2-Benzisothiazolin-3-on (BIT)
BIT-strukturformel: [Bilde/Diagram]; Utseende: Hvitt eller blekgult pulver; Molekylvekt: 151; Smeltepunkt: 156 grader; Løselighet: Løselig i varmt vann; lett løselig i visse organiske løsemidler. Dette produktet viser høy termisk stabilitet; differensiell termisk analyse indikerer at, med en kontrollert oppvarmingshastighet på 4 grader/min, begynner bare et lite vekttap ved 180 grader, med betydelig vekttap kun ved 250 grader. Den er stabil under både sure og alkaliske forhold og kan brukes over et bredt pH-område. BIT demonstrerer høy bakteriedrepende effektivitet og et bredt spekter av aktivitet, og viser seg effektivt mot bakterier, muggsopp, gjær og alger; den viser også høy aktivitet mot vanlige sulfatreduserende-bakterier. For det rå BIT-pulveret er Minimum Inhibitory Concentration (MIC) mot de aller fleste mikroorganismer under 20 mg/L. Produktet har en gunstig sikkerhetsprofil; dens orale LD50 hos rotter overstiger 1400 mg/kg, og klassifiserer det som et stoff med lav{14}}toksisitet. Det er biologisk nedbrytbart, og dets sikkerhet har blitt anerkjent av relevante reguleringsorganer i en rekke land (f.eks. US FDA, US EPA, Tysklands BGA, Japans MITI, etc.), og har etablert det som et av de sikreste biocidene og konserveringsmidlene som er tilgjengelige.
BIT er et nytt industrielt biocid preget av dets brede spektrum, høy effektivitet, lave toksisitet og utmerket vannløselighet. Vanligvis er et tilsetningsnivå på bare 0,01–0,05 % tilstrekkelig for å oppnå ideelle bakteriedrepende og konserverende effekter. Rapporter indikerer at tilsetning av 0,05 % BIT til vann-basert lateksmaling forhindrer mikrobiell vekst i en periode på 100 dager. JN Edwards og kolleger gjennomførte en sammenlignende{10}}storskala evaluering av biocider beregnet på bruk i både interiør- og eksteriørlatexmalinger. De organiserte et konsortium av syv selskaper for å teste og evaluere 22 kommersielt tilgjengelige konserveringsmidler, hvorav 13 ble vurdert spesifikt for bruk i interiør lateksmaling. Resultatene indikerte at fire konserveringsmidler for bruk i matt PVA-latex-malinger fungerte spesielt godt-med BIT som ett av dem. For å vurdere den langsiktige effekten (persistensen) til konserveringsmidlene, ble mikrobielle kulturer inokulert i prøvene med jevne mellomrom gjennom testperioden (totalt tre inokulasjoner); i alle tilfeller viste BIT potent bakteriedrepende aktivitet. I sammenheng med PAA lateks semi-blank maling, viser bare BIT-sammen med fenylkvikksølvacetat (et biocid som er historisk kjent for sin kraftige antimikrobielle aktivitet, men nå forbudt på grunn av dets høye toksisitet)-sammenlignbar effekt; de resterende 12 testede midlene virket betydelig mindre effektivt.
Siden BIT forblir stabil ved temperaturer under 180 grader -en terskel som er betydelig høyere enn typiske malingsproduksjonstemperaturer-kan den introduseres helt i starten av malingsproduksjonsprosessen, og dermed sikre den mest effektive hemmingen av mikrobiell vekst. BIT og dets formuleringer viser utmerket stabilitet, og eliminerer behovet for ytterligere stabilisatorer. Videre er de fri for tungmetaller, klor, formaldehyd (og formaldehyd-frigjøringsmidler) og uorganiske salter; de forblir stabile over et bredt pH-område og gir langvarig-beskyttelse til materialsystemene som bevares. Følgelig forhindrer BIT ikke bare ødeleggelse og forringelse av selve malingen, men gir også den herdede malingsfilmen evnen til å motstå sopp.
Metyl-4-isotiazolin-3-on (MIT) og 5-klor-2-metyl-4-isotiazolin-3-on (CIT)
Strukturformler for MIT og CIT: [Bilde/formel]. I sin rene form er disse forbindelsene hvite faste stoffer oppløselige i vann, lavere alkoholer, etylenglykol og polare organiske løsningsmidler. MIT har et smeltepunkt på 48–50 grader, mens CIT har et smeltepunkt på 54–55 grader. Dette er svært aktive biocider; For mange mikroorganismer faller deres Minimum Inhibitory Concentration (MIC) under 10 mg/L. De utøver potente biocidale og hemmende effekter mot bakterier, muggsopp, gjær og alger, og viser effektivitet selv ved lave konsentrasjoner. Sikkerhetsprofilen til dette produktet er gunstig, med en oral LD50 hos albinorotter på mer enn eller lik 3350 mg/kg (for formuleringer som inneholder mindre enn eller lik 2% aktive ingredienser); det er klassifisert som et stoff med lav-toksisitet, er biologisk nedbrytbart og har ingen teratogent eller mutagent potensial. Ettersom alle kjente produksjonsmetoder gir en blanding av MIT og CIT-med forholdet mellom de to varierer innenfor et område på 4,5 til 0,02-består en spesielt vellykket formulering av en blanding av CIT og MIT i et omtrentlig forhold på 3:1; imidlertid er det nødvendig med tilsetning av spesifikke stabilisatorer for å forhindre deres spaltning. For tiden bruker de fleste kommersielle produkter toverdige metallsalter som stabilisatorer; I polymeremulsjons- og belegningssystemer kan imidlertid tilstedeværelsen av metallsalter føre til "saltsjokk"-fenomener som geldannelse eller faseseparasjon. MIT og CIT viser relativ stabilitet i sure og oksidative miljøer; omvendt, i nærvær av primære aminer, sekundære aminer, tioler, sulfider, reduksjonsmidler eller sterke nukleofiler, kan deres aktive ingredienser brytes ned og miste effektivitet. Derfor anbefales det at disse stoffene brukes innenfor et pH-område på 2 til 9 og ved temperaturer under 60 grader.
