2-Benzizotiazolin-3-on (BIT)
Wzór strukturalny BIT: [Obraz/Schemat]; Wygląd: Biały lub bladożółty proszek; Masa cząsteczkowa: 151; Temperatura topnienia: 156 stopni; Rozpuszczalność: Rozpuszczalny w gorącej wodzie; słabo rozpuszczalny w niektórych rozpuszczalnikach organicznych. Produkt ten wykazuje wysoką stabilność termiczną; Różnicowa analiza termiczna wskazuje, że przy kontrolowanej szybkości ogrzewania wynoszącej 4 stopnie/min, jedynie niewielka utrata masy zaczyna się w temperaturze 180 stopni, a znaczna utrata masy występuje dopiero w temperaturze 250 stopni. Jest stabilny zarówno w warunkach kwaśnych, jak i zasadowych i może być stosowany w szerokim zakresie pH. BIT wykazuje wysoką skuteczność bakteriobójczą i szerokie spektrum działania, wykazując skuteczność wobec bakterii, pleśni, drożdży i glonów; wykazuje także wysoką aktywność przeciwko powszechnym bakteriom-redukującym siarczany. W przypadku surowego proszku BIT minimalne stężenie hamujące (MIC) wobec zdecydowanej większości mikroorganizmów wynosi poniżej 20 mg/l. Produkt posiada korzystny profil bezpieczeństwa; jego doustny LD50 u szczurów przekracza 1400 mg/kg, co klasyfikuje go jako substancję o niskiej-toksyczności. Ulega biodegradacji, a jego bezpieczeństwo zostało potwierdzone przez odpowiednie organy regulacyjne w wielu krajach (np. amerykańska FDA, amerykańska EPA, niemiecka BGA, japońska MITI itp.), uznając go za jeden z najbezpieczniejszych dostępnych środków biobójczych i konserwantów.
BIT to nowatorski biocyd przemysłowy charakteryzujący się szerokim spektrum działania, wysoką skutecznością, niską toksycznością i doskonałą rozpuszczalnością w wodzie. Zwykle do osiągnięcia idealnego działania bakteriobójczego i konserwującego wystarczy dodatek w ilości zaledwie 0,01–0,05%. Raporty wskazują, że dodanie 0,05% BIT do wodnych-farb lateksowych zapobiega rozwojowi drobnoustrojów przez okres 100 dni. JN Edwards i współpracownicy przeprowadzili-na dużą skalę ocenę porównawczą biocydów przeznaczonych do stosowania w farbach lateksowych zarówno do wnętrz, jak i na zewnątrz. Zorganizowali konsorcjum siedmiu firm, aby przetestować i ocenić 22 dostępne na rynku środki konserwujące, z których 13 zostało ocenionych specjalnie pod kątem stosowania w farbach lateksowych do wnętrz. Wyniki wykazały, że w przypadku matowych farb lateksowych PVA cztery środki konserwujące sprawdziły się szczególnie dobrze,-a jednym z nich był BIT. Aby ocenić-długoterminową skuteczność (trwałość) konserwantów, do próbek zaszczepiano kultury drobnoustrojów w regularnych odstępach czasu przez cały okres testowania (w sumie trzy inokulacje); w każdym przypadku BIT wykazywał silne działanie bakteriobójcze. W kontekście półbłyszczących farb lateksowych PAA jedynie BIT-wraz z octanem fenylortęci (biocyd historycznie znany ze swojego silnego działania przeciwdrobnoustrojowego, choć obecnie zakazany ze względu na wysoką toksyczność)-wykazuje porównywalną skuteczność; pozostałych 12 testowanych środków działało znacznie gorzej.
Ponieważ BIT pozostaje stabilny w temperaturach poniżej 180 stopni -progu znacznie wyższych niż typowe temperatury produkcji farb-, można go wprowadzić na samym początku procesu produkcji farby, zapewniając w ten sposób najskuteczniejsze hamowanie rozwoju drobnoustrojów. BIT i jego formuły wykazują doskonałą stabilność, eliminując potrzebę stosowania dodatkowych stabilizatorów. Ponadto nie zawierają metali ciężkich, chloru, formaldehydu (i środków{{5})uwalniających formaldehyd) ani soli nieorganicznych; pozostają stabilne w szerokim zakresie pH i zapewniają-długotrwałą ochronę konserwowanych systemów materiałowych. W rezultacie BIT nie tylko zapobiega psuciu się i zniszczeniu samej farby, ale także nadaje utwardzonej powłoce farby odporność na inwazję grzybów.
