Состав для покрытия, дезинфицирующего воздух внутри помещений

 

Изобретение относится к составу для покрытия, дезинфицирующего воздух внутри помещения и защищающего нижележащие материалы от биоповреждений. Состав включает хлорсульфированный полиэтилен, полигексаметиленгуанидин, воду, органический растворитель, диалкилфосфорную кислоту. Состав может содержать дополнительно силикат натрия 0,1-0,3 мас.%. Также изобретение относится к способу получения состава для покрытия, заключающемуся в том, что соль полигексаметиленгунидина растворяют в воде, обрабатывают раствор силикатом натрия и полученную композицию смешивают с раствором хлорсульфированного полиэтилена и диалкилфосфорной кислоты в органическом растворителе. Технической результат - повышение концентрации полимерных веществ в составе и увеличение стойкости его при хранении. 2 н. и 1 з.п.ф-лы, 6 табл.

Изобретение относится к полимерным составам для покрытия на основе хлорсульфированного полиэтилена и полигексаметиленгуанидина, дезинфицирующего воздух внутри помещения и защищающего материалы, например древесину, покрытые этим лаком от биоповреждений.

Известны покрытия для защиты материалов от биокоррозии и биоповреждений в воздушной и водной среде, включающие полигексаметиленгуанидин и сшивающий агент [Воинцева И.И. и др. Авт. свидетельство СССР №1728264, МКИ C 08 L 15/02, опубл. 1992 г.]. Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является полимерная композиция для покрытия с бактерицидным действием, включающая 10-75 мас.ч. полигексаметиленгуанидина и 90-25 мас.ч. полимера (сшивающего агента): хлорированного или хлорсульфированного полиэтилена (ХСПЭ) или эпоксидной смолы [Воинцева И.И. и др. Патент РФ №2055844, МКИ C 09 D 123/28, опубл. 10.03. 1996 г.].

Недостатком прототипа является плохая растворимость или эмульгируемость, вследствие чего для нанесения используют растворы с концентрацией полимерной композиции менее 5%. При хранении этого состава происходит выделение активных веществ в виде осадка, что затрудняет его использование.

Технической задачей настоящего изобретения является создание состава для покрытия, дезинфицирующего воздух внутри помещений, с повышенной концентрацией полимерных веществ и увеличения его стойкости при хранении, например получение состава, содержащего более 17% пленкообразующих веществ.

Поставленная цель достигается путем использования полимерной композиции, включающей полигексаметиленгуанидин и ХСПЭ, дополнительно содержащей диалкилфосфорную кислоту и, возможно, силикат натрия.

Сущность изобретения состоит в том, что полигексаметиленгуанидин образует органорастворимые композиции с хлорсульфированным полиэтиленом в присутствии диалкилфосфорных кислот. Для получения таких композиций водный раствор соли полигексаметиленгуанидиния, например, хлорида обрабатывают щелочью, отделяют полимерный слой и обрабатывают его раствором ХСПЭ в органическом растворителе с добавкой диалкилфосфорной кислоты.

Неожиданно было также обнаружено, что если щелочь в этом процессе заменить силикатом натрия, то можно не проводить отделения водной фазы от образующегося основания полигексаметиленгуанидиния. Если на продукт реакции соли полигексаметиленгуанидиния и силиката натрия в водной среде подействовать диалкилфосфорной кислотой и раствором ХСПЭ в органическом растворителе, то легко образуется водоэмульсионная система, удобная для нанесения и стабильная при хранении. При высыхании этого состава образуется водостойкая, прозрачная биоцидная пленка. Силикат натрия в товарной форме жидкого стекла дешевле и удобнее в работе, чем растворы едких щелочей.

Ниже приведены примеры получения и возможного использования состава, не исчерпывающие, однако, всех возможных вариантов. В качестве водорастворимых солей полигексаметиленгуанидиния можно использовать хлорид или фосфат, а также другие водорастворимые соли.

Примеры 1-5. Используя серийно выпускаемые промышленностью вещества: полигексаметиленгуанидиний хлорид (ПГМГХ) по ТУ 9392-001-32963622-99 формулы Н₂N-[(СН₂)₆-NH-C(=NH· HCl)-NH]_n, где n=30-60, и раствор ХСПЭ в нефтяном сольвенте: лак ХП-734 по ТУ 6-00-5763450-82-89 (содержание пленкообразующих веществ 15,1%) получают состав для покрытия, сохраняющего биоцидные свойства в течение минимум 18 месяцев после нанесения. Процесс, проводимый при комнатной температуре без дополнительного нагрева, включает:

1. Твердый ПГМГХ растворяют в воде, получая 40%-ный раствор.

