CN101998979B - 自去污的化学和生物物质耐性的涂料和方法 - Google Patents

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Abstract

本公开提供自去污的涂料和方法。所述涂料包括具有约10重量％至约100重量％范围的固体含量并具有至少1体积％的自由空间的聚氨酯成分、化学活性物和生物活性物。在另一公开的实施方式中，提供减少化学污染物和生物污染物的运输的方法，其包括以下步骤：提供自去污涂料，所述涂料包括具有约10重量％至约100重量％范围的固体含量和具有至少1体积％自由空间的聚氨酯成分、化学活性物和生物活性物，以及施加所述涂料到航空器、旋翼飞行器、车辆、设备项目或建筑结构的表面。

Description

自去污的化学和生物物质耐性的涂料和方法
技术领域
本公开涉及涂料和油漆。更具体地，本公开涉及自去污的化学和生物物质耐性的涂料和方法。
背景技术
已知的各种化学或生物物质耐性的油漆和涂料可以在航空器、旋翼飞行器、车辆、设备项目、建筑结构或其它各种结构上使用。例如，溶剂型化学物质耐性涂料在美国专利第4,304,706中公开，和水分散性化学物质耐性涂料在美国专利第5,691,410中公开。然而，这些专利以及其它已知油漆和涂料没有公开自去污的油漆或者涂料。已知的化学物质耐性涂料一般需要应用腐蚀性的氧化溶液以去除任何化学或者生物物质或者污染物。这种腐蚀性的氧化溶液，例如DS2(第2号去污溶液)，其包括70％二亚乙基三胺、28％乙二醇单甲醚和2％的氢氧化钠，可以使施加它的航空器、旋翼飞行器、车辆或设备损害。而且，不得不运输这种额外的腐蚀性溶液到污染的航空器、旋翼飞行器、车辆或设备的地点可能是昂贵和耗时的。另外，不得不施加这种额外的腐蚀性溶液可能是费时和费力的，并且可能增加航空器、旋翼飞行器、车辆或设备的停歇时间。
包括化学或抗化学活性物、或生物或抗菌/抗微生物活性物的已知油漆和涂料也存在。这些油漆和涂料也可以在航空器、旋翼飞行器、车辆或设备上使用。对于维持它们抗化学或抗菌/抗微生物活性物的这些油漆或涂料，它们必须能够经受住严峻的强烈磨损环境。一般而言，这种活性物被作为涂料施加在航空器、旋翼飞行器、车辆或设备上使用的油漆系统之上，而这种表面施加可以使活性物易受环境损害。如果油漆或者涂料在航空器、旋翼飞行器、车辆或设备的运行期间被损害、刮掉或者擦掉，那么油漆或涂料维持它们抗化学或抗菌/抗微生物活性物的能力可能减小，因为这些活性物一般施加在油漆或涂料的表面。当航空器、旋翼飞行器、车辆或设备具有表面不规则性例如被刮掉或擦掉的表面时，油漆或者涂料的连续性可以被打破，抗化学或者抗菌活性物可能失去或者去掉，而化学或者生物物质耐性可能减小。修复航空器、旋翼飞行器、车辆或设备的表面不规则性的已知方法包括在表面使用已知的气溶胶修补油漆。然而，这些已知的气溶胶修补油漆对于喷涂区域没有提供任何化学或生物物质耐性。而且，这些已知油漆和涂料不是自去污的，并且在单一涂料中不与抗化学和/或抗细菌/抗微生物活性物结合。另外，在这些已知油漆或涂料中抗化学和抗菌/抗微生物活性物的功效一般不在油漆或涂料的有效期内维持。
因此，对优于已知涂料和方法的自去污的化学和生物物质耐性的涂料和方法存在需求。
发明内容
