PL247979B1 - Kompozyt o aktywności biobójczej oraz sposób jego wytwarzania - Google Patents

Kompozyt o aktywności biobójczej oraz sposób jego wytwarzania

Info

Publication number
PL247979B1
PL247979B1 PL445135A PL44513523A PL247979B1 PL 247979 B1 PL247979 B1 PL 247979B1 PL 445135 A PL445135 A PL 445135A PL 44513523 A PL44513523 A PL 44513523A PL 247979 B1 PL247979 B1 PL 247979B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
graphene
composite
weight
flakes
amount
Prior art date
Application number
PL445135A
Other languages
English (en)
Other versions
PL445135A1 (pl
Inventor
Paweł GŁUCHOWSKI
Paweł Głuchowski
Mariusz Stefański
Robert TOMALA
Robert Tomala
Natalia Bartczak
Wiesław STRĘK
Wiesław Stręk
Original Assignee
Inst Niskich Temperatur I Badan Strukturalnych Im Wlodzimierza Trzebiatowskiego Polskiej Akademii Na
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inst Niskich Temperatur I Badan Strukturalnych Im Wlodzimierza Trzebiatowskiego Polskiej Akademii Na filed Critical Inst Niskich Temperatur I Badan Strukturalnych Im Wlodzimierza Trzebiatowskiego Polskiej Akademii Na
Priority to PL445135A priority Critical patent/PL247979B1/pl
Publication of PL445135A1 publication Critical patent/PL445135A1/pl
Publication of PL247979B1 publication Critical patent/PL247979B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/04Carbon
    • C08K3/042Graphene or derivatives, e.g. graphene oxides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest kompozyt o aktywności biobójczej do wytwarzania powłok ochronnych zawierający grafen i kompozycję tworzącą powłokę malarską, charakteryzujący się tym, że ilość grafenu zawiera się w zakresie od 0,05% do 35% wag., korzystnie 0,1% do 30% wag. w odniesieniu do całkowitej masy kompozytu, przy czym grafen ma postać wybraną z grupy obejmującej: płatki grafenowe, płatki tlenku grafenu i płatki zredukowanego grafenu i ich mieszaniny. Kolejnym przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania kompozytu, według wynalazku charakteryzujący się tym, że do kompozycji tworzącej powłokę malarską wybranej spośród: farby, lakieru i emalii wprowadza się grafen w ilości zawierającej się w zakresie od 0,05% do 35% wag., korzystnie w ilości 0,1% do 30% wag. w postaci wybranej z grupy obejmującej: płatki grafenu, płatki tlenku grafenu, płatki zredukowanego grafenu i ich kombinacje; następnie wytworzoną mieszaninę poddaje się mieszaniu przy obrotach zawierających się w zakresie od 400 do 1000 obr./min przez czas potrzebny do uzyskania jednorodnego kompozytu, korzystnie przez 25 do 35 minut.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest kompozyt o aktywności biobójczej zawierający grafen i kompozycję tworzącą powłokę malarską, który może mieć zastosowanie w przemyśle do wytwarzania powłok ochronnych, w szczególności powłok o zwiększonej hydrofobowości oraz sposób jego wytwarzania.
W stanie techniki znane są sposoby wytwarzania powłok opartych na zastosowaniu wielokomponentowego systemu zawierającego m.in. węgiel aktywowany lub tlenek grafenu do zastosowań biobójczych. W zgłoszeniu P.437964 tlenek grafenu i węgiel aktywowany to materiał wspomagający fotokatalityczne właściwości ferrytu cynkowego (ZnFe2O4) i nie jest on używany samodzielnie, przy czym wszystkie funkcjonalności kompozytu opierają się na dodatku w postaci ferrytu.
W dokumencie EP2832802A1 ujawniono sposób wytwarzania powłoki o właściwościach antybakteryjnych poprzez powlekanie folii polipropylenowej cienką warstwą grafenu. Natomiast dokument RS20150785A1 ujawnia biokompatybilne kompozytowe powłoki hydroksyapatyt/chitozan/grafen na bazie tytanu, które otrzymano sposobem polegającym na chemicznej obróbce powierzchni i elektroforetycznym osadzeniu powłok hydroksyapatyt/chitozan/grafen z zawiesin etanolowych przy stałym przyłożonym napięciu. Osadzanie elektroforetyczne pozwala na wytworzenie jednolitej powłoki, a także kontroli grubości i morfologii końcowego produktu.
