RU2338765C1 - Coating compound with biocidal properties (versions) and method of obtaining nano-structure additive with biocidal properties - Google Patents

Coating compound with biocidal properties (versions) and method of obtaining nano-structure additive with biocidal properties Download PDF

Info

Publication number
RU2338765C1
RU2338765C1 RU2007112815/04A RU2007112815A RU2338765C1 RU 2338765 C1 RU2338765 C1 RU 2338765C1 RU 2007112815/04 A RU2007112815/04 A RU 2007112815/04A RU 2007112815 A RU2007112815 A RU 2007112815A RU 2338765 C1 RU2338765 C1 RU 2338765C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bentonite
nanoparticles
montmorillonite
ions
alkali metal
Prior art date
Application number
RU2007112815/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В чеслав Иванович Беклемышев (RU)
Вячеслав Иванович Беклемышев
Игорь Иванович Махонин (RU)
Игорь Иванович Махонин
Михаил Мефодьевич Афанасьев (RU)
Михаил Мефодьевич Афанасьев
н Ара Аршавирович Абрам (RU)
Ара Аршавирович Абрамян
Владимир Александрович Солодовников (RU)
Владимир Александрович Солодовников
Рафаэль Врамович Вартанов (RU)
Рафаэль Врамович Вартанов
Original Assignee
Вячеслав Иванович Беклемышев
Игорь Иванович Махонин
Михаил Мефодьевич Афанасьев
Ара Аршавирович Абрамян
Владимир Александрович Солодовников
Рафаэль Врамович Вартанов
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 Вячеслав Иванович Беклемышев, Игорь Иванович Махонин, Михаил Мефодьевич Афанасьев, Ара Аршавирович Абрамян, Владимир Александрович Солодовников, Рафаэль Врамович Вартанов filed Critical Вячеслав Иванович Беклемышев
Priority to RU2007112815/04A priority Critical patent/RU2338765C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2338765C1 publication Critical patent/RU2338765C1/en

Links

Landscapes

  • Paints Or Removers (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention pertains to the chemical industry of production of lacquer coating materials, and in particular, to coating compounds with biocidal properties when processing different surfaces of construction products made from metal, wood, concrete etc. and used in different technologies, for example, construction, medicine, ship building etc. The engineering problem of the invention is to design a coating compound with biocidal properties and a method of making a nano-structure additive with biocidal properties. The problem can be solved by making a compound which contains a binding base substance in form of a lacquer coating material or a film forming additive with biocidal properties with nano-sized particles - 0.5-10 wt %. The compound also contains modified bentonite in form of montmorillonite with particle size of 2-500 nm. Ions of alkali metals during modification of bentonite by a solution of silver and/or copper salts are substituted with Ag+ and/or Cu+ ions. The compound can either an additive in form of capsaicine and modified bentonite in form of montmorillonite with particle size of 2-500 nm. Ions of alkali metals during modification of bentonite by a solution of silver and/or copper salts are substituted with Ag+ and/or Cu+ ions and/or during modification of bentonite by a solution of catamine AB ions of alkali metals are substituted with cations of the latter: [CnH2n+1N+(CH3)2CH2C6H5], where n=10-18.
EFFECT: unification of additives with biocidal properties to different types of lacquer coating materials, higher operational reliability of the compound due to improvement of its inactivating biocidal prolonging action on processed surfaces, increased ecological safety and simplification of the process of obtaining nano-size particles of an additive with biocidal properties.
12 cl, 8 ex

Description

Изобретение относится к химической промышленности по производству лакокрасочных материалов, в частности к составам для покрытий, обладающих биоцидными свойствами при обработке различных поверхностей конструкционных изделий, изготовленных из металла, дерева, бетона и т.д., и используемых в различных областях техники, например в строительстве, медицине, судостроительстве и др.The invention relates to the chemical industry for the production of paints and varnishes, in particular to compositions for coatings having biocidal properties in the treatment of various surfaces of structural products made of metal, wood, concrete, etc., and used in various fields of technology, for example, in construction , medicine, shipbuilding, etc.

Используемые в настоящее время лакокрасочные материалы (ЛКМ) традиционно относятся к четырем основным типам: органоразбавляемые, водоразбавляемые, порошковые, радиационно отверждаемые.Currently used paints and varnishes (LKM) traditionally belong to four main types: organically diluted, water-borne, powder, radiation-curable.

Каждый из этих материалов имеет специальное назначение, к особым специфическим особенностям этих материалов относят их биоцидные свойства по предотвращению распространения грибковых бактерий, микроорганизмов на обрабатываемых поверхностях.Each of these materials has a special purpose, their biocidal properties to prevent the spread of fungal bacteria, microorganisms on the treated surfaces are related to the specific characteristics of these materials.

В последнее время разрабатываются различные биоцидные лакокрасочные материалы, обеспечивающие получение покрытий с бактерицидными, вирулицидными, фунгицидными и спороцидными свойствами.Recently, various biocidal coatings have been developed to provide coatings with bactericidal, virucidal, fungicidal and sporocidal properties.

Известно использование в химической промышленности составов для покрытий, в которых в качестве биоцидной добавки используют соединения на основе высокомолекулярных солей полигексаметиленгуанимида (ПГМГ) (см., например, патенты RU №2133256, 1999; №2131897, 1999).It is known to use coating compositions in the chemical industry in which compounds based on the high molecular weight salts of polyhexamethylene guanimide (PHMG) are used as a biocidal additive (see, for example, Patents RU No. 2133256, 1999; No. 2131897, 1999).

Препараты ПГМГ удовлетворяют многим требованиям, предъявляемым к биоцидам для водоразбавляемых ЛКМ. Они эффективны против разнообразных микроорганизмов, хорошо растворяются в воде, не имеют цвета и запаха, устойчивы при хранении, сохраняют в покрытии бактерицидные свойства (см. ст. Воинцева И.И., Скороходова О.Н., Валицкий П.М. и др. «Лак для биоцидных покрытий»//«Лакокрасочные материалы», 3-12, 1999 г.).PHMG preparations satisfy many of the requirements for biocides for water-borne coatings. They are effective against various microorganisms, dissolve well in water, have no color and odor, are stable during storage, retain bactericidal properties in the coating (see Art. Vointseva I.I., Skorokhodova O.N., Valitsky P.M., etc. . "Varnish for biocidal coatings" // "Paints and varnishes", 3-12, 1999).

Однако при введении солей ПГМГ в ЛКМ возникает проблема их совместимости с различными ЛКМ, основами красок и пленкообразователями, поскольку эти соли растворяются в воде и в низших спиртах, но не растворяются в органических растворителях, используемых в рецептурах ЛКМ, что ограничивает возможность их спользования в органоразбавляемых и радиационно отверждаемых ЛКМ, традиционно применяемых в качестве покрытий для подводной части судов, яхт.However, with the introduction of PHMG salts in coatings, there is a problem of their compatibility with various coatings, paint bases and film-forming agents, since these salts are soluble in water and lower alcohols, but not soluble in organic solvents used in coatings, which limits the possibility of their use in organically diluted and radiation-cured coatings, traditionally used as coatings for the underwater part of ships, yachts.

Препараты на основе солей полигексаметиленгуанимида выпускаются в виде концентрированных водных растворов, растворов на основе этилового спирта или порошков. Использование порошкообразных препаратов для приготовления органоразбавляемых составов для покрытий с биоцидными свойствами нецелесообразно вследствие аллергического действия указанного препарата на слизистые и кожу человека, а использование растворов на основе этилового спирта нецелесообразно по технике безопасности, т.к., по мнению ряда специалистов, это может привести к токсическому гепатиту.Preparations based on polyhexamethylene guanimide salts are available in the form of concentrated aqueous solutions, solutions based on ethyl alcohol or powders. The use of powdered preparations for the preparation of organically diluted compositions for coatings with biocidal properties is inappropriate due to the allergic effect of the specified drug on the mucous membranes and human skin, and the use of solutions based on ethyl alcohol is not advisable for safety reasons, since, according to some experts, this can lead to toxic hepatitis.

Вместе с тем в последнее десятилетие в составах для покрытий с биоцидными свойствами успешно применяются наноразмерные металлические частицы - ультрамалые агрегаты металлов диаметром порядка нескольких нанометров (1 нм=10-9 м).At the same time, nanoscale metal particles — ultrafine metal aggregates with a diameter of the order of several nanometers (1 nm = 10 -9 m), have been successfully used in coating compositions with biocidal properties in the last decade.

В большинстве промышленных лакокрасочных материалов в качестве биоцидных добавок используют металлосодержащие композиции на основе таких металлов как олово, свинец, а также ванадий (см., например, патент US №4918147), на основе мышьяка, хрома (см. ж. «Лакокрасочные материалы», 1996 г., 12, с.21).In most industrial paints and varnishes, metal-containing compositions based on metals such as tin, lead, and also vanadium (see, for example, US patent No. 4918147), based on arsenic, chromium (see g. "Paints and varnishes") are used as biocidal additives. , 1996, 12, p.21).

Однако целесообразность использования свинца, олова и других вышеуказанных металлов в красках и так называемых "основах краски" (то есть компоненты краски до добавления пигмента) ограничено из-за соображений токсичности, и особенно в отношении покрытий для обработки поверхностей подводной части судов, т.к. попадание названных металлов в организмы рыб и животных морской фауны приводит к отравляющему воздействию на организм человека.However, the appropriateness of using lead, tin, and the other metals mentioned above in paints and so-called “paint bases” (that is, paint components before pigment is added) is limited due to toxicity considerations, and especially in relation to coatings for surface treatment of underwater parts of ships, because . hit of these metals in the organisms of fish and animals of the marine fauna leads to a toxic effect on the human body.

Вместе с тем давно известна биологическая активность биоцидного действия различных серебросодержащих добавок, широко используемых в различных отраслях промышленности, в том числе в медицине.However, the biological activity of the biocidal action of various silver-containing additives, widely used in various industries, including medicine, has long been known.

Инактивирующее биоцидное действие серебросодержащих добавок подтверждено и при использовании их в составах для покрытий (см. патенты RU №№2195473, 2186810, 2215010, 2215011).The inactivating biocidal effect of silver-containing additives is also confirmed when used in coating compositions (see patents RU No. 2195473, 2186810, 2215010, 2215011).

В изобретении по патенту RU №2195473 в составе для покрытий использована биоцидная добавка на основе фосфата или ацетата полигексаметиленгуанида и препарата, содержащего наноструктурные частицы серебра, диоктилсульфосукцинат натрия, 3,5,7,3,4-пентагидроксифлавон, воду и изооктан.In the invention according to patent RU No. 2195473, a biocidal additive based on polyhexamethylene guanide phosphate or acetate and a preparation containing silver nanostructured particles, sodium dioctyl sulfosuccinate, 3,5,7,3,4-pentahydroxyflavon, water and isooctane were used in the coating composition.