这种对优于已知涂料和方法的自去污的化学和生物物质耐性的涂料和方法、以及独特、非显而易见的和有利的涂料和方法的需求得以满足。没有一个已知涂料和方法提供本文讨论的所有的多个优点。不同于已知涂料和方法，自去污的化学和/或生物物质耐性涂料和方法的实施方式具有以下一个或多个优点：提供自去污的化学和/或生物物质耐性涂料或油漆，其自去污和不需要使用昂贵的已知去污溶液，例如腐蚀性氧化溶液——它们的施加可能费时，并且不需要人处理去污溶液；提供自去污的化学和/或生物物质耐性涂料或油漆，其通过自去污减轻或者消除了暴露于化学和/或生物物质或者毒素；提供自去污的化学和/或生物物质耐性涂料和方法，其可以包含化学或抗化学活性物、生物或抗菌/抗微生物活性物、或者在单一涂料中包括化学和生物活性物，并且其可以以溶剂型或水基的形式使用；提供自去污的化学和/或生物物质耐性涂料和方法，其允许在暴露之后立即去除化学和/或生物物质或污染物，而没有任何外部输入或者延迟；提供自去污的化学和/或生物物质耐性涂料和方法，其与已知系统和涂料相比更快地施加和具有较少的花费；提供自去污的化学和/或生物物质耐性涂料和方法，其包括在整个涂料中分散的化学或者抗化学和/或生物或抗菌/抗微生物活性物，并且在涂料的整个有效期中保持在涂料中和在涂料的有效期期间保持有效；提供自去污的化学和/或生物物质耐性涂料和方法，其比已知去污工艺更持久；和，提供自去污的化学和/或生物物质耐性涂料和方法，其防范与涂层表面接触的多种类型的化学和/或生物物质。
在公开的一个实施方式中，提供一种包括以下的自去污涂料：聚氨酯成分，其具有约10重量％至约100重量％范围的固体含量并具有至少1体积％的自由空间；化学活性物；和生物活性物。
在公开的另一个实施方式中，提供一种包括以下的自去污涂料：聚氨酯成分，其具有约10重量％至约100重量％范围的固体含量并具有至少1体积％的自由空间；和生物活性物。
在公开的另一个实施方式中，提供一种包括以下的自去污涂料：聚氨酯成分，其具有约10重量％至约100重量％范围的固体含量并具有至少1体积％的自由空间；和化学活性物。
在另一个实施方式中，提供一种包括以下的自去污油漆：聚氨酯成分，其具有约10体积％至约60体积％范围的干孔隙率；化学活性物；和生物活性物，其中该油漆对接触油漆表面的化学物质和生物物质自去污。
在另一个实施方式中，提供一种包括以下的自去污油漆：聚氨酯成分，其具有约10体积％至约60体积％范围的干孔隙率；和生物活性物，其中该油漆对接触油漆表面的生物物质自去污。
在另一个实施方式中，提供一种包括以下的自去污油漆：聚氨酯成分，其具有约10体积％至约60体积％范围的干孔隙率；和化学活性物，其中该油漆对接触油漆表面的化学物质自去污。
在另一个实施方式中，提供包括以下步骤的减少化学物质和生物物质运输的方法：提供自去污涂料，所述自去污涂料包括聚氨酯成分，其具有约10重量％至约100重量％范围的固体含量并具有至少1体积％的自由空间；化学活性物；和生物活性物；以及施加所述涂料到航空器、旋翼飞行器、车辆或设备项目、或建筑结构的表面。
在另一个实施方式中，提供减少运输化学物质和生物物质的方法，所述方法包括施加化学和生物物质耐性油漆到机动车辆，其中所述油漆包括：(a)聚氨酯成分，其具有约10重量％至约100重量％范围的固体含量并具有至少1体积％的自由空间；(b)化学活性物；和(c)生物活性物，其中所述油漆对接触油漆的表面的化学物质和生物物质自去污。
在另一个实施方式中，提供减少运输生物物质的方法，所述方法包括施加生物物质耐性油漆到机动车辆，其中所述油漆包括：(a)聚氨酯成分，其具有约10重量％至约100重量％范围的固体含量并具有至少1体积％的自由空间；和(b)生物活性物，其中所述油漆对接触油漆表面的生物物质自去污。
在另一个实施方式中，提供减少运输化学物质的方法，所述方法包括施加化学物质耐性油漆到机动车辆，其中所述油漆包括：(a)聚氨酯成分，其具有约10重量％至约100重量％范围的固体含量并具有至少1体积％的自由空间；和(b)化学活性物，其中所述油漆对接触油漆表面的化学物质自去污。
