梳理一下涂料防腐剂的过去、现在和未来
市场背景
不断增加的监管要求给杀菌剂制造商带来了压力,并减缓了新型防腐剂的推出速度。水性涂料配方设计师面临的新挑战是可用的防腐剂在减少,其中许多防腐剂仍含有杀死生物体的活性物质,如果含量在一定的阈值水平上,则会触发使用危险告知短语。对于欧洲涂料配方设计师尤是如此。
在这种背景下我们提出了涂料行业的发展趋势,例如去除助溶剂,但这就使得涂料对罐内腐败的敏感性增加。这些配方的改变引发了一个趋势,即所需的防腐剂浓度显著上升。涂料行业面临两种驱动趋势之间的激烈冲突,那就是从配方角度出发的防腐浓度升高趋势与从监管角度出发为了控制风险减少触发阈值而来的的防腐浓度降低趋势。
考虑到一代代曾经流行的罐内防腐活性剂的具有的各种不利因素,很可能会使用其它模式来重新评估抗微生物活性剂。例如,传统上用作杀真菌剂的吡啶硫酮活性剂被发现可以用作罐内保存的辅助杀菌剂。随着行业面临越来越复杂的监管环境,这些和其它的一些混合物将成为涂料配方设计工具箱防腐新工具。
保存 - 过去
01
20世纪70年代以前,有机汞化合物通常用作工业产品如油漆的杀菌剂。虽然它们在控制微生物方面非常有效,但它们对人体有害并且会在环境中持续存在。因此,引入了立法导致了它们逐步淘汰,最终被完全禁止。有机汞和其他重金属的杀菌剂在70年代中期从欧洲的装饰漆中除去,在美国,以重金属为基础的防腐剂也有类似的发展轨迹。有机汞化合物曾经在美国被广泛使用,既作为罐内防腐剂,又作为水性涂料的薄膜杀真菌剂;然而,含汞杀菌剂最终被监管控制,美国环保局在1990年取消了所有在内部涂料中的汞基化合物注册许可。
由于汞基防腐剂在安全方面面临的监管压力极大,行业研发了许多有机合成的抗菌药物。其中有几种不同类型的甲醛缩合物,其防腐依赖于游离的甲醛从母体氮基结构水解时的释放。许多这些甲醛缩合物被广泛用于材料的保存。在使用常见的抗微生物机制的同时,这些化合物代表了各种循环和非循环结构。结构差异与保存性能的差异相关,也与特征变化如甲醛释放速率和碱性pH下对水解的敏感性相关。
在这些化合物的鼎盛期间,涂料配方师可以从广泛的甲醛机制防腐剂中选择最适合特定涂料应用需求的防腐剂。然而,随着时间的推移,可用的甲醛机制活性剂的数量已经下降。这个趋势背后有几个驱动因素。首先,最明显的是这类化合物所面临的直接制约因素。长期以来公众一直认为甲醛对人体健康有害。甲醛气体具有急性和慢性双重危险,2004年甲醛被国际癌症研究机构(IARC)正式分类为人类致癌物。鉴于甲醛缩合物的结构和性质与甲醛气体非常不同,因此对这些化合物潜在的甲醛释放对人类的健康风险的评估并不简单。然而,世界各地的不同监管机构在评估甲醛机制防腐剂时,将致癌性风险评估纳入其总体风险评估过程的一部分。这种监管评估很少导致彻底禁止使用这一类化合物;然而,限制使用模式或剂量控制的结果是常见的。
甲醛机制防腐剂面临的第二个不利因素来自于稍许的变化就可能触发危险告知。广义上说,油漆成份是低危险的化学物质。因此,水性涂料的配方设计师通常首先考虑的是使用多少的量,可以达到其配方质量和性能目标,而不会触发涂料容器标签上有问题的危险告知短语(或报警符号)。同样地,水性涂料的消费者原本认为油漆代表一种非危险化学品,因此在油漆罐的标签上存在危险性的词语可能会破坏消费者对产品安全性质的看法。换句话说,危害告知短语是有问题的,因为它们可能会警告消费者使其改变其购买行为。在甲醛机制防腐剂的背景下,这种情况的连带效应是涂料配方师可以选择避免使用特定的防腐剂,如果加入该防腐剂将引发涂料配方的危害告知要求,而不加则不会分类为危险。这可以被描述为间接的对不利因素的监管,毕竟这类防腐剂仍然可以合法使用的。
最后,市场力量是甲醛机制防腐剂面临着的又一不利因素。各种非政府组织(NGOs)为符合其特定成分限制的涂料产品提供绿色标签品牌。例如,Green Seal出版了一种用于油漆、涂料、着色剂和密封剂的标准(GS-11),该标准将甲醛供体列为禁用成分之一。其他非政府组织不一定限制甲醛机制防腐剂作为特定成分,但它们规定了涂料中甲醛含量的上限。例如,Blue Angel公布了一种低排放内用涂料的环境标签标准,其中表明....
该文章只显示3分之一,如想阅读到这篇文章的完整内容,请扫描下方二维码,打开我们的万水化工商城小程序,在首页“知识中心”栏目搜索文章标题继续进行阅读。万水化工商城收集100万+篇精细化工知识文章,旨在为您深入的了解行业知识和化工应用技巧。