Однако наличие в составе для покрытий солей полигексаметиленгуанида, как уже отмечалось ранее, технологически ограничено используемыми для изготовлений покрытий ЛКМ, основ красок и пленкообразователей, а наличие в биоцидной добавке химических соединений ПАВ, соответственно диоктилсульфосукцината натрия и 3,5,7,3,4-пентагидроксифлавона удорожает и усложняет компонентный состав биоцидного препарата.However, the presence of polyhexamethylene guanide salts in the coating composition is, as already noted, technologically limited by coatings used for the manufacture of coatings, paints and film formers, and the presence of surfactants, sodium dioctyl sulfosuccinate and 3,5,7,3,4- in the biocidal additive pentahydroxyflavone increases the cost and complicates the component composition of the biocidal preparation.

В техническом решении по патенту RU №2215010 в качестве биоцидной добавки в составах для покрытий используют серебросодержащее органическое соединение, предпочтительно стеарат серебра (СН3(СН2)16COOAg или пальмитат серебра CH3(CH2)14COOAg.In the technical solution according to the patent RU No. 2215010, a silver-containing organic compound, preferably silver stearate (CH 3 (CH 2 ) 16 COOAg or silver palmitate CH 3 (CH 2 ) 14 COOAg, is used as a biocidal additive in the coating compositions.

В изобретении по патенту RU №2215011:In the invention according to patent RU No. 2215011:

для водорастворимого ЛКМ с бактерицидными свойствами в качестве биоцида используют соединение [Ag(NH3)2]+, полученное в результате взаимодействия водонерастворимой соли - хлорида серебра с водным раствором аммиака;for water-soluble coatings with bactericidal properties, the compound [Ag (NH 3 ) 2 ] + obtained as a result of the interaction of a water-insoluble salt - silver chloride with aqueous ammonia is used as a biocide;

для спирторастворимого ЛКМ с бактерицидными свойствами в качестве биоцида использовано соединение [AgI2]-, полученное в результате взаимодействия водонерастворимого иодида серебра в спиртовом растворе иодида калия.for alcohol-soluble coatings with bactericidal properties, the compound [AgI 2 ] - , obtained as a result of the interaction of water-insoluble silver iodide in an alcoholic solution of potassium iodide, was used as a biocide.

К существенным недостаткам данных технических решений (патент №№2215010, 2215011) следует, прежде всего, отнести отсутствие унифицированности в химико-физической совместимости названных биоцидных добавок с различными типами лакокрасочных материалов, соответственно органоразбавляемыми, водоразбавляемыми. В техническом решении по патенту RU №2186810, являющемся наиболее близким аналогом к заявляемому техническому решению, предложен состав для покрытий с биоцидными свойствами, в котором в качестве биоцидной добавки используют введенный в лакокрасочный материал металлосодержащий компонент на основе наноструктурных частиц серебра или меди или смеси наноструктурных частиц серебра и меди, с временем жизни не менее трех месяцев в составе и при содержании наноструктурных частиц металла от 2×10-6 до 0,3 молей в 1 кг лакокрасочного материала. Размеры наноструктурных частиц металлов от 2 до 200 нм.The significant disadvantages of these technical solutions (patent No. 2215010, 2215011) include, first of all, the lack of uniformity in the chemical and physical compatibility of the aforementioned biocidal additives with various types of paints and varnishes, respectively, organically diluted, water-borne. In the technical solution according to patent RU No. 2186810, which is the closest analogue to the claimed technical solution, a coating composition with biocidal properties is proposed, in which a metal-containing component based on silver or copper nanostructured particles or a mixture of nanostructured particles introduced into the paintwork material is proposed silver and copper, with a lifetime of at least three months in the composition and with the content of nanostructured metal particles from 2 × 10 -6 to 0.3 moles per 1 kg of paint material. The sizes of nanostructured metal particles are from 2 to 200 nm.

Используемые в составе для покрытия названные металлосодержащие биоцидные добавки унифицированы как в отношении органоразбавляемых, водоразбавляемых, порошковых ЛКМ, их основ и пленкообразующих ЛКМ, которые используют, в том числе, в качестве противогрибковых и противообрастающих покрытий при обработке поверхностей подводной части судов, яхт.The metal-containing biocidal additives used in the coating composition are unified with respect to organosoluble, water-borne, powder coatings, their bases and film-forming coatings, which are used, inter alia, as antifungal and anti-fouling coatings when treating the surfaces of the underwater part of ships and yachts.

Однако известный состав для покрытий, содержащий наноструктурные частицы серебра или меди, имеет существенные недостатки, заключающиеся:However, the known composition for coatings containing nanostructured particles of silver or copper, has significant disadvantages, namely:

в снижении бактерицидной активности состава лакокрасочного материала вследствие существенного изменения структуры биоцидного компонента в результате явления коагуляции наночастиц металла и выпадения их в осадок при хранении ЛКМ, что приводит к снижению эксплуатационной надежности состава покрытия вследствие ухудшения пролонгирующего действия указанных частиц металлов на поверхности раздела фаз вода или воздух - лакокрасочное покрытие;in reducing the bactericidal activity of the composition of the paint and varnish material due to a significant change in the structure of the biocidal component as a result of the coagulation of metal nanoparticles and their precipitation during storage of coatings, which leads to a decrease in the operational reliability of the coating composition due to the deterioration of the prolonged action of these metal particles on the interface of water or air - paintwork;

в затратной части получения наноструктурных металлических частиц серебра, меди, основанных на использовании дорогостоящих химических или физических методов (см., например, патент №2147487, публ. 2000 г.).in the expensive part of obtaining nanostructured metal particles of silver, copper, based on the use of expensive chemical or physical methods (see, for example, patent No. 2147487, publ. 2000).

С учетом этих обстоятельств перед заявителем стояла задача изготовления состава для покрытий с биоцидными свойствами и способа получения наноструктурной добавки с биоцидными свойствами, реализующих технический результат унификации добавки с биоцидными свойствами к различным типам лакокрасочных материалов, повышению эксплуатационной надежности состава за счет улучшения его инактивирующего биоцидного (бактерицидного) пролонгирующего действия на обрабатываемые поверхности, повышения экологической безопасности и упрощения процесса получения наноструктурных частиц добавки с биоцидными свойствами.Given these circumstances, the applicant was faced with the task of manufacturing a composition for coatings with biocidal properties and a method for producing a nanostructured additive with biocidal properties, realizing the technical result of unifying the additive with biocidal properties to various types of paints and varnishes, increasing the operational reliability of the composition by improving its inactivating biocidal (bactericidal ) prolonged action on the treated surfaces, improving environmental safety and simplifying the process and obtaining nanostructured particles of the additive with biocidal properties.

Для решения поставленной технической задачи предложены следующие составы для покрытий с биоцидными свойствами.To solve the technical problem, the following compositions for coatings with biocidal properties are proposed.

Состав для покрытий, содержащий связующую основу в виде лакокрасочного материала или пленкообразующего, имеющего добавку биоцидного действия с наноструктурным размером частиц, в котором, согласно изобретению, в качестве добавки используют 0,5-10 мас.% количества на состав промодифицированного бентонита в форме монтмориллонита с размером частиц 2-500 нм и в которых ионы щелочных металлов при модификации бентонита раствором солей серебра и/или меди замещены на ионы Ag+ и/или Cu+; и дополнительно может быть осуществлена модификация частиц бентонита раствором катамина АБ, и ионы щелочных металлов замещены на катионы последнего: [CnH2n+1N+(CH3)2CH2C6H5], где n=10-18.Composition for coatings containing a binder base in the form of a coating material or film-forming, having a biocidal additive with nanostructured particle size, in which, according to the invention, 0.5-10 wt.% Of the amount of modified bentonite in the form of montmorillonite with a particle size of 2-500 nm and in which alkali metal ions during the modification of bentonite with a solution of silver and / or copper salts are replaced by Ag + and / or Cu + ions; and additionally, bentonite particles can be modified with a solution of catamine AB, and alkali metal ions are replaced by cations of the latter: [C n H 2n + 1 N + (CH 3 ) 2 CH 2 C 6 H 5 ], where n = 10-18.

Состав для покрытий, содержащий связующую основу в виде лакокрасочного материала или пленкообразующего, имеющий добавку биоцидного действия с наноструктурным размером частиц, в котором, согласно изобретению, в качестве добавки используют капсаицин и промодифицированный бентонит в форме монтмориллонита с размером наночастиц 2-500 нм и в которых ионы щелочных металлов при модификации бентонита раствором солей серебра и/или меди замещены на ионы Ag+ и/или Cu+ и/или при модификации бентонита раствором катамина АБ ионы щелочных металлов замещены на катионы последнего [CnH2n+1N+(CH3)2CH2C6H5], где n=10-18, при этом состав имеет следующее содержание компонентов, мас.%:A coating composition comprising a binder base in the form of a paint or film-forming material, having a biocidal additive with a nanostructured particle size, in which, according to the invention, capsaicin and modified bentonite in the form of montmorillonite with a nanoparticle size of 2-500 nm are used and in which alkali metal ions by modification of bentonite with a solution of silver salt and / or copper ions are replaced by Ag + and / or Cu +, and / or sodium bentonite modification catamine AB alkali metal ions substituted us in the last cation [C n H 2n + 1 N + (CH 3) 2 CH 2 C 6 H 5], where n = 10-18, wherein the composition has the following contents, wt.%:

наночастицы модифицированного бентонитаmodified bentonite nanoparticles 0,5-100.5-10 капсаицинcapsaicin 0,001-0,50.001-0.5 вышеуказанная связующая основаthe above binding base остальное.rest.

Согласно изобретению, в качестве добавки используют смесь наночастиц промодифицированного бентонита (монтмориллонит), при этом на одну вес. часть наночастиц промодифицированного бентонита, в котором ионы щелочных металлов замещены на ионы Ag+, используют 0,1-0,5 вес.ч. наночастиц промодифицированного бентонита, в котором ионы щелочных металлов замещены на ионы Cu+.According to the invention, a mixture of nanoparticles of modified bentonite (montmorillonite) is used as an additive, with one weight. part of the modified bentonite nanoparticles, in which alkali metal ions are replaced by Ag + ions, use 0.1-0.5 parts by weight nanoparticles of modified bentonite, in which alkali metal ions are replaced by Cu + ions.

Согласно изобретению, в качестве добавки используют смесь наночастиц промодифицированного бентонита (монтмориллонит), при этом на одну вес. часть наночастиц бентонита, в которых ионы щелочных металлов замещены на ионы Ag+ или Cu+, используют 0,1-0,5 вес.ч. наночастиц промодифицированного бентонита, в котором ионы щелочных металлов замещены на катионы катамина АБ.According to the invention, a mixture of nanoparticles of modified bentonite (montmorillonite) is used as an additive, with one weight. part of the bentonite nanoparticles, in which alkali metal ions are replaced by Ag + or Cu + ions, use 0.1-0.5 parts by weight nanoparticles of modified bentonite, in which alkali metal ions are replaced by cations of catamine AB.

