1，2—苯并異噻唑啉-3-酮（BIT）

BIT結(jié)構(gòu)式： ；外觀：白色或淡黃色粉末；分子量：151；熔點(diǎn)：156℃；溶解性：溶于熱水，微溶于部分有機(jī)溶劑；該品具有高的熱穩(wěn)定性，差熱分析表示控制溫升速度4℃/min，180℃才開(kāi)始有輕微失重，至250℃時(shí)才明顯失重；它對(duì)酸堿都穩(wěn)定，在廣泛PH范圍內(nèi)均可使用。BIT殺菌效率高，殺菌譜廣，對(duì)細(xì)菌、霉菌、酵母菌、藻類均有效，對(duì)常見(jiàn)的硫酸鹽還原菌也有較高的活性，BIT原粉對(duì)絕大多數(shù)微生物的最低抑制濃度MIC都在20mg/l以下；該品安全性好，LD_{50，大白鼠經(jīng)口}>1400mg/kg，毒性分級(jí)屬低毒，可生物降解，它的安全性已被很多國(guó)家的相關(guān)管理機(jī)構(gòu)所認(rèn)可（如：美國(guó)食物及藥物管理局FDA，美國(guó)環(huán)保署EPA，德國(guó)的BGA，日本的MITI等），被認(rèn)為是最安全的殺菌防腐劑之一。

BIT是一種廣譜、高效、低毒、水溶性好的新型工業(yè)殺菌劑。一般使用時(shí)添加0.01-0.05%即可達(dá)到理想的殺菌防腐效果。據(jù)報(bào)道,在水性乳膠涂料中添加0.05%，涂料100天不長(zhǎng)菌。J.N.Edwards等對(duì)罐頭內(nèi)用和外用乳膠涂料用殺菌劑進(jìn)行較大規(guī)模評(píng)比,他們組織了七家公司對(duì)市售的22種防腐劑分組進(jìn)行了測(cè)試評(píng)價(jià),其中13種防腐劑作為內(nèi)用乳膠漆用,評(píng)價(jià)結(jié)果如下:用于PVA乳膠無(wú)光涂料，共有四種防腐劑較好,BIT是其中之一。為了測(cè)試防腐劑的持久力,試驗(yàn)期間每隔一定時(shí)間接種菌種一次,共接種三次,BIT都表現(xiàn)了強(qiáng)的殺菌活性。用于PAA乳膠半光澤漆，只有BIT與素以殺菌力強(qiáng)而著稱的醋酸苯汞（該殺菌劑因毒性大已被禁用）效率最接近,其余12種均較差。

由于BIT在180℃以下保持穩(wěn)定,大大高于涂料的制備溫度,因此可在涂料生產(chǎn)開(kāi)始時(shí)加入,從而達(dá)到最有效抑制微生物生長(zhǎng)的效果。BIT及其制劑穩(wěn)定性好,不需額外添加穩(wěn)定劑,不含重金屬、不含氯、不含甲醛和甲醛釋放劑、不含無(wú)機(jī)鹽，在廣泛PH范圍內(nèi)穩(wěn)定,且對(duì)受防腐的物料體系有長(zhǎng)效保護(hù)作用.所以BIT不僅能防止涂料的腐敗變質(zhì),還可以使涂膜具有抵御霉菌侵襲的能力。

 2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮（MIT）和5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮（CIT）

