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，發生老化、斷裂、長霉及長藻等現象，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、最經濟的手段之一。但由于塑料行業的特殊性，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，現有的大多塑料防霉劑在高溫穩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現新型的塑料防霉劑。

1 實驗部分

1.1 原理

OBPA（10，10′-氧代二酚噁嗪）是目前在塑料行業中使用最為廣泛的防霉防藻劑，它最大的優點是在高溫下穩定、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，一般規格為粉狀或液劑。由于其在高溫下不穩定，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現農用殺菌劑己唑醇、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、適用范圍廣并對環境安全，使不同活性成分在復方中發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