Metylo-4-izotiazolin-3-on (MIT) i 5-chloro-2-metylo-4-izotiazolin-3-on (CIT)
Wzory strukturalne dla MIT i CIT: [Obraz/Formuła]. W czystej postaci związki te są białymi ciałami stałymi rozpuszczalnymi w wodzie, niższych alkoholach, glikolu etylenowym i polarnych rozpuszczalnikach organicznych. MIT ma temperaturę topnienia 48–50 stopni, podczas gdy CIT ma temperaturę topnienia 54–55 stopni. Są to wysoce aktywne biocydy; w przypadku wielu mikroorganizmów ich minimalne stężenie hamujące (MIC) spada poniżej 10 mg/l. Wywierają silne działanie biobójcze i hamujące wobec bakterii, pleśni, drożdży i glonów, wykazując skuteczność nawet w niskich stężeniach. Profil bezpieczeństwa tego produktu jest korzystny, z doustnym LD50 u szczurów albinosów większym lub równym 3350 mg/kg (dla preparatów zawierających mniej niż lub równo 2% składników aktywnych); jest sklasyfikowana jako substancja o niskiej-toksyczności, ulega biodegradacji i nie wykazuje potencjału teratogennego ani mutagennego. Ponieważ wszystkie znane metody wytwarzania dają mieszaninę MIT i CIT-, przy czym stosunek między nimi waha się w zakresie od 4,5 do 0,02-, szczególnie skuteczna formuła składa się z mieszaniny CIT i MIT w przybliżeniu w stosunku 3:1; jednakże wymagany jest dodatek określonych stabilizatorów, aby zapobiec ich rozkładowi. Obecnie większość produktów handlowych wykorzystuje sole metali dwuwartościowych jako stabilizatory; jednakże w emulsjach polimerowych i systemach powłokowych obecność soli metali może prowadzić do zjawisk „szoku solnego”, takich jak żelowanie lub rozdzielanie faz. MIT i CIT wykazują względną stabilność w środowiskach kwaśnych i utleniających; i odwrotnie, w obecności amin pierwszorzędowych, amin drugorzędowych, tioli, siarczków, środków redukujących lub silnych nukleofili, ich składniki aktywne mogą ulec degradacji i utracić skuteczność. Dlatego zaleca się stosowanie tych substancji w zakresie pH od 2 do 9 i w temperaturach poniżej 60 stopni.
2-n-oktylo-4-izotiazolin-3-on (OIT)
Wzór strukturalny OIT: [Obraz/Schemat]; W czystej postaci jest białą substancją stałą o temperaturze topnienia 97–100 stopni, rozpuszczalną w glikolu propylenowym i polarnych rozpuszczalnikach organicznych. Ten produkt posiada doskonały profil bezpieczeństwa; jego doustny LD50 u szczurów albinosów jest większy lub równy 4000 mg/kg, co klasyfikuje tę substancję jako substancję o niskiej-toksyczności. Ulega biodegradacji i nie wykazuje działania teratogennego ani mutagennego. Wykazuje doskonałą skuteczność przeciwdrobnoustrojową przeciwko szerokiemu spektrum bakterii, pleśni, drożdży i glonów,-w szczególności wykazując silne działanie grzybobójcze przeciwko pleśniom. Jego działanie hamujące pleśń-porównywalne jest z organicznymi związkami rtęci i cynoorganicznymi; w związku z tym jest on powszechnie stosowany jako suchy-fungicyd w powłokach. Aby osiągnąć optymalne wyniki w zakresie hamowania pleśni, gdy stosuje się OIT jako środek grzybobójczy-suchy, istotne jest zapewnienie pH preparatu na poziomie niższym lub równym 9,5, unikanie lub minimalizowanie stosowania wypełniaczy talkowych i powstrzymywanie się od dodawania siarczków (takich jak lithopone).
