RU2581866C2 - Biocidal coating composition - Google Patents
Biocidal coating composition Download PDFInfo
- Publication number
- RU2581866C2 RU2581866C2 RU2014125347/05A RU2014125347A RU2581866C2 RU 2581866 C2 RU2581866 C2 RU 2581866C2 RU 2014125347/05 A RU2014125347/05 A RU 2014125347/05A RU 2014125347 A RU2014125347 A RU 2014125347A RU 2581866 C2 RU2581866 C2 RU 2581866C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- salt
- anionic
- cationic
- water
- content
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D139/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a single or double bond to nitrogen or by a heterocyclic ring containing nitrogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D139/02—Homopolymers or copolymers of vinylamine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D139/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a single or double bond to nitrogen or by a heterocyclic ring containing nitrogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D139/04—Homopolymers or copolymers of monomers containing heterocyclic rings having nitrogen as ring member
- C09D139/08—Homopolymers or copolymers of vinyl-pyridine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D179/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen, with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C09D161/00 - C09D177/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/14—Paints containing biocides, e.g. fungicides, insecticides or pesticides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
- C09D7/60—Additives non-macromolecular
- C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к биоцидным композициям, которые могут найти применение при создании покрытий с биоцидными свойствами, например, на полимерах, стеклах, металлах, бумаге, строительных материалах и т.д.The invention relates to biocidal compositions that may find application in the creation of coatings with biocidal properties, for example, on polymers, glasses, metals, paper, building materials, etc.
Известна биоцидная композиция для получения покрытий, состоящая из полимера и неорганической добавки, в качестве которой она содержит металлическое серебро или его соли (A.J. Taylor, G.A.F. Roberts, F.A. Wood, Powders having contact biocidal properties comprising a polymer and silver, Патент Великобритании № GB 2381749 A).Known biocidal composition for producing coatings consisting of a polymer and an inorganic additive, in which it contains metallic silver or its salts (AJ Taylor, GAF Roberts, FA Wood, Powders having contact biocidal properties a polymer and silver, UK Patent No. GB 2381749 A).
Известна биоцидная композиция, представляющая собой водный раствор смеси, включающей водорастворимый полимер, низкомолекулярный биоцидный препарат (хлоргексидин и его соли) и поверхностно-активное вещество (K.P. Ananthapadmanabhan, K.K. Chan, D.A. Grinstead, C.K. Vincent, A.U.. Gengler, Ultramild antibacterial cleaning composition for frequent use, Патент США №6045817).Known biocidal composition, which is an aqueous solution of a mixture comprising a water-soluble polymer, a low molecular weight biocidal preparation (chlorhexidine and its salts) and a surfactant (KP Ananthapadmanabhan, KK Chan, DA Grinstead, CK Vincent, AU. Gengler, Ultramild antibacterial processing frequent use, US Patent No. 6045817).
Наиболее близкой к заявляемой является известная биоцидная композиция для получения покрытий, состоящая из растворителя (нитрометана), водорастворимого полиэлектролита (N-алкилированного поли-4-винилпиридина) и соли (пара-толуолсульфоната серебра) (V. Sambhy, M.M. MacBride, B.R. Peterson and A. Sen, Silver bromide nanoparticle/polymer composites: Dual action tunable antimicrobial materials, J. Am. Chem. Soc., 128 (2006) 9798-9808) - прототип.Closest to the claimed is a known biocidal composition for producing coatings consisting of a solvent (nitromethane), a water-soluble polyelectrolyte (N-alkylated poly-4-vinylpyridine) and a salt (silver para-toluenesulfonate) (V. Sambhy, MM MacBride, BR Peterson and A. Sen, Silver bromide nanoparticle / polymer composites: Dual action tunable antimicrobial materials, J. Am. Chem. Soc., 128 (2006) 9798-9808) - prototype.
Недостатком известной композиции является ее относительно низкая биоцидная активность.A disadvantage of the known composition is its relatively low biocidal activity.
Задачей изобретения является разработка биоцидной композиции, лишенной вышеуказанного недостатка, и расширение арсенала технических средств, которые могут быть использованы в качестве биоцидной композиции. Техническим результатом изобретения является повышение биоцидной активности композиции.The objective of the invention is the development of a biocidal composition devoid of the above drawback, and the expansion of the arsenal of technical tools that can be used as a biocidal composition. The technical result of the invention is to increase the biocidal activity of the composition.
