CN103875656A - 一种溶液稳定助剂、可直接稀释使用的含异噻唑啉酮的组合物溶液及其应用 - Google Patents
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Abstract
一种溶液稳定助剂、可直接稀释使用的含异噻唑啉酮的组合物溶液及其应用。一种可直接稀释使用的含异噻唑啉酮的组合物溶液，含有0.5～20%重量的异噻唑啉酮衍生物，5～15%重量的溶液稳定助剂和余量的溶剂，其中，所说的异噻唑啉酮衍生物为5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的混合物，所说的溶液稳定助剂，由2-溴2-硝基-1，3-丙二醇、镁盐与选自聚环氧琥珀酸钠、双乙酸钠、甘氨酸钠、酒石酸钠和苹果酸钠中的至少一种组成。本专利技术不含甲醛、甲醇、不含铜离子，环境友好，彻底杜绝了铜离子对系统设备的腐蚀；作为杀菌剂其杀菌速率快，抑菌能力更强，作用时间更久，稳定性更好；其可直接稀释使用，方便用户且使用成本更低。
Description
技术领域
本发明是关于一种溶液稳定助剂、含异噻唑啉酮的组合物溶液及其应用。
背景技术
使用异噻唑啉-3-酮可控制工业环境(金属流体，冷却塔中的冷却水，乳液，塑料膜等) 中的微生物的生长，通过加入系统稳定剂使得异噻唑啉-3-酮获得长期的杀菌活性。虽然甲醛或释放甲醛的化学药品是常见的系统稳定剂，但是其挥发性、高温降解性、比较高的费用、难处理和潜在的毒性等特点，最好是避免使用。典型的系统稳定剂还有硝酸盐，例如，异噻唑啉酮衍生物——CMIT/MIT混合物作为工业循环冷却水的杀菌灭藻剂，商品浓度为1.5%，通常配方中需加2～4‰硝酸铜作为稳定剂，
US3,870,795 和 US4,067,878说明加入亚硝酸金属盐或硝酸金属盐来稳定异噻唑啉酮以抗化学物质的降解，但是其他的通常金属盐，包括碳酸盐， 硫酸盐，氯酸盐，高氯酸盐和氯化物稳定异噻唑啉酮的溶液效果不如亚硝酸金属盐或硝酸金属盐。 使用铜盐作为稳定剂存在的问题在于，（1）铜有潜在性腐蚀问题，会导致系统金属换热器的电化学腐蚀发生；（2）在乳液、切削液等产品中使用时可导致破乳；（3）在印染、染整工艺中使用会产生瑕疵；（4）在水性涂料中使用时会产生“盐簇”现象，导致生产不合格；（5）铜离子为重金属，排放到环境中会引起污染。
发明内容
本发明的目的之一是针对现有技术的不足，提供一种有别于现有技术、特别是不含铜盐及其它重金属的溶液稳定助剂。
本发明的目的之二是提供一种含异噻唑啉酮的组合物溶液，该组合物溶液由于上述溶液稳定助剂而比现有技术稳定存在时间更长，不含铜离子、可直接稀释使用。
本发明的目的之三是提供将含异噻唑啉酮的组合物溶液作为杀菌剂应用于工业领域中的方法。
发明人经过大量实验发现，当以2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇（BNP）和至少一种特殊助剂、以特定比例加入到含异噻唑啉酮的杀菌剂原液产品中时，不必再加入二价的无机铜盐作为稳定剂，即可得到稳定的含异噻唑啉酮的组合物溶液，其效果优于以铜盐为稳定剂的效果，且杀菌效果良好。基于此，形成本发明。
因此，本发明提供的溶液稳定助剂，其特征在于由2-溴2-硝基-1，3-丙二醇、镁盐和选自聚环氧琥珀酸钠、双乙酸钠、甘氨酸钠、酒石酸钠和苹果酸钠中的至少一种组成。