2-metylo-4,5-propyleno-4-izotiazolin-3-on (MTI)
Wzór strukturalny MTI: [Obraz/Schemat]; Temperatura topnienia: 110 stopni; W czystej postaci jest to białe, amorficzne ciało stałe. W temperaturze otoczenia miesza się z kwasami, eterami, ketonami i podobnymi substancjami. MTI to wysoce aktywny biocyd i środek konserwujący o szerokim{{3} spektrum działania, który wykazuje skuteczne działanie hamujące i eliminujące różnorodne drobnoustroje, w tym *E. coli*, *Pseudomonas aeruginosa*, *Bacillus subtilis*, *Staphylococcus aureus* i *Aspergillus niger*. MTI ma temperaturę rozkładu 216 stopni, która jest znacznie wyższa niż temperatury operacyjne zwykle spotykane podczas produkcji farb. Dzięki temu konserwant ten można wprowadzić już na samym początku procesu produkcyjnego, uzyskując w ten sposób maksymalną skuteczność w hamowaniu rozwoju drobnoustrojów. Pozostaje stabilny w szerokim zakresie pH i wykazuje znaczną stabilność w obecności jonów amonowych; biorąc pod uwagę, że wodorotlenek amonu jest często używany do regulacji poziomu pH podczas produkcji farb, stabilność wobec jonów amonowych stanowi krytyczny wskaźnik wydajności środków konserwujących farby. Dostępny w handlu preparat MTI jest roztworem wodnym; nie zawiera rozpuszczalników organicznych, nieorganicznych soli metali, chloru ani formaldehydu. Nie powoduje korozji materiałów powszechnie stosowanych w standardowych operacjach produkcyjnych i jest kompatybilny zarówno z ręcznymi, jak i automatycznymi systemami dozowania. Posiadając wyjątkowo wysoką aktywność, skutecznie kontroluje namnażanie szerokiego spektrum mikroorganizmów w farbach-wodnych, nawet przy małych dawkach. Zatem ten biocyd łączy w sobie zalety silnej skuteczności przeciwdrobnoustrojowej z minimalnym wpływem na środowisko, w ten sposób w pełni spełniając wymagania dotyczące produktów ekologicznych-przyjaznych dla środowiska.
4,5-Dichloro-2-n-oktylo-4-izotiazolin-3-on (DCOIT)
Wzór strukturalny DCOIT: [Obraz/Formuła]. Jest to wysoce skuteczny środek biobójczy i algobójczy,-szczególnie dobrze nadający się do stosowania w powłokach przeciwporostowych do zastosowań morskich. Produkt ten pomyślnie przeszedł rygorystyczny proces przeglądu Agencji Ochrony Środowiska Stanów Zjednoczonych (EPA) w 1994 r., a następnie otrzymał nagrodę „Presidential Green Chemistry Challenge Award”-przyznawaną wspólnie przez rząd Stanów Zjednoczonych i Amerykańską Radę ds. Chemii-w latach 1996 i 1997. Wykazuje-szerokie spektrum działania biobójczego, skutecznie kontrolując zarówno miękkie, jak i twarde organizmy zanieczyszczające środowisko morskie. Charakteryzuje się niską toksycznością i wysoką wydajnością; z okresem półtrwania- krótszym niż jedna godzina, szybko rozkłada się w wodzie morskiej, ulega rozległemu rozkładowi metabolicznemu (sklasyfikowanemu na poziomach 4–5) i nie ulega bioakumulacji w organizmach morskich. Ponadto zapewnia długotrwałą-skuteczność: biorąc pod uwagę wyjątkowe wymagania operacyjne statków morskich i nieodłączną złożoność nakładania powłok, zdolność środka przeciwporostowego do zapewniania trwałej, skutecznej ochrony w czasie służy jako kluczowy punkt odniesienia przy ocenie jego jakości. Wreszcie wykazuje doskonałą kompatybilność z innymi składnikami powłoki. Raporty wskazują, że spośród szerokiej gamy obecnie dostępnych związków izotiazolinonowych, DCOIT wyróżnia się jako najodpowiedniejszy biocyd i algicyd do stosowania w morskich powłokach przeciwporostowych.