Предварительно были проведены эксперименты с различными полиэлектролитами (ПЭ), растворителями и солями, в результате которых было выявлено, что указанный технический результат достигается тем, что в известной биоцидной композиции для получения покрытий, состоящей из растворителя, водорастворимого ПЭ и соли, в качестве растворителя она содержит воду, в качестве ПЭ она содержит заряженный ПЭ, являющийся продуктом взаимодействия водосодержащих растворов катионного ПЭ и анионного ПЭ, взятых в соотношении, при котором содержание заряженных звеньев анионного ПЭ составляет от 3 до 30% от содержания заряженных звеньев катионного ПЭ, и в качестве соли она содержит по крайней мере одну водорастворимую соль, выбранную из группы, включающей соль щелочного металла или аммония, или смесь такой соли с солью кальция или магния, при следующем соотношении компонентов, мас. %:Previously, experiments were conducted with various polyelectrolytes (PE), solvents and salts, as a result of which it was found that the specified technical result is achieved by the fact that in the known biocidal composition for producing coatings consisting of a solvent, water-soluble PE and salt, as a solvent it contains water, as PE it contains charged PE, which is the product of the interaction of aqueous solutions of cationic PE and anionic PE, taken in the ratio at which the content of charged x units of anionic PE is from 3 to 30% of the content of charged units of cationic PE, and as a salt it contains at least one water-soluble salt selected from the group comprising an alkali metal or ammonium salt, or a mixture of such a salt with a calcium or magnesium salt , in the following ratio of components, wt. %:
В предлагаемом техническом решении в качестве катионного ПЭ может быть использован любой водорастворимый катионный ПЭ, например, полидиметилдиаллиламмоний хлорид (ПДМДААХ), полигексаметиленгуанидиний хлорид (ПГМГХ), N-алкилированный поли-4-винилпиридин и т.д. Противо-ион у используемого катионного ПЭ может быть любым. В качестве анионного ПЭ можно использовать любой металла или аммония, например, натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы (натрий-КМЦ), соль полиакриловой кислоты, соль полиметакриловой кислоты и т.д. При этом молекулярная масса катионного ПЭ и анионного ПЭ может варьироваться в широких пределах, например, от одного до нескольких тысяч килодальтон (кДа). Нерастворимые в воде полимеры не могут быть использованы в данном техническом решении.In the proposed technical solution, any water-soluble cationic PE can be used as cationic PE, for example, polydimethyldiallylammonium chloride (PDMDAAH), polyhexamethylene guanidinium chloride (PHMHC), N-alkylated poly-4-vinylpyridine, etc. The counter ion of the cationic PE used can be any. As the anionic PE, any metal or ammonium can be used, for example, the sodium salt of carboxymethyl cellulose (sodium CMC), the salt of polyacrylic acid, the salt of polymethacrylic acid, etc. In this case, the molecular weight of cationic PE and anionic PE can vary within wide limits, for example, from one to several thousand kilodaltons (kDa). Water-insoluble polymers cannot be used in this technical solution.
Предлагаемая биоцидная композиция может быть получена путем смешения растворителя - воды, водорастворимого ПЭ - смеси водного раствора катионного ПЭ и водного раствора анионного ПЭ, взятых в соотношении, при котором содержание заряженных звеньев анионного ПЭ составляет от 3 до 30% от содержания заряженных звеньев катионного ПЭ, при общей исходной концентрации ПЭ от 0,1 до 20 мас. %., и по крайней мере одной водорастворимой соли, выбранной из группы, включающей соль щелочного металла или аммония, или смеси такой соли с солью кальция или магния при концентрации соли от 0,01 до 6,0 мас. %. При получении заявленной композиции водорастворимую соль можно вводить в твердом состоянии или в виде ее водного раствора. Соль можно смешивать с водным раствором одного из ПЭ или смешивать ее с водным раствором каждого из ПЭ. Можно к водосодержащему раствору катионного ПЭ добавлять водосодержащий раствор анионного ПЭ или наоборот.The proposed biocidal composition can be obtained by mixing a solvent - water, water-soluble PE - a mixture of an aqueous solution of cationic PE and an aqueous solution of anionic PE, taken in a ratio in which the content of charged units of anionic PE is from 3 to 30% of the content of charged units of cationic PE, with a total initial concentration of PE from 0.1 to 20 wt. %., and at least one water-soluble salt selected from the group comprising an alkali metal or ammonium salt, or a mixture of such a salt with a calcium or magnesium salt at a salt concentration of from 0.01 to 6.0 wt. % Upon receipt of the claimed composition, the water-soluble salt can be introduced in the solid state or in the form of its aqueous solution. Salt can be mixed with an aqueous solution of one of PE or mixed with an aqueous solution of each of PE. It is possible to add an aqueous solution of anionic PE to an aqueous solution of cationic PE, or vice versa.
Для приготовления водосодержащих растворов ПЭ целесообразно использовать дистиллированную воду. При использовании другой воды, например, водопроводной, колодезной и т.д., необходимо учитывать концентрации растворенных в воде солей. Смешение сухих катионного ПЭ и анионного ПЭ или смешение суспензии этих компонентов в органических средах не приводит к образованию продукта.To prepare aqueous solutions of PE, it is advisable to use distilled water. When using other water, for example, tap, well, etc., it is necessary to take into account the concentration of salts dissolved in water. Mixing dry cationic PE and anionic PE or mixing a suspension of these components in organic media does not lead to product formation.
Оптимальное соотношение между заряженными звеньями катионного ПЭ и анионного ПЭ, оптимальная концентрация водорастворимой соли и оптимальная концентрация продукта взаимодействия водных растворов катионного ПЭ и анионного ПЭ были установлены экспериментально. Также экспериментально был установлен перечень используемых водорастворимых солей. Нерастворимые в воде соли не могут быть использованы в предлагаемом техническом решении.The optimal ratio between the charged units of cationic PE and anionic PE, the optimal concentration of water-soluble salt and the optimal concentration of the product of the interaction of aqueous solutions of cationic PE and anionic PE were established experimentally. A list of used water-soluble salts was also experimentally established. Water-insoluble salts cannot be used in the proposed technical solution.