附图说明
当结合以下附图考虑以下详细描述时，前述和其它优点和特征以及实现它们的方式将变得更容易明白，其中：
图1是显示本文描述的实施例中使用的所公开实施方式的自去污涂料的试验结果的条形图。
具体实施方式
本公开的实施方式现在将参照附图在此后更全面地描述。实际上，可以提供数种不同的实施方式，并且其不应该被解释为限于本文说明的实施方式。相反，提供这些实施方式，使得本公开将是完整和完全的，并且将本公开的范围全面地告知本领域技术人员。
本公开的自去污的化学物质和/或生物物质耐性涂料或油漆和方法可以在航空器、旋翼飞行器、车辆如卡车和坦克、设备项目、建筑结构如建筑物和各种其它具有待涂布或刷漆表面的结构的外表面和内表面上使用。内表面可以包括但不限于航空器的通风道内表面、航空器的内舱和航空器货舱以及航空器、旋翼飞行器、车辆如卡车和坦克、设备项目、建筑结构如建筑物和各种其它具有待涂布或刷漆内表面的结构的其它内表面。因此，本领域普通技术人员将认识和意识到公开的涂料和方法可以在涉及待涂布表面的多种应用中使用。
在公开的实施方式中，提供包括具有约10重量％至约100重量％固体含量的聚氨酯成分的自去污涂料或者油漆。更优选地，聚氨酯成分可以具有约40重量％至约60重量％范围的固体含量。除非另有说明，所有百分比是基于涂料组合物的总重量的重量百分比。涂料或油漆可以由固体——包括填料、颜料、树脂和加工添加剂、聚合物珠、疏水固体的乳状液、抗沉降剂、分散剂、增粘剂、乳状液和在干燥或固化后蒸发的溶剂组成。公开的实施方式的自去污涂料可以是化学物质耐性涂料、生物物质耐性涂料、或者化学物质和生物物质耐性涂料两者。使用的自去污涂料或油漆取决于期望何种涂料或油漆以及是否期望化学和/或生物物质耐性涂料或油漆。化学物质耐性油漆阻止化学污染物吸附和结合到表面，而化学物质耐性聚氨酯油漆一般具有比常规的聚氨酯油漆更高的孔隙率。孔隙率使化学去污剂能够按需进行。在涂料或油漆中一般存在固有孔隙率。涂料或者油漆的孔隙率基于涂料或油漆内的固体和颜料的量。一般而言，固体含量越高，孔隙率越大。对于公开的实施方式，聚氨酯成分优选地具有至少1体积％的自由空间或孔隙率。更优选地，公开的实施方式可以在涂料或油漆中具有约10体积％至约60体积％范围的干孔隙率，这使得化学和/或生物活性物保留在涂料或油漆中，如下讨论的。最优选地，公开的实施方式可以在涂料或油漆中具有约20体积％至约40体积％范围的干孔隙率。更高百分比的孔隙率是优选的。孔隙率水平使化学和/或生物活性物的渗滤空间在涂料或者油漆中移动，并且也使化学和/或生物物质或污染物移动到对付它们的各活性物。正是孔隙率给予涂料或油漆自去污功能。涂料或油漆的固体含量和孔隙率也是涂料或油漆耐磨性的重要因素。
所公开实施方式的涂料或者油漆是完全填充了的涂料或油漆，也就是，所有必要的成分已经在涂料或者油漆中，而不需要在涂料或油漆之下或之上施加另外的特定涂料或者底漆。然而，该涂料或者油漆仍然可以与常规的底漆一起使用，这样该油漆系统包括底漆和面漆，其中面漆具有分散在面漆中的化学和/或生物活性物。所公开实施方式的涂料或油漆不旨在影响任何下层油漆的任何基本特征或性质，例如，诸如粘合性、耐候性、耐油性的性质或其它性质。所公开实施方式的涂料或者油漆可以施加到航空器、旋翼飞行器、车辆、设备项目或建筑结构的外或内表面。内表面可以包括航空器的通风道内表面、座舱内表面和货舱内表面、或航空器、旋翼飞行器、设备项目、建筑结构、或具有待涂布或刷漆内表面的其它结构的其它内表面。优选地，本公开的自去污涂料是溶剂基的聚氨酯成分或油漆。然而，也可以使用水基的聚氨酯成分或油漆。另外，本公开实施方式的自去污涂料或油漆可以与丙烯酸油漆、常规的航空器和车辆油漆、或与航空器、旋翼飞行器、车辆、设备项目、建筑结构或其它结构一起使用的其它各种涂料或者油漆一起使用。