Z kolei dokument CN104974640A ujawnia sposób wytwarzania antykorozyjnej farby przeciwporostowej zawierającej grafen, przy czym grafen o działaniu przeciwdrobnoustrojowym jest stosowany jako wypełniacz i dodawany do żywicy epoksydowej poprzez mod yfikację powierzchni, tworząc w ten sposób nanokompozytową farbę przeciwporostową o właściwośc iach przeciwdrobnoustrojowych i antykorozyjnych. Dodatkowo grafen jest dodawany do żywicy epo ksydowej w celu uzyskania farby przeciwporostowej, dzięki czemu farba ma właściwości odporności na zanieczyszczenia i korozję.
Dokument WO2022180521A1 ujawnia sposób wytwarzania przeciwbakteryjnej powłoki, w której stosuje się roztwór wodny zawierający grafit, który poddaje się działaniu środka utleniającego, a następnie łączeniu roztworu wodnego z co najmniej jednym środkiem błonotwórczym w celu uzyskania przeciwdrobnoustrojowej powłoki.
W dokumencie KR101678279B1 opisano kompozycję farby, a dokładniej nietoksycznej kompozycji farby zawierającej nanocząstki tlenku grafenu (nanocząstki GO), cząstki tlenku cynku (nanocząstki ZnO) i nanopłytki tlenku molibdenu oraz sposób ich wytwarzania. Farba wykazuje doskonałe działanie antykorozyjne w roztworach zawierających sól, hamuje rozwój szczepów bakteryjnych (Escherichia coli, Staphylococcus aureus i Pseudomonas aeruginosa) oraz doskonale hamuje przyczepianie się organizmów morskich do materiałów stalowych, przez co może być stosowana jako zamiennik farby stosowanej w konstrukcjach i statkach lub morskich konstrukcjach stalowych.
Dokument CN107668032A ujawnia antybakteryjny materiał kompozytowy z sadzy antybakteryjnej zawierającej grafen, sadzę oraz ich mieszaninę z jednym lub kilkoma pierwiastkami antybakteryjny mi wybranymi spośród Zn, Cu, Ag lub Ti, i sposób jego wytwarzania, który obejm uje przygotowanie antybakteryjnego roztworu jonów, dwuetapową reakcję mieszania, rozdzielanie ciało stałe-ciecz oraz suszenie i obróbkę końcową. Wynalazek ten podobnie jak poprzednie opiera się na antybakteryjnym działaniu cząstek metalicznych i jedynie wspomagającej funkcji grafenu.
W dokumencie KR102508187B1 ujawniono ekologiczną kompozycję farby na bazie wody, zawierającą proszek żywicy na bazie octanu winylu-etylenu, tlenków grafenu i ziemi okrzemkowej, która hamuje wzrost różnych mikroorganizmów i przenikanie promieniowania w dalekiej podczerwieni.
Dokument CN107955482A ujawnia antybakteryjną i odporną na zużycie dwuskładnikową powłokę na bazie grafenu zawierającą składnik A i składnik B, przy czym składnik A jest przygotowywany na bazie polimeru akrylowego i dwutlenku tytanu, gdzie grafenu służy jako środek przeciwbakteryjny, z dodatkami związków organicznych, a składnikiem B jest ketymina. Polimery akrylowe poddawane są selekcji monomerów, następnie wprowadzane są kulki szklane, dzięki czemu poprawia się odporność na zużycie, a produkt końcowy ma doskonałe właściwości antybakteryjne, odporność na zużycie, plamoodporność i przyczepność. Taka powłoka o doskonałych właściwościach antybakteryjnych i odporność na zużycie nadaje się do zastosowania w szpitalach i szkołach.
W opisanych w stanie techniki rozwiązaniach kompozyty oparte są na działaniu fotokatalitycznym lub bakteriobójczym cząstek metalicznych lub katalizatorów, a grafen, tlenek grafenu lub płatki grafenowe stanowią jedynie dodatek wspomagający działanie innego związku.