Согласно изобретению, в качестве добавки используют смесь наночастиц промодифицированного бентонита (монтмориллонит), при этом на одну вес. часть наночастиц бентонита, в которых ионы щелочных металлов замещены на ионы Ag+, используют 0,1-0,5 вес.ч. наночастиц промодифицированного бентонита, в котором ионы щелочных металлов замещены на ионы Cu+ и 0,1-0,5 вес.ч. наночастиц промодифицированного бентонита, в котором ионы щелочных металлов замещены на катионы катамина АБ, при весовом соотношении двух последних в смеси наночастиц 1:(0,5-1).According to the invention, a mixture of nanoparticles of modified bentonite (montmorillonite) is used as an additive, with one weight. part of the bentonite nanoparticles, in which alkali metal ions are replaced by Ag + ions, use 0.1-0.5 parts by weight nanoparticles of modified bentonite, in which alkali metal ions are replaced by Cu + ions and 0.1-0.5 parts by weight modified bentonite nanoparticles, in which alkali metal ions are replaced by cations of catamine AB, with a weight ratio of the latter two in a mixture of nanoparticles 1: (0.5-1).

Согласно изобретению, в качестве добавки используют смесь наночастиц промодифицированного бентонита (монтмориллонит) и капсаицин при следующем их весовом соотношении: смесь наночастиц:капсаицин 1:(0,002-1).According to the invention, a mixture of nanoparticles of modified bentonite (montmorillonite) and capsaicin is used as an additive in the following weight ratio: mixture of nanoparticles: capsaicin 1: (0.002-1).

Согласно изобретению, используют наночастицы промодифицированного бентонита (монтмориллонит), не содержащие солей щелочных металлов.According to the invention, use is made of nanoparticles of modified bentonite (montmorillonite) that do not contain alkali metal salts.

Согласно изобретению, в качестве солей серебра используют нитрат серебра.According to the invention, silver nitrate is used as silver salts.

Согласно изобретению, в качестве солей меди используют сульфат меди.According to the invention, copper sulfate is used as copper salts.

Для решения поставленной технической задачи предложены следующие способы получения наноструктурных частиц биоцидной добавки.To solve the technical problem, the following methods are proposed for producing nanostructured particles of a biocidal additive.

Способ получения наноструктурных частиц биоцидной добавки, заключающийся в изготовлении коллоидного раствора порошка бентонита в форме монтмориллонита в водной среде, при этом одну вес.ч. бентонита смешивают с 10-30 вес.ч. 5-15% водного раствора NaCl, выдерживают в этом растворе в течение 10-15 час, промывают, фильтруют для удаления соединений хлора и сушат, а затем полученный полуфабрикат модифицируют, при модификации одну вес. часть полуфабриката смешивают с 10-30 вес.ч. водного или водно-спиртового раствора, имеющего 10-30% концентрацию нитрата серебра (AgNO3) или сульфата меди (CuSO4) или 5-10% концентрацию раствора катамина АБ, полученный коллоидный раствор выдерживают в течение 10-30 час, промывают для удаления солей щелочных металлов, фильтруют и сушат, а затем полученный продукт измельчают с получением наночастиц размерностью 2-500 нм.A method of obtaining nanostructured particles of a biocidal additive, which consists in the manufacture of a colloidal solution of bentonite powder in the form of montmorillonite in an aqueous medium, with one weight.h. bentonite is mixed with 10-30 parts by weight 5-15% aqueous solution of NaCl, kept in this solution for 10-15 hours, washed, filtered to remove chlorine compounds and dried, and then the resulting semi-finished product is modified, one weight is modified. part of the semi-finished product is mixed with 10-30 parts by weight an aqueous or aqueous-alcoholic solution having a 10-30% concentration of silver nitrate (AgNO 3 ) or copper sulfate (CuSO 4 ) or a 5-10% concentration of a solution of catamine AB, the resulting colloidal solution is kept for 10-30 hours, washed to remove alkali metal salts, filtered and dried, and then the resulting product is crushed to obtain nanoparticles with a size of 2-500 nm.

Согласно изобретению, процесс сушки производят при температуре 45-85°С.According to the invention, the drying process is carried out at a temperature of 45-85 ° C.

При реализации заявляемого технического решения обеспечивается:When implementing the proposed technical solution is provided:

создание состава для покрытий с биоцидными свойствами, унифицированного к различным типам лакокрасочных материалов и имеющего эффективную эксплуатационную надежность за счет улучшения инактивирующего биоцидного (бактерицидного) пролонгирующего действия на обрабатываемые поверхности;creation of a composition for coatings with biocidal properties, unified to various types of paints and varnishes and having effective operational reliability by improving the inactivating biocidal (bactericidal) prolonging effect on the treated surfaces;

получение биоцидного компонента, технологически простого в изготовлении и обладающего эффективными биоцидными свойствами.obtaining a biocidal component that is technologically simple to manufacture and has effective biocidal properties.

Инактивирующее биоцидное (бактерицидное) пролонгирующее действие заявляемых составов на обрабатываемые поверхности объясняется:The inactivating biocidal (bactericidal) prolonging effect of the claimed compounds on the treated surface is explained by:

использованием в составе покрытия промодифицированных наночастиц бентонита (монтмориллонит), в «межпакетном» пространстве которых при модификации бентонита щелочные металлы замещены на катионы Ag+ и/или Cu+ и дополнительно катионы катамина АБ, что приводит к реализации процесса блокирования жизнедеятельности одноклеточных (бактерий) и бесклеточных (вирусов) микроорганизмов в «межпакетном» пространстве наночастиц катионами Ag+ и/или Cu+ и дополнительно катионами катамина АБ с одновременным участием другой части этих катионов в активизации реакций ионного обмена при взаимодействии наночастиц с растворами, содержащих катионы металлов заместителей, в результате происходит инактивация биоцидных свойств поверхности раздела фаз: вода или воздух - лакокрасочное покрытие.using modified bentonite nanoparticles (montmorillonite) as a part of the coating, in the “inter-packet” space of which, upon modification of bentonite, alkali metals are replaced by Ag + and / or Cu + cations and, in addition, AB catamine cations, which leads to the implementation of the process of blocking the activity of unicellular (bacteria) and cell-free (viruses) of microorganisms in the “inter-package” space of nanoparticles with Ag + and / or Cu + cations and, in addition, with AB catamine cations with the simultaneous participation of another part of these cations in the activity reactions of ion exchange during the interaction of nanoparticles with solutions containing metal cations of substituents, as a result of inactivation of the biocidal properties of the interface: water or air - paint coating.

Процесс модификации бентонита растворами солей серебра и/или меди и дополнительно катамином АБ и последующее наноструктуирование приводит к образованию характерной структуры наночастиц с послойностью в расположении «пакетов» отрицательно заряженных алюмокислородных и кремнекислородных соединений, «межпакетное» пространство которых обладает высокой сорбционной активностью «впитывания» в себя токсинов, микроорганизмов с одновременным наличием при этом реакций ионного замещения катионов одного металла на катионы других металлов при наличии в «межпакетном» пространстве растворов, содержащих катионы металла-заместителя. Сорбционная активность бентонитов, как следует из анализа уровня техники, широко используются в различных отраслях промышленности, в частности в медицине при разработке различных терапевтических препаратов, в том числе мазей, способных поглощать микробные и тканевые токсины и не присыхающих к ожоговой ране, обеспечивая к ней доступ антибактериального компонента; бентонитовых гелей, используемых, например, в лечебной косметике и обеспечивающих адсорбирующее действие;The process of modifying bentonite with solutions of silver and / or copper salts and additionally with catamine AB and subsequent nanostructuring leads to the formation of a characteristic structure of nanoparticles with layering in the arrangement of “packets” of negatively charged aluminum-oxygen and silicon-oxygen compounds, the “inter-packet” space of which has a high sorption activity of “absorption” into toxins, microorganisms with the simultaneous presence of reactions of ionic substitution of cations of one metal for cations of other metals in the presence in the "inter-packet" space of solutions containing cations of a metal substituent. The sorption activity of bentonites, as follows from the analysis of the prior art, is widely used in various industries, in particular in medicine, in the development of various therapeutic drugs, including ointments that can absorb microbial and tissue toxins and do not dry up to the burn wound, providing access to it antibacterial component; bentonite gels, used, for example, in medical cosmetics and providing an absorbent effect;

совместимостью используемых в составе наночастиц бентонита с различными типами основ красок и пленкообразующих и с различными минералогическими добавками в них, например с каолином, традиционно используемым в различных ЛКМ, в частности, с целью улучшения их цветооптических показателей и укрывистости;the compatibility of the bentonite nanoparticles used with various types of paint and film-forming bases and with various mineralogical additives in them, for example, kaolin traditionally used in various coatings, in particular, with the aim of improving their color-optical properties and hiding power;

способностью наночастиц бентонита к набуханию, что отвечает условиям надежности пролонгирующего действия биоцидного эффекта, вследствие возникающего при этом накопительного процесса поглощения микроорганизмов с последующим блокированием их жизнедеятельности и имеющего место физико-механического явления по постепенному «отслаиванию» одних наночастиц от обрабатываемой поверхности при взаимодействии последней с водной средой, в том числе морской, с возобновлением при этом биоцидной эффективности вновь обнажившихся наночастиц на поверхности раздела фаз: среда - лакокрасочное покрытие;the ability of bentonite nanoparticles to swell, which meets the conditions for the reliability of the prolonged action of the biocidal effect, due to the cumulative absorption of microorganisms resulting in the subsequent blocking of their vital activity and the physical and mechanical phenomenon of the gradual "peeling" of some nanoparticles from the treated surface during the interaction of the latter with water environment, including marine, with the resumption of the biocidal efficiency of the newly exposed nanoparticles by phase separation surfaces: medium - paint and varnish coating;

использованием наночастиц бентонита, имеющих в результате двухэтапной модификации бентонита увеличенное в объеме «межпакетного» пространства количество ионов Ag+ или Cu+ или катионов катамина АБ, что повышает инактивирующие биоцидные (бактерицидные) свойства состава с одновременным пролонгирующем действием их на обрабатываемых поверхностях;the use of bentonite nanoparticles, which, as a result of two-stage modification of bentonite, has an increased amount of Ag + or Cu + ions or AB catamine cations in the volume of “interpacket” space, which increases the inactivating biocidal (bactericidal) properties of the composition with simultaneous prolonging action on the treated surfaces;

синергетическим эффектом инактивации биоцидного действия смеси наночастиц.synergistic effect of inactivation of the biocidal action of a mixture of nanoparticles.

При анализе известного уровня техники не выявлено технических решений с совокупностью признаков, соответствующих заявляемым техническим решениям и реализующих вышеописанный результат пролонгирующего действия биоцидной активности состава с эффективной защитой обрабатываемых поверхностей от различных грибковых бактерий, микроорганизмов, в том числе при использовании заявляемого состава в качестве покрытий для подводной части судов, яхт.In the analysis of the prior art, no technical solutions with a combination of features corresponding to the claimed technical solutions and implementing the above result of the prolonged action of the biocidal activity of the composition with effective protection of the treated surfaces from various fungal bacteria, microorganisms, including when using the inventive composition as coatings for underwater parts of ships, yachts.

Приведенный анализ известного уровня техники свидетельствует о соответствии заявляемого технического решения критериям «новизна», «изобретательский уровень».The above analysis of the prior art indicates that the claimed technical solution meets the criteria of "novelty", "inventive step".