自去污涂料还可以包括分散入或并入聚氨酯成分中的化学活性物。化学活性物可以包括N-卤代胺、有机磷水解酶、卤代烷脱卤素酶(haloalkane dehalogenase enzymes)、或其它合适的化学活性物。自去污涂料还可以包括分散入或并入聚氨酯成分中的生物活性物。生物活性物可以包括硅烷季铵化合物、包含铵的聚合物、包含无机银离子和锌离子的沸石、包含无机银离子和锌离子的玻璃、N-卤代胺、或其它合适的生物活性物。化学和/或生物活性物优选地分散在涂料或油漆的整个聚氨酯成分或面漆中，而不是仅仅施加在涂料或者油漆的表面。因此，如果涂料或者油漆被损害、刮掉或擦掉，则在涂料或油漆里面有可使用的下层活性物以对付化学和/或生物物质。
N-卤代胺是其中氧化性的卤素化学结合到氮的有机和无机化合物，并且它们可以用作化学活性物或抗化学活性物、以及细菌活性物或抗菌/抗微生物活性物。它们使氧化剂稳定并且对付化学和细菌物质或者污染物。它们在长时间期间内保持稳定并且通过暴露于氧化剂如稀释的漂白剂或者臭氧可以使其恢复活力(recharge)。N-卤代胺分子可以结合到结构或者在涂料中。合适的N-卤代胺可以从HaloSource，Inc.of Bothell，Washington获得。
酶，如有机磷水解酶和卤代烷脱卤素酶、或其它商业可获得的酶，可以用作化学活性物或者抗化学活性物。可以使用合适的固体或液体酶。有机磷水解酶裂开磷和其它原子之间的键，并且可以用来对付VX(O-乙基-S-[2(二异丙基氨基)乙基]甲基硫代磷酸酯)、沙林(Sarin)(2(氟甲基磷酰基)氧代丙烷)和索曼(Soman)(3(氟甲基磷酰基)氧代2，2-二甲基丁烷)——它们都是有机磷基化学物质。卤代烷脱卤素酶裂开卤素和其它原子之间的键，可以用来对付例如芥子气的化学物质。有机磷水解酶可以从Genencore of Palo Alto，California获得。这些酶可以由基因修饰细菌获得并可以作为填料并入涂料或油漆。酶化学裂开化学物质中的键或细菌物质细胞壁。
硅烷季铵分子可以用作细菌活性物或抗菌/抗微生物活性物。铵官能团对付细菌物质或污染物，而硅烷官能团将分子化学结合在化学物质耐性涂料内。在醇中可以溶解的硅烷季铵活性物可以从AEGISEnvironmental Management，Inc.of Midland，Michigan、以名称AEGISMICROBE SHIELD(AEGIS MICROBE SHIELD是AEGISEnvironmental Management，Inc.的注册商标)获得。硅烷官能团与靶表面之中或之上的羟基在湿气存在下缩合以固定抗菌剂，而铵官能团对付细菌物质或者污染物。硅烷用于将硅烷季铵结合在化学物质耐性涂料内。合适的水溶性季铵硅烷可以从NBS Technology LLC of LocustValley，New York、以名称GOLDSHIELD(GOLDSHIELD是NBSTechnology LLC的注册商标)获得。硅烷结合在靶表面之中或之上，而铵基团对付细菌物质或污染物。硅烷季铵分子材料的类似实施方式包括包含连接到聚合物链的铵基的抗菌聚合物。铵基对付细菌物质或污染物，而聚合物变为在涂料中固定。
