水性涂料的防腐劑的選擇

 水性涂料以水為分散介質(zhì)并富含各種可被微生物作為營(yíng)養(yǎng)利用的添加劑，因此是微生物生長(zhǎng)繁殖的理想溫床。當(dāng)細(xì)菌、霉菌和酵母菌等微生物污染涂料后大量繁殖會(huì)導(dǎo)致涂料產(chǎn)品表面變色、流動(dòng)性變化、pH值變化、使用性能變化、凝聚、破乳、產(chǎn)生異味甚至表面長(zhǎng)霉

 等一系列問題。因此控制微生物污染和繁殖，對(duì)于保證涂料產(chǎn)品在整個(gè)使用周期內(nèi)的品質(zhì)是非常必要的。為了保護(hù)涂料，除了在生產(chǎn)過程的各個(gè)環(huán)節(jié)盡量控制污染源外，一般都在產(chǎn)品中添加防腐殺菌劑。但是很多時(shí)候添加防腐劑仍然起不到理想的防腐效果，特別是在炎熱的夏天，腐敗問題經(jīng)常出現(xiàn)。主要原因是貯存過程中防腐殺菌劑在外部高溫條件及體系中高pH值等多種因素作用下分解，造成損耗，從而導(dǎo)致體系中的殺菌劑濃度降低，剩余的殺菌劑濃度不足以抑制微生物的生長(zhǎng)。鑒于防腐殺菌劑需要在體系中較長(zhǎng)時(shí)間保持殺菌性能，若殺菌劑在體系中不穩(wěn)定，就會(huì)影響殺菌劑實(shí)際使用的防腐效果。影響殺菌劑穩(wěn)定性的因素很多，本文考察了溫度、pH等對(duì)殺菌劑穩(wěn)定性的影響，并討論了殺菌劑濃度對(duì)防腐性能的影響。

    1實(shí)驗(yàn)部分

    1.1實(shí)驗(yàn)儀器和材料

殺菌劑1: 5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮(CMIT)和2-甲基-4異噻唑啉-3-酮(MIT)的混合物，有效組分含量2.0%;

殺菌劑2: 1，2-苯并異噻唑啉-3-酮(BIT)，有效組分含量20%;

殺菌劑3: 均三嗪，有效組分含量50%;

殺菌劑4: 1，6-二羥基-2，5-二氧己烷，有效組分含量98%;

其它試劑:鹽酸、氫氧化鈉等均為分析純，營(yíng)養(yǎng)瓊脂、M-H肉湯等均為生化試劑。

主要儀器:恒溫箱、手提式壓力蒸汽消毒器、恒溫培養(yǎng)箱、pH計(jì)、天平、試管、培養(yǎng)皿、移液管等。

    1.2樣品處理

    四種殺菌劑按表1的描述配制成不同pH值的1%水溶液，然后置于不同溫度下處理。

1.3殺菌實(shí)驗(yàn)

    自來水經(jīng)M-H肉湯增菌培養(yǎng)后，稀釋到菌數(shù)為107～108CFU/mL，分成幾份，各加入一定量的殺菌劑，作用24h后，用平板計(jì)數(shù)法測(cè)定各樣品的殘余菌數(shù)，與對(duì)照樣含菌量對(duì)比，得出對(duì)異養(yǎng)菌的殺滅率。

    表1樣品處理?xiàng)l件

水性涂料罐內(nèi)防腐殺菌劑穩(wěn)定性研究    2結(jié)果與討論

2.1CMIT/MIT穩(wěn)定性分析 

    CMIT/MIT殺菌實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

    表2殺菌劑1經(jīng)各種處理后，24h殺菌效果(加藥濃度500×10-6，起始菌數(shù)5.4×107CFU/mL)

CM IT/M IT 殺菌實(shí)驗(yàn)結(jié)果    在較低有效組分濃度下(10×10-6)，CMIT/MIT即具有良好的殺菌效果。在pH5.0時(shí)，25℃、35℃、50℃3種條件處理后殺菌率沒有太大差異，與未處理樣品相當(dāng)，說明CMIT/MIT在偏酸性條件下較穩(wěn)定。在pH7.0、pH9.5時(shí)，25℃、35℃等4種條件處理后殺菌率也沒有太大差異，與未處理樣品相當(dāng);而pH7.0、50℃處理后的殺菌劑殺菌效果下降，檢出的存活菌數(shù)是同pH下25℃、35℃處理后樣品的100倍左右，pH9.5、50℃處理后樣品檢出的存活菌數(shù)是同pH下25℃、35℃處理后樣品的1000倍左右;說明殺菌劑殺菌能力已有所下降，即CMIT/MIT在中性和偏堿性、高溫條件下不穩(wěn)定。綜上所述，CMIT/MIT殺菌活性大，有很好的殺菌效果，但易分解，對(duì)溫度和pH值比較敏感，特別在堿性高溫條件下，CMIT/MIT不穩(wěn)定，難以長(zhǎng)時(shí)間保持殺菌性能。

    2.2 BIT穩(wěn)定性分析

    BIT穩(wěn)定劑分析見表3。

    表3殺菌劑2經(jīng)各種處理后，24h殺菌效果(加藥濃度500×10-6，起始菌數(shù)8.0×107CFU/mL)

  

BIT穩(wěn)定劑分析    經(jīng)pH5.0、25℃，35℃，50℃，pH7.0、25℃等條件處理后樣品有少量晶體析出。BIT殺菌實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。在濃度(100×10-6有效組分)比CMIT/MIT高的情況下，殺菌率低于CMIT/MIT。在pH5.0，25℃、35℃、50℃3種條件處理后殺菌率沒有太大差異，檢出的存活菌數(shù)比未處理樣品高一個(gè)數(shù)量級(jí)，可能是處理后樣品有晶體析出的原因造成的;在pH7.0，25℃、35℃、50℃3種條件處理后的殺菌率沒有太大差異;在pH9.5，25℃、35℃、50℃3種條件處理后的殺菌率也沒有太大差異，與未處理樣品相當(dāng)。結(jié)果表明BIT殺菌活性不如CMIT/MIT，但BIT穩(wěn)定性好，雖pH對(duì)BIT穩(wěn)定性有一定的影響，但在實(shí)驗(yàn)的溫度范圍內(nèi)BIT表現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性。