2-бензізотіазолін-3-он (BIT)
Структурна формула BIT: [Зображення/Діаграма]; Зовнішній вигляд: білий або блідо-жовтий порошок; Молекулярна маса: 151; Точка плавлення: 156 градусів; Розчинність: Розчинний у гарячій воді; малорозчинний у деяких органічних розчинниках. Цей продукт має високу термостабільність; диференціальний термічний аналіз показує, що при контрольованій швидкості нагрівання 4 градуси/хв лише незначна втрата ваги починається при 180 градусах, а значна втрата ваги відбувається лише при 250 градусах. Він стабільний як у кислотних, так і в лужних умовах і може використовуватися в широкому діапазоні pH. BIT демонструє високу бактерицидну ефективність і широкий спектр дії, виявляючи ефективність проти бактерій, цвілі, дріжджів і водоростей; він також демонструє високу активність проти звичайних сульфат{8}}відновлюючих бактерій. Для необробленого порошку BIT мінімальна інгібуюча концентрація (МІК) проти переважної більшості мікроорганізмів становить менше 20 мг/л. Продукт має сприятливий профіль безпеки; його ЛД50 при пероральному прийомі у щурів перевищує 1400 мг/кг, що класифікує його як мало{14}}токсичну речовину. Він біологічно розкладається, і його безпечність була визнана відповідними регуляторними органами в багатьох країнах (наприклад, FDA США, US EPA, Німеччина BGA, Японія MITI тощо), встановивши його як один із найбезпечніших доступних біоцидів і консервантів.
BIT — це новий промисловий біоцид, що характеризується широким спектром дії, високою ефективністю, низькою токсичністю та чудовою розчинністю у воді. Як правило, рівень додавання лише 0,01–0,05% є достатнім для досягнення ідеального бактерицидного та консервуючого ефекту. У звітах зазначено, що додавання 0,05% BIT до латексних фарб на водній-засобі запобігає розвитку мікробів протягом 100 днів. Дж. Н. Едвардс і його колеги провели масштабну-порівняльну оцінку біоцидів, призначених для використання як у внутрішніх, так і зовнішніх латексних фарбах. Вони організували консорціум із семи компаній для тестування та оцінки 22 комерційно доступних консервантів, 13 з яких були оцінені спеціально для використання в латексних фарбах для інтер’єру. Результати показали, що для використання в матових латексних фарбах ПВА особливо добре показали чотири консерванти-, серед яких BIT. Щоб оцінити -тривалу ефективність (стійкість) консервантів, мікробні культури посівали в зразки через рівні проміжки часу протягом усього періоду тестування (загалом три посіви); у кожному випадку BIT продемонстрував потужну бактерицидну дію. У контексті латексних напів{19}}глянцевих фарб PAA лише BIT-разом із фенілртутним ацетатом (біоцид, історично відомий своєю сильною антимікробною дією, хоча зараз заборонений через високу токсичність)-демонструє порівнянну ефективність; решта 12 досліджуваних агентів працювали значно менш ефективно.
Оскільки BIT залишається стабільним при температурах нижче 180 градусів -поріг, значно вищий за типові температури виробництва фарби-, її можна вводити на самому початку процесу виробництва фарби, забезпечуючи тим самим найефективніше пригнічення росту мікробів. BIT та його рецептури виявляють чудову стабільність, усуваючи потребу в додаткових стабілізаторах. Крім того, вони не містять важких металів, хлору, формальдегіду (та речовин, що вивільняють формальдегід-) і неорганічних солей; вони залишаються стабільними в широкому діапазоні pH і забезпечують-тривалий захист систем матеріалів, що зберігаються. Таким чином, BIT не тільки запобігає псуванню та погіршенню самої фарби, але й надає затверділій плівці фарби здатність протистояти грибковим зараженням.
Метил-4-ізотіазолін-3-он (MIT) і 5-хлор-2-метил-4-ізотіазолін-3-он (CIT)
Структурні формули для MIT і CIT: [Зображення/Формула]. У чистому вигляді ці сполуки являють собою білі тверді речовини, розчинні у воді, нижчих спиртах, етиленгліколі та полярних органічних розчинниках. MIT має температуру плавлення 48–50 градусів, тоді як CIT має температуру плавлення 54–55 градусів. Це високоактивні біоциди; для багатьох мікроорганізмів їх мінімальна інгібуюча концентрація (МІК) падає нижче 10 мг/л. Вони виявляють сильну біоцидну та інгібіторну дію проти бактерій, цвілі, дріжджів і водоростей, демонструючи ефективність навіть при низьких концентраціях. Профіль безпеки цього продукту є сприятливим, оральний LD50 у щурів-альбіносів більше або дорівнює 3350 мг/кг (для композицій, що містять менше або дорівнює 2% активних інгредієнтів); він класифікується як низько{13}}токсична речовина, піддається біологічному розкладанню та не має тератогенного чи мутагенного потенціалу. Оскільки всі відомі методи виробництва дають суміш MIT і CIT-зі співвідношенням між ними в діапазоні від 4,5 до 0,02-особливо вдала композиція складається із суміші CIT і MIT у приблизному співвідношенні 3:1; однак для запобігання їх розкладанню потрібне додавання спеціальних стабілізаторів. В даний час більшість комерційних продуктів використовують солі двовалентних металів як стабілізатори; однак у полімерних емульсіях і системах покриттів присутність солей металів може призвести до «сольового удару» — таких явищ, як гелеутворення або розділення фаз. MIT і CIT демонструють відносну стабільність у кислотних і окисних середовищах; навпаки, у присутності первинних амінів, вторинних амінів, тіолів, сульфідів, відновників або сильних нуклеофілів їхні активні інгредієнти можуть руйнуватися та втрачати ефективність. Тому рекомендується використовувати ці речовини в діапазоні pH від 2 до 9 і при температурах нижче 60 градусів.
