2-Benzisothiazolin-3-on (BIT)
Strukturní vzorec BIT: [obrázek/diagram]; Vzhled: Bílý nebo světle žlutý prášek; Molekulová hmotnost: 151; Bod tání: 156 stupňů; Rozpustnost: Rozpustný v horké vodě; mírně rozpustný v určitých organických rozpouštědlech. Tento produkt vykazuje vysokou tepelnou stabilitu; diferenciální termická analýza ukazuje, že při kontrolované rychlosti ohřevu 4 stupně/min začíná při 180 stupních pouze mírný úbytek hmotnosti, přičemž k významnému úbytku hmotnosti dochází pouze při 250 stupních. Je stabilní v kyselých i alkalických podmínkách a může být použit v širokém rozmezí pH. BIT prokazuje vysokou baktericidní účinnost a široké spektrum účinnosti, prokazuje účinnost proti bakteriím, plísním, kvasinkám a řasám; také vykazuje vysokou aktivitu proti běžným bakteriím redukujícím sulfáty-. U surového prášku BIT je minimální inhibiční koncentrace (MIC) proti velké většině mikroorganismů nižší než 20 mg/l. Produkt má příznivý bezpečnostní profil; jeho orální LD50 u krys přesahuje 1400 mg/kg, což jej řadí mezi látky s nízkou toxicitou-. Je biologicky odbouratelný a jeho bezpečnost byla uznána příslušnými regulačními orgány v mnoha zemích (např. US FDA, US EPA, německá BGA, japonská MITI atd.), což z něj činí jeden z nejbezpečnějších dostupných biocidů a konzervačních látek.
BIT je nový průmyslový biocid charakterizovaný svým širokým spektrem, vysokou účinností, nízkou toxicitou a vynikající rozpustností ve vodě. K dosažení ideálních baktericidních a konzervačních účinků obvykle stačí přídavek pouze 0,01–0,05 %. Zprávy uvádějí, že přidání 0,05 % BIT do latexových barev na bázi vody- zabrání mikrobiálnímu růstu po dobu 100 dnů. JN Edwards a kolegové provedli rozsáhlé{10} srovnávací hodnocení biocidů určených pro použití v latexových barvách pro interiér i exteriér. Zorganizovali konsorcium sedmi společností, které testovaly a vyhodnotily 22 komerčně dostupných konzervačních látek, z nichž 13 bylo posouzeno speciálně pro použití v interiérových latexových barvách. Výsledky ukázaly, že při použití v matných PVA latexových barvách fungovaly čtyři konzervační látky obzvláště dobře{15}}, přičemž BIT byl jedním z nich. Pro posouzení dlouhodobé účinnosti (perzistence) konzervačních látek byly do vzorků v pravidelných intervalech během testovacího období naočkovány mikrobiální kultury (celkem tři očkování); v každém případě BIT prokázal silnou baktericidní aktivitu. V souvislosti s PAA latexovými polo{19}}lesklými barvami pouze BIT{20}}spolu s fenylrtuťnatým acetátem (biocid historicky známý pro svou silnou antimikrobiální aktivitu, i když nyní zakázaný kvůli své vysoké toxicitě)-prokazuje srovnatelnou účinnost; zbývajících 12 testovaných látek mělo podstatně nižší účinnost.
Protože BIT zůstává stabilní při teplotách nižších než 180 stupňů, -což je prahová hodnota výrazně vyšší, než jsou typické teploty při výrobě nátěrových hmot-, lze jej zavést na samém počátku procesu výroby nátěrových hmot, a zajistit tak nejúčinnější inhibici růstu mikrobů. BIT a jeho formulace vykazují vynikající stabilitu, takže není třeba používat další stabilizátory. Kromě toho neobsahují těžké kovy, chlór, formaldehyd (a látky uvolňující formaldehyd-) a anorganické soli; zůstávají stabilní v širokém rozmezí pH a poskytují dlouhotrvající{6}}ochranu konzervovaných materiálových systémů. V důsledku toho BIT nejen zabraňuje znehodnocení a znehodnocení samotné barvy, ale také dodává vytvrzenému nátěrovému filmu schopnost odolávat napadení houbami.
Methyl-4-isothiazolin-3-on (MIT) a 5-chlor-2-methyl-4-isothiazolin-3-on (CIT)
Strukturální vzorce pro MIT a CIT: [Image/Formula]. Ve své čisté formě jsou tyto sloučeniny bílé pevné látky rozpustné ve vodě, nižších alkoholech, ethylenglykolu a polárních organických rozpouštědlech. MIT má bod tání 48–50 stupňů, zatímco CIT má bod tání 54–55 stupňů. Jedná se o vysoce aktivní biocidy; u mnoha mikroorganismů jejich minimální inhibiční koncentrace (MIC) klesá pod 10 mg/l. Mají silné biocidní a inhibiční účinky proti bakteriím, plísním, kvasinkám a řasám a prokazují účinnost i při nízkých koncentracích. Bezpečnostní profil tohoto produktu je příznivý, s orální LD50 u albínských potkanů vyšší nebo rovnou 3350 mg/kg (pro formulace obsahující méně než nebo rovné 2 % aktivních složek); je klasifikována jako látka s nízkou{13}}toxicitou, je biologicky odbouratelná a nevykazuje žádný teratogenní ani mutagenní potenciál. Protože všechny známé výrobní metody poskytují směs MIT a CIT-s poměrem mezi těmito dvěma kolísajícími v rozmezí 4,5 až 0,02-, zvláště úspěšná formulace sestává ze směsi CIT a MIT v přibližném poměru 3:1; je však nutné přidat specifické stabilizátory, aby se zabránilo jejich rozkladu. V současné době většina komerčních produktů využívá soli dvojmocných kovů jako stabilizátory; avšak v polymerních emulzích a potahových systémech může přítomnost kovových solí vést k jevu "solného šoku", jako je gelovatění nebo separace fází. MIT a CIT vykazují relativní stabilitu v kyselém a oxidativním prostředí; naopak v přítomnosti primárních aminů, sekundárních aminů, thiolů, sulfidů, redukčních činidel nebo silných nukleofilů mohou jejich aktivní složky degradovat a ztrácet účinnost. Proto se doporučuje, aby tyto látky byly používány v rozmezí pH 2 až 9 a při teplotách pod 60 stupňů.
