БИОЦИДНЫЙ ЭПОКСИДНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ ПОКРЫТИЙ Российский патент 2006 года по МПК C09D5/14 C09D163/00 C09J163/00 C08L63/00 C08K5/17 

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к производству лакокрасочных материалов для противокоррозионной защиты внутренних поверхностей металлических и железобетонных емкостей, подверженных электрохимической и микробиологической коррозии, в особенности под воздействием плесневых грибов и бактерий, специфических для зерна, муки, а также нефти и нефтепродуктов.

Известен бактерицидный состав для покрытий, включающий органорастворимую краску или лак и бактерицидный компонент - производные полигексаметиленгуанидина (патент RU 2181737, МПК С 09 D 5/14, опубл. 2002 г.). Указанный лакокрасочный состав предназначен для защиты строительных конструкций и используется преимущественно для окрашивания поверхностей внутри помещений, проявляя бактерицидные и защитные свойства на покрываемых поверхностях, контактирующих с воздушной средой.

Наиболее близкой к предлагаемому составу является эпоксидная композиция для покрытий, включающая органорастворимую эпоксидную эмаль и биоцидный компонент - полигексаметиленгуанидина гидрохлорид (ПГМГ) (Патент RU 2180907, МПК С 09 D 163/02, опубл. 2002 г.).

Указанная композиция, хотя и обладает биоцидными свойствами, однако фунгицидные свойства, необходимые для покрывного состава, используемого в контакте со специальными средами, такими как мука, зерно, нефть и нефтепродукты, у нее не выражены, что ограничивает область ее применения.

Технической задачей при разработке предлагаемого биоцидного эпоксидного состава для покрытий является создание композиции с устойчивыми биоцидными и фунгицидными свойствами с целью защиты внутренних поверхностей металлических и железобетонных емкостей, в частности емкостей для хранения зерна, муки, нефти и нефтепродуктов.

В результате решения этой задачи разработан состав, при нанесении которого на указанные поверхности эпоксидные покрытия способны проявлять как биоцидные, так и фунгицидные свойства без снижения их физико-механических характеристик. Вводимый фунгицид хорошо совместим с компонентами используемых для этих целей органорастворимых эпоксидных эмалей специального назначения.

Для достижения технического результата предлагается биоцидный эпоксидный состав для покрытий, включающий органорастворимую эмаль ТАНЭП-5341 или ТАНЭП-622, полигексаметиленгуанидина хлорид (ПГМГ) в качестве бактерицидного компонента и фунгицид-гексагидро-1,3,5-три-(гидроксиэтил)-триазин, при этом массовое соотношение - гексагидра-1,3,5-три-(гидроксиэтил)-триазина и полигексаметиленгуанидина гидрохлорида составляет 1:1 при следующем соотношении компонентов, мас.ч:

Органорастворимая эпоксидная эмаль100Полигексаметиленгуанидина гидрохлорид1,5-3,0Гексагидро-1,3,5-три-(гидроксиэтил)-триазин1,5-3,0

Компоненты, используемые при создании биоцидного эпоксидного состава для покрытий.

Органорастворимая эпоксидная эмаль:

- ТАНЭП - 5341 (ТУ 2312-010-50928500-2003),

- ТАНЭП - 622 (ТУ 2312-009-50928500-2003) содержат в своем составе следующие ингредиенты:

- эпоксидная смола ЭД-20 (низкомолекулярная),

- отвердитель - полиаминамидный,

- пигменты,

- наполнители,

- модификатор - аэросил,

- активный разбавитель - лапроксид (триглицидовый эфир полиоксипропиленприола),

- органический растворитель.

Полигексаметиленгуанидина гидрохлорид (ТУ 9392-007-21060124-94)

Гексагидро-1,3,5-три-(гидроксиэтил)-триазин (ремацид) (ТУ 2433-003-22427740-02) («Ремацид»), структурная формула

Применение бактерицидной и фунгицидной («Ремацида») добавок при их совместном присутствии в эпоксидных органорастворимых эмалях специального назначения (для защиты внутренних поверхностей емкостного оборудования) способствует подавлению микробиологической коррозии емкостей и наиболее качественной сохранности в течение длительного времени содержащейся в них продукции. Кроме того, при введении в бактерицидный эпоксидный состав для покрытий фунгицида улучшены физико-механические характеристики защитного покрытия специального назначения.

