HD异噻唑啉酮杀菌防腐剂学习资料

1、HD异噻唑啉酮杀菌防腐剂一、HD异噻唑啉酮杀菌防腐剂现状及我国水处理化学品的发展及展望。 1 异噻唑啉酮杀菌防腐剂最早1972年由美国罗门哈斯公司开发研制的、15年以后我公司首次引入中国并推广应用。国外商品名称为KATHON.WT,属国际上公认的安全高效,广谱性的新型杀菌剂,最早主要在日化和涂料,造纸等领域推广。现已逐步被用作钢铁冶炼，油田、发电、轻纺、炼油、化工，工业清洗，切削油、木材，冷却循环水以及其他工业领域的杀菌、防霉、防腐、灭藻。该类产品经我公司和国内同行的大力推广，其优点现已广泛被企业所接受，在水处理行业的应用范围和用量正在逐年扩大和上升，已经突破传统的日化，涂料和造纸等领域向其它

2、行业迅速扩张，前景非常看好。被认为是目前市场上最好的杀菌灭藻剂。2 国内目前该类产品主要的生产厂家有：1) 北京天擎化工有限公司2) 北京昌平精细化工有限公司3) 武进精细化工厂4) 河北阳光精细化工有限公司5) 上海未来化工有限公司6) 天津化工研究院7) 美国罗门哈斯化工有限公司其中以北京天擎，和美国罗门哈斯等竞争力等竞争力较强。二、水处理化学品在国民经济发展中的作用及发展现状：1 水处理化学品，也称水处理剂，主要指工业，城建、环保等方面用于水处理过程的各种药剂。其处理对象涉及冷却水，锅炉水、空调水、城市供排水，工业废水，反渗透脱盐水，采油等各类工艺用水。23 随着社会的发展，水资源的日趋

3、紧张，它已成为国民经济发展的严重制约因素。联合国曾经预言：能源危机之后，水不久将成为人类社会的下一个危机。水荒已在非洲，亚洲、欧洲的许多国家出现。我国也颁布了水资源法，相关的法律法规对工农业用水，排放都提出了严格的限制。我国人均水资源占有量为2400立方，只占世界人均1/4，居世界上13个贫水国之一。全国已有近60%城市缺水，尤其我国三北地区缺水更为严重，人均水资源仅为全国人均的1/5。更为严重的是在工业发达及人口集中地区，多数水系严重污染，加上地下水超量开采，水位急剧下降，水资源面临枯竭。另外大量水未经处理或处理不当也造成很大的浪费。水处理化学品的开发应用对节水，节能降耗，环境保护及保证工业

4、生产装置高效，安全稳定运行，提高产品质量和产量都有十分重要的意义。因此国家十分重视水处理化学品发展和应用。 3.水处理化学品的发展现状：1) （国外）当今世界水处理产业水处理化学品是应用最广泛，用量最大的专业产品。20世纪80年代，发达国家水处理化学品一直以8%以上速度增长，近年仍保持3-5%的增长速度增长。拉美国家年增长速度达到12-15%，亚太国家年增长速度高达20%。目前世界水处理化学品销售额约40-50亿美元（絮凝剂、缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂）。其中最具代表性，销售额大的公司为美国的Nalco Fo Betz Dearborn、日本的Kurita，德国Bayer、BASF公司，瑞士Cib

5、aGeigy、意大利Chimca等公司。近年，随着国际竞争的加剧，国际化，规模化已成为当前国际水处理公司的发展趋向。2) 我国水处理化学品的发展是随着现代水处理技术的引进而发展起来的，开发时间比发达国家晚30-40年。通过引进吸收和创新研发到目前为止已形成年产量约10万吨，年产值约10亿元的规模经济和社会效益十分显著。在这一方面国内研发及产业化有代表性的单位有天津化工设计院，南京化工大学，武进精细化工厂等。有关单位在2001年4月的调查中，广州冷却水的循环率为92.1%上海93.7%，大连96.1%。循环率比较低的地区，主要存在水处理技术落后，药剂质量差，品种少，价格高等问题。三、工业水处理过

6、程常用的化学品 1. 工业水处理常用的化学品主要有：絮凝剂，缓蚀剂、杀菌灭藻剂、阻垢分散剂、消泡剂、清洗剂、脱氧剂等1) 絮凝剂：在给水处理当中，针对水中悬浮物和交体物质等杂质，用作聚集粘附并使之生成絮状物以达到净化水体的药剂称为絮凝剂。分为无机絮凝剂和高分子絮凝剂，主要是各种铝盐和铁盐，聚丙烯酰胺等。要求絮凝剂不仅有高效除垢功能，同时还应具有除COD、氮氧化物等多种功能。2) 缓蚀剂：循环水日常化学处理中为减缓金属设备腐蚀，延长金属设备寿命必须加入的一类用量较大的化学药剂。缓蚀剂加入循环水中，能干扰水中腐蚀离子腐蚀电化学作用，阻止或降低金属腐蚀速度，其作用主要是通过在金属表面上形成保护膜来防