Заявляемые технические решения могут быть промышленно реализованы при получении различных покрытий с биоцидными свойствами, предназначенных для обработки поверхностей конструкционных изделий, изготовленных из металла, дерева, бетона и т.д., и используемых в различных областях техники, например в строительстве, медицине, судостроительстве и др.The claimed technical solutions can be industrially implemented upon receipt of various coatings with biocidal properties intended for surface treatment of structural products made of metal, wood, concrete, etc., and used in various fields of technology, for example, in construction, medicine, shipbuilding and other

Сущность изобретения поясняется рекомендациями относительно выбора сырьевых компонентов для изготовления состава для покрытий с биоцидными свойствами и получения наноструктурной добавки с биоцидными свойствами, примерами составов и результатами испытаний полученного по изобретению состава.The invention is illustrated by recommendations regarding the selection of raw materials for the manufacture of a composition for coatings with biocidal properties and to obtain a nanostructured additive with biocidal properties, examples of compositions and test results obtained according to the invention composition.

Для получения состава для покрытий с биоцидными свойствами и получения наноструктурной добавки с биоцидными свойствами используют готовые к применению товарные продукты, в частности:To obtain a composition for coatings with biocidal properties and to obtain a nanostructured additive with biocidal properties, ready-to-use marketable products are used, in particular:

Бентонитовую глину - монтмориллонит следующей формулыBentonite clay - montmorillonite of the following formula

{3H2O[Na,Mg](0,02-0,14)Ca(0,11-0,3)]0,15-0,39}(Al1,49-1,71Fe0,18-0,44Mg0,04-0,27)2(Si4,0-3,51Al0,49)4(O10,4-9,13OH2,5-1,5)12;{3H 2 O [Na, Mg] (0.02-0.14) Ca (0.11-0.3) ] 0.15-0.39 } (Al 1.49-1.71 Fe 0.18 -0.44 Mg 0.04-0.27 ) 2 (Si 4.0-3.51 Al 0.49 ) 4 (O 10.4-9.13 OH 2.5-1.5 ) 12 ;

нитрат серебра (AgNO3) - легко растворимые в воде бесцветные кристаллы в массе белого цвета;silver nitrate (AgNO 3 ) - colorless crystals readily soluble in water in a mass of white;

сульфат меди (CuSO4) - белый порошок, растворимый в воде;copper sulfate (CuSO 4 ) - a white powder, soluble in water;

натрий хлористый (NaCl) - белый кристаллический порошок, растворимый в воде;sodium chloride (NaCl) - a white crystalline powder, soluble in water;

дистиллированная вода; спирт, предпочтительно изопропанол;distilled water; alcohol, preferably isopropanol;

катамин АБ (ТУ 9392-003-48482528-99) - смесь алкилбензилдиметиламмонийхлоридов формулы [CnH2n+1N+(СН3)2СН2С6Н5]·Cl-, где n=10-18. Бесцветная или желтая прозрачная жидкость растворимая в воде, относящаяся к экологически безопасным бактерицидам, гидрофобизаторам глинистых материалов. Используется для дезинфекции поверхностей в помещениях, посуды, белья, предметов ухода за больными, санитарно-технического оборудования;Catamine AB (TU 9392-003-48482528-99) is a mixture of alkylbenzyldimethylammonium chlorides of the formula [C n H 2n + 1 N + (CH 3 ) 2 CH 2 C 6 H 5 ] · Cl - , where n = 10-18. Colorless or yellow transparent liquid soluble in water, related to environmentally friendly bactericides, water repellents of clay materials. It is used to disinfect surfaces in rooms, dishes, linen, patient care items, sanitary equipment;

капсаицин (ванилиламид 7-метилоктен-5-овой кислоты) формулыcapsaicin (7-methyl-octene-5-oic acid vanillamide) of the formula

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

порошок растворим в воде, в органических растворителях, препарат растительного происхождения биоцидного действия, экологически безопасен.the powder is soluble in water, in organic solvents, a herbal preparation of biocidal action, environmentally friendly.

В качестве товарных продуктов для реализации изобретения были использованы готовые к применению лакокрасочные материалы.Ready-to-use paints and varnishes were used as marketable products for the implementation of the invention.

Органоразбавляемые - масляные и алкидностирольные краски, в которых в качестве пленкообразующего используют смолы масляно-стирольные, алкидностирольные (сополимеры) (ГОСТ 982573), в частности используют:Organo-dilutable - oil and alkyd-styrene paints, in which oil-styrene resins, alkyd-styrene resins (copolymers) are used as film-forming paints (GOST 982573), in particular they use:

пентафталевую алкидную эмаль ПФ-115 (для наружных и внутренних работ). Эмаль ПФ-115 (ГОСТ 6465-76) представляет собой суспензию пигментов и наполнителей в пентафталевом лаке с добавлением сиккатива и растворителей;pentaphthalic alkyd enamel PF-115 (for exterior and interior use). Enamel PF-115 (GOST 6465-76) is a suspension of pigments and fillers in a pentaphthalic varnish with the addition of desiccant and solvents;

Лак ПФ-170 (ГОСТ 15907-70), представляет собой раствор в органических растворителях пентафталевой смолы, модифицированной растительным маслом с добавлением сиккатива;Varnish PF-170 (GOST 15907-70), is a solution in organic solvents of pentaphthalic resin modified with vegetable oil with the addition of desiccant;

лак пентафталевый на основе алкидных смол ПФ-283;pentaphthalic varnish based on alkyd resins PF-283;

эмаль ЭП-525, предназначена для использования покрытий, эксплуатирующихся в условиях повышенной влажности, действия морской воды, ее паров и различных сред. Состав: суспензия пигментов и наполнителей в растворе эпоксидной смолы в смеси органических растворителей;enamel EP-525, is intended for use with coatings operating in conditions of high humidity, the action of sea water, its vapors and various environments. Composition: suspension of pigments and fillers in a solution of epoxy resin in a mixture of organic solvents;

эмаль ХС-436 (ТУ 2313-019-5-43546-2002) - суспензия пигментов и наполнителей в растворе винилового сополимера, модифицированного эпоксидной смолой в органических растворителях, и отвердителя АФ-2(ТУ 2434-511-00203521-1994) или ДТБ-2 (ТУ 6-05-241-224-79). Используется для защиты от коррозии района переменной ватерлинии, надводной и подводной части корпусов судов, включая суда ледового плавания.enamel XC-436 (TU 2313-019-5-43546-2002) - a suspension of pigments and fillers in a solution of a vinyl copolymer modified with epoxy resin in organic solvents and hardener AF-2 (TU 2434-511-00203521-1994) or DTB -2 (TU 6-05-241-224-79). It is used for corrosion protection of the variable waterline area, surface and underwater parts of ship hulls, including ice navigation vessels.

Водоразбавляемые (водоэмульсионные) краски, в которых в качестве пленкообразующего используют водные дисперсии полимеров, в частности используют водно-дисперсионную акриловую краску ВД-АК-101.Water-borne (water-based) paints in which aqueous dispersions of polymers are used as film-forming, in particular, VD-AK-101 water-dispersed acrylic paint is used.

В качестве пленкообразующего используют олифу на основе растительного масла, товарный продукт «Оксоль».As a film-forming agent, a drying oil based on vegetable oil is used, the marketable product is Oksol.

Для получения заявляемого по изобретению состава для покрытий с биоцидными свойствами приготавливают наноструктурные частицы биоцидной добавки, процесс осуществляют предпочтительно в два этапа следующим образом:To obtain the inventive composition for coatings with biocidal properties, nanostructured particles of a biocidal additive are prepared, the process is preferably carried out in two stages as follows:

1 этап - предварительно измельченный до порошкообразного состояния бентонит (монтмориллонит) в количестве 5 г залили 5% водным раствором NaCl, смешивали с приготовлением коллоидного раствора, выдерживали в данном растворе в течение 15 ч с одновременным перемешиванием, осуществляя тем самым дополнительное обогащение бентонита ионами натрия. Затем после процесса активации натрием производили многократную промывку коллоидного раствора бентонита для удаления ионов хлора и последующую фильтрацию через фильтр «белая лента» или на центрифуге. Полезный выход полученного полуфабриката - 4,8 г;Stage 1 - preliminarily powdered bentonite (montmorillonite) in an amount of 5 g was poured with a 5% aqueous NaCl solution, mixed with the preparation of a colloidal solution, kept in this solution for 15 hours while stirring, thereby additionally enriching bentonite with sodium ions. Then, after the sodium activation process, the bentonite colloidal solution was repeatedly washed to remove chlorine ions and then filtered through a white tape filter or in a centrifuge. The useful yield of the obtained semi-finished product is 4.8 g;

2 этап:Stage 2:

Пример А: полученный полуфабрикат (1 этап) высушивали и модифицировали (при красном освещении с учетом светочувствительности AgNO3) 15% водно-спиртовым раствором нитрата серебра (AgNO3). Процесс модификации осуществляли с выдержкой в растворе в течение 20 ч, при перемешивании. Полученный модифицированный полуфабрикат многократно промывали для удаления солей натрия, фильтровали и сушили при температуре 70 - 80°С. Расход водных растворов на обработку 4,8 г полуфабриката составил: полуфабрикат:водный раствор 1:20. После сушки продукт подвергали дисперсионному измельчению с использованием бисерной мельницы. Исследования частиц на электронном микроскопе показали дисперсность их размеров от 5 до 300 нм. Получена готовая к применению биоцидная добавка, в которой ионы щелочных металлов (Na+) в результате реакции ионного обмена замещены на катион металла (Ag+). Полезный выход продукта 4,5 г;Example A: the obtained semi-finished product (stage 1) was dried and modified (under red light, taking into account the photosensitivity of AgNO 3 ) with a 15% aqueous-alcoholic solution of silver nitrate (AgNO 3 ). The modification process was carried out with exposure in solution for 20 hours, with stirring. The obtained modified semi-finished product was repeatedly washed to remove sodium salts, filtered and dried at a temperature of 70 - 80 ° C. The consumption of aqueous solutions for processing 4.8 g of the semi-finished product was: semi-finished product: aqueous solution 1:20. After drying, the product was subjected to dispersion grinding using a bead mill. Examination of particles using an electron microscope showed dispersion of their sizes from 5 to 300 nm. A ready-to-use biocidal additive is obtained in which alkali metal ions (Na + ) are replaced by a metal cation (Ag + ) as a result of the ion exchange reaction. Useful yield 4.5 g;

Пример Б: полученный полуфабрикат (1 этап) высушивали и модифицировали 15% водно-спиртовым раствором сульфата меди (CuSO4), с последующим осуществлением технологического процесса по примеру А. Получена готовая к применению биоцидная добавка, в которой ионы щелочных металлов (Na+) в результате реакции ионного обмена замещены на катион металла (Cu+). Полезный выход продукта 4,5 г;Example B: the obtained semi-finished product (stage 1) was dried and modified with a 15% aqueous-alcoholic solution of copper sulfate (CuSO 4 ), followed by the process of Example A. A biocide additive ready for use was prepared in which alkali metal ions (Na + ) as a result of the ion exchange reaction, they are replaced by a metal cation (Cu + ). Useful yield 4.5 g;

Пример В: полученный полуфабрикат (1 этап) высушивали и модифицировали 5% водно-спиртовым раствором катамина АБ, с последующим осуществлением технологического процесса по примеру А. Получена биоцидная добавка, в которой ионы щелочных металлов (Na+) в результате реакции ионного обмена замещены на катион [CnH2n+1N+(СН3)2СН2С6Н5]. Полезный выход продукта 4,4 г.Example B: the obtained semi-finished product (stage 1) was dried and modified with a 5% aqueous-alcoholic solution of catamine AB, followed by the technological process of Example A. A biocidal additive was obtained in which alkali metal ions (Na + ) are replaced by ion exchange cation [C n H 2n + 1 N + (CH 3 ) 2 CH 2 C 6 H 5 ]. Useful yield 4.4 g.