2-н-октил-4-ізотіазолін-3-он (OIT)
Структурна формула OIT: [Зображення/Діаграма]; У чистому вигляді це біла тверда речовина з температурою плавлення 97-100 градусів, розчинна в пропіленгліколі та полярних органічних розчинниках. Цей продукт має відмінний профіль безпеки; його оральна ЛД50 у щурів-альбіносів більше або дорівнює 4000 мг/кг, що класифікує його як речовину з низьким -токсичністю. Він біологічно розкладається і не виявляє тератогенних або мутагенних ефектів. Він демонструє високу антимікробну ефективність проти широкого спектру бактерій, цвілі, дріжджів і водоростей-, особливо виявляючи потужну фунгіцидну дію проти цвілі. Його ефективність-пригнічення цвілі конкурує з ртутьорганічними та оловоорганічними сполуками; отже, він широко використовується як фунгіцид із сухою{11}}плівкою для нанесення покриттів. Щоб досягти оптимальних результатів пригнічення-плісняви при використанні OIT як сухого{14}}плівкового фунгіциду, важливо переконатися, що рН препарату залишається меншим або дорівнює 9,5, уникати або мінімізувати використання талькових наповнювачів і утримуватися від включення сульфідів (таких як Lithopone).
2-Метил-4,5-пропілен-4-ізотіазолін-3-он (MTI)
Структурна формула MTI: [Зображення/Діаграма]; Точка плавлення: 110 градусів; У чистому вигляді це біла аморфна тверда речовина. За температури навколишнього середовища він змішується з кислотами, ефірами, кетонами та подібними речовинами. MTI — це високоактивний біоцид і консервант широкого -спектру дії, який демонструє ефективну пригнічувальну та ліквідаційну дію проти різноманітних мікроорганізмів, включаючи *E. coli*, *Pseudomonas aeruginosa*, *Bacillus subtilis*, *Staphylococcus aureus* і *Aspergillus niger*. MTI має температуру розкладання 216 градусів, що значно вище, ніж робочі температури, які зазвичай зустрічаються під час виробництва фарби. Отже, цей консервант можна вводити на самому початку виробничого процесу, таким чином досягаючи максимальної ефективності в пригніченні росту мікробів. Він залишається стабільним у широкому діапазоні рН і демонструє значну стабільність у присутності іонів амонію; враховуючи, що гідроксид амонію часто використовується для регулювання рівня pH під час виробництва фарби, стабільність проти іонів амонію є критичним показником ефективності консервантів для фарби. Комерційна форма MTI являє собою водний розчин; не містить органічних розчинників, неорганічних солей металів, хлору або формальдегіду. Він не -роз’їдає матеріали, які зазвичай використовуються у стандартних виробничих операціях, і сумісний як з ручними, так і з автоматичними системами дозування. Володіючи надзвичайно високою активністю, він ефективно контролює розмноження широкого спектру мікроорганізмів у фарбах на водній-основі навіть у низьких дозах. Таким чином, цей біоцид поєднує в собі переваги високої антимікробної ефективності з мінімальним впливом на навколишнє середовище, таким чином повністю задовольняючи вимоги до екологічно чистих-продуктів.
4,5-Дихлор-2-н-октил-4-ізотіазолін-3-он (DCOIT)
Структурна формула DCOIT: [Зображення/Формула]. Це високоефективний біоцид і альгіцид, особливо-підходящий для використання в морських покриттях проти обростання. Цей продукт успішно пройшов ретельний процес перевірки Агентства з охорони навколишнього середовища США (EPA) у 1994 році, а згодом отримав нагороду «Presidential Green Chemistry Challenge Award»-спільно вручену урядом США та Американською радою з хімії-і в 1996, і в 1997 роках. Він демонструє широкий{12}}спектр біоцидної активності, ефективно контроль як м'яких, так і твердих морських організмів, що обростають. Характеризується низькою токсичністю і високою ефективністю; з періодом напіврозпаду менше однієї години, він швидко розкладається в морській воді, зазнає інтенсивного метаболічного руйнування (класифікується на рівнях 4–5) і не накопичується в морських організмах. Крім того, він забезпечує тривалу -ефективність: враховуючи унікальні експлуатаційні вимоги морських суден і притаманну складність нанесення покриття, здатність засобу проти обростання забезпечувати стійкий ефективний захист протягом тривалого часу є ключовим критерієм для оцінки його якості. Нарешті, він демонструє чудову сумісність з іншими компонентами покриття. Звіти показують, що серед широкого спектру ізотіазолінонових сполук, доступних на даний момент, DCOIT виділяється як найбільш підходящий біоцид і альгіцид для застосування в морських покриттях проти обростання.
