水性建筑涂料领域的防腐防霉抗藻剂及应用
自然界存在着种类繁多的微生物, 包括真菌、细菌、酵母、放线菌、藻类和病毒等,与人类的生产生活息息相关。水性建筑涂料以水为分散介质,包含了大量纤维素等有机物和高分子材料, 为微生物提供了充足的营养,容易引起微生物的大量繁殖,造成腐败变质。施工后涂层容易遭受环境中霉菌和藻类的侵蚀, 美观性和完整性遭到破坏,使用寿命降低。
1 引起涂料和漆膜弊病的常见微生物
1.1 细菌
细菌属原核生物, 无成形细胞核, 以无性繁殖为主。直径在0.5~5 μm,一般适应pH 4~10,最适pH 6~8,最适温度30~37 ℃。导致罐内腐败的主要微生物是细菌,以肠杆菌属、变形杆菌属和假单胞菌属等革兰氏阴性菌为主,表1 总结了引起涂料腐败的主要细菌。
1.2 霉菌
霉菌属真核生物,细胞结构较细菌复杂,有成形的细胞核和线粒体等细胞器, 包括无性生殖和有性生殖两种生殖方式。直径约10~100 μm, 适应pH 1.5~10,最适pH 4~6,最适温度25 ~30 ℃。涂装后的涂膜上孳生的主要霉菌有曲霉、青霉和根霉等,菌属与涂膜所处的环境有关,包括温度、水分、养分等。环境因素对滋生的霉菌种类和破坏程度都有很大影响,表1 总结了从漆膜上分离到的常见霉菌。
1.3 其他微生物及藻类
酵母菌是一些单细胞真菌, 适应pH 3.0 ~7.5,最适pH 4.5~5.0。藻类属真核生物, 以光合作用产生能量,常见于外墙。藻类种类不同其体积差异巨大,从几微米到十几米不等。最适温度是10~20 ℃左右。对漆膜造成侵蚀的常见藻类是蓝绿藻, 另外一些低等红褐藻和裸藻等藻类也会对涂层造成较大危害。
2 微生物引起的常见问题
2.1 罐内腐败
涂料主要在生产和罐内受到细菌污染,造成胀桶、发臭、沉淀等现象。部分霉菌和其他微生物也能大量繁殖,在空气层界面上产生霉斑,乳胶漆腐败变质的现象主要有:
鼓气胀桶,产生异味。微生物在生长繁殖的过程中产生H2S、NH3 等气体,造成胀气发臭。H2S 主要是由硫酸盐还原剂类细菌产生, 酵母菌降解纤维素产生CO2 等气体。
黏度变化。微生物降解纤维素增稠剂生成葡萄糖等小分子链段,造成黏度下降。另外微生物破坏乳液体系的分子结构也是造成黏度下降的主要原因。微生物杀灭或者崩溃过程释放的酶也能分解纤维素, 酶不受杀菌剂影响,保持活性时间更久。增稠体系和乳液体系的破坏经常导致涂料状态的变化,常见分层、沉淀、破乳等现象。
pH 变化。微生物大量污染,产生一些酸性代谢产物造成体系pH 下降。体系pH 改变会破坏了乳液的稳定性,导致破乳、分层等现象。
颜色变化。微生物产生的某些有色物质会使涂料的颜色发生变化, 当然金黄色葡萄球菌等微生物本身就带有颜色。
2.2 漆膜长霉
漆膜中含有纤维素等有机物质,为霉菌和藻类的....
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