Используемый во всех примерах водно-спиртовой раствор изготовлен при следующих соотношениях :вода:спирт(изопропанол) 1:(0,5-0,8), предпочтительно использовано соотношение 1:0,75.The water-alcohol solution used in all the examples was prepared in the following ratios: water: alcohol (isopropanol) 1: (0.5-0.8), preferably a ratio of 1: 0.75 was used.

Полученный в результате измельчения (с использованием бисерной мельницы) промодифицированного бентонита продукт во всех вышеуказанных примерах, в основной части своей, имеет дисперсность частиц 5-300 нм, небольшое количество полученных наночастиц имеет размерность 2-3 нм и 350-500 нм. Анализ проведен с использованием микроскопических исследований. При проведении исследований составов с использованием наночастиц в диапазоне их дисперсности 2-500 нм установлено, что указанная размерность наночастиц оптимальна, уменьшение параметров дисперсности наночастиц приведет к удорожанию технологического процесса их получения. Дисперсность наночастиц более 500 нм приведет к существенному изменению поверхностных слоев покрытия с образованием на последнем заметных следов раковин, ямок вследствие имеющего место процесса «отслаивания» наночастиц от обрабатываемой поверхности, взаимодействующей с окружающей средой.The product obtained as a result of grinding (using a bead mill) of modified bentonite in all the above examples, in its main part, has a particle size of 5-300 nm, a small amount of the obtained nanoparticles has a size of 2-3 nm and 350-500 nm. The analysis was performed using microscopic studies. When conducting studies of compositions using nanoparticles in the range of their dispersion of 2-500 nm, it was found that the indicated dimension of the nanoparticles is optimal, a decrease in the dispersion parameters of the nanoparticles will increase the cost of the manufacturing process. The dispersion of nanoparticles of more than 500 nm will lead to a significant change in the surface layers of the coating with the formation on the last of visible traces of shells, pits due to the process of "peeling" of the nanoparticles from the treated surface, interacting with the environment.

Технологический процесс получения наноструктурных частиц биоцидной добавки возможно осуществлять и при изготовлении ее в соответствии с примерами А, Б, В при исключении этапа 1, при этом увеличивают концентрацию используемых растворов с учетом заданных по изобретению пределов.The technological process for the preparation of nanostructured particles of a biocidal additive can be carried out even when it is manufactured in accordance with Examples A, B, C with the exception of step 1, while increasing the concentration of the solutions used, taking into account the limits set according to the invention.

Заданная по изобретению концентрация солей серебра, или меди, или катамина АБ в водном или водно-спиртовом растворителях оптимально соответствует условиям реакции ионного обмена при обработке бентонита. Уменьшение концентрации указанных веществ в растворителях приводит к ухудшению активности получаемого биоцида. Увеличение концентрации указанных веществ (AgNO3, или CuSO4, или катамина АБ) в растворителях увеличивает затратную часть по используемым материалам, при этом химико-физический анализ исследуемых жидкостных остатков после промывки промодифицированного указанными растворами наночастиц бентонита показал наличие в них непрореагировавших солей серебра, меди, катамина АБ.The concentration of silver or copper or catamine AB salts in aqueous or hydroalcoholic solvents as defined by the invention optimally corresponds to the conditions of the ion exchange reaction during the processing of bentonite. A decrease in the concentration of these substances in solvents leads to a deterioration in the activity of the resulting biocide. An increase in the concentration of these substances (AgNO 3 , or CuSO 4, or catamine AB) in solvents increases the cost of the materials used, and the chemical-physical analysis of the studied liquid residues after washing the bentonite nanoparticles modified with the indicated solutions showed the presence of unreacted silver and copper salts in them Catamine AB.

Заданные режимы по технологической выдержке, температурам сушки оптимальны для получения наноструктурных частиц промодифицированного бентонита в соответствии с требованиями их биоцидной активности. Уменьшение названных параметров приводит к ухудшению биоцидной активности наночастиц бентонита и физико-механических свойств их, а увеличение - к повышению затратной части по их изготовлению.Preset modes for technological exposure, drying temperatures are optimal for obtaining nanostructured particles of modified bentonite in accordance with the requirements of their biocidal activity. A decrease in these parameters leads to a deterioration in the biocidal activity of bentonite nanoparticles and their physical and mechanical properties, and an increase leads to an increase in the costly part of their manufacture.

Заявляемый по изобретению состав для покрытий с биоцидными свойствами готовят следующим образом.The inventive composition for coatings with biocidal properties is prepared as follows.

В готовые к применению лакокрасочные материалы вводят изготовленную в соответствии с описанным выше технологическим процессом биоцидную добавку, перемешивают до получения равномерного дисперсионного продукта. Мелкодисперсную смесь смешивают в случае необходимости с различными целевыми добавками, растворителями и пленкообразующими.Biocide additive made in accordance with the above-described technological process is added to ready-to-use paints and varnishes, mixed until a uniform dispersion product is obtained. The finely divided mixture is mixed, if necessary, with various target additives, solvents and film-forming.

Заявляемое по изобретению мас.% содержание наноструктурных частиц биоцидного компонента в составе оптимально по следующим обстоятельствам:The inventive wt.% Content of nanostructured particles of the biocidal component in the composition is optimal due to the following circumstances:

введение в ЛКМ, или в основы красок, или в пленкообразующее заявляемого по изобретению мас.% содержания наночастиц промодицицированного бентонита не приводит к существенному изменению физико-механических свойств получаемых по изобретению составов для покрытий по сравнению с готовыми к применению ЛКМ.the introduction in the paintwork, or in the basis of paints, or in the film-forming claimed by the invention wt.% the content of nanoparticles of promoted bentonite does not lead to a significant change in the physico-mechanical properties of the coating compositions obtained according to the invention compared to ready-to-use coatings.

При сравнительном анализе физико-механических свойств готовых ЛКМ и составов по изобретению установлено, что:In a comparative analysis of the physicomechanical properties of finished coatings and compositions according to the invention, it was found that:

вязкость (с) по вискозиметру ВЗ-246 при Т=20±0,5°С для состава по изобретению, в котором в качестве ЛКМ использована алкидная эмаль ПФ-115 (пример 1) - 116 с, для готовой к применению алкидной эмали ПФ-115 - 114 с; время высыхания (max) при Т=20±2°С для состава по изобретению - 23 час, для алкидной эмали ПФ-115 - 24 час, при этом твердость образуемых названными материалами пленок в обоих случаях по маятниковому прибору (тип М-3) составила 0,23-0,24 условных ед.; укрывистость в обоих случаях - 100-150 г/м2.viscosity (s) according to the VZ-246 viscometer at Т = 20 ± 0.5 ° С for the composition according to the invention, in which PF-115 alkyd enamel (example 1) was used as coatings — 116 s, for the PF alkyd enamel ready for use -115 - 114 s; drying time (max) at T = 20 ± 2 ° C for the composition according to the invention is 23 hours, for alkyd enamel PF-115 - 24 hours, while the hardness of the films formed by these materials in both cases by a pendulum device (type M-3) amounted to 0.23-0.24 conventional units; hiding power in both cases - 100-150 g / m 2 .

Уменьшение мас.% содержания наночастиц биоцидного компонента в составах по изобретению, весовых соотношений используемых смесей наночастиц приводит к ухудшению биоцидной эффективности составов и к нарушению синергетического эффекта по биоцидной эффективности составов, содержащих смеси наночастиц.A decrease in the mass% of the content of nanoparticles of the biocidal component in the compositions according to the invention, the weight ratios of the mixtures of nanoparticles used leads to a deterioration in the biocidal effectiveness of the compositions and to a violation of the synergistic effect on the biocidal effectiveness of the compositions containing mixtures of nanoparticles.

Увеличение указанных параметров приведет к:An increase in these parameters will lead to:

нарушению рекомендуемых норм по мас.% содержанию набухающих агентов в ЛКМ. Как известно, в лакокрасочных материалах традиционно используются различные технологические добавки, являющиеся полезными в композициях ЛКМ, в том числе природные набухающие агенты, например, бентонит, каолин. Известно, что суммарное количество таких добавок в ЛКМ не более чем 20 мас.%, а, в основном, в ЛКМ используют 1 и 5 мас.% набухающих агентов в расчете на общий вес композиции краски;violation of the recommended standards for wt.% the content of swelling agents in the paintwork. As is known, various processing aids are traditionally used in paints and varnishes, which are useful in paint and varnish compositions, including natural swelling agents, for example, bentonite, kaolin. It is known that the total amount of such additives in paints and varnishes is not more than 20 wt.%, But mainly in paints and varnishes use 1 and 5 wt.% Swelling agents based on the total weight of the paint composition;

повышению затратной части на изготовление составов;increase the cost of manufacturing compounds;

ухудшению свойств составов при длительном их хранении. Оптимальный срок хранения составов по изобретению с учетом совместимости используемых в заявляемых составах наночастиц бентонита с различными готовыми к применению ЛКМ, основами красок и пленкообразующими и однородности дисперсионной среды при получении составов определяется сроком хранения ЛКМ. В основном, лакокрасочные материалы хранятся в среднем около 1 года, при соответствующих температурных условиях (не ниже нуля и не выше 30°С).deterioration of the properties of the compositions during prolonged storage. The optimal shelf life of the compositions according to the invention, taking into account the compatibility of the bentonite nanoparticles used in the inventive compositions with various coatings ready for use, the basis of paints and film-forming, and the uniformity of the dispersion medium upon receipt of the compositions, is determined by the shelf life of the coatings. Basically, paints and varnishes are stored on average for about 1 year, under appropriate temperature conditions (not lower than zero and not higher than 30 ° C).

Использование в составе капсаицина при заданном мас.% содержании его в составе способствует снижению затратной части по изготовлению заявляемых составов при оптимальной их бактерицидной, противомикробной активности. Уменьшение или увеличение заданного мас.% содержания указанного компонента нецелесообразно, соответственно, с учетом синергетического эффекта и затратной части на изготовление.The use of capsaicin in the composition at a given wt.% Content in the composition helps to reduce the cost of manufacturing the inventive compositions with their optimal bactericidal, antimicrobial activity. Reducing or increasing the specified wt.% The content of the specified component is impractical, respectively, taking into account the synergistic effect and the cost of manufacturing.

Примеры конкретных составов.Examples of specific formulations.