Istnieje zatem potrzeba opracowania nowego kompozytu, w którym komponent grafenowy byłby jedynym składnikiem zapewniającym bakteriobójcze działanie kompozytu oraz jego hydrofobowość.
Celem wynalazku jest zapewnienie kompozytu o zwiększonej hydrofobowości i właściwościach przeciwbakteryjnych, w którym wypełniacz zawiera tylko struktury grafenowe w postaci płatków bez użycia dodatkowych cząstek oraz sposobu jego wytwarzania.
Przedmiotem wynalazku jest kompozyt o aktywności biobójczej do wytwarzania powłok ochronnych zawierający grafen i kompozycję tworzącą powłokę malarską charakteryzujący się tym, że ilość grafenu zawiera się w zakresie od 0,05 do 35% wag., korzystnie 0,1 do 30% wag. w odniesieniu do całkowitej masy kompozytu, przy czym grafen ma postać wybraną z grupy obejmującej: płatki grafenowe, płatki tlenku grafenu i płatki zredukowanego grafenu i ich mieszaniny.
Korzystnie grafen oznacza płatki grafenowe dodawane w ilości w zakresie od 0,1 do 3,5% wag. w odniesieniu do całkowitej masy kompozytu.
Korzystnie grafen oznacza mieszaninę zredukowanego grafenu i tlenku grafenu w stosunku wagowym 1:1 dodawaną w ilości w zakresie od 25 do 35 % wag. w odniesieniu do całkowitej masy kompozytu.
Korzystnie kompozycja tworząca powłokę malarską jest wybrana spośród farby wodorozcieńczalnej lub emulsyjnej w tym farby epoksydowej, lateksowej, rozpuszczalnikowej, poliwinylowej, akrylowej, alkidowej, poliuretanowej, ftalowej lub dyspersji polimerów na bazie dyspersji w fazie ciągłej polimerów akrylowych i/lub winylowych i/lub alkidowych i/lub epoksydowych i/lub uretanowych oraz lakieru i emalii o standardowym składzie.
Ponadto przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania kompozytu według wynalazku charakteryzujący się tym, że
a) do kompozycji tworzącej powłokę malarską wybranej spośród: farby, lakieru i emalii wprowadza się grafen w ilości zawierającej się w zakresie od 0,05 do 35% wag., korzystnie w ilości 0,1 do 30% wag. w postaci wybranej z grupy obejmującej płatki grafenu, płatki tlenku grafenu, płatki zredukowanego grafenu i ich kombinacje; następnie
b) wytworzoną mieszaninę poddaje się mieszaniu przy obrotach zawierających się w zakresie od 400 do 1000 obr./min przez czas potrzebny do uzyskania jednorodnego kompozytu, korzystnie przez 25 do 35 minut.
Korzystnie grafen ma postać proszku.
Korzystniej proszek zawiera płatki grafenowe dodawane w ilości w zakresie od 0,1 do 3,5% wag. w odniesieniu do całkowitej masy kompozytu.
Korzystniej proszek zawiera mieszaninę zredukowanego grafenu i tlenku grafenu w stosunku wagowym 1:1 w ilości od 25 do 35% wag. w odniesieniu do całkowitej masy kompozytu.
Korzystnie grafen oznacza płatki grafenowe w postaci pasty grafenowej otrzymanej przez zmieszanie grafenu w postaci płatków w ilości w zakresie od 0,05 do 3,5% wag. z rozpuszczalnikiem wybranym spośród wody i rozpuszczalników organicznych wybranych z grupy obejmującej: aceton, alkohol metylowy, alkohol etylowy, DMF i ich mieszaniny w ilości 50 cm3, następnie chłodzi się mieszaninę lodem, poddaje się ją działaniu ultradźwięków o mocy w zakresie 700-800 W przez czas 5-15 minut, a następnie odparowuje.
Korzystniej rozpuszczalnik oznacza wodę, przy czym ilość płatków grafenowych zawiera się w zakresie 2,5 do 3,5% wag. w odniesieniu do całkowitej masy kompozytu.