7、止腐蚀。无机缓蚀剂主要包括锌盐、硅酸盐、磷酸盐等；有机缓蚀剂包括膦酸盐和一些氮氧化合物的杂环化合物。3) 阻垢分散剂：主要可以分散水中的难溶性无机盐，阻止或干扰难溶性无机盐在金属表面的沉积，结垢、维持金属设备有良好的传热效果，保证生产正常运行。如膦羧酸，膦磺酸和高分子聚合物。4) 杀菌灭藻剂：杀菌剂是一类应用非常广泛的水处理药剂，在循环冷却水系统和工业生产过程中，经常可以看到微生物（菌藻）大量生产繁殖的情况。微生物的大量繁殖将使冷却水，油田注水，循环水等系统中的金属设备（主要是换热器，管道）发生腐蚀及事故，对生产的正常运行造成影响。微生物的大量繁殖还会使冷却水中产生大量的微生物粘泥沉积在换热器

8、，管道的表面上，降低冷却水的效果，堵塞管道等问题。一旦微生物粘泥大量生成，会导致循环冷却水质迅速恶化，缓蚀阻垢药剂失效，直接危害生产。因此，必须对冷却水系统中微生物生长最有效和最常用的方法之一是加入杀菌剂，以确保工业生产正常运行。2 工业用杀菌剂的分类 工业杀菌剂的种类很多，国内外有商品900多种，其中包括百余种化合物结构，而我国目前生产的商品大约四十多种，由于结构、来源性质、效能，用途等方面的差异。基于某些需要，依照一定的角度和规律常见分类如下：1根据杀生机制分为氧化性和非氧化性两大类表决7-1国内外常用的水处理杀菌剂类型杀生剂类别主要化学组分氧化性杀生剂氯系杀生剂氯气、次氯酸盐、氯代异氰尿

9、酸溴系杀生剂溴素次溴酸及其盐类氯化溴活性溴二溴二甲基海因溴氯二甲基海因溴氯甲乙基海因二氧化氯二氧化氯（含稳定剂）臭氧O3过氧化氢H2 O2过氧乙酸过氧乙酸（含稳定剂）非氧化性杀生剂季铵盐氯化十二烷基二甲基苄基铵（洁尔灭，1227）溴化十二烷基二甲基苄基铵新洁尔灭氯化十四烷基二甲基苄基铵氯化十二烷基三甲基铵氯酚类化合物双氯酚、五氯酚钠有机硫化合物二硫氰基甲烷二甲基二硫代氨基甲酸钠乙基硫代亚磺酸乙酯异塞唑碄酮2-甲基-4异塞唑碄-3酮5-氯-2-甲基-4异塞唑碄-3酮戊二醛戊二醛水溶液有机锡化合物双三丁基氧化锡三丁基氯化锡三丁基氢氧化锡有机溴化合物二溴次氨基丙酰胺-溴-硝基苯乙烯季鏻盐四甲基氯化鏻

10、四羟烷基硫酸鏻四羟烷基氯化鏻铜盐硫酸铜氧化性杀菌剂一般都是较强的氧化剂，能够使用微生物体内一些和新陈代谢有密切关系的酶发生而杀灭微生物。除了杀死微生物之外，也会对其他水处理药剂产生氧化分解作用，特别是在循环水系统中会影响缓蚀剂，阻垢剂的处理效果。因此，在使用中要特别注意其加入方式，加入位置、以及与缓蚀阻垢剂的加入时间间隔和先后顺序等方面的问题，避免产生相互影响氧化性杀菌剂不足之处在于受水中有机物和具有还原性物质影响较大，药效时间短，受水中PH值影响较大，分散渗透剥削效果差。非氧化性杀菌剂不是以氧化作用杀死微生物，而是以致毒作用于微生物的特殊部位，因而非氧化性杀菌剂不受水中还原物质的影响。非氧化