Примеры осуществления создания биоцидного эпоксидного состава для покрытий.

Конкретные примеры состава предлагаемого биоцидного эпоксидного покрытия и эпоксидных эмалей специального назначения (ТАНЭП-5341 и ТАНЭП-622), взятых для сравнения, приведены в табл.1.

Заявляемый биоцидный эпоксидный состав для покрытия готовится непосредственно перед его нанесением путем тщательного смешивания органорастворимой эпоксидной эмали, соответствующей ТУ для марок ТАНЭП - 5341 или ТАНЭП - 622, с ПГМГ и «Ремацидом» в указанном соотношении при температуре не ниже +15°С. Для их введения в эпоксидную эмаль предварительно готовят 50%-ный раствор ПГМГ в «Ремациде».

Приготовленный таким образом биоцидный эпоксидный состав для покрытий наносят на очищенную сухую поверхность из металла или железобетона кистью, валиком или методом безвоздушного распыления при температуре поверхности не ниже +10°С и относительной влажности не более 80%.

Нанесение необходимого количества слоев покрытия производится до достижения толщины высушенной пленки не менее 350 мкм. Продолжительность межслойной сушки определяется температурой окружающей среды: при температуре +18°С она составляет 15-18 часов до степени 2.

Бактерицидные свойства получаемых составов определены по ГОСТ 9.050-89 «Покрытия лакокрасочные». В качестве тест-культур бактерий при испытаниях используют их специфические виды: для зерна и муки - Bacillus rnesentericus, Bacillus subtilis; для нефти и нефтепродуктов - коррозионно-активная углеводородокисляющая бактерия Pseudomonas aeruginosa Migyla и сульфатредуцирующие бактерии. В качестве тест-культур грибов используют для зерна и муки - Aspergillus niger, Aspergillus terreus, Altemaria alternate, Fusarium moniliforme, Penicillium chrysogenum, P. brevi- compactum, P. ochrochloron, P. martensii, P. funiculosum, Trichoderma viride. Для нефти и нефтепродуктов применены 3 набора видов грибов:

Набор 1

Aspergillus niger van Nieghem;

Aspergillus terreus Thorn;

Altemaria alternate (Fr.) Keissler;

Fusarium moniliforme Sheldon;

Penicillium brevicompactum Dierckx;

Penicillium chrysogenum Thorn;

Penicillium funiculosum Thorn;

Penicillium ochrochloron Biourge;

Penicillium rnartensii Biourge;

Trichoderma viride Pers. Ex Fr.

Набор 2

Углеводородокисляющий гриб, заселяющий нефтепродукты Cladosporrom resinae (Lin-dau) de Vries f. avellaneum-BKMF-2652D;

Набор 3

Углеводородокисляющий гриб, заселяющий нефтепродукты Acremonium kilieuse Grutz-BKMF-2653D.

В таблице 2 представлены результаты испытания на биоцидную активность покрытий, полученных при нанесении составов, указанных в табл.1. По данным табл.2 следует, что наибольшей биоцидной активностью обладают биоцидные эпоксидные составы для покрытий, в которых содержание ПГМГ и «Ремацида» составляет от 1,5 до 3,0 мас.ч. соответственно.

Подтверждением указанных оптимальных соотношений биодобавок, содержащихся в биоцидных эпоксидных составах для покрытий, являются, по данным табл.3, технические характеристики покрывных составов, приведенных в табл.1. В соответствии с этими данными наилучшие защитные свойства выявлены у биоцидных эпоксидных составов для покрытий, содержащих от 1,5 до 3,0 мас.ч. ПГМГ и «Ремацида» соответственно. Проведенные испытания показали, что заявляемые составы обладают устойчивыми бактерицидными свойствами и могут быть использованы для защиты внутренних поверхностей емкостного оборудования при контакте с сыпучими пищевыми продуктами, такими как зерно, мука и др. (биоцидные эпоксидные составы для покрытий на основе эмали ТАНЭП-5341), а также с нефтью и нефтепродуктами (биоцидные эпоксидные составы для покрытий на основе эмали ТАНЭП-622).