Korzystniej rozpuszczalnik oznacza aceton, przy czym ilość płatków grafenowych zawiera się w zakresie od 0,05 do 0,15% wag. w odniesieniu do całkowitej masy kompozytu.
W toku prac badawczych opracowano kompozyt o właściwościach biobójczych nadający się do wytwarzania powłok ochronnych zawierający płatki grafenowe. Kompozyt ten łączy w sobie dostępne w handlu składniki farb, lakierów lub emalii (kompozycji tworzących powłoki malarskie), a jako wypełniacz biobójczy zawiera płatki grafenowe lub/i tlenku grafenu lub/i zredukowanego tlenku grafenu. W toku badań nad wytworzonymi z kompozytu powłokami okazało się, iż wykazują one właściwości biobójcze i hydrofobowe mimo, iż pozbawione są stosowanych zwykle w tego rodzaju kompozytach dodatków na przykład w postaci tlenku tytanu czy nanocząstek metalicznego srebra, będąc jednocześnie materiałem biokompatybilnym i nietoksycznym. Rodzaj stosowanego rozpuszczalnika zależy od rodzaju farby i jej polarności.
Wynalazek został zilustrowany za pomocą figur rysunku, spośród których:
Fig. 1 przedstawia obrazy TEM dla płatkowego grafenu użytego jako wypełniacz w kompozycie według wynalazku.
Fig. 2 przedstawia obraz SEM powierzchni kompozytu według wynalazku z wypełniaczem w postaci płatków grafenu w ilości 0,5% wag.
Fig. 3 przedstawia mikrofotografie pokazujące wzrost hydrofobowości kompozytu według wynalazku w porównaniu do czystej farby, odpowiednio mikrofotografię kropli wody na powierzchni farby pozbawionej płatków grafenowych i na powierzchni kompozytu zawierającego 0,5% wag. płatków grafenowych.
Fig. 4 przedstawia diagram pokazujący skuteczność biobójczą kompozytu według wynalazku (wobec bakterii gram pozytywnych, negatywnych oraz grzybów), a mianowicie warstw kompozytowych zawierających różne stężenie płatków grafenowych.
Wynalazek został przedstawiony w poniższych przykładach wykonania.
Przykłady wykonania
Do wytworzenia kompozytów użyto komercyjnej farby akrylowej (Śnieżka), lakieru (Vidaron), oraz emalii (Dekoral) o standardowym składzie. Typowa formuła farby wodorozcieńczalnej lub emulsyjnej w tym farby epoksydowej, lateksowej, rozpuszczalnikowej, poliwinylowej, akrylowej, alkidowej, poliuretanowej, ftalowej lub dyspersji polimerów na bazie dyspersji w fazie ciągłej polimerów akrylowych i/lub winylowych i/lub alkidowych i/lub epoksydowych i/lub metanowych, która może zostać użyta do wytworzenia kompozytu opiera się na składnikach takich jak nadający kolor pigment; spoiwo (tzw. substancja błonotwórcza) oraz dodatkach modyfikujących.
Grafen płatkowy został wytworzony metodą elektrochemicznej eksfoliacji lub mechanicznego złuszczania z wykorzystaniem środków powierzchniowo czynnych lub wytrącania z zawiesiny grafenu w DMF (Dimetyloformamid). Użyto ponadto odpowiednio wody destylowanej, alkoholu etylowego (POCH, 96%) i acetonu (POCH, CZDA) lub DMF (pOCH, CZDA).
Przykład 1
Do 50 cm3 acetonu dodaje się 0,5 g płatków grafenu (fig. 1), po czym naczynie z roztworem zanurza się w pojemniku z lodem, a roztwór poddaje się działaniu ultradźwięków o mocy 750 W przez 10 minut. Zamiast acetonu mogą zostać inne rozpuszczalniki organiczne takie jak alkohol metylowy, alkohol etylowy, DMF oraz odpowiednio ich mieszaniny włączając mieszaniny z acetonem. Następnie dobrze zdyspergowaną zawiesinę płatkó w grafenu odparowuje się w celu uzyskania pasty grafenowej. Do tak otrzymanej pasty dodaje się 49,5 g komercyjnego lakieru, a otrzymany układ miesza się mieszadłem mechanicznym przy obrotach 500 obr./min przez 30 minut. Otrzymany kompozyt nakłada się na płytkę ze stali kwasoodpornej tworząc warstwę, w której płatki grafenu są położone równolegle lub prostopadle do powierzchni warstwy (fig. 2), co wpływa na jej właściwości fizyczne.