MIT、CIT結(jié)構(gòu)式：    ；純品為白色固體，溶于水、低碳醇、乙二醇和極性有機(jī)溶劑，MIT熔點(diǎn)48～50℃，CIT熔點(diǎn)54～55℃，它們是一種高活性的殺菌劑，對(duì)許多微生物的最低抑制濃度都在10mg/l以下，對(duì)細(xì)菌、霉菌、酵母菌、藻類都有極強(qiáng)的殺滅和抑制作用，且低濃度就與效。該品安全性好，LD_{50，大白鼠經(jīng)口}≥3350mg/kg（含活性成分≤２％），毒性分級(jí)屬低毒，可生物降解，無(wú)致畸致突變反應(yīng)。由于所有已知生產(chǎn)方法都生成MIT、CIT的混合物，兩者的比例可在4.5～0.02之間變化，特別成功的配方是CIT和MIT以大約3：1的比例的一種混合物，需加入一定的穩(wěn)定劑以防止其分解。目前大多數(shù)商業(yè)產(chǎn)品都用二價(jià)金屬鹽做穩(wěn)定劑，但在聚合物乳液、涂料體系中，金屬鹽存在可能會(huì)導(dǎo)致“鹽干擾”（salt shock），如凝膠、相分離等。MIT、CIT在酸性和氧化性環(huán)境下比較穩(wěn)定，在伯胺、仲胺、硫醇、硫化物、還原劑和強(qiáng)親核物質(zhì)存在下，會(huì)使活性成分降解失去活性，因此建議在PH值2～9范圍和溫度低于60℃的場(chǎng)所中使用。

 

 2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮（OIT）

OIT結(jié)構(gòu)式： ；純品為白色固體，熔點(diǎn)97～100℃，溶于丙二醇及極性有機(jī)溶劑。該品安全性好，LD_{50，大白鼠、 經(jīng)口}≥4000 mg/kg，毒性分級(jí)屬低毒，可生物降解，無(wú)致畸致突變反應(yīng),對(duì)多種細(xì)菌、霉菌、酵母菌、藻類有優(yōu)異的抗菌效果，尤其是對(duì)霉菌具有極強(qiáng)的殺滅能力，它的防霉性能可與有機(jī)汞、有機(jī)錫的防霉性能相媲美，因此它被廣泛用作涂料干膜防霉劑。使用OIT做干膜防霉劑時(shí)為了得到最佳防霉效果，要注意配方的PH值≤9.5，避免或減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-亞丙基-4-異噻唑啉-3-酮（MTI）

MTI結(jié)構(gòu)式： ；熔點(diǎn)：110℃ ；純品為白色非晶型固體；常溫下，可與酸、醚、酮等混溶；MTI是一種高活性廣譜殺菌防腐劑，對(duì)多種微生物如大腸桿菌、綠膿桿菌、枯草桿菌、金黃色葡萄球菌、黑曲霉等都有良好的抑制殺滅效果。MTI分解溫度216℃,大大高于涂料生產(chǎn)的操作溫度，因此可在涂料生產(chǎn)一開(kāi)始就加入這種防腐劑，從而達(dá)到最有效的抑制微生物生長(zhǎng)的效果；它在廣泛PH值下保持穩(wěn)定；對(duì)銨離子也相當(dāng)穩(wěn)定，涂料生產(chǎn)中由于經(jīng)常用氫氧化氨來(lái)調(diào)節(jié)酸堿度，所以對(duì)銨離子穩(wěn)定也是涂料防腐劑的一個(gè)重要指標(biāo)。MTI的商業(yè)劑型為水性溶液，不含有機(jī)溶劑、無(wú)機(jī)金屬鹽、氯、甲醛，對(duì)各種正常使用的材質(zhì)無(wú)腐蝕,可用于手動(dòng)和自動(dòng)配料系統(tǒng)。它的活性非常高，在低劑量下就可有效控制水性涂料中多種微生物的生長(zhǎng)，因此該殺菌劑兼有抗微生物效能高和對(duì)環(huán)境影響小的優(yōu)點(diǎn)，符合綠色環(huán)保的要求。下表是MTI用于多種商業(yè)涂料的添加量：

 

 

