2-Benzisothiazolin-3-one (BIT)
Công thức cấu trúc BIT: [Hình ảnh/Sơ đồ]; Xuất hiện: Bột màu trắng hoặc vàng nhạt; Trọng lượng phân tử: 151; Điểm nóng chảy: 156 độ; Độ hòa tan: Hòa tan trong nước nóng; ít tan trong một số dung môi hữu cơ. Sản phẩm này có độ ổn định nhiệt cao; phân tích nhiệt vi sai chỉ ra rằng, với tốc độ gia nhiệt được kiểm soát là 4 độ/phút, chỉ giảm nhẹ trọng lượng bắt đầu ở 180 độ, và giảm cân đáng kể chỉ xảy ra ở 250 độ. Nó ổn định trong cả điều kiện axit và kiềm và có thể được sử dụng trong phạm vi pH rộng. BIT chứng tỏ hiệu quả diệt khuẩn cao và phổ hoạt động rộng, chứng tỏ hiệu quả chống lại vi khuẩn, nấm mốc, nấm men và tảo; nó cũng thể hiện hoạt tính cao chống lại vi khuẩn khử sunfat-thông thường. Đối với bột BIT thô, Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) đối với phần lớn vi sinh vật là dưới 20 mg/L. Sản phẩm sở hữu hồ sơ an toàn thuận lợi; LD50 qua đường uống của nó ở chuột vượt quá 1400 mg/kg, được phân loại là chất có độc tính thấp. Nó có khả năng phân hủy sinh học và độ an toàn của nó đã được công nhận bởi các cơ quan quản lý có liên quan ở nhiều quốc gia (ví dụ: FDA Hoa Kỳ, EPA Hoa Kỳ, BGA của Đức, MITI của Nhật Bản, v.v.), chứng tỏ nó là một trong những chất diệt khuẩn và chất bảo quản an toàn nhất hiện có.
BIT là một chất diệt khuẩn công nghiệp mới được đặc trưng bởi phổ rộng, hiệu quả cao, độc tính thấp và khả năng hòa tan trong nước tuyệt vời. Thông thường, mức bổ sung chỉ 0,01–0,05% là đủ để đạt được tác dụng diệt khuẩn và bảo quản lý tưởng. Các báo cáo chỉ ra rằng việc thêm 0,05% BIT vào sơn latex-nước sẽ ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật trong thời gian 100 ngày. JN Edwards và các đồng nghiệp đã tiến hành một{10}đánh giá so sánh trên quy mô lớn về các chất diệt khuẩn dùng để sử dụng cho cả sơn latex nội thất và ngoại thất. Họ đã tổ chức một tập đoàn gồm bảy công ty để thử nghiệm và đánh giá 22 chất bảo quản có bán trên thị trường, 13 trong số đó được đánh giá đặc biệt để sử dụng trong sơn latex nội thất. Kết quả chỉ ra rằng, để sử dụng trong sơn latex PVA mờ, bốn chất bảo quản hoạt động đặc biệt tốt-với BIT là một trong số đó. Để đánh giá hiệu quả lâu dài (độ bền) của chất bảo quản, các chủng vi sinh vật được cấy vào mẫu đều đặn trong suốt thời gian thử nghiệm (tổng cộng ba lần tiêm chủng); trong mọi trường hợp, BIT đều thể hiện hoạt tính diệt khuẩn mạnh. Trong bối cảnh sơn bóng bán phần latex PAA-, chỉ BIT-cùng với phenylmercuric acetate (một chất diệt khuẩn nổi tiếng trong lịch sử vì hoạt tính kháng khuẩn mạnh, mặc dù hiện bị cấm do độc tính cao)-cho thấy hiệu quả tương đương; 12 tác nhân được thử nghiệm còn lại hoạt động kém hiệu quả hơn đáng kể.
Vì BIT vẫn ổn định ở nhiệt độ dưới 180 độ -một ngưỡng cao hơn đáng kể so với nhiệt độ sản xuất sơn thông thường-nó có thể được đưa vào ngay từ khi bắt đầu quá trình sản xuất sơn, từ đó đảm bảo ức chế sự phát triển của vi khuẩn một cách hiệu quả nhất. BIT và các công thức của nó thể hiện sự ổn định tuyệt vời, không cần thêm chất ổn định. Hơn nữa, chúng không chứa kim loại nặng, clo, formaldehyde (và các chất giải phóng formaldehyde) và muối vô cơ; chúng duy trì ổn định trong phạm vi pH rộng và mang lại sự bảo vệ-lâu dài cho hệ thống vật liệu đang được bảo quản. Do đó, BIT không chỉ ngăn chặn sự hư hỏng và hư hỏng của sơn mà còn giúp màng sơn được xử lý có khả năng chống lại sự xâm nhập của nấm.