Testowane farby zostały równomiernie rozprowadzone w studzienkach 6-dołkowej płytki za pomocą szpatułki mikrobiologicznej w warunkach aseptycznych w komorze laminarnej. Następnie płytkę inkubowano w temperaturze pokojowej przez 24 godziny w celu wysuszenia farby. Szczepy referencyjne opornego na metycylinę Staphylococcus aureus 33591, Pseudomonas aeruginosa 15442 i Candida albicans 10231 (American Type and Culture Collection) inkubowano przez 24 godziny w temperaturze 37°C w Tryptic Soy Broth (TSB). Zawiesinę badanych szczepów przygotowano w soli fizjologicznej o gęstości 0,5 McFarlanda (1,5 * 108 CFU/ml) i rozcieńczono tysiąc razy w podłożu hodowlanym. Następnie 1 ml zawiesiny dodano do studzienek 6 -dołkowej płytki zawierającej farby testowe i inkubowano przez 24 godziny w temperaturze 37°C w warunkach statycznych. W celu kontroli wzrostu drobnoustrojów, zawiesinę dodano również do studzienek pozbawionych substancji testowych w 6 powtórzeniach. Po inkubacji, pożywka została delikatnie usunięta ze studzienek, a do studzienek dodano 1 ml 0,1% (w/v) roztworu chlorku 3,2,5-trifenylotetrazoliowego (TTC) w TSB. Następnie system inkubowano ponownie w temperaturze 21°C przez 4 godziny. Następnie usunięto pożywkę ze studzienek płytki i dodano 1 ml mieszaniny metanolu i kwasu octowego w stosunku 9:1. Płytkę inkubowano w temperaturze pokojowej przez 30 minut z wytrząsaniem (350 obrotów na minutę). Z każdej studzienki trzykrotnie pobierano 100 μl roztworu i przenoszono do trzech studzienek płytki 96-dołkowej. Absorbancję roztworów mierzono spektrofotometrycznie przy długości fali 490 nm, a absorbancję każdej próbki określano obliczając średnią z 3 pomiarów. Test przeprowadzono dla farby akrylowej, lakieru oraz emalii. Kompozyt oparty na farbie akrylowej działa najbardziej efektywnie na bakterie gram dodatnie, w przypadku farby emaliowej najwy ższa skuteczność była obserwowana dla bakterii gram ujemnych i grzybów, natomiast w przypadku lakieru biobójczość obserwowano dla bakterii gram ujemnych, dodatnich oraz komórek grzybów.
Dzięki wysokiej hydrofobowości grafenu, warstwa kompozytu również zwiększa swoją hydrofobowość (fig. 3), przy czym pomiar odbywa się poprzez optyczny pomiar kąta zwilżania powierzchni przez kroplę wody (analiza geometryczna kształtu kropli). Miarą hydrofobowości jest kąt zwilżania powierzchni, który zwiększa się z 80,3° dla czystej emalii do 88,9° dla kompozytu z domieszką 0,5% grafenu i odpowiednio dla lakieru z 65,4° do 79,7°, a dla farby akrylowej z 30,6° do 71°.
Wyższa hydrofobowość oraz krawędzie płatków na powierzchni kompozytu powodują wzrost biobójczości przeciwko bakteriom gram dodatnim (Gronkowiec złocisty, Staphylococcus aureus), gram ujemnym (Pałeczka ropy błękitnej, Pseudomonas aeruginosa) oraz grzybom z rodzaju drożdżaków (Bielnik biały, Candida albicans) (fig. 4).
