塗料用防黴劑綜述摘要：概述了防黴劑的特性、作用機理、性能要求及分類等，介紹了幾類主要防黴劑，對防黴劑在塗料中的應用現狀及前景進行了綜述。關(guan) 鍵詞：防黴劑；性質；應用；塗料防黴劑是能抑...
塗料用防黴劑綜述
摘要：概述了防黴劑的特性、作用機理、性能要求及分類等，介紹了幾類主要防黴劑，對防黴劑在塗料中的應用現狀及前景進行了綜述。
關(guan) 鍵詞：防黴劑；性質；應用；塗料
防黴劑是能抑製黴菌生長和殺滅黴菌的一類高分子材料添加劑，能使高分子材料免受真菌侵蝕，保持良好的外觀和物理機械性能。塗料的成膜物質由各種天然和合成高分子化合物組成，要經受氧、熱、光、化學侵蝕物等環境因素的破壞作用，還會(hui) 遭到黴菌等多種生物體(ti) 的破壞。塗料被微生物汙染，出現粘度下降、顏料沉降、發生臭味、產(chan) 生氣體(ti) 、容器膨脹、pH值漂移和體(ti) 係破壞等現象，稱為(wei) 腐敗。在溶劑型塗料中，腐敗的問題不突出。黴菌侵蝕塗膜，造成塗膜色變、發粘、穿孔、破壞和剝落，失去附著力，影響塗膜的保護性能及材料的整潔和外觀，降低力學性能，縮短使用壽命，給環境衛生造成危害。
塗料所用天然高分子材料含酪蛋白、大豆蛋白質、藻朊酸、澱粉、天然膠、纖維素衍生物、脂肪等可被黴菌攝取的物質，易受黴菌侵害。多數合成高分子材料的抗菌性很強，某些品種（如聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚醋酸乙烯、聚乙烯醇、過氯乙烯、偏氯乙烯等）因其結構所致，耐菌性較差，易被黴菌分解。塗料所用助劑（如增塑劑、熱穩定劑、光穩定劑、有機填料、著色劑等），既是黴菌的營養(yang) 源，許多品種還是殖菌性物質，加入這些助劑往往是造成塗料和塗膜菌害的主要原因。吸附於(yu) 塗膜表麵的灰塵等，也是滋生黴菌的營養(yang) 源。
1 作用機理
腐蝕塗料及塗膜的黴菌屬於(yu) 真菌，有薩氏曲黴、黃曲黴、黑曲黴、白曲黴、構巢曲黴、紫色青黴、擴展青黴、錯亂(luan) 青黴、擬青黴、木黴、頭孢黴、芽枝黴、輸枝黴、葡柄孢黴、出芽茁黴等。黴菌是種屬繁多的微生物類群，分布在土壤、水、動植物體(ti) 或空氣中，幾乎無處不有。黴菌依靠從(cong) 其他物體(ti) 吸取養(yang) 分，以寄生或腐生的方式生存，能分泌出各種各樣的酶，把有機物分解成易於(yu) 攝取的養(yang) 分。隻要有極少的營養(yang) ，在適宜溫度（26～32℃）和濕度（＞85%）下，黴菌就可生長繁殖。
防黴劑對黴菌的殺滅作用，是通過孢子的細胞膜進入細胞內(nei) ，阻礙孢子發芽或殺滅孢子。防黴劑對黴菌的毒殺作用包括以下幾種方式：消除或抑製黴菌細胞內(nei) 各種代謝酶的活性；與(yu) 酶蛋白的氨基或巰基反應，抑製或破壞其機能；抑製孢子發芽時RNA的合成，從(cong) 而阻止孢子發芽；加速促進磷酸氧化-還原體(ti) 係，以破壞細胞的機能；破壞黴菌細胞內(nei) 的能量釋放體(ti) 係；抑製電子轉移體(ti) 係及轉氨酶體(ti) 係等。
2 性能要求
