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新型塑料防霉剂的筛选
文章作者admin: 时间:2020-11-17 09:19
新型塑料防霉剂的筛选
                             陶亚春1 顾学斌2 陶伟1 张一宾2
    (1.江苏七洲绿色化工股份有限公司,江苏张家港215621;2.上海市农药研究所,上海200032)
    摘要:主要介绍了塑料防霉剂研制过程。对市场上不同塑料防霉剂以及三唑类农用杀菌剂进行测试比较,从中筛选出新型塑料防霉剂。
    关键词: 塑料防霉剂;农用杀菌剂
    日常生活中,塑料制品易受阳光、氧气和微生物的破坏,发生老化、断裂、长霉及长藻等现象,造成使用上的不便。为了防止阳光、氧气对塑料的影响,通常在塑料中加入各种抗氧剂、紫外光吸收剂和增塑剂等其它助剂。然而这些助剂的使用为微生物生长提供了充足的营养成份,特别是户外使用的塑料制品,很容易受到霉菌及藻类的侵蚀。故而,塑料制品必须同时添加足够的防腐防霉剂,以保持美观和延长其使用寿命。
    塑料防霉剂分为无机和有机两类。在塑料防霉领域,使用有机抗菌防霉剂可谓是最直接、最有效、最经济的手段之一。但由于塑料行业的特殊性,市场上很多的有机防霉剂并不适用于塑料,添加到塑料中的防霉剂虽然对成本要求不高,但要有极好的相容性,并能在加工过程中保持高热稳定性。此外,防霉剂还必须能够迁移到塑料表面,阻止微生物侵蚀和滋生。
    此外,现有的大多塑料防霉剂在高温稳定性方面都存在一定问题, 或者在安全性方面存在隐患。而农用杀菌剂在非农方面的应用或许可以让人们发现新型的塑料防霉剂。
    1 ·实验部分
    1.1 原理
    OBPA(10,10′-氧代二酚噁嗪)是目前在塑料行业中使用最为广泛的防霉防藻剂,它最大的优点是在高温下稳定、不分解、杀菌谱广, 对真菌、细菌和藻类均有效。但OBPA 重金属含量高,影响其使用范围, 同时投加OBPA 的生产过程, 为防止对操作工人的身体造成不良影响,要求在全封闭的系统内进行,操作难度较大。
    DCOIT (4,5-二氯-2-正辛基-3-异噻唑啉酮)为异噻唑啉酮类化合物,效果很理想,对细菌、真菌和藻类均有效,是近年来发展较快的一种塑料用防霉剂。但存在耐热温度不宜过高,并且容易变色的缺陷。
    IPBC(3-碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯),对霉菌有特效, 已被应用于温度较低的塑料生产中,如PVC、聚乙烯、聚丙烯和橡胶等,一般规格为粉状或液剂。由于其在高温下不稳定,分解后易变色,因此适用范围窄。
    三氯生(2,4,4’-三氯-2’-羟基二苯醚)是含有氯的酚类化合物, 已被广泛地运用在塑料行业中。其对霉菌效果较好,但在230 ℃就变色,并且对霉菌效果一般。
    己唑醇为三唑类农用杀菌剂, 属低毒化合物,在农业上,它能有效地防治子囊菌、担子菌和半知菌所致的病害,对工业常见霉菌效果良好。
    戊菌唑为三唑类农用杀菌剂, 属低毒化合物,主要为甾醇脱甲基化抑制剂,破坏和阻止病菌的细胞膜重要组成成分麦角甾醇的生物合成,导致细胞膜不能形成,使病菌死亡。其同样能有效地防治子囊菌、担子菌和半知菌所致的病害,同时对常见的细菌、霉菌以及酵母均有良好的抑制效果。
    1.2 实验仪器与试剂
    注塑机(国产,海天)
    OBPA,CP;OIT,CP;Triclosan,CP;IPBC,CP; 己唑醇,CP;戊菌唑,CP。
    1.3 实验步骤[1-2]
    把各种药剂,委托塑料厂,在220 ℃与PP 加工成含10%活性物质的防霉母粒, 再在聚丙烯制品的注塑、吹塑、挤出等加工过程中,加入10%的防霉母粒,可使最终聚丙烯制品具抗菌防霉功能,笔者即利用注塑机(国产,海天),在注塑温度220 ℃下注射成50 mm×50 mm 的样品, 使最终产品约含有0.5%的防霉组分,然后在50 ℃水温下水洗16 h 后,制取抗菌防霉塑料样品。随后在上海市农药研究所抗菌防霉实验室进行抗菌防霉测试。检测依据参考ASTM G21-96 《合成高分子材料抗真菌性的测定》进行。
    1.4 测试结果
    不同组分活性物质测试条测试结果见表1。
            
    说明:
    a.测试菌种:黑曲霉、黄曲霉、变色曲霉、桔青霉、绿色木霉、球毛壳霉、宛氏以青霉、腊叶芽枝霉;
    b.检测条件:温度(28±1)℃;时间:28d;相对湿度RH≥95%。
    2 ·结论
    在塑料抗菌防霉剂研发过程中,必须关注耐温、耐水洗、安全性、变色性四大因素,尤其是耐高温方面。在大生产中,工艺温度有时会达到280 ℃。
    从以上的试验我们发现农用杀菌剂己唑醇、戊菌唑在耐高温、耐水洗、安全性、变色性方面虽表现不错,但为了避免和延缓抗性及扩大杀菌谱,塑料抗菌防霉剂也必须和其他领域一样, 进行复配。为此笔者将进一步对己唑醇、戊菌唑进行相应的复配,开发出复合型抗菌防霉剂,使它具有高效、低毒、适用范围广并对环境安全,使不同活性成分在复方中发挥增效和互补杀菌作用,而且能降低产品的成本。
参考文献:
[1]马振瀛.防霉剂手册[M].北京:轻工业出版社.1988.
[2]董晨冬,等.塑料新型加工助剂应用技术[M].北京:中国石化出版社.2001.

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