Przykład 2
Do 50 cm3 wody dodaje się 1,5 g płatków grafenu (fig. 1), po czym naczynie z roztworem zanurza się w pojemniku z lodem, a roztwór poddaje się działaniu ultradźwięków o mocy 750 W przez 10 minut. Następnie dobrze zdyspergowaną zawiesinę płatków grafenu odparowuje się w celu uzyskania pasty grafenowej. Do tak otrzymanej pasty dodaje się 48,5 g komercyjnej farby akrylowej, a otrzymany układ miesza się mieszadłem mechanicznym przy obrotach 750 obr./min przez 30 minut. Tak otrzymany kompozyt nakłada się na płytkę ze stali kwasoodpornej. Dzięki wysokiej hydrofobowości grafenu, warstwa kompozytu również zwiększa swoją hydrofobowość. Ponadto warstwa wykazuje właściwości biobójcze przeciwko bakteriom gram dodatnim (Gronkowiec złocisty, Staphylococcus aureus).
Przykład 3
Do 49,5 g lakieru dodaje się 0,5 g płatków grafenu w postaci proszku (fig. 1), a otrzymany układ miesza się mieszadłem mechanicznym przy obrotach 500 obr./min przez 30 minut. Tak otrzymany kompozyt nakłada się na płytkę ze stali kwasoodpornej. Dzięki wysokiej hydrofobowości grafenu, warstwa kompozytu również zwiększa swoją hydrofobowość. Ponadto warstwa wykazuje właściwości biobójcze przeciwko bakteriom gram dodatnim (Gronkowiec złocisty, Staphylococcus aureus), gram ujemnym (Pałeczka ropy błękitnej, Pseudomonas aeruginosa) oraz grzybom z rodzaju drożdżaków (Bielnik biały, Candida albicans).
Przykład 4
Do 49,5 g lakieru dodaje się 0,5 g płatków grafenu w postaci proszku lub pasty grafenowej, a otrzymany układ miesza się mieszadłem mechanicznym przy obrotach 500 obr./min przez 30 minut. Tak otrzymany kompozyt nakłada się na płytkę ze stali kwasoodpornej. Dzięki wysokiej hydrofobowości grafenu, warstwa kompozytu również zwiększa swoją hydrofobowość. Ponadto warstwa wykazuje właściwości biobójcze przeciwko bakteriom gram dodatnim (Gronkowiec złocisty, Staphylococcus aureus), gram ujemnym (Pałeczka ropy błękitnej, Pseudomonas aeruginosa) oraz grzybom z rodzaju drożdżaków (Bielnik biały, Candida albicans).
Przykład 5
Do 35 g farby dodaje się 15 g mieszaniny płatków zredukowanego grafenu oraz tlenku grafenu w stosunku wagowym 1:1 w postaci proszku, a otrzymany układ miesza się mieszadłem mechanicznym przy obrotach 1000 obr./min przez 25 minut. Tak otrzymany kompozyt nakłada się na płytkę ze stali kwasoodpornej. Dzięki wysokiej hydrofobowości grafenu, warstwa kompozytu również zwiększa swoją hydrofobowość. Ponadto warstwa wykazuje właściwości biobójcze przeciwko bakteriom gram dodatnim (Gronkowiec złocisty, Staphylococcus aureus), gram ujemnym (Pałeczka ropy błękitnej, Pseudomonas aeruginosa) oraz grzybom z rodzaju drożdżaków (Bielnik biały, Candida albicans).

Claims (11)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Kompozyt o aktywności biobójczej do wytwarzania powłok ochronnych zawierający grafen i kompozycję tworzącą powłokę malarską, znamienny tym, że ilość grafenu zawiera się w zakresie od 0,05 do 35% wag., korzystnie 0,1 do 30% wag. w odniesieniu do całkowitej masy kompozytu, przy czym grafen ma postać wybraną z grupy obejmującej: płatki grafenowe, płatki tlenku grafenu i płatki zredukowanego grafenu i ich mieszaniny.
  2. 2. Kompozyt według zastrz. 1, znamienny tym, że grafen oznacza płatki grafenowe dodawane w ilości w zakresie od 0,1 do 3,5% wag. w odniesieniu do całkowitej masy kompozytu.
  3. 3. Kompozyt według zastrz. 1, znamienny tym, że grafen oznacza mieszaninę zredukowanego grafenu i tlenku grafenu w stosunku wagowym 1:1 dodawaną w ilości w zakresie od 25 do 35% wag. w odniesieniu do całkowitej masy kompozytu.