При меньшем, чем заявлено, содержании водорастворимой соли композиция становится негомогенной, что приводит к формированию неоднородного по свойствам покрытия на обрабатываемой поверхности. При большем, чем заявлено, содержании соли композиция также становится негомоненной.When the content of water-soluble salt is lower than stated, the composition becomes inhomogeneous, which leads to the formation of a coating that is heterogeneous in properties on the treated surface. With a higher than stated salt content, the composition also becomes inhomogeneous.
При меньшем, чем заявлено, содержании звеньев анионного ПЭ ухудшается стабильность покрытия, созданного на основе предлагаемой композиции. При большем, чем заявлено, содержании звеньев анионного ПЭ ухудшаются биоцидные свойства композиции.With a lower than stated content of anionic PE units, the stability of the coating created on the basis of the proposed composition is deteriorated. With a larger than stated content of anionic PE units, the biocidal properties of the composition deteriorate.
При меньшей, чем заявлено, концентрации продукта взаимодействия водный растворов катионного ПЭ и анионного ПЭ уменьшается биоцидная активность композиции. При большей, чем заявлено, концентрации продукта взаимодействия не наблюдается увеличение биоцидной активности композиции.At lower than stated concentrations of the product of the interaction of aqueous solutions of cationic PE and anionic PE, the biocidal activity of the composition decreases. At a higher than stated concentration of the interaction product, no increase in the biocidal activity of the composition is observed.
Массовую пропорцию между исходными анионным и катионным ПЭ можно определить расчетным путем, исходя из общей исходной их концентрации, требуемого соотношения противоположно заряженных звеньев ПЭ и молекулярной массы заряженных звеньев катионного ПЭ и анионного ПЭ. Приводим пример расчета массовой пропорции для катионного полиэлектролита ПДМДААХ с молекулярной массой заряженного звена 162 дальтона(Да) и анионного ПЭ, натриевой соли полиакриловой кислоты (натрий-ПАК) с молекулярной массой заряженного звена 94 Да. Для получения из них требуемого продукта с содержанием отрицательно заряженных звеньев натрий-ПАК 25% необходимо брать натрий-ПАК и ПДМДААХ в соотношении (0,25×94)/162 соответственно, то есть 23,5/162. Таким образом, массовое содержание натрий-ПАК составит 23,5/(23,5+162)=23,5/185,5=0,127, или 12,7% от общей исходной массы ПЭ, а содержание ПДМДААХ будет составлять 87,3% от общей исходной массы ПЭ. Отсюда следует, что для получения, например, 10.000 г состава с 5%-ной общей исходной концентрацией ПЭ необходимо взять натрий-ПАК в количестве 500×0,127=63,5 г и ПДМДААХ в количестве 500-63,5=436,5 г. В ходе образования продукта взаимодействия водосодержащих растворов катионного ПЭ и анионного ПЭ в системе в результате взаимодействия высвобождающихся противоионов хлора и натрия будет образовываться соль NaCl. Количество этой соли будет равно массе анионного ПЭ, звенья которого взяты в недостатке (63,5 г), умноженной на молекулярную массу NaCl (58,5 Да) и деленной на молекулярную массу заряженного звена этого ПЭ, то есть на 94 Да. Таким образом, в ходе получения композиции образуется (63,5×58,5)/94=39,5 г NaCl или 0,395 мас. %. Масса продукта взаимодействия водосодержащих растворов катионного ПЭ и анионного ПЭ будет равна общей исходной массе ПЭ за вычетом количества образовавшейся соли, то есть 500-39,5=460,5 г или 4,605 мас. %. Если вышеуказанный состав получать при концентрации первоначально вводимой соли NaCl, например, 0,05 мас. %, то суммарное содержание соли в композиции будет равно 0,395+0,05=0,445 мас. %. Таким образом, будет получено 10.000 г композиции с содержанием продукта взаимодействия водосодержащих растворов катионного ПЭ и анионного ПЭ 4,605 мас. %, содержанием водорастворимой соли NaCl 0,445 мас. % и содержанием воды 94,95 мас. %. Для получения составов другой рецептуры необходимо произвести соответствующий расчет.The mass proportion between the initial anionic and cationic PE can be determined by calculation, based on their total initial concentration, the required ratio of oppositely charged PE units and the molecular weight of the charged units of cationic PE and anionic PE. We give an example of calculating the mass proportion for the PDMDAAH cationic polyelectrolyte with a molecular mass of a charged unit of 162 daltons (Da) and anionic PE, a sodium salt of polyacrylic acid (sodium-PAA) with a molecular mass of a charged unit of 94 Da. To obtain the desired product from them with the content of negatively charged sodium-PAA units of 25%, it is necessary to take sodium-PAA and PDMDAAH in the ratio (0.25 × 94) / 162, respectively, i.e. 23.5 / 162. Thus, the mass content of sodium PAA will be 23.5 / (23.5 + 162) = 23.5 / 185.5 = 0.127, or 12.7% of the total initial mass of PE, and the content of PDMDAAH will be 87.3 % of the total initial mass of PE. It follows that, for example, to obtain 10,000 g of a composition with a 5% total initial PE concentration, it is necessary to take sodium PAA in the amount of 500 × 0.127 = 63.5 g and PDMDAAH in the amount of 500-63.5 = 436.5 g During the formation of the product of the interaction of aqueous solutions of cationic PE and anionic PE in the system, the NaCl salt will form as a result of the interaction of the released counterions of chlorine and sodium. The amount of this salt will be equal to the mass of anionic PE, the units of which are taken in deficiency (63.5 g), multiplied by the molecular weight of NaCl (58.5 Da) and divided by the molecular weight of the charged unit of this PE, that is, 94 Da. Thus, during the preparation of the composition, (63.5 × 58.5) / 94 = 39.5 g of NaCl or 0.395 wt. % The mass of the product of the interaction of aqueous solutions of cationic PE and anionic PE will be equal to the total initial mass of PE minus the amount of salt formed, i.e. 500-39.5 = 460.5 g or 4.605 wt. % If the above composition is obtained at a concentration of the initially introduced NaCl salt, for example, 0.05 wt. %, the total salt content in the composition will be equal to 0.395 + 0.05 = 0.445 wt. % Thus, it will be obtained 10,000 g of a composition containing the product of the interaction of aqueous solutions of cationic PE and anionic PE 4.605 wt. %, the content of water-soluble salt of NaCl 0.445 wt. % and water content of 94.95 wt. % To obtain the compositions of another formulation, it is necessary to make an appropriate calculation.