包含银离子和锌离子的沸石和包含银离子和锌离子的玻璃可以用作细菌活性物或抗菌/抗微生物活性物。它们响应于湿气随着时间缓慢释放，并且一般持续涂料的有效期。公开的实施方式的涂料使湿气释放银，银对付细菌物质或者污染物。包含银离子和锌离子的沸石和玻璃可以在溶剂基或者水基涂料或油漆中使用。这些银和锌离子交换沸石和玻璃在湿气存在下释放银离子和锌离子，以通过中断细胞呼吸来对付细菌污染物。包含银离子和锌离子的沸石可以从Agion ofWakefield，Massachusetts获得。包含银离子和锌离子的玻璃，例如CibaIrgaguard H6000，可以从Ciba of Tarrytown，New York获得。
每一个以上化学和生物活性物可以在公开的实施方式的涂料或油漆中分开或一起使用。活性物的优选组合是银离子和N-卤代胺的组合。活性物的另一个优选组合是硅烷季铵化合物和N-卤代胺的组合。可以在公开的实施方式的涂料或油漆中使用的化学和/或生物活性物的量对于每个活性物可以是在溶液的约2重量％至溶液的约5重量％的范围。然而，其它合适量的化学和/或生物活性物也可以使用。活性物优选地分散在涂料或油漆的整个聚氨酯成分中或面漆中。另外，活性物可以在溶剂型或水基涂料或者油漆中使用。公开实施方式的自去污特征使涂料或油漆在暴露后无需外部输入而立即开始去除化学和/或生物物质。公开的实施方式提供自去污涂料或油漆系统，其使用在涂料中存在的化学和/或生物活性物防范化学和/或生物物质，并且不需要施加外部去污材料。另外，化学和/或生物活性物在涂料或油漆的整个有效期内保持在涂料或油漆中，并且在涂料或油漆的有效期期间保持有效和耐磨。
在公开的另一个实施方式中，提供一种包括以下的自去污油漆：具有约10体积％至约60体积％范围的干孔隙率并具有至少1体积％自由空间的聚氨酯、化学活性物和生物活性物，其中所述油漆对接触油漆表面的化学物质和生物物质自去污。化学活性物包括N-卤代胺、有机磷水解酶、卤代烷脱卤素酶、或者其它合适的化学活性物。生物活性物可以包括硅烷季铵化合物、含有铵的聚合物、包含无机银离子和锌离子的沸石、包含无机银离子和锌离子的玻璃、N-卤代胺、或其它合适的生物活性物。优选地，涂料施加到航空器、旋翼飞行器、车辆、设备项目或建筑结构的表面上。自去污油漆或者涂料可以包括化学活性物和生物活性物两者、仅生物活性物、或仅化学活性物。
在公开的一个实施方式中，提供减少化学污染物和生物污染物的运输的方法。该方法包括提供自去污涂料的步骤，所述涂料包括具有约10重量％至约100重量％范围的固体含量和具有至少1体积％自由空间的聚氨酯成分、化学活性物和生物活性物。该方法还包括施加涂料到航空器、旋翼飞行器、车辆、设备项目或建筑结构的外和/或内表面的步骤。内表面可以包括通风道内表面、座舱内表面和货舱内表面、或航空器、旋翼飞行器、车辆、设备项目、建筑结构、或具有待涂布或刷漆内表面的其它结构的其它内表面。化学活性物可以包括N-卤代胺、有机磷水解酶、卤代烷脱卤素酶、或其它合适的化学活性物。生物活性物可以包括硅烷季铵化合物、包含铵的聚合物、包含无机银离子和锌离子的沸石、包含无机银离子和锌离子的玻璃、N-卤代胺、或其它合适的生物活性物。可选地，涂料或者油漆可以是只具有化学活性物的自去污的化学物质耐性涂料，或者涂料或油漆可以是只具有生物活性物的自去污的生物物质耐性涂料。应该说明的是，如上描述的与公开实施方式相关的细节同等力地应用于本公开实施方式的细节。
在公开的另一个实施方式中，提供减少化学物质和生物物质的运输的方法。所述方法包括施加化学和生物物质耐性油漆到机动车辆，其中所述油漆包括：(a)具有约10重量％至约100重量％范围的固体含量并具有至少1体积％的自由空间的聚氨酯成分；(b)化学活性物；和(c)生物活性物。所述油漆对接触油漆表面的化学物质和生物物质自去污。化学活性物可以包括N-卤代胺、有机磷水解酶、卤代烷脱卤素酶、或其它合适的化学活性物。生物活性物可以包括硅烷季铵化合物、包含铵的聚合物、包含无机银离子和锌离子的沸石、包含无机银离子和锌离子的玻璃、N-卤代胺、或其它合适的生物活性物。可选地，涂料或者油漆可以是只有化学活性物的自去污的化学物质耐性涂料，或者涂料或油漆可以是只具有生物活性物的自去污的生物物质耐性涂料。应该说明的是，如上描述的与公开实施方式相关的细节同等力地应用于本公开实施方式的细节。