  4. 4. Kompozyt według któregokolwiek z zastrz. od 1 do 3, znamienny tym, że kompozycja tworząca powłokę malarską jest wybrana spośród farby wodorozcieńczalnej lub emulsyjnej w tym farby epoksydowej, lateksowej, rozpuszczalnikowej, poliwinylowej, akrylowej, alkidowej, poliuretanowej, ftalowej lub dyspersji polimerów na bazie dyspersji w fazie ciągłej polimerów akrylowych i/lub winylowych i/lub alkidowych i/lub epoksydowych i/lub metanowych oraz lakieru i emalii o standardowym składzie.
  5. 5. Sposób wytwarzania kompozytu jak określono w którymkolwiek z zastrz. od 1 do 4, znamienny tym, że
    a) do kompozycji tworzącej powłokę malarską wybranej spośród: farby, lakieru i emalii wprowadza się grafen w ilości zawierającej się w zakresie od 0,05 do 35% wag., korzystnie w ilości 0,1 do 30% wag. w postaci wybranej z grupy obejmującej płatki grafenu, płatki tlenku grafenu, płatki zredukowanego grafenu i ich kombinacje; następnie
    b) wytworzoną mieszaninę poddaje się mieszaniu przy obrotach zawierających się w zakresie od 400 do 1000 obr./min przez czas potrzebny do uzyskania jednorodnego kompozytu, korzystnie przez 25 do 35 minut.
  6. 6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że grafen ma postać proszku.
  7. 7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że proszek zawiera płatki grafenowe dodawane w ilości w zakresie od 0,1 do 3,5% wag. w odniesieniu do całkowitej masy kompozytu.
  8. 8. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że proszek zawiera mieszaninę zredukowanego grafenu i tlenku grafenu w stosunku wagowym 1:1 w ilości od 25 do 35% wag. w odniesieniu do całkowitej masy kompozytu.
  9. 9. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że grafen oznacza płatki grafenowe w postaci pasty grafenowej otrzymanej przez zmieszanie grafenu w postaci płatków w ilości w zakresie od 0,05 do 3,5% wag. z rozpuszczalnikiem wybranym spośród wody i rozpuszczalników organicznych wybranych z grupy obejmującej: aceton, alkohol m etylowy, alkohol etylowy, DMF i ich mieszaniny w ilości 50 cm3, następnie chłodzi się mieszaninę lodem, poddaje się ją działaniu ultradźwięków o mocy w zakresie 700-800 W przez czas 5-15 minut, a następnie odparowuje.
  10. 10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że rozpuszczalnik oznacza wodę, przy czym ilość płatków grafenowych zawiera się w zakresie 2,5 do 3,5% wag. w odniesieniu do całkowitej masy kompozytu.
  11. 11. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że rozpuszczalnik oznacza aceton, przy czym ilość płatków grafenowych zawiera się w zakresie od 0,05 do 0,15% wag. w odniesieniu do całkowitej masy kompozytu.
