发展高性能漆膜杀虫剂| 2014-07-01 | PCI杂志 - 188bet搏金宝,188金宝搏bet官网

涂料行业一直意识到画表面微生物攻击的问题。微生物的增长会导致审美和涂层的物理退化或涂表面。除了明显的审美影响模具,霉菌和藻类的生长,体质下降,酶会导致物理退化。这种退化可以包括表面涂层的孔隙率的增加或损失衬底附着力。水分渗透会导致真菌腐朽的木头。生物降解并不局限于表面涂层或干漆膜;它也可以发生在油漆的生产和存储。

涂料构建面临着一系列的挑战在干膜杀虫剂的选择。配方设计师的主要目标之一是选择干膜杀虫剂从而达到广谱漆膜的和持久的保护。的一个挑战是,杀虫剂活性代理相对较少,这些活性物必须同时满足多种需求。评估的杀真菌剂和除藻剂的涂料配方杀虫剂计划总是涉及户外暴露试验。这种类型的测试需要一个复杂的混合变量。尤其如此,当它需要的结果相关性多个地理区域。除了考虑属性,微生物杀虫剂的频谱和监管状态活跃的代理,有程序必须考虑的变量。这些包括基质的类型涂层,涂层应用方法,面板定位和方向,复制的数量,并将适当的控制。给定变量的数量,必须做出的选择范围缩小的小组研究实验设计。作为选择每个变量的约束条件,生成的矩阵形式研究设计。 One such selection matrix approach is described in this article.

微生物谱

常用的漆膜根据微生物杀虫剂可分为光谱。换句话说,他们可以根据他们的主要活动是真菌的分类或algaecidal或两者兼而有之。典型的杀真菌剂用于涂料行业干膜保护包括:多菌灵(BCM),百菌清(CTL) iodopropynylbutylcarbamate (IPBC) octylisothiazolinone (OIT) dichlorooctylisothiazolinone (DCOIT) n-butyl-benzisothiazolinone (BBIT)和锌羟基吡啶硫酮(ZnPT)。预防真菌乱涂油漆配方杀虫剂的重点项目,然而藻类增长也可以是一个重要的问题。大部分漆膜杀菌剂都不是良好的除藻剂,然而锌羟基吡啶硫酮anti-algal活动以及抗真菌活性。

并不是每一个画表面需要抗真菌和anti-algal保护。当地气候所带来的影响将会强烈感受到杀菌剂的类型和数量的活跃代理需要战斗地方乱涂的有机体。另一方面,当地杀虫剂法规和当地环境公众意识的考虑经常限制可用的选择积极代理或限制这些活性物,可以出现在一个涂层。藻类的生长需要高湿度和充足的阳光使光合作用过程。在这种情况下,它需要增加漆膜的耐藻,漆膜杀菌剂可以co-formulated除藻剂。典型的除藻剂中使用的油漆干膜保护的行业包括:3 - (3,4-dichlorophenyl) 1, 1-dimethylurea(敌草隆)、2 - (tert-butylamino) 4 - (cyclopropylamino) 6 - (methylthio) 1、3, 5-triazine (Irgarol™),和2 - (tert-butylamino) 4 (ethylamino) 6 - (methylthio) -s-triazine(去草净)。

水溶度

除了考虑到微生物杀虫剂的频谱选择漆膜保护涂料配方设计师还必须考虑这些杀虫剂的水溶性。外墙涂料,长寿抗微生物剂的电影将有关其水溶性和,因此,水溶解性是一个非常重要的性质。

检查常用的杀真菌剂和除藻剂的水溶性表明他们可以很容易地聚集在一起分成三组。有一群活跃的代理很低水溶性(a组);一群活跃的代理中间的水溶性(B组);和一群活跃的代理有相对较高的水溶解度(C组)(表1)。

漆膜在传统模型中,有一个水库的抑菌或algaecidal活性剂在漆膜中,也有一些抗微生物剂表面的油漆。像雨落在漆膜的表面,它洗掉表面的抗微生物剂;然而,抗微生物剂表面的电影是补充的新杀虫剂的水库。

当有平衡抗微生物剂的消耗从表面和杀虫剂的迁移率在电影,那么涂层将长期保护免受微生物的攻击。当没有一个平衡,那么涂层就会失败。这条原则可以通过例子说明。

考虑第一个例子所选择的抗微生物剂水溶性过高。涂层将在最初一段时间的保护可能12至18个月,但电影中的杀虫剂水库将会很快耗尽后,涂层会失败,短的最初阶段。长期保护涂层将无法实现。

其次,考虑选择杀虫剂的例子,过低的水溶性。涂层表面时首先放置在室外环境中,有一个初期的涂层会有很高的敏感性真菌攻击。磁化率的原因之一是更大的初始时期,某些小分子油漆涂料的成分浸出电影在这段时间。这些小分子成分可以作为营养来源真菌。更长一段时间后在户外环境中营养冲走,涂层就变得不那么容易受到真菌攻击。如果杀虫剂选择保护涂层过低水溶性,真菌可以开始建立初始时期的高敏感性。有抗微生物剂表面的电影,但是没有足够的抗微生物剂迁移的杀虫剂水库在影片中防止真菌成为建立。如果他们成为建立初始时期的高敏感性,真菌就会继续攻击的涂层,即使在营养水平有所下降。长期保护涂层将无法实现。

