Бактерии, грибки и водоросли могут оказывать воздействие на эстетические и физические свойства пластмассы или каучука, вызывая появление черных пятен или обесцвечивание, окраску в розовый цвет, возникновение запаха, или же деградацию полимера, а также биологическое обрастание и т. д. Биоциды позволяют противостоять их растпространению…

Биоциды, которые используются для того, чтобы противодействовать распространению этих микроорганизмов, имеют две основные функции:

• Недопущение ухудшения физических и сенсорных свойств полимера из-за деградации под воздействием бактерий или грибков, уменьшение популяций микробов как внутри материала, так и на его поверхности. Рост микроорганизмов может вызывать неприятные запахи, а также деградацию поверхности и основной части материала. Уменьшение запаха является задачей при использовании биоцидов для производства таких применений, как одежда, обувь, контейнеры для отходов и т. д.

• Недопущение образования скоплений вредных бактерий, повышающих риск загрязнения и передачи инфекций людям. Биоциды используются как дополнительное средство для очистки, которое, в то же время, является также и более простым и менее затратным.

Согласно данным 'Research and Markets', рынок биоцидов вырос до объемов в $145 м (113 м) в 2005 г., а это означает, что рынок вырос с 1995 г. очень значительно, на 40%. Традиционные биоциды заменяются более экологически благоприятными, которые также и стоят дороже. Так, например, ожидается, что продажи в Европе биоцидных добавок для рынка пластмасс и смол вырастут на протяжении последующих пяти лет на 5%, при:

• росте для действующих веществ на основе серебра на 10% в год, по данным 'Kline & Company'.

• росте рецептур, не содержащих мышьяка, на 10-20% в год.

На приведенной ниже схеме 'Использование биоцидов и ограничения' в общем виде показаны ограничения и причины использования биоцидов.

Использование биоцидов и ограничения

Секторами, которые испытывают наибольшую потребность в биоцидах, являются предприятия по переработке пищевых продуктов, больницы, дома престарелых, в которых создается идеальная среда для развития микробов, и включение биоцидов в пластмассы и каучуки помогает сэкономить время и затраты на очистку и уборку.

Широкий диапазон эффективных биоцидов и их сочетаний позволяет использовать их в составе всех полимеров, таких как, например, эмульсии, растворы, дисперсии, твердые полимеры, которые обрабатываются с помощью литьевого формования, формования окунанием, выдувного формования, центробежного формования, экструзии трубы и профиля, формования пленок, экструзионно-раздувных пленок, создания экструдированных пленок и листа, каландрирования, прядения волокна, нанесения гелевых и порошковых покрытий, создания композитов древесины и пластмассы, клеящих материалов, красителей на водяной основе с низким содержанием летучих органических соединений и покрытий...

Вслед за PVC, биоциды в настоящее время входят в состав всех товарных материалов и прочих полимеров, таких как, например, полиэтилен со сверх высокой молекулярной массой (UHMWPE), полиэтилен высокой плотности (HDPE), полипропилен (PP), PTFE, полиуретан, полистирол (PS), найлоны (PA), поликарбонат (PC), полиэфиры (PET и PBT), ABS, каучуки, термоотверждающиеся смолы...

Что представляют собой биоциды?

Реализующиеся на рынке биоциды обязательно содержат одно или несколько активных химических веществ, и, возможно, жидкую, тестообразную или твердую подложку, за счет которой создается раствор, дисперсия или маточная смесь. В биоцидах должно достигаться точное соотношение:

• Биологически активного вещества (разумеется) для борьбы с бактериями, грибками и водорослями;

• Управляемой совместимости с полимером подложки, которая должна обеспечивать соответствующие миграцию и вымываемость;

• Соответствующей термической стабильности, позволяющей выдерживать обработку и срок эксплуатации;

• Не разрушающего воздействия на конечные свойства полимера: сенсорные, механические, старение, характер разрушения, светостойкость и теплостойкость;

• Безопасности для человека: отсутствие токсических, аллергических и раздражающих реакций кожи;

• Безопасности для окружающей среды;

• Рентабельности;

• Если это необходимо, регистрации и уведомления, и и/или соответствия требованиям US FDA, US EPA, Eu-BPD, REACH, US FIFRA (Федеральному закону об инсектицидах, фунгицидах и родентицидах), NSF (Национальный научный фонд США) и т. д.

В число жидких подложек входят пластификаторы, такие как фталаты (DIDP, ди-гептил нонил ундецил и т. д.), эпоксидированное соевое масло (ESBO) и эпоксидированный эфир (Lankroflex ED6); а также вода или химические вещества, такие как гликольные растворы (дипропилен гликоль...), спиртовые растворы...