PL445135A 2023-06-06 2023-06-06 Kompozyt o aktywności biobójczej oraz sposób jego wytwarzania PL247979B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL445135A PL247979B1 (pl) 2023-06-06 2023-06-06 Kompozyt o aktywności biobójczej oraz sposób jego wytwarzania

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL445135A PL247979B1 (pl) 2023-06-06 2023-06-06 Kompozyt o aktywności biobójczej oraz sposób jego wytwarzania

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL445135A1 PL445135A1 (pl) 2024-12-09
PL247979B1 true PL247979B1 (pl) 2025-09-22

Family

ID=93799865

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL445135A PL247979B1 (pl) 2023-06-06 2023-06-06 Kompozyt o aktywności biobójczej oraz sposób jego wytwarzania

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL247979B1 (pl)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3436233A1 (en) * 2016-03-31 2019-02-06 Fundación Imdea Nanociencia Polymeric composites with functional surfaces
WO2020041409A1 (en) * 2018-08-21 2020-02-27 Board Of Trustees Of Michigan State University Biodegradable omniphobic coatings, related articles, and related methods
US20220030874A1 (en) * 2020-07-28 2022-02-03 Nanotech Innovations Corporation Wide spectrum microbicidal and microbiostatic nanoproducts and formulations, preparations, and methods for the use thereof
IT202100012698A1 (it) * 2021-05-17 2022-11-17 Brocco Luca Del Composizione in nano particelle per la conservazione, protezione e disinfezione dei beni immobili

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3436233A1 (en) * 2016-03-31 2019-02-06 Fundación Imdea Nanociencia Polymeric composites with functional surfaces
WO2020041409A1 (en) * 2018-08-21 2020-02-27 Board Of Trustees Of Michigan State University Biodegradable omniphobic coatings, related articles, and related methods
US20220030874A1 (en) * 2020-07-28 2022-02-03 Nanotech Innovations Corporation Wide spectrum microbicidal and microbiostatic nanoproducts and formulations, preparations, and methods for the use thereof
IT202100012698A1 (it) * 2021-05-17 2022-11-17 Brocco Luca Del Composizione in nano particelle per la conservazione, protezione e disinfezione dei beni immobili

Also Published As

Publication number Publication date
PL445135A1 (pl) 2024-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Verma et al. Super protective anti-bacterial coating development with silica–titania nano core–shells
Krupa et al. Evaluation of tetraethoxysilane (TEOS) sol–gel coatings, modified with green synthesized zinc oxide nanoparticles for combating microfouling
Tian et al. A new hybrid silicone-based antifouling coating with nanocomposite hydrogel for durable antifouling properties
He et al. Self-healing polydimethylsiloxane antifouling coatings based on zwitterionic polyethylenimine-functionalized gallium nanodroplets
Salem et al. Evaluation of the antibiofilm activity of three seaweed species and their biosynthesized iron oxide nanoparticles (Fe3O4-NPs)
Krishnamoorthy et al. Graphene oxide nanopaint
Kumar et al. Bifunctional CuO/TiO2 nanocomposite as nanofiller for improved corrosion resistance and antibacterial protection
Ghattavi et al. Fabrication of antifouling coating based on chitosan-melanin hybrid nanoparticles as sustainable and antimicrobial surface
EP3067394B1 (en) Nonpoisonous paint composition containing organic and inorganic oxidation nanostructures and method for preparing same
Bellotti et al. Tara tannin a natural product with antifouling coating application
Yee et al. Enhanced marine antifouling performance of silver-titania nanotube composites from hydrothermal processing
Karabulut et al. Surface modification of 316L stainless steel with multifunctional locust gum/polyethylene glycol-silver nanoparticles using different coating methods
Whitehead et al. The effect of substratum properties on the survival of attached microorganisms on inert surfaces
Farsinia et al. Antimicrobial waterborne acrylic paint by the additive of graphene nanosheets/silver nanocomposite
WO2022045916A1 (ru) Нанокомпозитные покрытия для защиты объектов подводной и прибрежной инфраструктуры от биообрастания
Tadros et al. Antifouling painting formulations containing green synthesized copper oxide nanoparticles using water extract of Ulva fasciata
Punitha et al. Antifouling activities of β-cyclodextrin stabilized peg based silver nanocomposites
Vijayan et al. Polydopamine functionalised ceria-zirconia nanoparticles embedded water-borne epoxy nanocomposite for anti-biofouling coatings
Dey et al. Development of nano–magnesium oxide modified hybrid resin system for antimicrobial coating
EP4298167B1 (en) Process for preparing an antimicrobial coating composition, antimicrobial coating composition and use thereof to confer antimicrobial properties to the surface of a substrate
PL247979B1 (pl) Kompozyt o aktywności biobójczej oraz sposób jego wytwarzania
CN111808481B (zh) 一种单原子灭藻杀菌水池涂料及其制备方法
Sam et al. Antifouling effects of silver nano particles synthesized from tropical seaweeds
Montoya et al. Evaluation of multifunctional marine coatings enriched with organometallic biocides supported on ZSM-5 zeolite for biofouling prevention
Sivakumar et al. Formulations of chitosan/TiO2/ZnO ternary nanocomposites-based alkyd nanopaint for marine anti-biofouling application