11、性杀菌剂通常是异噻唑啉酮类，季铵盐类，氯酚类的非氧化性化合物质。它们的杀生作用有一定的持久性，对沉积物和粘泥有渗透，剥离作用，受硫化氢，氨等还原性物质影响较小，受水PH值影响小等优点。杀菌剂除了具有良好的杀生作用之外，还应具备以下特性：广谱性，剥离粘泥和藻层的能力，不污染环境，抗氧化性，与其他水质稳定剂的形容性和宽广的PH值适应性。其中要特别强调的是应具备强有力的剥离粘泥和藻类的能力。因为许多微生物是在粘泥的内部或藻层的下面繁殖生长，而一般的杀生剂较易到达粘泥或藻层表面的微生物，一旦条件变得对微生物有利时，这些没有被杀灭的微生物又可繁殖生长。1） 根据毒性大小分类1.剧毒2.2） 根据化学结构

12、分类_ 1.有机杀菌2.无机杀菌剂3） 按使用目的分类 1.消毒剂2.防腐剂3.防霉剂4.抗菌剂 3. 从性能,环境、安全和经济四个方面考虑，提出理想的杀菌剂应符合以下标准；1） 性能：1.对总体目标有效(包括细菌、真菌和藻类)2.使用范围广,高PH值下有效,抗有机物污染3.防止生物污垢4.有剥离作用5.无腐蚀性2） 对环境无影响：1.其残余物有高的LD50值3.残余物在环境中易分解3） 安全：1.使用安全2.容易操作3.价格经济性、易负担四、常见细菌硫酸盐还原菌，淤泥成型菌，铁氧化菌大肠杆菌、枯草芽胞杆菌绿浓杆菌，金黄色葡萄球菌，青霉菌、酵母菌、黑曲霉菌、酿酒酵母、沙门氏菌、粪链球菌。 五、

13、 异噻唑啉酮杀菌防腐剂 工业水处理用杀菌剂根据杀生机制分为氧化型和非氧化性两大类。常用的氧化性杀生剂有：氯，次氯酸盐、溴化物、二氧化氯，臭氧和过氧乙酸等。常用非氧化性杀生剂有：季胺盐，氯酚类化合物、戊二醛、有机溴化合物、异噻唑啉酮等。但就目前国内外报道，所使用的杀菌剂来看，非氧化型杀菌剂，异噻唑啉酮，由于其高效，广谱，低毒，对环境安全等特点，被认为是水处理应用中最好的杀菌剂之一。六、异噻唑啉酮杀菌防腐剂的结构组成、理化性质1) 国外商品名称KATHON.WT2) 分子式:C4H4CLNOS C4H5NOS3) 化学名称：5-氯-2-甲基-4异噻唑啉-3酮（CM10） 2-甲基-4异噻唑啉-3酮

14、（M10）异噻唑啉酮的产品知识1）国外商品名称 KATHON.WT 14% 浅黄色透明液体 KATHON.WTE 1.5% 水处理 浅黄色（绿） 化学名称： 5氯-2甲基-4异噻唑啉-3酮（CM1） 2-甲基-4-异噻唑啉-3酮（M1） 分子式：C4H4CLNOS C4H5NOS结构式： 77% RH-651 23% RH-573150 115分子量：265异噻唑啉酮为水溶性杀菌剂，不溶于油惰性成分：镁盐 铜盐外观：浅黄色透明液体经过美国食品和药品管理局FDA的登记和注册，同时在德国、意大利、荷兰、瑞典也进行了注册登记。其中瑞士允许其用于所有用途。中国的商品名凯松，卡松，快克都是我公司注册商标

15、。4) 物化性质：分子量分别为149.6和115.16。溶于水和低级醇以及亲水性的有机溶剂。它可与焦亚硫酸钠或亚硫酸氢钠溶液作用成为无毒物质。七、概述：KATHON.WT为CMIO和MIO这两种异噻唑啉酮衍生物的混合物。产品中两个活性组分的比例对产品质量影响很大。活性组分CM10和M10可以通过N、N-二甲基-3、3-二硫二丙酰胺氯环化反映而制取。只有当它们的质量比达到CM10：M10=3：1时商品杀菌剂才具有最高的效能。目前这一指标，SH2404.08-1997规定了这一指标的下限。在制备过程中如果对氯环化反映过程控制不当还会产生副产物，不但降低商品杀菌性能，还是一种对环境有害的物质。同时产

16、品的稳定技术也很重要。CM10和M10是易降解的，厂家在产品中都增加了稳定剂，国内大多用铜盐和镁盐。表-技术指标项 目指 标1类2类活性物含量（%）CMI/MI（m/m）PH密度(20)g/cm1402.5-4.02.0-4.01.3015015-4.02.0-5.01.02 中国石油化工集团公司采购验收标准SH240.081997项 目指 标PH(原液)密度(20)/g·cm活性物含量（%）CMI/MI（m/m）5.01.022.5-4.02.6-3.4 该类产品已被美、英、德、意大利、瑞士、荷兰、瑞典等国政府核准登记已注册为水处理剂，在我国该类产品已被中石油和中石化电力部门批准注