Наличие в композиции именно продукта взаимодействия водосодержащих растворов катионного ПЭ и анионного ПЭ, а не просто механической смеси растворенных вышеназванных полимеров подтверждается результатами следующих экспериментов. В соответствии с формулой изобретения готовят продукт взаимодействия водосодержащих растворов катионного ПЭ и анионного ПЭ в водном растворе соли NaCl. Помещают полученный образец в ячейку ультрацентрифуги и подбирают скорость вращения ротора ультрацентрифуги таким образом, чтобы обеспечить количественное (полное) осаждение продукта. Убеждаются в том, что надосадочная жидкость (супернатант) не содержит ни свободного катионного ПЭ, ни свободного анионного ПЭ. После этого проводят два контрольных эксперимента: в первом центрифугируют раствор катионного ПЭ в водном растворе соли, во втором - водный раствор анионного ПЭ в водном растворе соли. Концентрации ПЭ в контрольных экспериментах берут равными концентрации этих компонентов при формировании продукта. Центрифугирование растворов по отдельности взятых ПЭ проводят при той же скорости вращения ротора, при которой наблюдалось полное осаждение продукта. При этом убеждаются, что в указанных условиях ни отдельно взятый катионный ПЭ, ни отдельно взятый анионный ПЭ не осаждаются из раствора. Совокупность полученных результатов однозначно свидетельствует о том, что смешение водосодержащих растворов катионного ПЭ и анионного ПЭ при заявленном в формуле изобретения соотношении противоположно заряженных звеньев ПЭ сопровождается образованием нового продукта, в который количественно входят оба ПЭ.The presence in the composition of precisely the product of the interaction of aqueous solutions of cationic PE and anionic PE, and not just a mechanical mixture of dissolved above polymers, is confirmed by the results of the following experiments. In accordance with the claims, a product of the interaction of aqueous solutions of cationic PE and anionic PE in an aqueous solution of NaCl salt is prepared. The resulting sample is placed in an ultracentrifuge cell and the rotational speed of the ultracentrifuge rotor is selected in such a way as to ensure quantitative (complete) precipitation of the product. Ensure that the supernatant (supernatant) contains neither free cationic PE nor free anionic PE. After this, two control experiments are carried out: in the first, a solution of cationic PE in an aqueous salt solution is centrifuged, in the second - an aqueous solution of anionic PE in an aqueous salt solution. The concentration of PE in the control experiments is taken equal to the concentration of these components during the formation of the product. The solutions are individually centrifuged at PE at the same rotor speed at which complete precipitation of the product was observed. At the same time, it is ascertained that under the indicated conditions neither a single cationic PE nor a single anionic PE precipitates from solution. The totality of the results clearly indicates that the mixing of aqueous solutions of cationic PE and anionic PE when the ratio of oppositely charged PE units stated in the claims is accompanied by the formation of a new product, which quantitatively includes both PEs.
Следует отметить, что поскольку при получении продукта катионный ПЭ берется в избытке по отношению к анионному ПЭ, то полученный продукт всегда будет являться заряженным.It should be noted that since upon receipt of the product cationic PE is taken in excess with respect to anionic PE, the resulting product will always be charged.
Данный продукт является интерполиэлектролитным комплексом, однако точно описать его строение и состав не представляется возможным.This product is an interpolyelectrolyte complex, however, it is not possible to accurately describe its structure and composition.
Особо следует отметить, что в данном изобретении мы заявляем истинный состав биоцидной композиции, а не перечень отдельных компонентов необходимых для получения такой композиции.It should be especially noted that in this invention we declare the true composition of the biocidal composition, and not a list of the individual components necessary to obtain such a composition.
Примеры получения заявленной композиции приведены ниже. Во всех примерах проверку биоцидных свойств композиции проводят в соответствии с нормативными документами: «Методы испытаний дезинфекционных средств для оценки их эффективности и безопасности», Москва, 1998 г. и «Нормативные показатели безопасности и эффективной дезинфекции средств, подлежащих контролю при проведении обязательной сертификации №01-12/75-97». В качестве тест-объектов используют стекло и керамику, обсемененные тест-микроорганизмами.Examples of the preparation of the claimed composition are given below. In all examples, the verification of the biocidal properties of the composition is carried out in accordance with regulatory documents: “Methods of testing disinfectants to assess their effectiveness and safety”, Moscow, 1998 and “Normative indicators of safety and effective disinfection of agents to be controlled during mandatory certification No. 01 -12 / 75-97. " Glass and ceramics seeded with test microorganisms are used as test objects.
