水性涂料防腐剂的选择

       水性涂料的防腐剂的选择

 水性涂料以水为分散介质并富含各种可被微生物作为营养利用的添加剂，因此是微生物生长繁殖的理想温床。当细菌、霉菌和酵母菌等微生物污染涂料后大量繁殖会导致涂料产品表面变色、流动性变化、pH值变化、使用性能变化、凝聚、破乳、产生异味甚至表面长霉

 等一系列问题。因此控制微生物污染和繁殖，对于保证涂料产品在整个使用周期内的品质是非常必要的。为了保护涂料，除了在生产过程的各个环节尽量控制污染源外，一般都在产品中添加防腐杀菌剂。但是很多时候添加防腐剂仍然起不到理想的防腐效果，特别是在炎热的夏天，腐败问题经常出现。主要原因是贮存过程中防腐杀菌剂在外部高温条件及体系中高pH值等多种因素作用下分解，造成损耗，从而导致体系中的杀菌剂浓度降低，剩余的杀菌剂浓度不足以抑制微生物的生长。鉴于防腐杀菌剂需要在体系中较长时间保持杀菌性能，若杀菌剂在体系中不稳定，就会影响杀菌剂实际使用的防腐效果。影响杀菌剂稳定性的因素很多，本文考察了温度、pH等对杀菌剂稳定性的影响，并讨论了杀菌剂浓度对防腐性能的影响。

    1实验部分

    1.1实验仪器和材料

杀菌剂1: 5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(CMIT)和2-甲基-4异噻唑啉-3-酮(MIT)的混合物，有效组分含量2.0%;

杀菌剂2: 1，2-苯并异噻唑啉-3-酮(BIT)，有效组分含量20%;

杀菌剂3: 均三嗪，有效组分含量50%;

杀菌剂4: 1，6-二羟基-2，5-二氧己烷，有效组分含量98%;

其它试剂:盐酸、氢氧化钠等均为分析纯，营养琼脂、M-H肉汤等均为生化试剂。

主要仪器:恒温箱、手提式压力蒸汽消毒器、恒温培养箱、pH计、天平、试管、培养皿、移液管等。

    1.2样品处理

    四种杀菌剂按表1的描述配制成不同pH值的1%水溶液，然后置于不同温度下处理。

1.3杀菌实验

    自来水经M-H肉汤增菌培养后，稀释到菌数为107～108CFU/mL，分成几份，各加入一定量的杀菌剂，作用24h后，用平板计数法测定各样品的残余菌数，与对照样含菌量对比，得出对异养菌的杀灭率。

    表1样品处理条件

水性涂料罐内防腐杀菌剂稳定性研究    2结果与讨论

2.1CMIT/MIT稳定性分析 

    CMIT/MIT杀菌实验结果如表2所示。

    表2杀菌剂1经各种处理后，24h杀菌效果(加药浓度500×10-6，起始菌数5.4×107CFU/mL)

CM IT/M IT 杀菌实验结果    在较低有效组分浓度下(10×10-6)，CMIT/MIT即具有良好的杀菌效果。在pH5.0时，25℃、35℃、50℃3种条件处理后杀菌率没有太大差异，与未处理样品相当，说明CMIT/MIT在偏酸性条件下较稳定。在pH7.0、pH9.5时，25℃、35℃等4种条件处理后杀菌率也没有太大差异，与未处理样品相当;而pH7.0、50℃处理后的杀菌剂杀菌效果下降，检出的存活菌数是同pH下25℃、35℃处理后样品的100倍左右，pH9.5、50℃处理后样品检出的存活菌数是同pH下25℃、35℃处理后样品的1000倍左右;说明杀菌剂杀菌能力已有所下降，即CMIT/MIT在中性和偏碱性、高温条件下不稳定。综上所述，CMIT/MIT杀菌活性大，有很好的杀菌效果，但易分解，对温度和pH值比较敏感，特别在碱性高温条件下，CMIT/MIT不稳定，难以长时间保持杀菌性能。

    2.2 BIT稳定性分析

    BIT稳定剂分析见表3。

    表3杀菌剂2经各种处理后，24h杀菌效果(加药浓度500×10-6，起始菌数8.0×107CFU/mL)

  

BIT稳定剂分析    经pH5.0、25℃，35℃，50℃，pH7.0、25℃等条件处理后样品有少量晶体析出。BIT杀菌实验结果见表3。在浓度(100×10-6有效组分)比CMIT/MIT高的情况下，杀菌率低于CMIT/MIT。在pH5.0，25℃、35℃、50℃3种条件处理后杀菌率没有太大差异，检出的存活菌数比未处理样品高一个数量级，可能是处理后样品有晶体析出的原因造成的;在pH7.0，25℃、35℃、50℃3种条件处理后的杀菌率没有太大差异;在pH9.5，25℃、35℃、50℃3种条件处理后的杀菌率也没有太大差异，与未处理样品相当。结果表明BIT杀菌活性不如CMIT/MIT，但BIT稳定性好，虽pH对BIT稳定性有一定的影响，但在实验的温度范围内BIT表现出较好的稳定性。