在以下实施例和附图中，化学和生物活性物在化学物质耐性涂料制剂中进行测试，测试在施加之前的稳定性和在施加时的均匀性。在以下讨论的实施例1-3中，涂料用大肠杆菌(E.coli)ATCC11229细菌进行测试，以筛选对营养细菌的功效。例如，将AEGIS AEM 5772硅烷季铵活性物与化学物质耐性涂料结合。硅烷官能团与化学物质耐性涂料中的聚氨酯缩合，使得活性物固定和铵官能团对付细菌。基于涂料中的固体，使用至多2wt％的活性物水平。基于液体化学物质耐性涂料总质量，这些活性物水平转化为至多1.32wt％。也可以使用CibaIrgaguard H6000——可以作为填料与化学物质耐性涂料结合的包含银离子和锌离子的离子交换玻璃。这些离子在湿气存在下释放并通过中断细胞呼吸对付细菌。基于涂料中的固体，使用2.5wt％至5wt％的活性物水平(基于液体化学物质耐性涂料的总质量，至多3.30wt％)。这些活性物单独地配制到涂料中，以及互相结合地配制到涂料中。包含这些抗菌剂的涂料在大肠杆菌ATCC 11229细菌上进行测试以筛选功效。所有的测试根据标准的微生物实践进行，将细菌喷雾于油漆面板上而不是成雾于封闭箱中。包含硅烷季铵和银离子活性物的制剂在大肠杆菌上进行测试。
图1是显示在以下讨论的实施例中使用的公开实施方式的自去污涂料的测试结果的条形图。图1的条形图显示使用在以下实施例中说明的涂料在75分钟和8小时大肠杆菌细菌的减少百分比。
实施例
实施例1：147.5g的37038航空器黑色Zenthane MIL-DTL-53039B(型号1)与5.30g的Ciba Irgaguard H6000包含银离子和锌离子的玻璃混合20分钟，直至悬浮液是调匀的。将该制剂喷雾在用MIL-PRF-85582环氧基底漆打底的铝面板上。使该刷漆的面板干燥二天，然后对作为普遍的、营养的、细菌性病原体的代表的大肠杆菌ATCC 11229的细菌减少进行测定。面板通过以下步骤进行测试：(1)培养、纯化和滴定大肠杆菌原种；(2)通过均匀喷雾，施加大约1×107cfu/m2大肠杆菌到化学物质耐性涂料的含有Ciba Irgaguard H6000的刷漆试样上和到化学物质耐性涂料的未改变对照试样上；(3)在30℃(摄氏度)温育75分钟和8小时；(4)从表面洗脱任何活的大肠杆菌并中和溶液中的任何活性物；(5)使用标准技术计数洗脱物；(6)计算相对于对照表面的对数减小。发现，在暴露于面板75分钟后，在含有抗微生物活性物的刷漆面板上大肠杆菌群体少79.8％(4.15E3集落生成单位(cfu)对2.05E4cfu)。在暴露于面板8小时后，与未改变的对照化学物质耐性涂料面板相比，在含有抗微生物活性物的刷漆面板上大肠杆菌的群体少91.2％(3.50E2cfu对3.98E3cfu)。