本发明提供的可直接稀释使用的含异噻唑啉酮的组合物溶液，其特征在于该组合物含有0.5～20%重量的异噻唑啉酮衍生物，5～15%重量的溶液稳定助剂和余量的溶剂，其中，所说的异噻唑啉酮衍生物为5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的混合物，所说的溶液稳定助剂由2-溴2-硝基-1，3-丙二醇、镁盐与选自聚环氧琥珀酸钠、双乙酸钠、甘氨酸钠、酒石酸钠和苹果酸钠中的至少一种组成的混合物，所说的溶剂选自水、一缩二丙二醇或聚乙二醇。
本发明提供的上述可直接稀释使用的含异噻唑啉酮的组合物溶液，能更好的应用于涂料、化妆品、乳液制品等易破乳或无法使用重金属离子的领域，以及对颜色要求高的领域，如纺织、造纸、化妆品、增白剂等行业。所说的含异噻唑啉酮的组合物溶液可以作为杀菌剂用于工业水处理、涂料、油漆、洗涤剂、墨水、纺织染整、造纸、增白剂、乳液制品、化妆品领域中。当其用于工业水处理中，杀菌剂投放量以其中的异噻唑啉酮衍生物重量计为0.2～10毫克/每升工业用水、优选0.5～2毫克/每升工业用水。
本发明特点在于：
（1）本发明提供的可直接稀释使用的含异噻唑啉酮的组合物溶液，不含甲醛、甲醇，不含重金属、特别是不含铜离子，彻底杜绝了铜离子对系统设备的腐蚀，更加环保。
（2）可避免乳液产品生产过程中破乳现象产生，避免造纸、染整过程中瑕疵出现。
（3）产品稳定性更好，杀菌速率快，抑菌能力更强，作用时间更久。
（4）含异噻唑啉酮的组合物溶液可直接稀释使用，即可直接将自来水加入原液便可获得配方产品，无需去离子水，也不需要加入任何稳定剂，更方便用户使用，且使用成本更低。
具体实施方式
本发明提供的溶液稳定助剂，其特征在于由2-溴2-硝基-1，3-丙二醇、镁盐和选自聚环氧琥珀酸钠、双乙酸钠、甘氨酸钠、酒石酸钠和苹果酸钠中的至少一种组成。优选地，本发明所说的溶液稳定助剂中，所说的2-溴2-硝基-1，3-丙二醇以重量1份计，则选自聚环氧琥珀酸钠、双乙酸钠、甘氨酸钠、酒石酸钠和苹果酸钠中的至少一种的重量份数为0.2～5份；更优选地，所说的2-溴2-硝基-1，3-丙二醇与选自聚环氧琥珀酸钠、双乙酸钠、甘氨酸钠、酒石酸钠和苹果酸钠中的至少一种的重量份数比例为1 : (0.8～2.0) ；最优选地，所说的2-溴2-硝基-1，3-丙二醇与选自聚环氧琥珀酸钠、双乙酸钠、甘氨酸钠、酒石酸钠和苹果酸钠中的至少一种的重量份数比例为1 : (0.95～1.1) 。镁盐占所说助剂的40～60重量%，所说的镁盐通常为氯化镁和/或硝酸镁。
在本发明的优选的实施方案中，所说的溶液稳定助剂含有2-溴2-硝基-1，3-丙二醇、镁盐与双乙酸钠，可以仅仅由2-溴2-硝基-1，3-丙二醇、镁盐与双乙酸钠组成，也可以是除了2-溴2-硝基-1，3-丙二醇、镁盐与双乙酸钠外，还含有甘氨酸钠、酒石酸钠和苹果酸钠中的一种或者多种。
在一个本发明更优选的实施方案中，所说的溶液稳定助剂由2-溴2-硝基-1，3-丙二醇、镁盐与双乙酸钠组成，其中2-溴2-硝基-1，3-丙二醇与双乙酸钠的重量份数比例为0.95～1.05:1，而镁盐占该更优选实施方案助剂的48～52重量%。所说的镁盐为本领域技术人员所知晓，通常选自氯化镁和/或硝酸镁。
本发明提供的溶液稳定助剂，其制备过程并无特别之处，为本领域技术人员所熟知，即按照助剂的配比将各个组分简单混合即可，不再繁述。
本发明还提供了一种可直接稀释使用的含异噻唑啉酮的组合物溶液，该组合物溶液含有0.5～20%重量的异噻唑啉酮衍生物、5～15%重量的溶液稳定助剂和余量的溶剂。其中，所说的异噻唑啉酮衍生物为5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的混合物；所说的溶液稳定助剂为2-溴2-硝基-1，3-丙二醇与选自聚环氧琥珀酸钠、双乙酸钠、甘氨酸钠、酒石酸钠和苹果酸钠中的至少一种以及镁盐的混合物；所说的镁盐选自氯化镁和/或硝酸镁；所说的溶剂选自水、一缩二丙二醇或聚乙二醇。