Заявляемый состав легко может быть изготовлен и незаменим для обеспечения качественной сохранности пищевых продуктов и углеводородного сырья, обладает широким спектром действия, проявляя одновременно бактерицидные и фунгицидные свойства, а также хорошую грибостойкость.

Состав промышленно применим и может выпускаться отечественными товаропроизводителями.

Таблица 1
Примеры биоцидного эпоксидного состава для покрытий№№ составовЭпоксидная эмаль (марки), мас.ч.ПГМГ, мас.ч.Ремацид, мас.ч.1 (исходный)ТАНЭП-5341
100002ТАНЭП-5341
1000,703ТАНЭП-5341
10001,54ТАНЭП-5341
1001,01,05ТАНЭП-5341
1001,51,56ТАНЭП-5341
1002,02,07ТАНЭП-5341
1002,52,58ТАНЭП-5341
1003,03,09ТАНЭП-5341
1003,53,510ТАНЭП-622
1001,01,011ТАНЭП-622
1001,51,512ТАНЭП-622
1002,02,013ТАНЭП-622
1002,52,514ТАНЭП-6223,03,0 100  15ТАНЭП-622
1003,53,516 (исходный)ТАНЭП-622
10000Таблица 2
Показатели биоцидной активности покрытий на основе биоцидных эпоксидных составов после№№ составовБактерицидность, R, ммФунгицидность, баллГрибостойкость, балл1нет532нет513нет3343425521651078108810982010нет42115211242113810148101582116нет53

Таблица 3
Технические характеристики биоцидных эпоксидных составов для покрытийТехнические характеристики составов для покрытийНомера составов для покрытий12345678910111213141516Адгезионная прочность, балл, не более1222111232211131Внутренние напряжения, МПа1,31,21,21,00,80,50,70,91,21,00,90,80,60,91,21,1Прочность пленки при ударе на приборе У-1, см, не менее40424242435050434540434550454045Стойкость к истиранию, кг/мкм, не менее8,58,07,58,29,09,59,08,09,0-------Защитные свойства пленки (электрохимическим методом) K_f (частотный коэффициент)0,920,920,920,920,930,950,930,910,930,920,920,930,940,920,900,92

Изобретение относится к получению биоцидного эпоксидного состава, используемого для противокоррозионной защиты внутренних поверхностей металлических и железобетонных емкостей, подверженных электрохимической и микробиологической коррозии, в особенности под воздействием плесневых грибов и бактерий, специфических для зерна, муки, а также нефти и нефтепродуктов. Состав включает следующее соотношение компонентов, мас.ч.: 100 органорастворимой эпоксидной эмали ТАНЭП-5341 или ТАНЭП-622, 1,5-3,0 полигексаметиленгуанидина гидрохлорида в качестве бактерицидного компонента и 1,5-3,0 гексагидро-1,3,5-три-(гидроксиэтил)-триазина в качестве фунгицида. Массовое соотношение гексагидро-1,3,5-три-(гидроксиэтил)-триазина и полигексаметиленгуанидина гидрохлорида составляет 1:1. Изобретение позволяет создать биоцидный состав с широким спектром действия, проявляя одновременно бактерицидные и фунгицидные свойства с улучшенными физико-механическими характеристиками защитной пленки. 3 табл.

Биоцидный эпоксидный состав для покрытий, включающий органорастворимую эпоксидную эмаль ТАНЭП-5341 или ТАНЭП-622, полигексаметиленгуанидин гидрохлорида в качестве бактерицидного компонента и фунгицид - гексагидро-1,3,5-три-(гидроксиэтил)-триазин, при этом массовое соотношение гексагидро-1,3,5-три-(гидроксиэтил)-триазина и полигексаметиленгуанидина гидрохлорида составляет 1:1, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Вышеуказанная органорастворимая эпоксидная эмаль100Полигексаметиленгуанидин гидрохлорида1,5-3,0Гексагидро-1,3,5-три-(гидроксиэтил)-триазин1,5-3,0