Methyl-4-isothiazolin-3-one (MIT) và 5-Chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one (CIT)
Công thức cấu trúc cho MIT và CIT: [Hình ảnh/Công thức]. Ở dạng nguyên chất, các hợp chất này là chất rắn màu trắng hòa tan trong nước, rượu bậc thấp, ethylene glycol và dung môi hữu cơ phân cực. MIT có điểm nóng chảy là 48–50 độ, trong khi CIT có điểm nóng chảy là 54–55 độ. Đây là những chất diệt khuẩn có hoạt tính cao; đối với nhiều vi sinh vật, nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) của chúng giảm xuống dưới 10 mg/L. Chúng có tác dụng diệt khuẩn và ức chế mạnh mẽ chống lại vi khuẩn, nấm mốc, nấm men và tảo, chứng tỏ hiệu quả ngay cả ở nồng độ thấp. Hồ sơ an toàn của sản phẩm này rất thuận lợi, với LD50 qua đường uống ở chuột bạch tạng Lớn hơn hoặc bằng 3350 mg/kg (đối với công thức chứa Ít hơn hoặc bằng 2% hoạt chất); nó được phân loại là chất{13}có độc tính thấp, có khả năng phân hủy sinh học và không có khả năng gây quái thai hoặc gây đột biến. Vì tất cả các phương pháp sản xuất đã biết đều mang lại sự kết hợp giữa MIT và CIT-với tỷ lệ giữa hai phương pháp này thay đổi trong khoảng từ 4,5 đến 0,02-một công thức đặc biệt thành công bao gồm hỗn hợp giữa CIT và MIT theo tỷ lệ xấp xỉ 3:1; tuy nhiên, việc bổ sung các chất ổn định cụ thể là cần thiết để ngăn chặn sự phân hủy của chúng. Hiện nay, hầu hết các sản phẩm thương mại đều sử dụng muối kim loại hóa trị hai làm chất ổn định; tuy nhiên, trong các hệ thống nhũ tương và lớp phủ polyme, sự có mặt của muối kim loại có thể dẫn đến hiện tượng "sốc muối" như sự tạo gel hoặc tách pha. MIT và CIT thể hiện tính ổn định tương đối trong môi trường axit và oxy hóa; ngược lại, khi có mặt các amin bậc một, amin bậc hai, thiol, sunfua, chất khử hoặc nucleophile mạnh, các hoạt chất của chúng có thể bị suy giảm và mất tác dụng. Do đó, nên sử dụng các chất này trong phạm vi pH từ 2 đến 9 và ở nhiệt độ dưới 60 độ.
2-n-Octyl-4-isothiazolin-3-one (OIT)
Công thức cấu trúc OIT: [Hình ảnh/Sơ đồ]; Ở dạng nguyên chất, nó là chất rắn màu trắng có nhiệt độ nóng chảy 97–100 độ, hòa tan trong propylene glycol và dung môi hữu cơ phân cực. Sản phẩm này có đặc điểm an toàn tuyệt vời; LD50 qua đường uống của nó ở chuột bạch tạng lớn hơn hoặc bằng 4000 mg/kg, được phân loại là chất-có độc tính thấp. Nó có khả năng phân hủy sinh học và không có tác dụng gây quái thai hoặc gây đột biến. Nó chứng tỏ hiệu quả kháng khuẩn vượt trội chống lại nhiều loại vi khuẩn, nấm mốc, nấm men và tảo-đặc biệt có hoạt tính diệt nấm mạnh chống lại nấm mốc. Hiệu suất ức chế nấm mốc của nó cạnh tranh với các hợp chất thủy ngân hữu cơ và thiếc hữu cơ; do đó, nó được sử dụng rộng rãi làm chất diệt nấm dạng màng{11}}khô trong các ứng dụng phủ. Để đạt được kết quả ức chế nấm mốc tối ưu{13}}khi sử dụng OIT làm thuốc diệt nấm dạng màng-khô, điều cần thiết là phải đảm bảo rằng độ pH của công thức duy trì Nhỏ hơn hoặc bằng 9,5, để tránh hoặc giảm thiểu việc sử dụng chất độn talc và hạn chế kết hợp sulfua (chẳng hạn như Lithopone).