В качестве тест-микроорганизмов используют бактерии Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Candida albicans и Trichophyton gypseum и грибы Mycobacterium B5. Биоцидную композицию равномерно распределяют на поверхности стеклянных или керамических пластинок с помощью шпателя. После высушивания пластинок на воздухе в течение 60 мин на их поверхности наносят культуры микроорганизмов с плотностью обсеменения (2,1±0,3)×105 колоний образующих единиц (КОЕ)/см2. После выдерживания образцов в течение 60 мин подсчитывают количество микроорганизмов N(КОЕ)/см2.The bacteria Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Candida albicans and Trichophyton gypseum and Mycobacterium B 5 fungi are used as test microorganisms. The biocidal composition is evenly distributed on the surface of glass or ceramic plates with a spatula. After drying the plates in air for 60 minutes, cultures of microorganisms with a seeding density of (2.1 ± 0.3) × 10 5 colonies of forming units (CFU) / cm 2 are applied on their surface. After keeping the samples for 60 min, the number of microorganisms N (CFU) / cm 2 is counted.
Преимущества заявленной биоцидной композиции иллюстрируют следующие примеры.The advantages of the claimed biocidal composition are illustrated by the following examples.
Пример 1.Example 1
В трех химических стаканах готовят различные растворы в дистиллированной воде. В первом стакане растворяют 127,06 г катионного полиэлектролита ПДМДААХ в 500 г воды. Во втором стакане готовят раствор 72,94 г анионного ПЭ натрий-КМЦ в 270 г воды. В третьем стакане растворяют смесь 0,05 г CaCl3 и 0,05 г NaCl в 29,9 г воды. Содержимое третьего стакана переливают при перемешивании во второй стакан, после чего полученную смесь переносят в первый стакан и перемешивают. При получении композиции общая исходная концентрация ПЭ составляет 20,0 мас. %, и ПЭ взяты в соотношении, при котором содержание звеньев анионного ПЭ составляет 25% от содержания звеньев катионного ПЭ.In three beakers, various solutions are prepared in distilled water. In a first beaker, 127.06 g of cationic PDMDAAH polyelectrolyte is dissolved in 500 g of water. In a second beaker, a solution of 72.94 g of anionic PE sodium-CMC in 270 g of water is prepared. In a third glass, a mixture of 0.05 g of CaCl 3 and 0.05 g of NaCl in 29.9 g of water is dissolved. The contents of the third glass are poured with stirring into the second glass, after which the resulting mixture is transferred to the first glass and mixed. Upon receipt of the composition, the total initial concentration of PE is 20.0 wt. %, and PE are taken in the ratio at which the content of anionic PE units is 25% of the content of cationic PE units.
Получают 1.000 г гомогенной композиции, в которой содержание заряженного ПЭ, являющегося продуктом взаимодействия водосодержащих растворов катионного ПЭ и анионного ПЭ, составляет 18,79 мас. %, содержание водорастворимой соли (смеси CaCl2 и NaCl) равно 1,22 мас. %, содержание воды равно 79,99 мас. %. Наличие в композиции продукта взаимодействия водосодержащих растворов катионного ПЭ и анионного ПЭ доказывают методом ультрацентрифугирования. Биоцидные свойства композиции приведены в таблице.Obtain 1.000 g of a homogeneous composition in which the content of charged PE, which is the product of the interaction of aqueous solutions of cationic PE and anionic PE, is 18.79 wt. %, the content of water-soluble salt (a mixture of CaCl 2 and NaCl) is equal to 1.22 wt. %, water content is 79.99 wt. % The presence in the composition of the product of the interaction of aqueous solutions of cationic PE and anionic PE is proved by ultracentrifugation. The biocidal properties of the composition are shown in the table.
Пример 2.Example 2
Смешивают 1740 г K2SO4 с 7.000 г раствора анионного ПЭ калиевой соли полиакриловой кислоты в дистиллированной воде, содержащего 0,19 г полимера. Затем полученный раствор смешивают с 1260 г водного раствора катионного ПЭ поли-N-этил-4-винилпиридиний хлорида (ПВП-хлор), содержащего 9, 81 г полимера. При этом общая исходная концентрация ПЭ составляет 0,1 мас. %, и ПЭ взяты в соотношении, при котором содержание звеньев анионного ПЭ составляет 3% от содержания звеньев катионного ПЭ. Получают 10.000 г гомогенной композиции, в которой содержание заряженного ПЭ, являющегося продутом взаимодействия водосодержащих растворов катионного ПЭ и анионного ПЭ, составляет 0,099 мас. %, содержание водорастворимой соли (смеси K2SO4 и KCl) равно 17,40 мас. % и содержание воды равно 82,501 мас. %. Наличие в композиции продукта взаимодействия водосодержащих растворов катионного ПЭ и анионного ПЭ доказывают методом ультрацентрифугирования. Биоцидные свойства композиции приведены в таблице.1740 g of K 2 SO 4 are mixed with 7.000 g of a solution of anionic PE potassium salt of polyacrylic acid in distilled water containing 0.19 g of polymer. Then, the resulting solution was mixed with 1260 g of an aqueous solution of cationic PE poly-N-ethyl-4-vinylpyridinium chloride (PVP-chlorine) containing 9, 81 g of polymer. Moreover, the total initial concentration of PE is 0.1 wt. %, and PE are taken in the ratio at which the content of anionic PE units is 3% of the content of cationic PE units. Obtain 10,000 g of a homogeneous composition in which the content of charged PE, which is the product of the interaction of aqueous solutions of cationic PE and anionic PE, is 0.099 wt. %, the content of water-soluble salt (a mixture of K 2 SO 4 and KCl) is 17.40 wt. % and the water content is 82.501 wt. % The presence in the composition of the product of the interaction of aqueous solutions of cationic PE and anionic PE is proved by ultracentrifugation. The biocidal properties of the composition are shown in the table.