实施例2：147.5g的37038航空器黑色Zenthane MIL-DTL-53039B(型号1)与2.88g的AEGIS AEM 5772季铵硅烷混合20分钟，直至悬浮是调匀的。将该制剂喷雾在用MIL-PRF-85582环氧基底漆打底的铝面板上。使该刷漆的面板干燥二天，然后对作为普遍的、营养的、细菌性病原体的代表的大肠杆菌ATCC 11229的细菌减少进行测定。面板通过以下步骤进行测试：(1)培养、纯化和滴定大肠杆菌原液；(2)通过均匀喷雾，施加大约1×107cfu/m2大肠杆菌到化学物质耐性涂料的含有Ciba Irgaguard H6000的刷漆试样上和到化学物质耐性涂料的未改变对照试样上；(3)在30℃温育75分钟和8小时；(4)从表面洗脱任何活的大肠杆菌并中和溶液中的任何活性物；(5)使用标准技术计数洗脱物；(6)计算相对于对照表面的对数减小。发现，在暴露于面板75分钟后，在含有抗微生物活性物的刷漆面板上，大肠杆菌群体少82.2％(3.65E3cfu对2.05E4cfu)。在暴露于面板8小时后，与未改变的对照化学物质耐性涂料面板相比，在含有抗微生物活性物的刷漆面板上大肠杆菌的群体少94.6％(2.15E2cfu对3.98E3cfu)。
实施例3：147.5g的37038航空器黑色Zenthane MIL-DTL-53039B(型号1)与2.66g的Ciba Irgaguard H6000包含银离子和锌离子的玻璃和2.95g的AEGIS AEM 5772季铵硅烷混合20分钟，直至悬浮是调匀的。将该制剂喷雾在用MIL-PRF-85582环氧基底漆打底的铝面板上。使该刷漆的面板干燥二天，然后对作为普遍的、营养的、细菌性病原体的代表的大肠杆菌ATCC 11229的细菌减少进行测定。面板通过以下步骤进行测试：(1)培养、纯化和滴定大肠杆菌原液；(2)通过均匀喷雾，施加大约1×107cfu/m2大肠杆菌到化学物质耐性涂料的含有CibaIrgaguard H6000的刷漆试样上和到化学物质耐性涂料的未改变对照试样上；(3)在30℃温育75分钟和8小时；(4)从表面洗脱任何活的大肠杆菌并中和溶液中的任何活性物；(5)使用标准技术计数洗脱物；(6)计算相对于对照表面的对数减小。发现，在暴露于面板75分钟后，在含有抗微生物活性物的刷漆面板上，大肠杆菌群体少87.6％(2.55E3cfu对2.05E4cfu)。在暴露于面板8小时后，与未改变的对照化学物质耐性涂料面板相比，在含有抗微生物活性物的刷漆面板上大肠杆菌的群体少96.7％(1.30E2cfu对3.98E3cfu)。
评价
具有较高水平的生物活性物或者抗菌活性物的涂料显示多至97％的大肠杆菌的减少。当被并入溶剂基化学物质耐性涂料时，银沸石抗菌剂和硅烷季铵抗菌剂对付营养细菌是成功的。
具有前述描述和相关附图提供的教导益处的本公开所属领域的技术人员将想到本公开的多种改进和其它实施方式。因此，应该理解的是本公开不限于公开的具体实施方式，并且改进和其它实施方式意欲被包括在所附权利要求的范围内。虽然在本文使用具体的术语，但是它们仅以普通和描述意义使用，而不用于限制目的。

Claims (27)

1.自去污涂料，其包括：
聚氨酯成分，其具有10重量％至100重量％范围的固体含量并具有至少1体积％的自由空间；
化学活性物；和
生物活性物。
2.根据权利要求1所述的自去污涂料，其中所述化学活性物选自N-卤代胺、有机磷水解酶和卤代烷脱卤素酶。
3.根据权利要求1所述的自去污涂料，其中所述生物活性物选自硅烷季铵化合物、包含铵的聚合物、包含无机银离子和锌离子的沸石、包含无机银离子和锌离子的玻璃和N-卤代胺。
4.根据权利要求1所述的自去污涂料，其中所述涂料是化学物质耐性涂料。
5.根据权利要求1所述的自去污涂料，其中所述涂料施加到航空器、旋翼飞行器、车辆、设备项目或建筑结构的外表面。
6.根据权利要求1所述的自去污涂料，其中所述涂料施加到航空器、旋翼飞行器、车辆、设备项目或建筑结构的内表面。
7.根据权利要求6所述的自去污涂料，其中所述内表面选自通风道内表面、座舱内表面和货舱内表面。
