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涂料领域防霉抗菌防腐的研究

涂料领域防霉抗菌防腐的研究


一、霉腐现象

水性徐料特别是乳胶漆通常是以共聚乳液、表面活性剂、分散剂、色料、增稠剂、消泡剂、防腐、防霉杀菌剂等制成。由于这些物质是微生物生长的养料,而且是含水的坏境,在一定的环境温度、湿度下,各菌类就会大量繁殖生长。

乳液及乳胶漆一旦霉变会导致:乳液的键断裂、凝结、硬化;乳液粘度下降,附着力降低,分层,直至变色变味.长出菌落;乳胶漆的粘度和附着力下降,其酸碱度发生变化,涂料发臭、变味、变色、分层,长出菌落,失去附着力;更为严重的问题是霉菌会渗入漆膜,侵蚀漆膜或底材上的有机物质,继而出现开裂、起泡、片落等漆膜弊病。

水性涂料防霉剂

微生物对白乳胶的危害

白乳胶污染了微生物后,引起腐败变质的现象有下列几种:

(1)霉变:微生物污染产品并产生各种颜色的霉点、菌斑、絮状漂浮物或沉淀物。

(2)变色:微生物在代谢过程中产生的色素物质(葫萝b素、细胞色素等)以及微生物(如铜绿假单孢菌、金黄葡萄球菌、红酵母等)本身所带颜色,使产品变色。

(3)粘度下降:微生物将产品体系中的大分子物质降解成能被其利用的小分子物质,破坏了乳液体系的分子结构,导致粘度下降。

(4)产生异味:微生物在生长繁殖过程中产生的气体物质(如H2S、NH3等)以及其他产物(如脂肪酸等),使产品受到破坏,产生异味。

(5)pH值变化:微生物污染产品后,在其生长繁殖过程中,产生大量酸类代谢产物(如乙酸、草、乳酸、柠檬酸等)使体系的pH值改变,从而破坏了乳液的稳定性,导致破乳、分层。

二、霉腐微生物

乳胶涂料及其涂膜的微生物污染

细菌:铜绿假单孢菌、荧光假单孢菌、枯草芽孢杆菌、普通变形菌、鲁氏不动杆菌、微球菌属、短杆菌属、肠杆菌属、微小杆菌属、葡萄球菌属;

霉菌:黑曲霉、黄曲霉、杂色曲霉、绿色木霉、出芽短梗霉、球毛壳菌、拟青霉属、青霉属、毛霉属、根霉属、萨氏曲霉、胶霉、交链孢霉、枝孢霉、产紫青霉、茎点霉;

酵母:热带假丝酵母。

涂料防霉剂

三、霉腐机理

白乳胶的微生物污染原理

白乳胶由水、PVA、醋酸乙烯(VAc)、淀粉等物质经乳液聚合反应制成,其中水、PVA、淀粉是微生物生长繁殖所需的营养物质,因此,产品非常容易受到微生物的污染而腐败变质。

水作为白乳胶的流动载体和分散介质,是白乳胶的重要组成部分,水质的好坏直接影响产品质量,因此必须经过纯化处理,天然水(井水或河沟水),它除了含有钙、镁、钠 离子、腐殖质胶体等以及一些不溶悬浮物外,还含有大量的微生物菌种,微生物得以大量生长且金属离子对乳液的生产及稳定性也有一定影响。

四、涂料防霉防腐剂

常用防腐剂

现在市面上的防腐剂品种繁多。就其活性组分进行分析,主要可以分为如下几类:异噻唑啉酮类,释放甲醛类,苯并咪唑类,取代芳烃类,有机溴类,有机胺类,哌三嗪类等。

1, 2-苯并异噻唑啉-3-酮(1,2-benzisothiazolin-3-one) ,简称BIT,属于该类防腐剂的如:Mergal K10-N,Acticide BW20,Biocide BIG-A 50M,杀菌防腐剂PT,杀菌防腐剂BTG,SD-202-1,SD-202-2等。

5-氯-2-甲基-4异噻唑啉-3-酮/2-甲基-4异噻唑啉-3-酮,英文名称为 5-chloro-2methyl-4-isothiazolin-3-one/2 methyl-4-isothiazolin-3-one,简称CMIT/MIT,是一种性价比较高的常用罐内防腐剂, 属于该类防腐剂的如:Kathon LXE,Nordes C15, Acticide MV,Biocide K 10 SG,Acticide F, Bactrachem W15, Bactrachem TS 15,华科-88,SD-818-1,SD-818-2等。

释放甲醛型防腐剂,众所周知,福尔马林是一种防腐剂。其实,福尔马林就是35%-40%的甲醛水溶液。由于我国内墙涂料对游离甲醛含量要求比较严,释放甲醛型防腐剂(formaldehyde release,简称FR)在内墙中较少使用。属于释放甲醛型防腐剂的如:N-缩甲醛(N-formal),O-缩甲醛(O-formal),O-缩甲醛释放甲醛的速度高于N-缩甲醛。商品还有Troysan 174,Troysan 186,Nuosept 95,Ecocide BA等。

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