2-n-oktyl-4-isotiazolin-3-on (OIT)
OIT-strukturformel: [Bilde/Diagram]; I sin rene form er det et hvitt fast stoff med et smeltepunkt på 97–100 grader, løselig i propylenglykol og polare organiske løsningsmidler. Dette produktet har en utmerket sikkerhetsprofil; dens orale LD50 hos albinorotter er større enn eller lik 4000 mg/kg, og klassifiserer det som et stoff med lav-toksisitet. Det er biologisk nedbrytbart og viser ingen teratogene eller mutagene effekter. Den demonstrerer overlegen antimikrobiell effekt mot et bredt spekter av bakterier, muggsopp, gjær og alger-som spesielt viser kraftig soppdrepende aktivitet mot mugg. Dens mugg{10}}hemmer ytelsen konkurrerer med organisk kvikksølv og organiske tinnforbindelser; følgelig er det mye brukt som et tørr{11}}filmsoppdrepende middel i beleggsapplikasjoner. For å oppnå optimale mugghemmende-resultater når du bruker OIT som et tørt-filmsoppmiddel, er det viktig å sikre at formuleringens pH forblir under eller lik 9,5, for å unngå eller minimere bruken av talkumfyllstoffer, og å avstå fra å inkorporere sulfider (som Lithopone).
2-metyl-4,5-propylen-4-isotiazolin-3-on (MTI)
MTI strukturformel: [Bilde/Diagram]; Smeltepunkt: 110 grader; I sin rene form er det et hvitt amorft fast stoff. Ved omgivelsestemperaturer er det blandbart med syrer, etere, ketoner og lignende stoffer. MTI er et svært aktivt, bredspektret-biocid og konserveringsmiddel som viser effektiv hemmende og utryddende aktivitet mot en rekke mikroorganismer, inkludert *E. coli*, *Pseudomonas aeruginosa*, *Bacillus subtilis*, *Staphylococcus aureus* og *Aspergillus niger*. MTI har en dekomponeringstemperatur på 216 grader, som er betydelig høyere enn driftstemperaturene som vanligvis oppstår under malingproduksjon. Følgelig kan dette konserveringsmidlet introduseres helt i begynnelsen av produksjonsprosessen, og derved oppnå maksimal effektivitet for å hemme mikrobiell vekst. Det forblir stabilt over et bredt pH-område og viser betydelig stabilitet i nærvær av ammoniumioner; gitt at ammoniumhydroksid ofte brukes til å justere pH-nivåer under malingsproduksjon, utgjør stabilitet mot ammoniumioner en kritisk ytelsesmåling for malingskonserveringsmidler. Den kommersielle formuleringen av MTI er en vandig løsning; den inneholder ingen organiske løsningsmidler, uorganiske metallsalter, klor eller formaldehyd. Det er ikke-korroderende for materialer som vanligvis brukes i standard produksjonsoperasjoner og er kompatibel med både manuelle og automatiserte doseringssystemer. Den har eksepsjonelt høy aktivitet og kontrollerer effektivt spredningen av et bredt spekter av mikroorganismer i vannbaserte-malinger, selv ved lave doser. Dermed kombinerer dette biocidet fordelene med potent antimikrobiell effekt med minimal miljøpåvirkning, og oppfyller dermed kravene til grønne og{15}}miljøvennlige produkter.
4,5-diklor-2-n-oktyl-4-isotiazolin-3-on (DCOIT)
Strukturell formel for DCOIT: [Bilde/formel]. Det er et svært effektivt biocid og algicid, spesielt godt-egnet for bruk i marine bunnstoffbelegg. Dette produktet bestod den strenge gjennomgangsprosessen til US Environmental Protection Agency (EPA) i 1994, og mottok deretter "Presidential Green Chemistry Challenge Award"-utdelt i fellesskap av den amerikanske regjeringen og det amerikanske kjemirådet-i både 1996 og 1997. Det viser bredspektret{12}effektiv biocidaktivitet, både hardt og mykt begroende organismer. Det er preget av lav toksisitet og høy effektivitet; med en halveringstid på mindre enn én time, brytes den raskt ned i sjøvann, gjennomgår omfattende metabolsk nedbrytning (klassifisert på nivå 4–5), og bioakkumuleres ikke i marine organismer. Videre gir den langvarig-effektivitet: gitt de unike operasjonelle kravene til marine fartøyer og den iboende kompleksiteten ved påføring av belegg, fungerer evnen til et bunnstoffmiddel til å gi vedvarende, effektiv beskyttelse over tid som en avgjørende målestokk for å evaluere kvaliteten. Til slutt viser den utmerket kompatibilitet med andre beleggskomponenter. Rapporter indikerer at blant det store utvalget av isotiazolinonforbindelser som for tiden er tilgjengelige, skiller DCOIT seg ut som det mest egnede biocidet og algicidet for bruk i marine bunnstoffbelegg.
