水性建筑涂料中防霉剂的选择_集研科技欢迎您


1 水性涂料中微生物的分类及霉菌生存环境
        水性建筑涂料中由于富含微生物生长的营养成分,而微生物在自然界中又几乎无处不在,因而只要环境温度等适合微生物生存的环境条件存在,微生物便会大量繁殖,从而导致产品腐败变质而报废;另一方面,有些微生物还能在涂料施工后使涂膜的外表面变污,甚至使整个涂料逐步降解。因此在涂料中必须加入能阻止和抑制微生物生存的添加剂,这类助剂一般称为防霉xx剂。引起合成乳胶和涂料腐败的主要菌属是铜绿色xx细胞菌、大肠杆菌、阴沟肠杆菌、念珠小球菌、黄色八叠球菌、普通变形杆菌、荚膜红xx胞菌、乳酸链球菌、海生黄杆菌、覃状芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草杆菌等。在涂装后可能会在涂膜上孳生的xx微生物主要是霉菌,如黑曲菌、青霉、根霉等。霉菌种类很多,统一分类十分困难,但是可以按生活环境予以分类。日本曾对260个地方的内装修材料进行取样调查,其所取得的霉菌的代表性菌种的特征。其中,有的具有霉毒;有的可引起xx和皮肤病,且放出强烈臭味。
        决定霉菌生存条件的因素有温度、水分、氧气、养分、酸碱度等五个主要因素。根据霉菌的生存条件和实际情况,可以确定霉菌在一般建筑物中易发生在下列部位:壁面较冷而易露的结构部位、多产生水蒸气的房间、空气流通不良的地方、难开孔洞且难于良好通风的设施、自然通风口及空调通风口的周围。因而,在上述建筑物的部位当需要用涂料涂饰时,应特别注意防霉问题。
2 水性建筑涂料防霉剂的选择
       防霉xx剂的特点涂料中传统的防霉剂包括甲醛、重金属盐、苯酚、五氯酚钠等。这些产品的xx谱线上的局限性和环境生物学上的局限性逐步为人们了解后,已经逐步被摒弃,取而代之的是更为安全、低毒、操作简便的现代防霉xx剂。
       水性涂料中,以乳胶涂料的使用最为广泛,占水性涂料80%以上的份额,因此对防霉xx剂的选择就以乳胶涂料为例。
        要选择合适的xx剂,首先要求它能针对涂料的特点,并满足其相关要求。例如对粉末涂料而言,防霉xx剂的要求就比水性涂料要严格得多,需要能耐(300~800)℃的高温而且平均粒径要在1.29mm以下,这是针对粉末涂料的特点而定的。以乳胶涂料为例:产品呈弱碱性,pH 值一般为7~10,加工温度(60~70)℃,室温贮存温度一般不高于40℃,贮存期多数为(12~18)个月(24~36个月仅为少数)。针对乳胶涂料的以上特点,理想的防霉xx剂应具有以下特点:

(1)毒性。应尽可能选用低毒或xx的防霉xx剂;

(2)效能。选用的防霉xx剂要求有广谱的抗微生物活性,药效高、活性持久,对各种霉菌和xx都有广泛的致死或抑制作用,而且使用浓度应尽可能低,以便从另一角度减小其毒性,另外{zh0}还具有气相xx能力;

(3)对涂料和涂膜性能的影响。加入涂料中不与其组成起化学变化,成膜后不影响化学性能;

(4)残效性。挥发性低,在涂料中相容性好,容易分散,而在水中不溶或难溶;

(5)pH值和温度。在pH值为6~10内贮存稳定,适合在40℃长时间贮存,并可短时间内允许(60~70)℃的加工温度;

(6)存贮稳定性。所选用的防霉xx剂应具有耐紫外线、耐热、抗氧化等功能;