Пример 1: наностуктурные частицы промодифицированного бентонита (размер наночастиц 5-300 нм), полученные по примеру А, в количестве по 4,5 г смешивали соответственно со 100 г эмали ПФ-115 и со 100 г акриловой краски ВД-АК-101.Example 1: nanostructured particles of modified bentonite (nanoparticle size 5-300 nm), obtained according to example A, in an amount of 4.5 g were mixed respectively with 100 g of enamel PF-115 and 100 g of acrylic paint VD-AK-101.

Мас.% содержание компонентов в составах:Wt.% The content of the components in the compositions:

наночастицы промодифицированного бентонита - 4,5;modified bentonite nanoparticles - 4.5;

эмаль ПФ-115 или акриловая краска ВД-АК-101 - остальное.PF-115 enamel or VD-AK-101 acrylic paint - the rest.

Пример 2: наночастицы промодифицированного бентонита (размер наночастиц 5-300 нм), полученные по примеру А, и наноночастицы промодифицированного бентонита с тем же порядком в размеров наночастиц, полученные по примеру Б, при весовом соотношении соответственно 1 (пример А):0,5 (пример Б), смешивали для получения смеси наночастиц и вводили соответственно в 100 г эмали ЭП-525 и в 100 г акриловой краски ВД-АК-101.Example 2: nanoparticles of modified bentonite (nanoparticle size 5-300 nm), obtained according to example A, and nanoparticles of modified bentonite with the same order in the size of nanoparticles obtained according to example B, with a weight ratio of respectively 1 (example A): 0.5 (example B), mixed to obtain a mixture of nanoparticles and introduced respectively in 100 g of enamel EP-525 and 100 g of acrylic paint VD-AK-101.

Мас.% содержание компонентов в составах:Wt.% The content of the components in the compositions:

Смесь наночастиц промодифицированного бентонита - 4,5;A mixture of modified bentonite nanoparticles - 4.5;

эмаль ЭП-525 или акриловая краска ВД-АК-101 - остальное.enamel EP-525 or acrylic paint VD-AK-101 - the rest.

Пример 3: наночастицы промодифицированного бентонита (размер наночастиц 5-300 нм), полученные по примеру А, наночастицы промодифицированного бентонита с тем же порядком в размерности наночастиц, полученные по примеру Б, при весовом соотношении соответственно 1 (пример А):0,5 (пример Б) и наночастицы промодифицированного бентонита (размер наночастиц 5-300 нм), полученные по примеру В, при весовом соотношении наночастиц бентонита (пример Б) к наночастицам бентонита (пример В) 1:0,5 смешивали для получения смеси наночастиц. Полученную смесь наночастиц промодифицированного бентонита смешивали со 100 г акриловой краски ВД-АК-101.Example 3: nanoparticles of modified bentonite (nanoparticle size 5-300 nm) obtained according to example A, nanoparticles of modified bentonite with the same order in the dimension of nanoparticles obtained according to example B, with a weight ratio of respectively 1 (example A): 0.5 ( Example B) and modified bentonite nanoparticles (nanoparticle size 5-300 nm) obtained according to Example C, with a weight ratio of bentonite nanoparticles (Example B) to bentonite nanoparticles (Example C) 1: 0.5 were mixed to obtain a mixture of nanoparticles. The resulting mixture of modified bentonite nanoparticles was mixed with 100 g of acrylic paint VD-AK-101.

Мас.% содержание компонентов в составе:Wt.% Content of the components in the composition:

Смесь наночастиц промодифицированного бентонита - 4,5;A mixture of modified bentonite nanoparticles - 4.5;

акриловая краска ВД-АК-101 - остальное.acrylic paint VD-AK-101 - the rest.

Пример 4: смесь наночастиц промодифицированного бентонита в соответствии с примером 3 смешивали со 100 г эмали ПФ-115 с добавлением капсаицина.Example 4: a mixture of nanoparticles of modified bentonite in accordance with example 3 was mixed with 100 g of enamel PF-115 with the addition of capsaicin.

Мас.% содержание компонентов в составе:Wt.% The content of the components in the composition:

Смесь наночастиц промодифицированного бентонита - 4,5;A mixture of modified bentonite nanoparticles - 4.5;

капсаицин - 0, 005;capsaicin - 0, 005;

эмаль ПФ-115 - остальное.PF-115 enamel - the rest.

Пример 5: наночастицы промодифицированного бентонита (размер наночастиц 5-300 нм), полученные по примеру А, наноночастицы промодифицированного бентонита с тем же порядком в размерах наночастиц, полученные по примеру Б, при весовом соотношении соответственно 1 (пример А):0,5 (пример Б) и наночастицы промодифицированного бентонита (размер наночастиц 5-300 нм), полученные по примеру В, при весовом соотношении наночастиц бентонита (пример Б) к наночастицам бентонита (пример В) 1:0,5 смешивали для получения смеси наночастиц. Полученные смеси наночастиц промодифицированного бентонита смешивали соответственно со 100 г лака ПФ-170 и со 100 мл олифы (продукт «Оксоль»).Example 5: nanoparticles of modified bentonite (nanoparticle size 5-300 nm) obtained according to example A, nanoparticles of modified bentonite with the same order in the size of nanoparticles obtained according to example B, with a weight ratio of respectively 1 (example A): 0.5 ( Example B) and modified bentonite nanoparticles (nanoparticle size 5-300 nm) obtained according to Example C, with a weight ratio of bentonite nanoparticles (Example B) to bentonite nanoparticles (Example C) 1: 0.5 were mixed to obtain a mixture of nanoparticles. The obtained mixtures of nanoparticles of modified bentonite were mixed, respectively, with 100 g of varnish PF-170 and with 100 ml of varnish (product "Oxol").

Мас.% содержание компонентов в составах:Wt.% The content of the components in the compositions:

Смесь наночастиц промодифицированного бентонита - 4,5;A mixture of modified bentonite nanoparticles - 4.5;

лак ПФ-170 или олифа (продукт «Оксоль») - остальное.varnish PF-170 or drying oil (product "Oxol") - the rest.

Пример 6 и пример 6а соответственно: 100 г готового к применению продукта: эмаль ЭП-525 (пример 6) и 100 г готового к применению продукта: эмаль ХС-436 (пример 6а).Example 6 and example 6a, respectively: 100 g of ready-to-use product: enamel EP-525 (example 6) and 100 g of ready-to-use product: enamel XC-436 (example 6a).

Пример 7: 100 г готового к применению продукта: акриловая краска ВД-АК-101;Example 7: 100 g of ready-to-use product: acrylic paint VD-AK-101;

Пример 8: 100 мл готового к применению продукта: олифа «Оксоль».Example 8: 100 ml of ready-to-use product: Oxol drying oil.

Полученными составами по примерам 1-5, 6, 6а, 7 и 8 обрабатывали поверхности испытываемых образцов.The obtained compositions according to examples 1-5, 6, 6a, 7 and 8 treated the surface of the test samples.

Составами, в которых использованы ЛКМ на основе органоразбавляемых красок, соответственно алкидная эмаль ПФ-115, эмаль ЭП-525 и эмаль ХС-436 формировали покрытия с толщиной слоя до 3 мм на фиберглассовых пластинах.Compositions in which coatings are used based on organo-diluting paints, respectively PF-115 alkyd enamel, EP-525 enamel and HS-436 enamel formed coatings with a layer thickness of up to 3 mm on fiberglass plates.

Составами, в которых использованы ЛКМ на основе водоразбавляемых красок, в частности акриловая краска ВД-АК-101, формировали покрытия с толщиной слоя до 2 мм на панелях, изготовленных с использованием цементно-песчаных смесей (бетон).Compositions using LKM based on water-borne paints, in particular VD-AK-101 acrylic paint, formed coatings with a layer thickness of up to 2 mm on panels made using cement-sand mixtures (concrete).

Составами, в которых использованы ЛКМ на основе пленкообразующих, в частности лак ПФ-170 и товарный продукт «Оксоль», формировали покрытия с толщиной слоя до 2 мм на панелях, изготовленных из древесины.Compositions in which coatings based on film-forming materials were used, in particular PF-170 varnish and the commercial product Oksol, formed coatings with a layer thickness of up to 2 mm on panels made of wood.

Геометрические параметры пластин и панелей - 3×4 (см).The geometric parameters of the plates and panels are 3 × 4 (cm).

Оценку биоцидную эффективности составов для покрытий осуществляли следующим образом.Evaluation of the biocidal effectiveness of the compositions for coatings was carried out as follows.

Испытания проводились в стерильных условиях с использованием простерилизованного оборудования и материалов. Методика контроля стерильности относится к стандартным способам определения микроорганизмов на обрабатываемых поверхностях.The tests were carried out under sterile conditions using sterilized equipment and materials. The sterility control technique refers to standard methods for determining microorganisms on treated surfaces.

Исследуемые образцы с формированными на них покрытиями размещались в простерилизованные пластиковые емкости, в которые наливали дистиллированную (деионизированную) воду. Емкости закрывали стерильной крышкой и оставляли на 24 ч в стерильном боксе.The studied samples with coatings formed on them were placed in sterilized plastic containers into which distilled (deionized) water was poured. The containers were closed with a sterile lid and left for 24 hours in a sterile box.

Осуществляли подготовку мембранных фильтров (мембранные фильтры «Владипор»-ТУ 6-05-1903-81) путем их стерилизации, сушки, стерилизации перед использованием (кипячение в деионизированной воде в течение 10 мин).Membrane filters were prepared (Vladipor-TU 6-05-1903-81 membrane filters) by sterilization, drying, and sterilization before use (boiling in deionized water for 10 min).

Через сутки воду из емкостей через мембранные фильтры сливали. Мембранные фильтры, через которые осуществляли слив воды, размещали в предварительно обработанные чашки Петри (ЧП). Чашки Петри обрабатывали простерилизованным мясопептонным бульоном (МПБ) и рыбопептонным бульоном (РПБ) с рН 7,2-7,4. Толщина слоя охлажденного МПБ и РПБ - 2-3 мм. Каждую ЧП с исследуемым образцом фильтра пронумеровали, фиксировали время и дату и размещали в термостате, производили выдержку при температуре 30-37°С. Время выдержки мембранных фильтров в чашках Петри соответствует 5, 10, 15, 30 (ч).After a day, water from the containers was discharged through membrane filters. Membrane filters through which water was drained were placed in pretreated Petri dishes (PE). Petri dishes were treated with sterilized meat-peptone broth (MPB) and fish-peptone broth (RPB) with a pH of 7.2-7.4. The thickness of the layer of chilled MPB and RPB is 2-3 mm. Each emergency with the studied filter sample was numbered, time and date were fixed and placed in a thermostat, and exposure was carried out at a temperature of 30-37 ° С. The exposure time of membrane filters in Petri dishes corresponds to 5, 10, 15, 30 (h).

Через 5, 10, 15, 30 (ч) выдержки мембранных фильтров в чашках Петри производилась выемка фильтров и последующий микроскопический анализ поверхностей фильтров по количеству колоний микроорганизмов на них.After 5, 10, 15, 30 (h) exposure of the membrane filters in Petri dishes, filters were removed and the microscopic analysis of the surfaces of the filters by the number of colonies of microorganisms on them was performed.