Активные основы могут быть очень различными, от органических до неорганических, например:

• Производные мышьяка

   • Оксибисфеноксиарсин (OBPA) является наиболее широко используемым (примерно 70% от общего количества) 
   • Ортоарсенат кальция

• Производные металла

• Керамическая ионообменная смола на основе фосфата циркония, содержащая серебро.
• Пиритион цинка (AlphaSan)
• Наночастицы двуокиси титана
• Пиритион цинка и N-бутил-1,2-бензизотиазолин-3-он
• Метаборат магния
• Сульфат меди

• Галогеновые и ароматические производные

• Триклозан (2,2,4-дихлоро-2-гидроксидифенил эфир)
• 2,4,4'-трихлорo-2'- гидроксидифенил эфир
• Трихлорофенокси фенол TCPP
• Орто бензил пара хлорo фенол (Chlorophen)
• Дихлорoметаксиленол (DCMX)
• Ортофенил фенат (OPP)
• Парахлорометакрезол (PCMC)
• Парахлорометаксиленол (PCMX)
• Хлорированные ксиленолы
• 2,2-метилен-бис (4 хлорофенол) {Dichlorophen}
• Натриевая соль ортофенлфената (SOPP)

• Прочие галогенизированные компаунды

• N-галоалкилтил компаунды
• Йодо-пропилбутил карбамат (IPBC)

• Производные серы

• Октил-4-изотиазолин-3-он (OIT).
• DCOIT дихлорo-октил изотиазолон
• N-(трихлорoметил-тио)фталамид (Folpet)
• Производные тиазола

• Тиазины, тиазолиноны

• Бетоксацин (3-бензо(b)тиен-2-yl-5,6-дигидро-1,4,2-оксатиазин 4-оксид)
• Изотиазолиноны
• Бензизотиазолинон
• Бутил-бензизотиазолинон (бутил-BIT)
• Хлор-метил and метил-изотиазолиноны
• Хлор-метил и метил-изотиазолиноны, стабилизированные медью

• Производные азота

• 1,3,5-триэтилгексагидро-1,3,5- триазин
• Гексагидро-1,3,5-трис (гидроксиэтил)-с- триазин
• 1,3,5-триэтилгексагидро-1,3,5- триазин
• Фуразолин
• Фуразолидон
• Бромонитропропандиол
• Цетилпиридиний хлорид

• Прочие

• Компаунды четвертичного аммония
• Карбендазим (N-бензимидазол-2-илкарбаминовой кислоты метилэфир)
• Бронопол
• Карбендазим
• Карбоновые кислоты
• Бензойные кислоты и соли
• Тетрагидро-3,5-диметил-1,3,5-тиадиазин-2-тион (Dazomet)
• N-3,4-дихлорофенил-N,N-диметилмочевина (Diuron)
• 1,6-дигидрокси-2,5-диоксагексан
• 3-йодо-2-пропинил бутил карбамат
• Метилен-бис-морфолин
• Пиритион
• 2-(тиоцианометилтио) бензотиазол
• Тетраметилдитиооксамид

• Смеси

• Хлор-метил изотиазолиноны, 1,6-дигидрокси-2.5-диоксагексан и n-октил изотиазолинон
• Хлор-метил изотиазолиноны, 1,6- дигидрокси-2.5-диоксагексан и n-октил изотиазолинон и бронопол
• Изотиазолинон и бромонитропропандиол
• 1,6-дигидрокси-2,5-диоксагексан, пиритион натрия и поверхностно-активные вещества
• N-(трихлорoметил-тио)фталамид (Folpet) и изотиазолин
• Изотиазолиноны и прочие, такие как: альдегиды, триазины или компаунды четвертичного аммония
• Хлор-метил и метил-изотиазолиноны и 1,6-дигидрокси-2,5-диоксагексан
• 1,6-дигидрокси-2,5-диоксагексан и хлор-метил и метил-изотиазолиноны
• 1,6-дигидрокси-2,5-диоксагексан и изотиазолиноны
• Водный раствор хлор-метила и метил-изотиазолинонов, стабилизированный натриевой солью
• Стабилизированный 1.5% активный раствор хлор-метила и метил-изотиазолинонов, не содержащий солей металлов
• Стабилизированный 3.0% активный раствор хлор-метила и метил-изотиазолинонов
• Бензизотиазолинон, хлор-метил и метил-изотиазолиноны и дибромо-дицианобутан
• Изотиазолинон и бромонитропропандиол
• Гексагидро- 1 3,5-трис (гидроксиэтил)-с-триазин и натрий пиридин тиол-1-оксид
• Гексагидро- 1 3,5-трис (гидроксиэтил)-с- триазин и натрий пиридин тиол-1-оксид плюс EDTA
• Бронопол и хлор-метил и метил-изотиазолиноны
• Бензизотиазолинон и хлор-метил и метил-изотиазолиноны
• Бензизотиазолинон и хлор-метил и метил-изотиазолиноны
• Бензимидазол карбамат и n-октил изотиазолинон
• 3-йодо-2-пропинил бутил карбамат, n-октил изотиазолинон и N-3,4-дихлорофенил- N,N-диметилмочевина
• Бензизотиазолинон и парахлорометакрезол (PCMC) раствор
• Спиртовой раствор бензизотиазолинон и гексагидротриазина
• Хлор-метил и метил-изотиазолиноны и бронопол
• Бензизотиазолинон и ортофенилфенат раствор

• Восполняемые антимикробные полимеры (Degussa)

• Некоторые биоциды могут входить в состав нескольких семейств, например, производные серы и азота, производные галогена и серы, и т. д.

www.newchemistry.ru