理想的防黴劑在實際應用中應符合以下條件：對侵蝕塗料及塗膜的各種黴菌具有極高的殺滅能力，用量少，適用範圍廣，效力持久；對人畜無害、低毒或無毒，對皮膚和眼睛無刺激作用；不影響塗料及塗膜的物理性能、化學性能；穩定性高，有良好的耐熱、耐光和耐化學品性，升華性小，不易被水、油或溶劑抽出；與(yu) 樹脂和其他助劑的相容性好，不發生有害的化學反應；對金屬或各種材料不腐蝕、不產(chan) 生電蝕；無臭、色淡、不汙染；使用方便，價(jia) 格低廉。研發完全滿足上述要求的防黴劑比較困難，有時甚至不可能。各種防黴劑本身都有自己的特點，某些方麵表現出長處，另一些方麵顯出不足。配製複合防黴劑，可發揮兩(liang) 種或兩(liang) 種以上防黴劑的協同效應。
3 分類、特性及應用
第二次世界大戰初期，國外就已經高度重視防黴劑的研究。世界每年有相當數量的塗料和塗膜材料耗損在腐敗和黴變問題上，塗料用防黴劑發展很快。歐美注重開發有機體(ti) 係防黴劑，日本側(ce) 重開發無機體(ti) 係防黴劑，我國防黴劑起步較晚，對各種體(ti) 係的防黴劑均有研究，陸續有新成果報道和新產(chan) 品出現。從(cong) 化學結構及來源上看，防黴劑分為(wei) 天然防黴劑、無機防黴劑、有機防黴劑和複合防黴劑4類。
3.1 天然防黴劑
天然防黴劑大多數從(cong) 動植物中提煉精製而成，包括殼聚糖、血清蛋白、桂皮油、羅漢柏油、大蒜素和天然酚類等。將天然貝殼、蟹類、蝦類、魚骨及昆蟲等動物殼體(ti) 非常堅硬的部分，脫去N-乙酰基獲得殼聚糖。天然防黴劑在生產(chan) 和使用過程中，對環境不產(chan) 生汙染，生物相容性好。但天然防黴劑耐熱性較差，160～180℃開始炭化分解，藥效持續時間比較短，應用範圍受到較大限製，大規模商業(ye) 化尚待時日。
3.2 無機防黴劑
無機防黴劑應用廣泛，種類較多，通常是銀、銅、鋅等金屬離子抗菌劑和金屬氧化物（如二氧化鈦、氧化鋅等納米抗菌劑）。抗菌機理有接觸反應假說和催化反應假說。接觸反應假說是金屬離子與(yu) 細菌接觸反應造成細菌固有成分被破壞或發生功能障礙，導致細菌死亡。催化反應假說是在光的作用下，金屬離子及納米顆粒起到催化活性中心的作用，激活水分子和空氣中的氧產(chan) 生羥基自由基及活性氧離子，短時間破壞細菌的增殖能力，致使細胞死亡，起到抗菌作用。
無機防黴劑抗菌譜廣，使用安全、耐熱、持續性好，成為(wei) 抗菌防黴劑領域的研究熱點。有的無機防黴劑性能不佳，近年報道納米氧化鋅具有一定的防黴性能，但在實際應用中，其防黴性能有限。
氧化亞(ya) 銅為(wei) 紅色或暗紅色八麵立方晶係結晶性粉末，大量用於(yu) 船舶防黴，使用成本低，尤其適用於(yu) 軍(jun) 用防黴塗料，用量為(wei) 塗料總質量的40%左右。偏硼酸鋇為(wei) 白色斜方晶係的結晶粉末，主要用於(yu) 水性乳膠塗料的防黴，一般用量1～2%。
3.3 有機防黴劑
有機防黴劑譜廣、作用快、抑菌防黴效果好，但部分有機防黴劑耐熱性較差，防黴作用持續時間較短，有一定毒性。有機防黴劑主要有酚類化合物(取代芳烴類)、元素有機化合物、含氮有機物、含鹵有機物、含硫有機物等。這種分類方法不夠嚴(yan) 謹，同一化合物可歸屬不同的類別。有機防黴劑與(yu) 微生物的細胞膜接觸時，同細胞膜融合逐漸進入細胞，通過對細胞器、蛋白質、核酸等結構物質的作用，使細胞內(nei) 容物、酶、蛋白質、核酸損壞，抑製細菌和黴菌的繁殖，達到抑菌殺菌目的。
