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防霉剂的由来与分类

发布时间:2021-06-25 10:11人气:

  防霉剂的由来与分类

  第二次世界大战初期,国外就已经高度重视防霉剂的研究。世界每年有相当数量的涂料和涂膜材料耗损在腐败和霉变问题上,涂料用防霉剂发展很快。欧美注重开发有机体系防霉剂,日本侧重开发无机体系防霉剂,而我国防霉剂起步较晚,对各种体系的防霉剂均有研究,陆续有新成果报道和新产品出现。

  从化学结构及来源上看,防霉剂分为无机防霉剂、有机防霉剂、天然防霉剂和复合防霉剂4类。

  有机防霉剂:

  有机防霉剂谱广、作用快、抑菌防霉效果好,但部分有机防霉剂耐热性较差,防霉作用持续时间较短,有一定毒性。

  有机防霉剂主要有酚类化合物(取代芳烃类)、元素有机化合物、含氮有机物、含卤有机物、含硫有机物等。这种分类方法不够严谨,同一化合物可归属不同的类别。有机防霉剂与微生物的细胞膜接触时,同细胞膜融合逐渐进入细胞,通过对细胞器、蛋白质、核酸等结构物质的作用,使细胞内容物、酶、蛋白质、核酸损坏,抑制细菌和霉菌的繁殖,达到抑菌杀菌目的。

  无机防霉剂:

  无机防霉剂应用广泛,种类较多,通常是银、铜、锌等金属离子抗菌剂和金属氧化物(如二氧化钛、氧化锌等纳米抗菌剂)。抗菌机理有接触反应假说和催化反应假说。

  接触反应假说是金属离子与细菌接触反应造成细菌固有成分被破坏或发生功能障碍,导致细菌死亡。催化反应假说是在光的作用下,金属离子及纳米颗粒起到催化活性中心的作用,激活水分子和空气中的氧产生羟基自由基及活性氧离子,短时间破坏细菌的增殖能力,致使细胞死亡,起到抗菌作用。无机防霉剂抗菌谱广,使用安全、耐热、持续性好,成为抗菌防霉剂领域的研究热点。有的无机防霉剂性能不佳,近年报道纳米氧化锌具有一定的防霉性能,但在实际应用中,其防霉性能有限。

  氧化亚铜为红色或暗红色八面立方晶系结晶性粉末,大量用于船舶防霉,使用成本低,尤其适用于军用防霉涂料,用量为涂料总质量的40%左右。偏硼酸钡为白色斜方晶系的结晶粉末,主要用于水性乳胶涂料的防霉,一般用量1% ~ 2%。

  天然防霉剂:

  天然防霉剂大多数从动植物中提炼精制而成,包括壳聚糖、血清蛋白、桂皮油、罗汉柏油、大蒜素和天然酚类等。将天然贝壳、蟹类、虾类、鱼骨及昆虫等动物壳体非常坚硬的部分,脱去N-乙酰基获得壳聚糖。天然防霉剂在生产和使用过程中,对环境不产生污染,生物相容性好。但天然防霉剂耐热性较差,160 ~ 180 ℃开始炭化分解,药效持续时间比较短,应用范围受到较大限制,大规模商业化尚待时日。

  复合防霉剂:

  单组分防霉剂在使用时有一定的局限性,其杀菌谱较窄、用量较大、时效短、成本较高,有些防霉剂生物降解性和使用安全性差,对环境影响较大。根据不同防霉剂的防霉特点,将不同的防霉剂进行复配,可充分发挥各自优势,节约防霉剂新产品的开发成本


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