В результате испытаний установлено отсутствие колоний микроорганизмов Staphylococcus aureus, Esherichia coli (E. Coli-индикаторная группа бактерий, указывающая на фекальное загрязнение воды) и дрожжевых клеток Candida utilis после 30 ч выдержки мембранных фильтров, взаимодействовавших с деионизированной водой из пластиковых емкостей, в которые были размещены исследуемые образцы, обработанные составами для покрытий в соответствии с примерами 1-5 по изобретению;The tests revealed the absence of colonies of microorganisms Staphylococcus aureus, Esherichia coli (E. Coli-indicator group of bacteria indicating fecal contamination of water) and Candida utilis yeast cells after 30 hours of exposure of membrane filters interacting with deionized water from plastic containers into which placed test samples treated with coating compositions in accordance with examples 1-5 according to the invention;

наличие колоний микроорганизмов Staphylococcus aureus, Esherichia coli и Candida utilis на поверхности исследуемых мембранных фильтров, взаимодействовавших с деионизированной водой из пластиковых емкостей, в которые были размещены исследуемые образцы, обработанные составами для покрытий в соответствии с примерами 6 и 6а (фиберглассовая пластина с покрытием на основе эмали ЭП-525 и эмали ХС-436) - через 10 ч выдержки для эмали ЭП-525 и через 15 ч выдержки для эмали ХС-436;the presence of colonies of microorganisms Staphylococcus aureus, Esherichia coli and Candida utilis on the surface of the studied membrane filters interacting with deionized water from plastic containers in which the studied samples were placed, treated with coating compositions in accordance with examples 6 and 6a (fiberglass coated plate based enamel EP-525 and enamel XC-436) - after 10 hours exposure for enamel EP-525 and after 15 hours exposure for enamel XC-436;

наличие колоний микроорганизмов Staphylococcus aureus, Esherichia coli и Candida utilis на поверхности исследуемых мембранных фильтров, взаимодействовавших с деионизированной водой из пластиковых емкостей, в которые были размещены исследуемые образцы, обработанные составом для покрытий в соответствии с примерами 7 и 8 - через 5 ч выдержки.the presence of colonies of microorganisms Staphylococcus aureus, Esherichia coli and Candida utilis on the surface of the studied membrane filters, interacting with deionized water from plastic containers, in which the studied samples were placed, treated with the coating composition in accordance with examples 7 and 8 after 5 hours of exposure.

Учитывая, что морская вода является наиболее агрессивной средой в отношении обработанных ЛКМ объектов, производилась оценка составов для определения их биоцидной эффективности по прикрепляемости к обработанным поверхностям биообъектов, в частности животного происхождения как наиболее агрессивных в отношении поверхностей, обработанных ЛКМ. В процессе исследований в пластиковые чашки наливали профильтрованную морскую воду и помещали в них 3-дневные личинки усоногих рачков на циприсовидной стадии. Циприсовидная стадия представляет собой стадию, на которой личинка усоногого рака обладает способностью прикрепляться к поверхностям. После прикрепления к поверхности личинка подвергается метаморфозу, превращаясь в усоногого рака. В чашки с морской водой вносили тестируемые предварительно разбавленные органическим растворителем составы, изготовленные в соответствии с примерами 1-5 на основе эмалей ПФ-115 и ЭП-525, а также состав в соответствии с примером 6а (состав на основе эмали ХС-436 - пример 6а, не содержащий наноструктурных частиц бентонита и капсаицина). После инкубации в течение 24 ч при 30-35°С поверхности чашек оценивали с помощью препаровочной лупы, выявляя количество прикрепившихся на них личинок. Данные о прикрепляемости личинок с учетом общего количества введенных в чашки личинок выражали в виде процента личинок, прикрепившихся ко дну чашки. По результатам исследований установлено:Considering that sea water is the most aggressive environment in relation to objects treated with paintwork materials, compositions were evaluated to determine their biocidal effectiveness in terms of their attachment to treated surfaces of biological objects, in particular of animal origin, as the most aggressive in relation to surfaces treated with paintwork materials. During the research, filtered sea water was poured into plastic cups and 3-day larvae of barnacle copepods were placed in them at the cirp-shaped stage. The cyprisoid stage is the stage at which the larva of the barnacle cancer has the ability to attach to surfaces. After attaching to the surface, the larva undergoes metamorphosis, turning into a barnacle cancer. The test compositions preliminarily diluted with an organic solvent were made into seawater cups made in accordance with Examples 1-5 on the basis of PF-115 and EP-525 enamels, as well as a composition in accordance with Example 6a (composition based on enamel XC-436 - example 6a, containing no nanostructured particles of bentonite and capsaicin). After incubation for 24 hours at 30-35 ° С, the surfaces of the plates were evaluated using a dissecting magnifier, revealing the number of larvae attached to them. The attachment data of the larvae, taking into account the total number of larvae introduced into the cups, was expressed as the percentage of larvae attached to the bottom of the cup. According to the research results it was established:

полное отсутствие прикрепляемости биообъектов (личинок рачков) к поверхностям чашек, в которые были введены составы по изобретению;the complete lack of attachment of biological objects (larvae of crustaceans) to the surfaces of the cups into which the compositions of the invention were introduced;

30% приклепляемость биообъектов (личинок рачков) к поверхностям чашки для состава по примеру 6а.30% adherence of biological objects (larvae of crustaceans) to the surfaces of the cups for the composition according to example 6a.

Для подтверждения эксплуатационной надежности составов по изобретению были проведены сравнительные испытания состава по примеру 4 и состава по примеру 6а. Эксплуатационная надежность исследуемых составов оценивалась при микроскопическом исследовании поверхностей, обработанных указанными составами, по шероховатости, что диагнозирует адгезионную прочность получаемого покрытия.To confirm the operational reliability of the compositions according to the invention, comparative tests of the composition according to example 4 and the composition according to example 6a were carried out. The operational reliability of the investigated compositions was evaluated by microscopic examination of the surfaces treated with the indicated compositions by roughness, which diagnoses the adhesive strength of the resulting coating.

Испытания осуществлялись с использованием металлических цилиндров, имеющих механизм вращения, поверхности цилиндров окрашивали составом по примеру 1 и по примеру 6а. Испытываемые цилиндры размещались в емкости с морской водой (наиболее агрессивная среда в отношении ЛКМ), вращались в этой емкости с постоянной скоростью в течение 10 ч. Испытываемые цилиндры вынимались из емкости и поверхности их исследововались на микроскопическом оборудовании с целью определения на них глубины и высоты впадин шероховатостей, свидетельствующих о нарушении адгезионной прочности исследуемых покрытий. Результаты испытаний показали, что выявленные отклонения по глубине и высоте впадин шероховатостей на поверхностях обоих испытываемых цилиндров совпадают. Приведенные испытания свидетельствует об оптимальности заявляемых составов по мас.% содержанию в них наночастиц промодифицированного бентонита, размерности их, определяющих параметры адгезионной устойчивости заявляемых составов к обрабатываемым поверхностям ввиду отсутствия ускоряющих процессов отслаивания (вымывания) покрытия при взаимодействии его с окружающей средой.The tests were carried out using metal cylinders having a rotation mechanism, the surfaces of the cylinders were painted with the composition according to example 1 and example 6a. The test cylinders were placed in a container with sea water (the most aggressive environment for paintwork materials), rotated in this container at a constant speed for 10 hours. The test cylinders were removed from the tank and their surfaces were examined using microscopic equipment to determine the depth and height of the depressions on them roughness, indicating a violation of the adhesive strength of the investigated coatings. The test results showed that the revealed deviations in the depth and height of the roughness troughs on the surfaces of both test cylinders coincide. The above tests indicate the optimality of the claimed compositions by wt.% The content of modified bentonite nanoparticles in them, their dimensions, which determine the adhesion resistance parameters of the claimed compositions to the treated surfaces due to the absence of accelerating processes of peeling (washing) of the coating when it interacts with the environment.

Приведенные исследования свидетельствуют о надежности инактивирующего биоцидного (бактерицидного) пролонгирующего действия заявляемых по изобретению составов на различные обрабатываемые поверхности, взаимодействующие фазами раздела: лакокрасочное покрытие - вода или вода - воздух.The above studies indicate the reliability of the inactivating biocidal (bactericidal) prolonging action of the compositions of the invention according to the invention on various machined surfaces interacting with the phases of the section: paint coating - water or water - air.

Приведенные исследования также свидетельствуют, что составы по изобретению, содержащие наночастицы бентонита с ионами Ag+, Cu+, катамина АБ, а также состав, содержащий капсаицин, имеют высокую биоцидную эффективность в отношении всех колоний микрооганизмов, при этом наличие в составе капсаицина вследствие его раздражающего действия на биообъекты животного происхождения особенно благоприятно при использовании его в заявляемом составе, предназначенном для покрытий поверхностей, взаимодействующих с такой агрессивной средой, как морская вода.The above studies also indicate that the compositions according to the invention containing nanoparticles of bentonite with ions Ag +, Cu +, catamine AB, as well as a composition containing capsaicin, have high biocidal efficacy against all colonies of microorganisms, while the presence of capsaicin due to its irritating effect on biological objects of animal origin are especially favorable when used in the inventive composition intended for coating surfaces interacting with such an aggressive environment as marine Yes.

Приведенные исследования также свидетельствуют об экологической безопасности составов по изобретению вследствие наличия в них экологически безопасных биоцидных добавок, не оказывающих вредного воздействия на среду, в том числе морскую воду.The above studies also indicate the environmental safety of the compositions according to the invention due to the presence of environmentally friendly biocidal additives that do not have a harmful effect on the environment, including sea water.

