬的部分脱去N-乙酰基获得壳聚糖天然防霉剂在生产和使用过程中对环境不产生污染生物相容性好但天然防霉剂耐热性较差160 ~ 180 ℃开始炭化分解药效持续时间比较短应用范围受到较大限制大规模商业化尚待时日
无机防霉剂
无机防霉剂应用广泛种类较多通常是银铜锌等金属离子抗菌剂和金属氧化物(如二氧化钛氧化锌等纳米抗菌剂)抗菌机理有接触反应假说和催化反应假说
接触反应假说是金属离子与细菌接触反应造成细菌固有成分被破坏或发生功能障碍导致细菌死亡催化反应假说是在光的作用下金属离子及纳米颗粒起到催化活性中心的作用激活水分子和空气中的氧产生羟基自由基及活性氧离子短时间破坏细菌的增殖能力致使细胞死亡起到抗菌作用无机防霉剂抗菌谱广使用安全耐热持续性好成为抗菌防霉剂领域的研究热点有的无机防霉剂性能不佳近年报道纳米氧化锌具有一定的防霉性能但在实际应用中其防霉性能有限
氧化亚铜为红色或暗红色八面立方晶系结晶性粉末大量用于船舶防霉使用成本低尤其适用于军用防霉涂料用量为涂料总质量的40%左右偏硼酸钡为白色斜方晶系的结晶粉末主要用于水性乳胶涂料的防霉一般用量1% ~ 2%
有机防霉剂
有机防霉剂谱广作用快抑菌防霉效果好但部分有机防霉剂耐热性较差防霉作用持续时间较短有一定毒性
有机防霉剂主要有酚类化合物(取代芳烃类)元素有机化合物含氮有机物含卤有机物含硫有机物等这种分类方法不够严谨同一化合物可归属不同的类别有机防霉剂与微生物的细胞膜接触时同细胞膜融合逐渐进入细胞通过对细胞器蛋白质核酸等结构物质的作用使细胞内容物酶蛋白质核酸损坏抑制细菌和霉菌的繁殖达到抑菌杀菌目的
取代芳烃类防霉剂主要有五氯苯酚及其钠盐四氯间苯二腈对氯间甲苯酚对氯间二甲基苯酚邻苯基苯酚及其钠盐22′-二羟基-55′-二氯二苯基甲烷二碘甲基对甲基苯砜溴乙酸苄酯等该类防霉剂使用最早应用最广泛卤代酚类杀菌力高于未取代的酚类氯代酚类效果最好氯化程度越高杀菌力越强氯代酚类挥发性较高在水中溶解度较大易于流失日光照射易分解不能长期保留杀菌防霉作用该类化合物毒性较低价格低廉制备方便常被选用五氯苯酚防霉剂广泛使用在氯代酚类防霉剂中需求量最大白色粉末或针状结晶熔点191 ℃灭菌效力高不污染处理物化学稳定性好不变色不挥发耐久性高适用于涂料黏合剂等一般用量0.1%~ 0.5%制成油溶性和水溶性2种形式使用简便
由六氯苯和NaOH通过压热反应制得五氯苯酚钠白色针状或灰白色鳞状结晶无臭常温下不挥发具有很强的防霉杀菌作用适用于涂料胶乳黏合剂等
22′-二羟基-55′-二氯二苯基甲烷又名双氯芬菌霉净防霉芬等由对氯苯酚和甲醛在催化下缩合制得纯品无臭无色或白色结晶熔点178 ~ 179 ℃工业品浅灰色或棕色粉末熔点160 ~ 164 ℃该防霉剂挥发性小不被水抽出持久性高在正常用量范围内对人体无害适用于涂料黏合剂等使用广泛
对氯间二甲基苯酚为白色到类白色针状结晶或粉末熔点114 ~ 116 ℃有微弱酚的气味耐热性和耐候性好水抽出性小在树脂中持久性强用作水性乳胶涂料浆糊等的防霉剂一般用量0.5% ~ 2.0%对氯间甲苯酚为白色或类白色片状结晶或团块状结晶熔点63 ~ 67 ℃是一种水性涂料防霉剂一般用量0.1% ~ 0.3%邻苯基苯酚为白色结晶熔点56.8 ℃微具特殊气味的白色结晶粉末
邻苯基苯酚钠由邻苯基苯酚溶于氢氧化钠溶液制得与TBZ混合使用在乳胶涂料中显示出优越的防霉效果一般用量0.6%左右对硝基苯酚的两种结晶形式为无色棱晶(>63 ℃结晶)和黄色棱晶(<63 ℃结晶)熔点113.4 ℃通常为两者混合物无色至微黄色无臭有甜焦味用于环氧清漆环氧醇酸漆三聚氰胺醇酸漆酚醛改性醇酸漆等绝缘漆中
四氯间苯二腈又名百菌清以间苯二腈为原料经气相催化氯化制得无臭白色结晶熔点250 ~ 251 ℃为常用工业防霉剂在乳胶涂料中具有水解稳定性对金属不腐蚀具有优良的耐紫外线及热稳定性能
二碘甲基对甲基苯砜为浅灰色或棕黄色细碎微粒对于霉菌抑制能力强毒性低与汞型防霉杀菌剂并用制成混合药剂对材料起到完全保护作用成为一种抗霉抗藻和耐细菌的理想防霉剂溴乙酸苄酯为无色至微黄色透明液体沸点168~ 170 ℃(2 933 Pa)容易与水混合低浓度就能抑制微生物发育在酸碱中稳定加水不分解在乳胶涂料中显示极好的防霉效果用量0.1% ~ 0.2%五氯苯酚月桂酸酯无色蜡状固体熔点63~65 ℃水溶性和挥发性均较五氯苯酚低能较好地经受风化作用但杀菌力较低
用于涂料防霉剂用量1%~2%对氯苯酚纯品为无色晶体工业品是黄色或粉红色晶体熔点42 ~ 44 ℃24-二氯苯酚为白色针状结晶熔点42 ~ 43 ℃百里香酚为无色半透明晶体或白色粉末有百里草和麝香草的特殊香气熔点51.5 ℃
4-氯百里香酚为白色结晶或颗粒粉末熔点62 ~ 64 ℃246-三氯苯酚为黄色絮片体或白色针状结晶熔点69.5 ℃它们均可用于涂料防霉剂
胺类化合物胺类化合物防霉剂主要包括2-羟甲基氨基乙醇2-甲基-2-羟甲基氨基丙醇四甲基二硫化秋兰姆水杨酰苯胺及其卤代衍生物NN-二甲基-N’-苯基(氟二氯甲基硫代)磺酰胺22′-二硫双(N-甲基苯甲酰胺)等
复合防霉剂
单组分防霉剂在使用时有一定的局限性其杀菌谱较窄用量较大时效短成本较高有些防霉剂生物降解性和使用安全性差对环境影响较大根据不同防霉剂的防霉特点将不同的防霉剂进行复配可充分发挥各自优势节约防霉剂新产品的开发成本