鉴于上述情况,一个常见的策略实现的长期保护涂层膜是将一组抗微生物剂(水溶性很低),C组co-biocide(水溶性相对较高)。more-water-soluble杀菌剂将很快迁移通过电影将防止真菌成为建立在最初的涂层的高微生物的易感性。长期的户外曝晒,less-water-soluble杀虫剂将继续缓慢从涂层的抗微生物剂储层迁移到涂层表面。由于涂层有较低的微生物的易感性在最初的时期之后,更难溶的水平抗微生物剂送到涂层的表面是足以防止微生物乱涂。这个策略,长期的保护涂层。

鉴于以上考虑,选择low-water-solubility杀菌剂作为基础,这增加了一个更水溶性co-fungicide提供我们设计小组研究的起点。因此,决定多菌灵、百菌清、锌羟基吡啶硫酮成为最初的选择在我们的选择矩阵。

全球协调系统

如上所述,当地杀虫剂法规和环境公众意识的考虑经常限制可用的选择积极代理或限制这些活性物,可以出现在一个涂层。这样一个考虑是有关美国市场2015年gh的实现。

联合国全球gh提供了一个框架,统一通信系统的风险。考虑三种杀菌剂在gh的上下文中显示,多菌灵和百菌清都可能引发健康危害的要求标注在某些浓度。作为一个例子,预计这可能触发gh浓度要求的健康危害象形图(如小公牛,生殖力和/或致癌性)对多菌灵将远远低于对百菌清。这两个活动代理已经使用在农药行业,和他们的危害已经研究了在这种情况下。相比之下,锌羟基吡啶硫酮的存在,油漆不太可能引发健康危害的gh要求象形图。因此,锌羟基吡啶硫酮被选为low-water-solubility基础为我们的小组研究杀菌剂。

锌羟基吡啶硫酮也称为锌2-pyridinethiol-n-oxide,纳入Lonza Omadine锌™抗菌素。锌羟基吡啶硫酮历史悠久的使用去屑洗发水和其他个人护理应用程序。相对于其他常用的杀菌剂,锌羟基吡啶硫酮具有优越的热稳定性和特殊的碱性pH稳定性。与百菌清、锌羟基吡啶硫酮与衰落没有联系或粉化;因此,它可用于白人和颜色。虽然羟基吡啶硫酮可以作为螯合剂,可以抑制这种趋势。color-stabilized锌羟基吡啶硫酮配方称为锌Omadine佐伊抗菌引入美国市场2000年8月,这个公式已经展示了良好的兼容各种乳胶粘合剂和其他常见的油漆原料。

多区研究

决定之间的高溶解度co-fungicides成为我们选择的最后选择矩阵。为了评估一个潜在的更高的溶解度co-fungicides组件三个活动的融合,一个大型的多区干膜抗微生物剂面板研究发起的。对于每个地区涂料是应用于衬底最常用。当地的绘画实践用于油漆到衬底的应用。抗微生物剂活性代理与当地监管授权使用。每个地区的测试包括biocide-free负控制样品和积极的控制样本保存本地流行的干膜抗微生物剂(图1)。

如上所述,当地气候的影响会强烈影响漆膜的乱涂的生物杀虫剂必须面对。高湿环境的选择适合证明特定杀虫剂组合提供anti-algal以及抗真菌的保护。因此,美国部分的研究中,佛罗里达州南部被选为测试网站;和一个补充除藻剂包括每个混合杀菌剂的研究。基于成本/效果和监管有效性,敌草隆被选为美国的补充除藻剂研究的一部分。最初的研究使用木头和胶结的面板。在这个最初的研究中也显示出了类似的排名的三个活跃的混合这两种类型的面板。第二个跟踪研究仅使用木板。这些板是用一层底漆和两层测试油漆。使标准丙烯酸平面外的油漆被用于这项研究。

研究中观察到的是,所有的三个活跃的混合表现良好。看整体性能,三个活跃的混合与co-fungicide OIT表现得比IPBC或BBIT组合。然而,组合与IPBC或BBIT仍表现出良好的性能(图2)。

基于我们的小组研究的结果,Lonza推出两个新干膜抗微生物剂配方。第一个产品,Densil™萨德™抗菌现在EPA注册。它可以在美国,它也将在其他几个全球市场。第二个产品,Densil报道抗菌素是专为亚洲地区被引入。相对于Densil萨德,Densil《法兰克福汇报》产品有更高比率补充除藻剂的抑菌活性物。两Densil萨德,Densil《法兰克福汇报》提供长期、广谱微生物保护漆的电影。这两个产品使用Lonza锌Omadine抗菌与专有颜色稳定技术。