2-Metyl-4,5-propylen-4-isothiazolin-3-one (MTI)
Công thức cấu trúc MTI: [Hình ảnh/Sơ đồ]; Điểm nóng chảy: 110 độ; Ở dạng nguyên chất, nó là chất rắn vô định hình màu trắng. Ở nhiệt độ môi trường xung quanh, nó có thể trộn được với axit, ete, xeton và các chất tương tự. MTI là chất bảo quản và chất diệt khuẩn phổ rộng,-có hoạt tính cao, chứng tỏ hoạt tính ức chế và diệt trừ hiệu quả đối với nhiều loại vi sinh vật, bao gồm *E. coli*, *Pseudomonas aeruginosa*, *Bacillus subtilis*, *Staphylococcus aureus* và *Aspergillus niger*. MTI có nhiệt độ phân hủy là 216 độ, cao hơn đáng kể so với nhiệt độ vận hành thường gặp trong quá trình sản xuất sơn. Do đó, chất bảo quản này có thể được sử dụng ngay từ đầu quá trình sản xuất, nhờ đó đạt được hiệu quả tối đa trong việc ức chế sự phát triển của vi sinh vật. Nó vẫn ổn định trong phạm vi pH rộng và thể hiện sự ổn định đáng kể khi có mặt các ion amoni; do amoni hydroxit thường được sử dụng để điều chỉnh độ pH trong quá trình sản xuất sơn, nên độ ổn định chống lại các ion amoni là thước đo hiệu suất quan trọng đối với chất bảo quản sơn. Công thức thương mại của MTI là dung dịch nước; nó không chứa dung môi hữu cơ, muối kim loại vô cơ, clo hoặc formaldehyde. Nó không{11}}ăn mòn các vật liệu thường được sử dụng trong hoạt động sản xuất tiêu chuẩn và tương thích với cả hệ thống định lượng thủ công và tự động. Với hoạt tính đặc biệt cao, nó kiểm soát hiệu quả sự phát triển của nhiều loại vi sinh vật trong sơn gốc nước, ngay cả ở liều lượng thấp. Do đó, chất diệt khuẩn này kết hợp các ưu điểm về hiệu quả kháng khuẩn mạnh mẽ với tác động môi trường tối thiểu, từ đó đáp ứng đầy đủ các yêu cầu đối với các sản phẩm xanh và thân thiện với môi trường.
4,5-Dichloro-2-n-octyl-4-isothiazolin-3-one (DCOIT)
Công thức cấu trúc của DCOIT: [Hình ảnh/Công thức]. Đây là chất diệt khuẩn và diệt tảo có hiệu quả cao, đặc biệt{1}}thích hợp để sử dụng làm lớp phủ chống hà trên biển. Sản phẩm này đã vượt qua thành công quy trình đánh giá nghiêm ngặt của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA) vào năm 1994 và sau đó nhận được "Giải thưởng Thử thách Hóa học Xanh của Tổng thống"-do Chính phủ Hoa Kỳ và Hội đồng Hóa học Hoa Kỳ đồng trao tặng-trong cả năm 1996 và 1997. Sản phẩm này thể hiện-hoạt động diệt khuẩn phổ rộng, kiểm soát hiệu quả cả sinh vật bám mềm và cứng ở biển. Nó được đặc trưng bởi độc tính thấp và hiệu quả cao; có chu kỳ bán rã{14}}dưới một giờ, nó phân hủy nhanh chóng trong nước biển, trải qua quá trình phân hủy trao đổi chất trên diện rộng (được phân loại ở cấp 4–5) và không tích lũy sinh học trong các sinh vật biển. Hơn nữa, nó mang lại hiệu quả{18}lâu dài: xét đến nhu cầu vận hành đặc biệt của tàu biển và sự phức tạp vốn có của việc ứng dụng lớp phủ, khả năng chất chống hà mang lại sự bảo vệ hiệu quả, bền vững theo thời gian đóng vai trò là tiêu chuẩn quan trọng để đánh giá chất lượng của nó. Cuối cùng, nó thể hiện khả năng tương thích tuyệt vời với các thành phần lớp phủ khác. Các báo cáo chỉ ra rằng, trong số rất nhiều hợp chất isothiazolinone hiện có, DCOIT nổi bật là chất diệt khuẩn và thuốc diệt cỏ phù hợp nhất để ứng dụng trong lớp phủ chống hà biển.