4，5-二氯-2-正辛基-4-異噻唑啉-3-酮（DCOIT）

DCOIT的結(jié)構(gòu)式： 。它是性能優(yōu)異的殺菌滅藻劑，特別適用于海洋防污涂料。該產(chǎn)品于1994年通過(guò)美國(guó)環(huán)保署EPA的嚴(yán)格審查，1996、1997年獲得美國(guó)政府和美國(guó)化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì)頒發(fā)的“總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”。它具有廣譜殺生活性：能有效控制海洋軟體、硬體污染：低毒高效，半衰期小于１h，在海水中快速降解，新陳代謝４～５級(jí)程度，在海洋有機(jī)體內(nèi)沒(méi)有積累；長(zhǎng)效：由于輪船的特殊性及施工難度，防污是否長(zhǎng)期、有效是衡量防污劑好壞的一項(xiàng)重要指標(biāo)；優(yōu)異的相溶性。據(jù)報(bào)道，在數(shù)量龐大的異噻唑啉酮類化合物中，DCOIT是最適合于海洋防污涂料的殺菌滅藻劑。

殺菌防腐劑的應(yīng)用

據(jù)報(bào)道，能夠侵蝕涂料的微生物主要是細(xì)菌、霉菌、酵母菌和藻類。導(dǎo)致涂料腐敗的主要微生物是革蘭氏陰性細(xì)菌，尤其是大腸產(chǎn)氧菌屬和假單胞菌屬，而不是通常人們所認(rèn)為的霉菌，涂料涂裝后涂膜上滋生的主要微生物是霉菌和藻類。因此，防止涂料的腐敗變質(zhì)，最重要的是控制革蘭氏陰性細(xì)菌，尤其是大腸產(chǎn)氧菌屬和假單胞菌屬，即加入的殺菌防腐劑應(yīng)對(duì)革蘭氏陰性細(xì)菌有最佳的效果。如果要求涂裝后的涂膜也不長(zhǎng)霉，則可加入防腐劑的同時(shí)再添加干膜防霉劑，兩者配合使用，就能自始至終達(dá)到抗菌效果。如果是船底漆則還需加入殺藻劑，以防止藻類的生長(zhǎng)。

涂料用殺菌防腐防霉劑的選擇必須考慮以下幾點(diǎn):

(1)要求有廣譜抗微生物特性、藥效高、活性長(zhǎng)久、在PH值6-10范圍內(nèi)穩(wěn)定。

(2) 安全，對(duì)人體無(wú)毒或低毒，有良好的生物降解性。

(3)不與涂料其他成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，成膜后不影響涂膜的物理、化學(xué)性能。

(4)揮發(fā)性低，與涂料相容性好，容易分散。

(5)穩(wěn)定性好，具有耐紫外線、耐熱、抗氧化性。

(6)使用方便，價(jià)格適宜。

過(guò)去人們常使用有機(jī)汞、有機(jī)錫、有機(jī)砷、苯酚類（含鹵代酚）及甲醛等化合物，前幾種毒性大，且污染環(huán)境，已被淘汰，僅在船底防污漆上限量使用；甲醛的高揮發(fā)性、高反應(yīng)性及其毒性限制了其使用。七十年代后，主要使用的殺菌防腐劑有五氯酚鈉、多菌靈、百菌清、福美雙、維尼凈、二硫氰基甲烷等。五氯酚鈉毒性高已禁用；后幾種水溶性較差，殺菌防腐效果并不佳，僅因價(jià)廉還有些市場(chǎng)?，F(xiàn)在，國(guó)內(nèi)外已趨于使用高效、廣譜、低毒、水溶性的殺菌防腐劑，該類殺菌劑殺菌效率高（一般原藥對(duì)微生物的最低抑制濃度MIC在幾十個(gè)PPM以內(nèi)），殺菌譜廣（對(duì)細(xì)菌、霉菌、酵母菌、藻類都有效），安全可靠（LD_{50、大白鼠、口服}一般大于1000mg/kg）。異噻唑啉酮類化合物就是這一類新崛起的優(yōu)秀抗菌藥物，它們具有安全、廣譜、高效、低毒等特性。將介紹幾種有代表性的異噻唑啉酮類化合物。