新型塑料防霉劑的篩選

陶亞春 顧學斌 陶 偉 張一賓

（1.江蘇七洲綠色化工股份有限公司，江蘇 張家港 215621；2.上海市農藥研究所，上海 200032）

日常生活中，塑料制品易受陽光、氧氣和微生物的破壞，發(fā)生老化、斷裂、長霉及長藻等現(xiàn)象，造成使用上的不便。為了防止陽光、氧氣對塑料的影響，通常在塑料中加入各種抗氧劑、紫外光吸收劑和增塑劑等其它助劑。然而這些助劑的使用為微生物生長提供了充足的營養(yǎng)成份，特別是戶外使用的塑料制品，很容易受到霉菌及藻類的侵蝕。故而，塑料制品必須同時添加足夠的防腐防霉劑，以保持美觀和延長其使用壽命。

塑料防霉劑分為無機和有機兩類。在塑料防霉領域，使用有機抗菌防霉劑可謂是最直接、最有效、最經(jīng)濟的手段之一。但由于塑料行業(yè)的特殊性，市場上很多的有機防霉劑并不適用于塑料，添加到塑料中的防霉劑雖然對成本要求不高，但要有極好的相容性，并能在加工過程中保持高熱穩(wěn)定性。此外，防霉劑還必須能夠遷移到塑料表面，阻止微生物侵蝕和滋生。

此外，現(xiàn)有的大多塑料防霉劑在高溫穩(wěn)定性方面都存在一定問題，或者在安全性方面存在隱患。而農用殺菌劑在非農方面的應用或許可以讓人們發(fā)現(xiàn)新型的塑料防霉劑。

1 實驗部分

1.1 原理

OBPA（10，10′-氧代二酚噁嗪）是目前在塑料行業(yè)中使用最為廣泛的防霉防藻劑，它最大的優(yōu)點是在高溫下穩(wěn)定、不分解、殺菌譜廣，對真菌、細菌和藻類均有效。但OBPA重金屬含量高，影響其使用范圍，同時投加OBPA的生產過程，為防止對操作工人的身體造成不良影響，要求在全封閉的系統(tǒng)內進行，操作難度較大。

DCOIT（4，5-二氯-2-正辛基-3-異噻唑啉酮）為異噻唑啉酮類化合物，效果很理想，對細菌、真菌和藻類均有效，是近年來發(fā)展較快的一種塑料用防霉劑。但存在耐熱溫度不宜過高，并且容易變色的缺陷。

IPBC（3-碘-2-丙炔基丁基氨基甲酸酯），對霉菌有特效，已被應用于溫度較低的塑料生產中，如PVC、聚乙烯、聚丙烯和橡膠等，一般規(guī)格為粉狀或液劑。由于其在高溫下不穩(wěn)定，分解后易變色，因此適用范圍窄。

三氯生（2，4，4’-三氯-2’-羥基二苯醚）是含有氯的酚類化合物，已被廣泛地運用在塑料行業(yè)中。其對霉菌效果較好，但在230℃就變色，并且對霉菌效果一般。

己唑醇為三唑類農用殺菌劑，屬低毒化合物，在農業(yè)上，它能有效地防治子囊菌、擔子菌和半知菌所致的病害，對工業(yè)常見霉菌效果良好。

戊菌唑為三唑類農用殺菌劑，屬低毒化合物，主要為甾醇脫甲基化抑制劑，破壞和阻止病菌的細胞膜重要組成成分麥角甾醇的生物合成，導致細胞膜不能形成，使病菌死亡。其同樣能有效地防治子囊菌、擔子菌和半知菌所致的病害，同時對常見的細菌、霉菌以及酵母均有良好的抑制效果。

1.2 實驗儀器與試劑

注塑機（國產，海天）

OBPA，CP；OIT，CP；Triclosan，CP；IPBC，CP；己唑醇，CP；戊菌唑，CP。

1.3 實驗步驟［1-2］

把各種藥劑，委托塑料廠，在220℃與PP加工成含10％活性物質的防霉母粒，再在聚丙烯制品的注塑、吹塑、擠出等加工過程中，加入10％的防霉母粒，可使最終聚丙烯制品具抗菌防霉功能，筆者即利用注塑機（國產，海天），在注塑溫度220℃下注射成50mm×50mm的樣品，使最終產品約含有0.5％的防霉組分，然后在50℃水溫下水洗16h后，制取抗菌防霉塑料樣品。隨后在上海市農藥研究所抗菌防霉實驗室進行抗菌防霉測試。檢測依據(jù)參考ASTM G21-96《合成高分子材料抗真菌性的測定》進行。

1.4 測試結果

不同組分活性物質測試條測試結果見表1。

2 結論

在塑料抗菌防霉劑研發(fā)過程中，必須關注耐溫、耐水洗、安全性、變色性四大因素，尤其是耐高溫方面。在大生產中，工藝溫度有時會達到280℃。

從以上的試驗我們發(fā)現(xiàn)農用殺菌劑己唑醇、戊菌唑在耐高溫、耐水洗、安全性、變色性方面雖表現(xiàn)不錯，但為了避免和延緩抗性及擴大殺菌譜，塑料抗菌防霉劑也必須和其他領域一樣，進行復配。為此筆者將進一步對己唑醇、戊菌唑進行相應的復配，開發(fā)出復合型抗菌防霉劑，使它具有高效、低毒、適用范圍廣并對環(huán)境安全，使不同活性成分在復方中發(fā)揮增效和互補殺菌作用，而且能降低產品的成本。

［1］馬振瀛.防霉劑手冊［M］.北京：輕工業(yè)出版社.1988.

［2］董晨冬，等.塑料新型加工助劑應用技術［M］.北京：中國石化出版社.2001.

表1 不同組分活性物質測試Table 1 test different components of the active substance