2-n-oktyl-4-isothiazolin-3-on (OIT)
Strukturní vzorec OIT: [obrázek/diagram]; Ve své čisté formě je to bílá pevná látka s teplotou tání 97–100 stupňů, rozpustná v propylenglykolu a polárních organických rozpouštědlech. Tento produkt má vynikající bezpečnostní profil; jeho orální LD50 u albínských potkanů je větší nebo rovna 4000 mg/kg, což jej řadí mezi látky s nízkou-toxicitou. Je biologicky odbouratelný a nevykazuje žádné teratogenní ani mutagenní účinky. Prokazuje vynikající antimikrobiální účinnost proti širokému spektru bakterií, plísní, kvasinek a řas,-zejména vykazujících silnou fungicidní aktivitu proti plísním. Jeho forma-inhibující výkon konkuruje organortuti a organickým sloučeninám cínu; v důsledku toho je široce používán jako suchý{11}}filmový fungicid v nátěrových aplikacích. Chcete-li dosáhnout optimálních{13}}výsledků inhibice plísní při použití OIT jako fungicidu se suchým-filmem, je nezbytné zajistit, aby pH přípravku zůstalo nižší nebo rovné 9,5, abyste se vyhnuli nebo minimalizovali použití mastkových plnidel a abyste se zdrželi začleňování sulfidů (jako je Lithopone).
2-methyl-4,5-propylen-4-isothiazolin-3-on (MTI)
Strukturní vzorec MTI: [obrázek/diagram]; Bod tání: 110 stupňů; Ve své čisté formě je to bílá amorfní pevná látka. Při okolní teplotě je mísitelný s kyselinami, ethery, ketony a podobnými látkami. MTI je vysoce aktivní, širokospektrální -biocid a konzervační prostředek, který prokazuje účinnou inhibiční a eradikační aktivitu proti široké škále mikroorganismů, včetně *E. coli*, *Pseudomonas aeruginosa*, *Bacillus subtilis*, *Staphylococcus aureus* a *Aspergillus niger*. MTI má teplotu rozkladu 216 stupňů, což je výrazně vyšší teplota, než jsou provozní teploty, se kterými se obvykle setkáváme při výrobě barev. V důsledku toho může být tato konzervační látka zavedena na samém začátku výrobního procesu, čímž se dosáhne maximální účinnosti při inhibici mikrobiálního růstu. Zůstává stabilní v širokém rozmezí pH a vykazuje značnou stabilitu v přítomnosti amonných iontů; Vzhledem k tomu, že hydroxid amonný se často používá k úpravě úrovní pH během výroby nátěrových hmot, představuje stabilita vůči amonným iontům kritickou výkonnostní metriku konzervačních prostředků na nátěry. Komerční formulace MTI je vodný roztok; neobsahuje žádná organická rozpouštědla, anorganické soli kovů, chlór ani formaldehyd. Není-korozivní vůči materiálům běžně používaným ve standardních výrobních operacích a je kompatibilní s manuálními i automatickými dávkovacími systémy. Díky výjimečně vysoké aktivitě účinně kontroluje proliferaci širokého spektra mikroorganismů v barvách na bázi vody,{13}}i při nízkých dávkách. Tento biocid tedy spojuje výhody silné antimikrobiální účinnosti s minimálním dopadem na životní prostředí, čímž plně splňuje požadavky na ekologické a{15}}šetrné produkty.
4,5-dichlor-2-n-oktyl-4-isothiazolin-3-on (DCOIT)
Strukturní vzorec DCOIT: [Obrázek/Formule]. Je to vysoce účinný biocid a algicid, zvláště vhodný- pro použití v nátěrech proti znečištění moře. Tento produkt v roce 1994 úspěšně prošel přísným revizním procesem Agentury pro ochranu životního prostředí USA (EPA) a následně získal cenu „Presidential Green Chemistry Challenge Award“-udělovanou společně vládou USA a Americkou radou pro chemii-v letech 1996 a 1997. Vykazuje širokou-účinnou aktivitu proti měkkým mikroorganismům a marrum. Vyznačuje se nízkou toxicitou a vysokou účinností; s poločasem-životnosti kratším než jedna hodina se rychle rozkládá v mořské vodě, podléhá rozsáhlému metabolickému rozkladu (klasifikováno na úrovni 4–5) a nehromadí se v mořských organismech. Kromě toho nabízí dlouhotrvající-účinnost: vzhledem k jedinečným provozním požadavkům námořních plavidel a inherentní složitosti nanášení nátěru slouží schopnost činidla proti znečištění poskytovat trvalou a účinnou ochranu v průběhu času jako zásadní měřítko pro hodnocení jeho kvality. Konečně prokazuje vynikající kompatibilitu s ostatními složkami nátěru. Zprávy naznačují, že mezi širokou škálou sloučenin isothiazolinonu, které jsou v současné době k dispozici, vyniká DCOIT jako nejvhodnější biocid a algicid pro aplikaci v nátěrech proti znečištění moře.