(7)经济性能。应价廉易得,使用方便。

防霉xx剂的种类
市面上的防霉xx剂品种繁多,对其有效成分进行分析,可以大致分为以下几类:
(1)1,2-苯丙异噻唑啉-3-酮(BIT)
        固体粉末,熔点156℃,25℃时在水中的溶解度为0.14%,90℃时溶解度为1.5%,但该品的钠盐易溶于水。该产品具有较高的热稳定性。它对酸、碱都较为稳定,在广泛pH值范围内均能使用。
(2)2-(4- 噻唑基)苯丙咪唑(TBZ)
        俗称赛菌灵,商品名称为MetaSolTK-100,其外观为浅灰色结晶,稳定性高,难以与其他物质反应,耐热300℃,在酸碱条件下不分解,难溶于水,在水中溶解度仅为30mg/L,在有机溶剂中溶解度也非常小,一般为1%以下。
(3)苯丙咪唑氨基甲酸甲酯(BCM)
       俗称多菌灵,外观为淡褐色粉末,熔点180℃,分散温度为300℃,热稳定性高,不溶或难溶于一般有机溶剂中,能溶于无机酸及醋酸,形成相应的盐类,在不同的pH 值范围内均显示良好xx效果。
(4)2,4,5,6- 四氯间苯二腈(TPN)
        TPN 俗称百菌清,毒性极低,蒸气压低,有刺激性气味,在水中的溶解度极低(约0.5mg/L),对化学试剂基本上不反应,在乳液涂料中的使用范围内具有水解稳定性,用量一般为涂料的0.5%~1.5%。
(5) 四甲基二硫化秋兰姆(TMTD )
        TMTD 俗称福美双,其纯品为白色粉末,稍溶于氯仿、丙酮、苯及二硫化碳,对碱稳定,不仅防霉效果好,而且对xx抑制能力亦强,很适用于乳液类涂料的防霉xx,毒性较低。
(6)甲醛缓释剂类
        又称甲醛释放剂,是经过缩聚的羟甲基有机物,能够在一定时间内缓慢地解聚,释放出微量的甲醛,从而达到一定的抑菌xx效果。甲醛释放剂是所有xx剂中{wy}有气相xx能力,并且有明显抑菌效果的xx剂,而且其用量极低。其缺点是xx速度慢,并且甲醛有致癌之嫌。
       很多防霉xx剂大都由一种或多种上述活性成分进行复配。复配的活性成分不仅保证了xx谱线的全面性,而且不容易使周围环境的xx出现选择性适应,因此不易失效。市面上常见的防霉xx剂如德国拜耳公司的备防多(prevent)D6、Preventol P840(即原来联碳公司的Perior P840)等均属此类。
防霉xx剂的使用浓度
        确定xx能力的一项重要指标,就是{zd1}有效浓度(MIC)。简单说来,即在琼脂培养液中,引入(100~200)万个/mLxx或霉菌(如金黄葡萄球菌、黑霉菌、青霉菌等),然后测试杀灭率达到99.9%时所需要的xx剂浓度(一般用mg/kg,即百万分之一表示)。一般说来,实际配方中的使用浓度,要大于或等于MIC。
防霉xx剂的使用方法
        主要是指物理掺合法,这是一种最简便、最常用的方法。不论防霉xx剂以何种形态(固体、粉末、液体等)存在,在加入到涂料中时都只是一种物理性混合,因此,防霉xx剂的效能除了与本身的药效有关以外,还与颗粒大小、分散程度等密切相关。水不溶性的防霉xx剂无论其灭杀霉菌的作用机理如何,但都必须要使两者接触。防霉xx剂的颗粒与颗粒之间、颗粒与侵入材料的霉菌孢子之间都有一定的距离,这种距离的缩短要靠防霉xx剂在湿润的情况下扩散。颗粒越大,分散愈差,扩散也就愈慢。若侵入的霉菌在防霉xx剂尚未扩散到之前其孢子已萌芽,就失去了防霉效果。因此同一种xx剂的毒杀性能随着粒径的减小而增加,当其粒径在(5~6)μm时会有{zh0}的毒杀效果。如果没有特殊要求,防霉xx剂应尽可能早地加入到分散体系当中,并尽可能使其分散均匀。
结 语
        随着国内外交流的不断深入,目前国内普遍使用的防霉xx剂中,国外产品占了很大比重,如美国拜耳公司的备防多(Preventol)、罗门哈斯公司的卡松(Kathon)、捷康利公司的Proxil等。近年来,防霉xx剂的品种更是层出不穷,并且国内的有些企业也推出了自己的产品,并占据了一定的市场份额,如北京集研科技有限公司Jiyan™-D、北京金源公司的K A T H O NLXE 和ROZONE 2000、北京天擎公司的TQ — 107、TQ — LX200、TQ — 601 等。在众多xx剂中如何选择合适的xx剂,除了有效性之外,相溶性也很关键,这些还需要在实践中不断探索,同时也期望着适用性更广、效果更好的防霉xx剂的出现。



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