所说的可直接稀释使用的含异噻唑啉酮的组合物溶液中，所说的异噻唑啉酮衍生物，其5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的优选重量比例为2～4:1，更优选的重量比例为3:1。
所说的可直接稀释使用的含异噻唑啉酮的组合物溶液中，所说的溶液稳定助剂优选由2-溴2-硝基-1，3-丙二醇、镁盐和双乙酸钠组成，其中，所说的2-溴2-硝基-1，3-丙二醇重量为1份计，双乙酸钠的重量为0.2～5份，镁盐占所说助剂的40～60重量%。
本发明的可直接稀释使用的含异噻唑啉酮的组合物溶液的一个优选的实施方案中，含有1.5～15%重量的异噻唑啉酮衍生物，9～11%重量的溶液稳定助剂和余量的溶剂，其中，所说的异噻唑啉酮衍生物为比例为3:1的5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的混合物，所说的溶液稳定助剂中，2-溴2-硝基-1，3-丙二醇以1份计，双乙酸钠的重量为0.95～1.05份，镁盐占溶液稳定助剂的48～52%，所说的溶剂为水。这时，该组合物溶液的稳定性和杀菌效力更为优异。
本发明提供的可直接稀释使用的含异噻唑啉酮的组合物溶液中，所说的溶剂选自水、一缩二丙二醇或聚乙二醇。其中所说的聚乙二醇的规格优选为400。从节省成本的角度，本发明提供的含异噻唑啉酮的组合物溶液中，所说的溶剂优选水。
本发明提供的可直接稀释使用的含异噻唑啉酮的组合物溶液的一个最优选的实施方案，含有12%重量的异噻唑啉酮衍生物，10%重量的溶液稳定助剂和余量的溶剂，其中，所说的异噻唑啉酮衍生物为重量比例为3:1的5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的混合物，所说的溶液稳定助剂中，的 2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇与双乙酸钠的重量比例为1:1，镁盐为硝酸镁和/或氯化镁，占溶液稳定助剂的49～51重量%。该最优选实施方案的组合物溶液在55℃下产生沉淀的天数可长达70天。
本发明提供的可直接稀释使用的含异噻唑啉酮的组合物溶液，其制备过程并无特别之处，为本领域技术人员所熟知，即按照组合物的配比将该组合物的各个组分在溶剂的存在下简单混合即可，不再繁述。
下面通过实施例对本发明作进一步说明，但并不因此而限制本发明。
在实施例中，2-溴2-硝基-1，3-丙二醇为江苏省太仓市严林化工厂产品，纯度99%；聚环氧琥珀酸钠（PESA）为山东瑞爱特化工有限公司产品，固含量40%；甘氨酸钠为成都贝斯特试剂有限公司产品，纯度＞98%；酒石酸钠为北京偶合科技有限公司产品，纯度＞98%；苹果酸钠为百灵威科技有限公司产品，纯度＞99%；双乙酸钠为上海隆盛化工有限公司，纯度＞98%；聚乙二醇规格为PEG-400。
实施例1～10
实施例1～10说明本发明提供的溶液稳定助剂，各个助剂的配比见表1。
表1
实施例11
本实施例说明本发明提供的含异噻唑啉酮的组合物溶液。
本实施例的含异噻唑啉酮的组合物溶液由14.2%重量的异噻唑啉酮衍生物（5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的重量比例2.55:1）、10%重量的溶液稳定助剂A和75.8重量%的水。编号Y1
实施例12
本实施例说明本发明提供的含异噻唑啉酮的组合物溶液。