Claims (12)

1. Состав для покрытий, содержащий связующую основу в виде лакокрасочного материала или пленкообразующего, добавку биоцидного действия с наноструктурным размером частиц, отличающийся тем, что в качестве добавки он содержит 0,5-10 мас.% количества на состав модифицированного бентонита в форме монтмориллонита с размером наночастиц 2-500 нм и в котором ионы щелочных металлов при модификации бентонита раствором солей серебра и/или меди замещены на ионы Ag+ и/или Cu+.1. A coating composition containing a binder base in the form of a paint or varnish or film-forming material, a biocidal additive with a nanostructured particle size, characterized in that it contains 0.5-10 wt.% The amount of modified bentonite in the form of montmorillonite with with a nanoparticle size of 2-500 nm and in which alkali metal ions are replaced by Ag + and / or Cu + ions upon modification of bentonite with a solution of silver and / or copper salts. 2. Состав для покрытия по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит частицы бентонита в форме монтмориллонита, модифицированные раствором катамина АБ.2. The coating composition according to claim 1, characterized in that it further comprises bentonite particles in the form of montmorillonite modified with a solution of catamine AB. 3. Состав для покрытий, содержащий связующую основу в виде лакокрасочного материала или пленкообразующего, добавку биоцидного действия с наноструктурным размером частиц, отличающийся тем, что в качестве добавки он содержит капсаицин и модифицированный бентонит в форме монтмориллонита с размером наночастиц 2-500 нм, и в котором ионы щелочных металлов при модификации бентонита раствором солей серебра и/или меди замещены на ионы Ag+ и/или Cu+ и/или при модификации бентонита раствором катамина АБ ионы щелочных металлов замещены на катионы последнего: [CnH2n+1N+(CH3)2CH2C6H5], где n=10-18, при следующем содержании компонентов, мас.%:3. A coating composition containing a binder base in the form of a coating material or film-forming, a biocidal additive with a nanostructured particle size, characterized in that it contains capsaicin and modified bentonite in the form of montmorillonite with a nanoparticle size of 2-500 nm, and in which alkali metal ions are replaced by Ag + and / or Cu + ions when modifying bentonite with a solution of silver and / or copper salts and / or when bentonite is modified with a solution of catamine AB, alkali metal ions are replaced by cations after days: [C n H 2n + 1 N + (CH 3 ) 2 CH 2 C 6 H 5 ], where n = 10-18, with the following components, wt.%: наночастицы модифицированного бентонитаmodified bentonite nanoparticles 0,5-10 0.5-10 капсаицинcapsaicin 0,001-0,5 0.001-0.5 вышеуказанная связующая основаthe above binding base остальное rest
4. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве добавки содержит смесь наночастиц модифицированного бентонита в форме монтмориллонита, в которой на одну вес.ч. наночастиц модифицированного бентонита, в котором ионы щелочных металлов замещены на ионы Ag+, приходится 0,1-0,5 вес.ч. наночастиц модифицированного бентонита в форме монтмориллонита, в котором ионы щелочных металлов замещены на ионы Cu+.4. The composition according to claim 1, characterized in that as an additive contains a mixture of nanoparticles of modified bentonite in the form of montmorillonite, in which one weight.h. nanoparticles of modified bentonite, in which alkali metal ions are replaced by Ag + ions, account for 0.1-0.5 parts by weight. modified bentonite nanoparticles in the form of montmorillonite, in which alkali metal ions are replaced by Cu + ions. 5. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве добавки содержит смесь наночастиц модифицированного бентонита в форме монтмориллонита, в котором на одну вес.ч. наночастиц бентонита, в которых ионы щелочных металлов замещены на ионы Ag+ и/или Cu+ приходится 0,1-0,5 вес.ч. наночастиц модифицированного бентонита в форме монтмориллонита, в котором ионы щелочных металлов замещены на катионы катамина АБ.5. The composition according to claim 1, characterized in that as an additive contains a mixture of nanoparticles of modified bentonite in the form of montmorillonite, in which one weight.h. bentonite nanoparticles in which alkali metal ions are replaced by Ag + and / or Cu + ions account for 0.1-0.5 parts by weight modified bentonite nanoparticles in the form of montmorillonite, in which alkali metal ions are replaced by cations of catamine AB. 6. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве добавки он содержит смесь наночастиц модифицированного бентонита в форме монтмориллонита, в которой на одну вес.ч. наночастиц бентонита в форме монтмориллонита, в котором ионы щелочных металлов замещены на ионы Ag+, приходится 0,1-0,5 вес.ч. наночастиц модифицированного бентонита в форме монтмориллонита, в котором ионы щелочных металлов замещены на ионы Cu+, и 0,1-0,5 вес.ч. наночастиц модифицированного бентонита в форме монтмориллонита, в котором ионы щелочных металлов замещены на катионы катамина АБ при весовом соотношении двух последних в смеси наночастиц как 1:(0,5-1).6. The composition according to claim 1, characterized in that as an additive it contains a mixture of nanoparticles of modified bentonite in the form of montmorillonite, in which one weight.h. bentonite nanoparticles in the form of montmorillonite, in which alkali metal ions are replaced by Ag + ions, account for 0.1-0.5 parts by weight. modified bentonite nanoparticles in the form of montmorillonite, in which alkali metal ions are replaced by Cu + ions, and 0.1-0.5 parts by weight modified bentonite nanoparticles in the form of montmorillonite, in which alkali metal ions are replaced by cations of catamine AB at a weight ratio of the latter two in the mixture of nanoparticles as 1: (0.5-1). 7. Состав по п.2, отличающийся тем, что в качестве добавки он содержит смесь наночастиц модифицированного бентонита в форме монтмориллонита и капсаицин при следующем их весовом соотношении: смесь наночастиц:капсаицин как 1:(0,002-1).7. The composition according to claim 2, characterized in that as an additive it contains a mixture of nanoparticles of modified bentonite in the form of montmorillonite and capsaicin in the following weight ratio: mixture of nanoparticles: capsaicin as 1: (0.002-1). 8. Состав по п.1 или 2, отличающийся тем, что используют наночастицы промодифицированного бентонита в форме монтмориллонита, не содержащие солей щелочных металлов.8. The composition according to claim 1 or 2, characterized in that use nanoparticles of modified bentonite in the form of montmorillonite, not containing alkali metal salts. 9. Состав по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве солей серебра используют нитрат серебра.9. The composition according to claim 1 or 2, characterized in that silver nitrate is used as silver salt. 10. Состав по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве солей меди используют сульфат меди.10. The composition according to claim 1 or 2, characterized in that the copper salts used are copper sulfate. 11. Способ получения наноструктурных частиц биоцидной добавки, заключающийся в изготовлении коллоидного раствора порошка бентонита в форме монтмориллонита в водной среде, при этом 1,0 вес.ч. бентонита смешивают с 10-30 вес.ч. 5-15%-ного водного раствора NaCl, выдерживают в этом растворе в течение 10-15 ч, промывают, фильтруют для удаления соединений хлора и сушат, а затем полученный полуфабрикат модифицируют, для этого 1,0 вес.ч. полуфабриката смешивают с 10-30 вес.ч. 10-30%-ного водного или водно-спиртового раствора нитрата серебра AgNO3 или сульфата меди CuSO4 или 5-10%-ного водно-спиртового раствора катамина АБ, далее полученный коллоидный раствор выдерживают в течение 10-30 ч, промывают для удаления солей щелочных металлов, фильтруют и сушат, и полученный продукт измельчают с получением наночастиц размером 2-500 нм.11. A method of producing nanostructured particles of a biocidal additive, which consists in the manufacture of a colloidal solution of bentonite powder in the form of montmorillonite in an aqueous medium, wherein 1.0 wt.h. bentonite is mixed with 10-30 parts by weight 5-15% aqueous NaCl solution, kept in this solution for 10-15 hours, washed, filtered to remove chlorine compounds and dried, and then the resulting semi-finished product is modified, for this 1.0 wt.h. the semi-finished product is mixed with 10-30 parts by weight 10-30% aqueous or aqueous alcoholic solution of silver nitrate AgNO 3 or copper sulfate CuSO 4 or 5-10% aqueous alcoholic solution of catamine AB, then the resulting colloidal solution is kept for 10-30 hours, washed to remove alkali metal salts, filtered and dried, and the resulting product is crushed to obtain nanoparticles with a size of 2-500 nm. 12. Способ получения наноструктурных частиц биоцидной добавки по п.11, отличающийся тем, что процесс сушки производят при температуре 45-85°С.12. The method of producing nanostructured particles of the biocidal additive according to claim 11, characterized in that the drying process is carried out at a temperature of 45-85 ° C.
RU2007112815/04A 2007-04-06 2007-04-06 Coating compound with biocidal properties (versions) and method of obtaining nano-structure additive with biocidal properties RU2338765C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007112815/04A RU2338765C1 (en) 2007-04-06 2007-04-06 Coating compound with biocidal properties (versions) and method of obtaining nano-structure additive with biocidal properties

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007112815/04A RU2338765C1 (en) 2007-04-06 2007-04-06 Coating compound with biocidal properties (versions) and method of obtaining nano-structure additive with biocidal properties

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2338765C1 true RU2338765C1 (en) 2008-11-20

Family

ID=40241290

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007112815/04A RU2338765C1 (en) 2007-04-06 2007-04-06 Coating compound with biocidal properties (versions) and method of obtaining nano-structure additive with biocidal properties

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2338765C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2540478C1 (en) * 2014-02-24 2015-02-10 Общество с ограниченной ответственностью "Уральский центр нанотехнологий" Composition for preparing antimicrobial coating
US10987442B2 (en) 2009-05-07 2021-04-27 Oberthur Fiduciaire Sas Information medium having antiviral properties, and method for making same
US11059982B2 (en) 2010-11-08 2021-07-13 Oberthur Fiduciaire Sas Fluid compositions that can form a coating having antiviral properties

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10987442B2 (en) 2009-05-07 2021-04-27 Oberthur Fiduciaire Sas Information medium having antiviral properties, and method for making same
US11059982B2 (en) 2010-11-08 2021-07-13 Oberthur Fiduciaire Sas Fluid compositions that can form a coating having antiviral properties
RU2540478C1 (en) * 2014-02-24 2015-02-10 Общество с ограниченной ответственностью "Уральский центр нанотехнологий" Composition for preparing antimicrobial coating
WO2015126278A1 (en) * 2014-02-24 2015-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "Уральский центр нанотехнологий" Composition for producing an antimicrobial coating

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3177148B1 (en) Antiseptic product, process for preparing same and its use
JP6423833B2 (en) Composition and method of antibacterial metal nanoparticles
JPS61236702A (en) Fine resin particle having resistance to harmful organism
WO2001050864A1 (en) Antibacterial and mildew-proofing agents and antibactieral and mildew-proofing compositions
RU2407289C1 (en) Nanostructured biocide composition
JPH0428646B2 (en)
TW201542724A (en) Antiviral coating composition
AU2011291395A1 (en) Silver iodate compounds having antimicrobial properties
RU2338765C1 (en) Coating compound with biocidal properties (versions) and method of obtaining nano-structure additive with biocidal properties
JPH06305906A (en) Antibacterial material, antibacterial resin composition, antibacterial synthetic fiber, paper having antibacterial property, antibacterial coating and cosmetic and production of antibacterial material
Sinha et al. Nanotechnology-based solutions for antibiofouling applications: An overview
CN104365668B (en) Environment-friendly long-life is combined anti-fouling material
Wang et al. Quaternary ammonium antimicrobial agents and their application in antifouling coatings: a review
Ejeromedoghene et al. Facile green synthesis of new chitosan-metal nanoparticles as nano-agrofungicide for the preservation of postharvest cherry fruits
JP5704623B2 (en) Anti-Legionella material carrying metal-tropolone complex between inorganic layers
Mallakpour et al. Silver-nanoparticle-embedded antimicrobial paints
EP3474860B1 (en) Antimicrobial compounds and methods of use
JP3475209B2 (en) Antibacterial material, antibacterial resin composition, antibacterial synthetic fiber, antibacterial paper, antibacterial paint, cosmetic, and method for producing antibacterial material
RU2741653C1 (en) Environmentally safe biocide for protective biostable organosilicate coatings
US20230309563A1 (en) Antibacterial composite with instant sterilization capability, and preparation method therefor
Eduok MOFs-Based Systems for Anti-Biofouling Applications
Eduok 23 MOFs-Based Systems for
Martinelli et al. Chitosan-based Biocides for Water Disinfection
JPH03264501A (en) Antinoxious organic powder and antinoxious organic composition containing the same
UA26842U (en) "shumer silver", paintwork material with biocide properties

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090407

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20101010

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130407