Пример 3.Example 3
Смешивают 0,05 г MgCl2 и 0,10 г NH4Cl с 300,0 г раствора анионного ПЭ аммониевой соли полиакриловой кислоты в дистиллированной воде, содержащего 26,2 г полимера. Затем к полученному раствору добавляют 699,85 г. водного раствора катионного полиэлектролита ПГМГХ, содержащего 173,8 г полимера. При этом общая исходная концентрация ПЭ составляет 20,0 мас. %, и ПЭ взяты в соотношении, при котором содержание звеньев анионного ПЭ составляет 30% от содержания звеньев катионного ПЭ. Получают 1.000 г гомогенной композиции, в которой содержание заряженного ПЭ, являющегося продуктом взаимодействия водосодержащих растворов катионного ПЭ и анионного ПЭ, составляет 18,43 мас. %, содержание водорастворимой соли (смеси MgCl2 и NH4Cl) равно 1,59 мас. % и содержание воды равно 79,98 мас. %. Наличие в композиции продукта взаимодействия водосодержащих растворов катионного ПЭ и анионного ПЭ доказывают методом ультрацентрифугирования. Биоцидные свойства композиции приведены в таблице.0.05 g of MgCl 2 and 0.10 g of NH 4 Cl are mixed with 300.0 g of a solution of anionic PE ammonium salt of polyacrylic acid in distilled water containing 26.2 g of polymer. Then, 699.85 g of an aqueous solution of cationic polyelectrolyte PHMHC containing 173.8 g of polymer is added to the resulting solution. Moreover, the total initial concentration of PE is 20.0 wt. %, and PE are taken in the ratio at which the content of anionic PE units is 30% of the content of cationic PE units. 1.000 g of a homogeneous composition are obtained in which the content of charged PE, which is the product of the interaction of aqueous solutions of cationic PE and anionic PE, is 18.43 wt. %, the content of water-soluble salt (a mixture of MgCl 2 and NH 4 Cl) is equal to 1.59 wt. % and water content equal to 79.98 wt. % The presence in the composition of the product of the interaction of aqueous solutions of cationic PE and anionic PE is proved by ultracentrifugation. The biocidal properties of the composition are shown in the table.
Пример 4.Example 4
Смешивают 10,0 г Na2SO4 с 300,0 г раствора анионного ПЭ натриевой соли полиакриловой кислоты в дистиллированной воде, содержащего 8,08 г полимера. Затем полученный раствор добавляют к 690,0 г водного раствора катионного ПЭ поли-N-этил-4-винилпиридиний бромида, содержащего 91,92 г полимера и 4,2 г Na2SO4. При этом общая исходная концентрация ПЭ составляет 10,0 мас. %, и ПЭ взяты в соотношении, при котором содержание звеньев анионного ПЭ составляет 20% от содержания звеньев катионного ПЭ. Получают 1.000 г гомогенной композиции, в которой содержание заряженного ПЭ, являющегося продуктом взаимодействия водосодержащих растворов катионного ПЭ и анионного ПЭ, составляет 9,01 мас. %, содержание водорастворимой соли (смеси Na2SO4 и NaBr) равно 2,41 мас. % и содержание воды равно 88,58 мас. %. Наличие в композиции продукта взаимодействия водосодержащих растворов катионного ПЭ и анионного ПЭ доказывают методом ультрацентрифугирования. Биоцидные свойства композиции приведены в таблице.10.0 g of Na 2 SO 4 are mixed with 300.0 g of a solution of anionic PE sodium salt of polyacrylic acid in distilled water containing 8.08 g of polymer. Then, the resulting solution was added to 690.0 g of an aqueous solution of cationic PE poly-N-ethyl-4-vinylpyridinium bromide containing 91.92 g of polymer and 4.2 g of Na 2 SO 4 . Moreover, the total initial concentration of PE is 10.0 wt. %, and PE are taken in the ratio at which the content of anionic PE units is 20% of the content of cationic PE units. 1.000 g of a homogeneous composition are obtained in which the content of charged PE, which is the product of the interaction of aqueous solutions of cationic PE and anionic PE, is 9.01 wt. %, the content of water-soluble salt (a mixture of Na 2 SO 4 and NaBr) is 2.41 wt. % and the water content is 88.58 wt. % The presence in the composition of the product of the interaction of aqueous solutions of cationic PE and anionic PE is proved by ultracentrifugation. The biocidal properties of the composition are shown in the table.