本实施例的含异噻唑啉酮的组合物溶液由12%重量的异噻唑啉酮衍生物（5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的重量比例3:1）、10%重量的溶液稳定助剂B和78重量%的水。编号Y2。
实施例13
本实施例说明本发明提供的含异噻唑啉酮的组合物溶液。
本实施例的含异噻唑啉酮的组合物溶液由2.0%重量的异噻唑啉酮衍生物（5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的重量比例3:1）、10%重量的溶液稳定助剂C和88重量%的水。编号Y3。
实施例14
本实施例说明本发明提供的含异噻唑啉酮的组合物溶液。
本实施例的含异噻唑啉酮的组合物溶液由8.0%重量的异噻唑啉酮衍生物（5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的重量比例3:1）、10%重量的溶液稳定助剂D和82重量%的水。编号Y4。
实施例15
本实施例说明本发明提供的含异噻唑啉酮的组合物溶液。
本实施例的含异噻唑啉酮的组合物溶液由10%重量的异噻唑啉酮衍生物（5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的重量比例3:1）、10%重量的溶液稳定助剂E和80重量%的水。编号Y5。
实施例16
本实施例说明本发明提供的含异噻唑啉酮的组合物溶液。
本实施例的含异噻唑啉酮的组合物溶液由11.2%重量的异噻唑啉酮衍生物（5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的重量比例3:1）、10%重量的溶液稳定助剂F和78.8重量%的水。编号Y6。
实施例17
本实施例说明本发明提供的含异噻唑啉酮的组合物溶液。
本实施例的含异噻唑啉酮的组合物溶液由12%重量的异噻唑啉酮衍生物（5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的重量比例3:1）、10%重量的溶液稳定助剂G和78重量%的水。编号Y7。
实施例18
本实施例说明本发明提供的含异噻唑啉酮的组合物溶液。
本实施例的含异噻唑啉酮的组合物溶液由12%重量的异噻唑啉酮衍生物（5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的重量比例3:1）、10%重量的溶液稳定助剂H和78重量%的聚乙二醇。编号Y8。
实施例19
本实施例说明本发明提供的含异噻唑啉酮的组合物溶液。
本实施例的含异噻唑啉酮的组合物溶液由12%重量的异噻唑啉酮衍生物（5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的重量比例3.5:1）、10%重量的溶液稳定助剂I和78重量%的水。编号Y9。
实施例20
本实施例说明本发明提供的含异噻唑啉酮的组合物溶液。
本实施例的含异噻唑啉酮的组合物溶液由12%重量的异噻唑啉酮衍生物（5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的重量比例3:1）、10%重量的溶液稳定助剂J和78重量%的水。编号Y10。
实施例21
本实施例说明本发明提供的含异噻唑啉酮的组合物溶液。
本实施例的含异噻唑啉酮的组合物溶液由14.2%重量的异噻唑啉酮衍生物（5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的重量比例3:1）、10%重量的溶液稳定助剂A和75.8重量%的一缩二丙二醇。编号Y11。
测试例1
本实施例说明本发明提供的组合物溶液的稳定性.