8.根据权利要求1所述的自去污涂料，其中所述固体含量在40重量％至60重量％的范围内。
9.根据权利要求1所述的自去污涂料，其中所述聚氨酯成分具有10体积％至60体积％范围的干孔隙率。
10.自去污涂料，其包括：
聚氨酯成分，其具有10重量％至100重量％范围的固体含量并具有至少1体积％的自由空间；和
化学活性物。
11.根据权利要求10所述的自去污涂料，其中所述化学活性物选自N-卤代胺、有机磷水解酶和卤代烷脱卤素酶。
12.自去污油漆，其包括：
聚氨酯成分，其具有10体积％至60体积％范围的干孔隙率；
化学活性物；和，
生物活性物，
其中所述油漆对接触所述油漆表面的化学物质和生物物质自去污。
13.根据权利要求12所述的油漆，其中所述化学活性物选自N-卤代胺、有机磷水解酶和卤代烷脱卤素酶。
14.根据权利要求12所述的油漆，其中所述生物活性物选自硅烷季铵化合物、含有铵的聚合物、包含无机银离子和锌离子的沸石、包含无机银离子和锌离子的玻璃和N-卤代胺。
15.根据权利要求12所述的油漆，其中所述聚氨酯成分具有10重量％至100重量％范围的固体含量。
16.自去污油漆，其包括：
聚氨酯成分，其具有10体积％至60体积％范围的干孔隙率；和
化学活性物，
其中所述油漆对接触所述油漆表面的化学物质自去污。
17.根据权利要求16所述的油漆，其中所述化学活性物选自N-卤代胺、有机磷水解酶和卤代烷脱卤素酶。
18.减少化学物质和生物物质的运输的方法，其包括以下步骤：
提供自去污涂料，所述自去污涂料包括具有10重量％至100重量％范围的固体含量并具有至少1体积％的自由空间的聚氨酯成分；化学活性物；和生物活性物；以及
施加所述涂料到航空器、旋翼飞行器、车辆、设备项目或建筑结构的表面。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述涂料施加到航空器、旋翼飞行器、车辆、设备项目或建筑结构的外表面。
20.根据权利要求18所述的方法，其中所述涂料施加到航空器、旋翼飞行器、车辆、设备项目或建筑结构的内表面，并且进一步地其中所述内表面选自通风道内表面、座舱内表面和货舱内表面。
21.根据权利要求18所述的方法，其中所述化学活性物选自N-卤代胺、有机磷水解酶和卤代烷脱卤素酶。
22.根据权利要求18所述的方法，其中所述生物活性物选自硅烷季铵化合物、含有铵的聚合物、包含无机银离子和锌离子的沸石、包含无机银离子和锌离子的玻璃和N-卤代胺。
23.减少化学物质和生物物质的运输的方法，所述方法包括施加化学和生物物质耐性油漆到机动车辆，其中所述油漆包括：(a)具有10重量％至100重量％范围的固体含量并具有至少1体积％的自由空间的聚氨酯成分；(b)化学活性物；和(c)生物活性物，其中所述油漆对接触所述油漆表面的化学物质和生物物质自去污。
24.根据权利要求23所述的方法，其中所述化学活性物选自N-卤代胺、有机磷水解酶和卤代烷脱卤素酶。
25.根据权利要求23所述的方法，其中所述生物活性物选自硅烷季铵化合物、含有铵的聚合物、包含无机银离子和锌离子的沸石、包含无机银离子和锌离子的玻璃和N-卤代胺。
26.减少化学物质的运输的方法，所述方法包括施加化学物质耐性油漆到机动车辆，其中所述油漆包括：(a)具有10重量％至100重量％范围的固体含量并具有至少1体积％的自由空间的聚氨酯成分；和(b)化学活性物，其中所述油漆对接触所述油漆的表面的化学物质自去污。
27.根据权利要求26所述的方法，其中所述化学活性物选自N-卤代胺、有机磷水解酶和卤代烷脱卤素酶。
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