Пример 5.Example 5
Смешивают 3,85 г KCl и 2,2 г NaCl с 800 г раствора катионного полиэлектролита ПДМДААХ в дистиллированной воде, содержащего 136,35 г полимера. Затем полученный раствор смешивают с 194,15 г водного раствора анионного ПЭ натриевой соли полиметакриловой кислоты, содержащего 13,65 г полимера. При этом общая исходная концентрация ПЭ составляет 15,0 мас. %, и ПЭ взяты в соотношении, при котором содержание звеньев анионного ПЭ составляет 15% от содержания звеньев катионного ПЭ. Получают 1.000 г гомогенной композиции, в которой содержание заряженного ПЭ, являющегося продуктом взаимодействия водосодержащих растворов катионного ПЭ и анионного ПЭ, составляет 14,26 мас. %, содержание водорастворимой соли (смеси NaCl и KCl) равно 1,32 мас. % и содержание воды равно 84,42 мас. %. Наличие в композиции продукта взаимодействия водосодержащих растворов катионного ПЭ и анионного ПЭ доказывают методом ультрацентрифугирования. Биоцидные свойства композиции приведены в таблице.3.85 g of KCl and 2.2 g of NaCl are mixed with 800 g of a solution of cationic polyelectrolyte PDMDAAH in distilled water containing 136.35 g of polymer. Then, the resulting solution was mixed with 194.15 g of an aqueous solution of anionic PE sodium salt of polymethacrylic acid containing 13.65 g of polymer. Moreover, the total initial concentration of PE is 15.0 wt. %, and PE are taken in the ratio at which the content of anionic PE units is 15% of the content of cationic PE units. Obtain 1.000 g of a homogeneous composition in which the content of charged PE, which is the product of the interaction of aqueous solutions of cationic PE and anionic PE, is 14.26 wt. %, the content of water-soluble salt (a mixture of NaCl and KCl) is equal to 1.32 wt. % and the water content is 84.42 wt. % The presence in the composition of the product of the interaction of aqueous solutions of cationic PE and anionic PE is proved by ultracentrifugation. The biocidal properties of the composition are shown in the table.
Пример 6.Example 6
Смешивают 0,50 г NH4Cl и 0.04 г KCl с 100,0 г раствора анионного ПЭ - калиевой соли полиметакрилвой кислоты в дистиллированной воде, содержащего 6,8 г полимера. Затем полученный раствор добавляют к 899,46 г водного раствора катионного полиэлектролита ПВП-хлор, содержащего 93,2 г полимера. При этом общая исходная концентрация ПЭ составляет 10,0 мас. %, и ПЭ взяты в соотношении, при котором содержание звеньев анионного ПЭ составляет 10% от содержания звеньев катионного ПЭ. Получают 1.000 г гомогенной композиции, в которой содержание заряженного ПЭ, являющегося продуктом взаимодействия водосодержащих растворов катионного ПЭ и анионного ПЭ, составляет 9,59 мас. %, содержание водорастворимой соли (смеси NH4Cl и KCl) равно 0,46 мас. % и содержание воды равно 89,95 мас. %. Наличие в композиции продукта взаимодействия водосодержащих растворов катионного ПЭ и анионного ПЭ доказывают методом ультрацентрифугирования. Биоцидные свойства композиции приведены в таблице.0.50 g of NH 4 Cl and 0.04 g of KCl are mixed with 100.0 g of a solution of anionic PE - potassium salt of polymethacrylic acid in distilled water containing 6.8 g of polymer. Then, the resulting solution is added to 899.46 g of an aqueous solution of cationic PVP-chlorine polyelectrolyte containing 93.2 g of polymer. Moreover, the total initial concentration of PE is 10.0 wt. %, and PE are taken in the ratio at which the content of anionic PE units is 10% of the content of cationic PE units. Obtain 1.000 g of a homogeneous composition in which the content of charged PE, which is the product of the interaction of aqueous solutions of cationic PE and anionic PE, is 9.59 wt. %, the content of water-soluble salt (mixture of NH 4 Cl and KCl) is 0.46 wt. % and the water content is 89.95 wt. % The presence in the composition of the product of the interaction of aqueous solutions of cationic PE and anionic PE is proved by ultracentrifugation. The biocidal properties of the composition are shown in the table.
Пример 7.Example 7
Смешивают 1,19 г NH4Cl с 100,0 г раствора анионного ПЭ аммониевой соли полиметакрилвой кислоты в дистиллированной воде, содержащего 1,55 г полимера. Затем полученный раствор смешивают с 898,81 г водного раствора катионного полиэлектролита ПДМДААХ, содержащего 48,45 г полимера. При этом общая исходная концентрация ПЭ составляет 5,0 мас. %, и ПЭ взяты в соотношении, при котором содержание звеньев анионного ПЭ составляет 5% от содержания звеньев катионного ПЭ. Получают 1.000 г гомогенной композиции, в которой содержание заряженного ПЭ, являющегося продуктом взаимодействия водосодержащих растворов катионного ПЭ и анионного ПЭ, составляет 4,92 мас. %, содержание водорастворимой соли (NH4Cl) равно 0,20 мас. % и содержание воды равно 94,88 мас. %. Наличие в композиции продукта взаимодействия водосодержащих растворов катионного ПЭ и анионного ПЭ доказывают методом ультрацентрифугирования. Биоцидные свойства композиции приведены в таблице.1.19 g of NH 4 Cl are mixed with 100.0 g of a solution of anionic PE ammonium salt of polymethacrylic acid in distilled water containing 1.55 g of polymer. Then the resulting solution is mixed with 898.81 g of an aqueous solution of cationic polyelectrolyte PDMDAAH containing 48.45 g of polymer. In this case, the total initial concentration of PE is 5.0 wt. %, and PE are taken in the ratio at which the content of anionic PE units is 5% of the content of cationic PE units. 1.000 g of a homogeneous composition are obtained in which the content of charged PE, which is the product of the interaction of aqueous solutions of cationic PE and anionic PE, is 4.92 wt. %, the content of water-soluble salt (NH 4 Cl) is 0.20 wt. % and the water content is 94.88 wt. % The presence in the composition of the product of the interaction of aqueous solutions of cationic PE and anionic PE is proved by ultracentrifugation. The biocidal properties of the composition are shown in the table.