17、册为新型常用水处理药剂。七、用途该类产品是循环冷却水系统中有效的一种杀菌剂。它能有效控制冷却水中种类繁多的真菌，细菌和藻类。主要应用于钢铁冶炼、油田注水、炼油厂、火力发电厂、大型化肥厂、造纸厂、轻纺、水涂涂料、工业清洗等诸多领域。八、异噻唑啉酮的性能和杀菌机理异噻唑啉酮的分子组成决定了它对真菌、细菌、藻类、粘泥以及软体动物显示生物活性，而且能轻易穿过粘泥表层，杀死粘泥中的微生物。当分子式中Y是C1-4 烷基之一时，R和R至少是氢时，这类化合物能在水中几乎无限制的溶解。同时也能吸附于载体上以固体形式来应用。异噻唑啉酮与微生物接触后能很快与生物细胞中蛋白质发生作用，从而抑制细胞呼吸和ATP（三磷酸

18、腺苷）的合成而且这个抑制过程是不可逆的从而导致微生物的死亡。经过异噻唑啉酮处理过的微生物，在细胞死亡前就不能再合成酶和分泌有粘附性以及生成生物膜的物质。九、异噻唑啉酮杀菌的特点1 高效广谱的杀菌能力。对微生物霉菌和藻类等具有较强的抑制和杀灭效果。该杀菌剂对微生物的最低抑菌浓度以及循环冷却水中异养菌和铁细菌的杀生效果见下表：异噻唑啉酮杀菌剂对微生物最低抑菌浓度（）微生物种类剂量/(cmg/l)微生物种类剂量/(mg/l)黑曲霉葡直根霉金黄色葡萄球菌大肠杆菌80608040小球藻黑藻绿藻151520注：剂量指1.5%浓度产品的投加量。 异噻唑啉酮杀菌剂对循环冷却水中异样菌和铁细菌杀菌效果（）投加浓

19、度（mg/l）杀菌率异养菌铁细菌10255098.8599.0799.11066.33992、 PH值适用范围广异噻唑啉酮杀菌剂虽呈酸性，但使用的PH值范围较宽。一般在PH值在5.5-9.5均能适用，即使在碱性条件下仍具有较高的稳定性。不同温度与PH值条件下异噻唑啉酮杀菌剂的稳定性见表3：温度（）PH值稳定性（%）温度（）PH值稳定性（%）375.57.59.597.210094.4505.57.59.510094.472.2 注：水的总硬度为1000mg/l.3、 使用浓度低，药效持久时间长 在低浓度下有效，一般有效浓度为0.5mg/l，循环冷却水中的用量一般在20100mg/L之间，就能很

20、好地控制冷却水中微生物的生长，药剂时间长，在冷却水系统中投药后，能在较长时间内保持杀生活性。（表4） 投药时间（h）异养菌数（个/ml）杀菌率（%）投药时间（h）异养菌数（个/ml）杀菌率（%）048127.0×101.9×106.5×101.5×1097.399.197.92472964.8×104.7×104.4×1093.193.393.7 注：药剂投加浓度为50mg/l。4、 配伍性好，可与其他水处理剂广泛相容。异噻唑啉酮是非离子型杀生剂，与水处理中常用的缓蚀剂以及阻垢分散剂相容性好，可与大多数阴离子、阳离子和非离子

21、表面活性剂等同时使用，不相互影响药效。异噻唑啉酮杀生剂与有机磷水处理剂混合后不产生沉淀。见表4。异噻唑啉酮杀生剂缓蚀剂的缓蚀能力也无不良影响，见表5。表4 异噻唑啉酮杀生剂与有机磷水处理剂相容性杀生剂浓度（mg/l）有机磷水处理浓度（ ）（mg/l）阻垢剂浓度（mg/l）混合后结果5010010-1510-151010无沉淀无沉淀表5异噻唑啉酮杀生剂对磷系缓蚀剂的缓蚀缓蚀性能的影响杀生剂浓度（mg/l）03050100挂片腐蚀速度（mdd）025022042029注：静态挂片方法，实验条件：材质为碳钢，未预膜，缓蚀剂的浓度为总磷肥10-15 mg/l，温度为常温，PH值8.59.0,时间48。5能有效地阻止粘泥的形成异噻唑啉酮杀生剂能很容易地穿过粘泥表层,从而有效杀灭粘泥内部的微生物,当该药剂投入一个清洁系统时,能有效地阻止粘泥层的形成和增长.6不产生