选取55℃作为评价溶液的稳定性的温度，通过观察55℃下实施例11～21配制的组合物溶液沉淀析出的情况评价稳定性。
55℃下产生沉淀的天数以及55℃、37天后的沉淀量（ppm）见表2。
表2
测试例2
本实施例说明本发明提供的组合物溶液的杀菌性能。
选取实施例11～实施例21制备的含异噻唑啉酮的组合物溶液Y1～Y11，评定其杀菌性能。
评定方法参照国家标准GB/T 14643.1-1993异养菌的测定方法。菌种为自来水富集培养，起始菌数为1.3×107个/ml。
表3
Claims (10)
1.一种溶液稳定助剂，其特征在于由2-溴2-硝基-1，3-丙二醇、镁盐与选自聚环氧琥珀酸钠、双乙酸钠、甘氨酸钠、酒石酸钠和苹果酸钠中的至少一种组成。
2.按照权利要求1的溶液稳定助剂，其中，所说的2-溴2-硝基-1，3-丙二醇重量为1份计，选自聚环氧琥珀酸钠、双乙酸钠、甘氨酸钠、酒石酸钠和苹果酸钠的重量为0.2～5份，镁盐占所说助剂的40～60重量%。
3.按照权利要求1或2的溶液稳定助剂，其特征在于该助剂由2-溴2-硝基-1，3-丙二醇、双乙酸钠和镁盐组成。
4.一种可直接稀释使用的含异噻唑啉酮的组合物溶液，其特征在于该组合物含有0.5～20%重量的异噻唑啉酮衍生物，5～15%重量的溶液稳定助剂和余量的溶剂，其中，所说的异噻唑啉酮衍生物为5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的混合物，所说的溶液稳定助剂由2-溴2-硝基-1，3-丙二醇与选自聚环氧琥珀酸钠、双乙酸钠、甘氨酸钠、酒石酸钠和苹果酸钠中的至少一种以及镁盐组成，所说的溶剂选自水、一缩二丙二醇或聚乙二醇。
5.按照权利要求4的组合物溶液，其中，所说的异噻唑啉酮衍生物中，5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的重量比例为2～4:1。
6.按照权利要求4的组合物溶液，其中，所说的溶液稳定助剂由2-溴2-硝基-1，3-丙二醇、镁盐和双乙酸钠组成，其中，所说的2-溴2-硝基-1，3-丙二醇重量为1份计，选自聚环氧琥珀酸钠、双乙酸钠、甘氨酸钠、酒石酸钠和苹果酸钠的重量为0.2～5份，镁盐占所说助剂的40～60重量%。
7.按照权利要求4的组合物溶液，其特征在于该组合物含有1.5～15%重量的异噻唑啉酮衍生物，9～11%重量的溶液稳定助剂和余量的溶剂，其中，所说的异噻唑啉酮衍生物为重量比例为3:1的5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的混合物，所说的溶液稳定助剂中，2-溴2-硝基-1，3-丙二醇以1份计，双乙酸钠的重量为0.95～1.05份，镁盐占溶液稳定助剂的48～52%，所说的溶剂为水。
8.按照权利要求7的组合物溶液，其中，含有12%重量的异噻唑啉酮衍生物，10%重量的溶液稳定助剂和余量的溶剂，其中，所说的异噻唑啉酮衍生物为重量比例为3:1的5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的混合物，所说的溶液稳定助剂为重量比例为1:1的 2-溴-2-硝基-1，3-丙二醇与双乙酸钠的混合物，镁盐为硝酸镁和/或氯化镁，占溶液稳定助剂的49～51重量%。
9.权利要求4～8之一的可直接稀释使用的含异噻唑啉酮的组合物溶液作为杀菌剂应用于工业水处理、涂料、油漆、洗涤剂、墨水、纺织染整、造纸、增白剂、乳液制品、化妆品领域中。
10.按照权利要求9的应用，其特征在于用于工业水处理中，杀菌剂投放量以其中的异噻唑啉酮衍生物重量计为0.2～10毫克/每升工业用水
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