Таким образом, из приведенных примеров действительно видно, что биоцидная активность полученных композиций в 3-5 раз превышает активность известной композиции, описанной в прототипе. Биоцидная активность полученных композиций сохраняется в течение длительного времени (месяцы).Thus, from the above examples it is indeed seen that the biocidal activity of the obtained compositions is 3-5 times higher than the activity of the known composition described in the prototype. The biocidal activity of the obtained compositions remains for a long time (months).
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014125347/05A RU2581866C2 (en) | 2014-06-24 | 2014-06-24 | Biocidal coating composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014125347/05A RU2581866C2 (en) | 2014-06-24 | 2014-06-24 | Biocidal coating composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014125347A RU2014125347A (en) | 2015-12-27 |
| RU2581866C2 true RU2581866C2 (en) | 2016-04-20 |
Family
ID=55023307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014125347/05A RU2581866C2 (en) | 2014-06-24 | 2014-06-24 | Biocidal coating composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2581866C2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6045817A (en) * | 1997-09-26 | 2000-04-04 | Diversey Lever, Inc. | Ultramild antibacterial cleaning composition for frequent use |
| GB2381749A (en) * | 2001-11-08 | 2003-05-14 | Alan John Taylor | Powders having contact biocidal properties comprising a polymer and silver |
| RU2329286C1 (en) * | 2007-03-07 | 2008-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Эвима-М" | Method of prolonged disinfection of premises, equipment, preservation and disinfection of water |
| RU2524929C1 (en) * | 2012-12-28 | 2014-08-10 | Региональная общественная организация-Институт эколого-технологический проблем (РОО ИЭТП) | Biocidal composition for coating polymer articles |
-
2014
- 2014-06-24 RU RU2014125347/05A patent/RU2581866C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6045817A (en) * | 1997-09-26 | 2000-04-04 | Diversey Lever, Inc. | Ultramild antibacterial cleaning composition for frequent use |
| GB2381749A (en) * | 2001-11-08 | 2003-05-14 | Alan John Taylor | Powders having contact biocidal properties comprising a polymer and silver |
| RU2329286C1 (en) * | 2007-03-07 | 2008-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Эвима-М" | Method of prolonged disinfection of premises, equipment, preservation and disinfection of water |
| RU2524929C1 (en) * | 2012-12-28 | 2014-08-10 | Региональная общественная организация-Институт эколого-технологический проблем (РОО ИЭТП) | Biocidal composition for coating polymer articles |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| V.Sambhy, M.M.MacBride, B.R.Peterson and A.Sen, Silver bromide nanoparticle/polymer composites: Dual action tunable antimicrobial materials, J.Am.Chem.Soc., 128(2006) 9798-9808. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2014125347A (en) | 2015-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10010078B2 (en) | Antibacterial surfactant/microgel formulations, methods of making and methods of using the same | |
| JP2014519504A (en) | Composition and method of antibacterial metal nanoparticles | |
| US20140288181A1 (en) | Product for mold prevention and treatment | |
| Wang et al. | Chloride-accelerated Cu-Fenton chemistry for biofilm removal | |
| RU2581866C2 (en) | Biocidal coating composition | |
| JP2015517984A (en) | Method for preparing an aqueous biocidal composition | |
| US20190002706A1 (en) | Polyamide nanoparticles and uses thereof | |
| RU2574759C2 (en) | Method for obtaining biocidal composition | |
| KR102131731B1 (en) | Antiseptic preparation and utilization method thereof | |
| Treenate et al. | Crosslinker effects on properties of hydroxyethylacryl chitosan/sodium alginate hydrogel films | |
| CN106280740A (en) | Antibacterial inner wall paint | |
| JP2016502541A5 (en) | ||
| CA2888961A1 (en) | Cationic micelles with anionic polymeric counterions compositions, methods and systems thereof | |
| KR20100028483A (en) | Microbiocidal coating | |
| RU2398804C2 (en) | Nanopaste biocidal composition | |
| WO2017003312A1 (en) | Silver nanomaterial of biocidal layer for porous surfaces and the production method of silver nanomaterial of biocidal layer | |
| RU2379890C1 (en) | Antibacterial agent | |
| Fasl et al. | Investigations into amphiphilic chitosan: Properties and availability of original and newly introduced functional groups | |
| CN111432637B (en) | Compositions exhibiting synergistic effects in biofilm control | |
| WO2015067291A1 (en) | Means and method for preventing a tannin migration from wood | |
| US20150152237A1 (en) | Silver-containing concentrate | |
| US9532568B2 (en) | Product for mold prevention and treatment | |
| RU2461533C1 (en) | Composition for saturating concrete and reinforced concrete articles | |
| CN111246891A (en) | Disinfectant composition for preventing and treating clostridium difficile spores | |
| RU2287348C2 (en) | Biocidal preparation and method for biocidal treatment of surface |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170625 |