2. К раствору по п.1 добавляют эквимолярное по отношению к связанному хлористому водороду количество силиката натрия Na₂O· 3SiO₂· 20H₂O (по ГОСТ 13078-81) при интенсивном перемешивании, получая стойкую эмульсию.

3. В серийный лак ХП-734 по ТУ 6-00-5763450-82-89 добавляют 2-7 мас.% ди-2-этилгексилфосфорной кислоты.

4. В раствор по п.3 постепенно при интенсивном перемешивании добавляют эмульсию по п.2.

Образуется гомогенный стойкий при хранении лак.

Содержание нелетучих веществ не менее 17%.

При использовании водных растворов ПГМГХ с концентрацией менее 35% образующиеся эмульсии не обладают необходимой стойкостью.

В таблице 1 приведены составы по настоящему изобретению, полученные в соответствии с вышеприведенной методикой.

В таблице 2 приведены рецептуры составов по примерам 6-13, полученные в две стадии. 1) ПГМГХ переводят в основание обработкой эквимолярным (по отношению к содержащемуся в составе ПГМГХ хлористому водороду) количеством едкого натра и декантируют верхний слой (выделившийся раствор NaCl); 2) нижний слой (влажное основание ПГМГ) растворяют в изопропаноле и смешивают с лаком ХП-734 и диалкилфосфорной кислотой. Наряду с изопропанолом можно использовать и другие низшие спирты.

В этих примерах на первой стадии 40%-ный раствор ПГМГХ обрабатывают 10-50%-ным раствором NaOH или КОН. В результате реакции отделяется нижний слой (25-30% от массы использованных реагентов), являющийся целевым продуктом и представляющий собой обводненный (35-55% воды) полимер, в котором проведено частичное замещение ионов Сl^- на ОН^- (ПГМГ). Степень замещения Сl^- в исходном полимере колеблется в пределах 60-70%. Получают композиции, смешивая компоненты, приведенные в таблице 1А.

В таблице 2 приведены данные по итоговому составу композиций.

Наряду с ди-2-этилгексилфосфорной кислотой можно использовать и другие эфиры фосфорной кислоты, например, дибутилфосфат или дидодецилфосфат. Вместо хлорида полигексаметингуанидиния можно использовать другие доступные соли, например фосфат.

Данный состав, получивший торговую марку ИНТЕРЦИД-Ф, можно использовать для подавления бактериальной микрофлоры в атмосфере, для обеззараживания воды стенками сосуда, покрытых патентуемым составом, для защиты древесины от гниения, для предупреждения образования плесени в сырых помещениях и др.

Использование состава для подавления бактериальной микрофлоры в атмосфере.

Для определения эффективности бактерицидного действия состава в воздушной среде были изготовлены пластины (использовался пластик размером 50× 70 мм), на одну сторону которых наносился патентуемый состав по примерам 1-13. Площадь покрытия 35 см². В качестве тест-культуры использовался Staphylococcus aureus (золотистый стафилококк); время выдерживания составляло 60 минут.

Полученные результаты представлены в таблице 3. На пластину контроля был нанесен лак ХП-734.

Из данных таблицы 4 видно, что все исследованные композиции эффективны для подавления бактериальной микрофлоры в атмосфере. Кроме того, можно сделать вывод о том, что покрытие имеет 100%-ную биоцидную эффективность по золотистому стафилококку в воздушной среде, если концентрация ПГМГ в высохшем покрытии составляет не менее 3%.

Таким образом, если на стены помещения нанести состав по настоящему изобретению, то будет происходить обеззараживание воздуха. Эффект носит долговременный характер. Был проведен эксперимент, продолжавшийся 18 месяцев, в котором стены помещения, в котором постоянно находилось большое скопление людей, был нанесен лак по примеру 10 с расходом 100 г/ кв.м. В течение всего срока испытаний ежемесячно проводили определение бактериальной загрязненности стен. Обнаружено, что концентрация патогенной микрофлоры на стенах помещения составляла не более 1% от уровня загрязнения в аналогичном помещении без соответствующего покрытия на стенах.

Обладая повышенной гидрофобностью, данный препарат особенно эффективен против микроорганизмов, покрытых восковой оболочкой и спор. Он эффективно уничтожает микобактерии туберкулеза, гонококки и трихомонады.

Лак можно эффективно использовать при проведении ремонтных работ в родильных и хирургических отделениях больниц, туберкулезных санаториях, других местах массового скопления людей и животных.

Использование состава для обеззараживания воды стенками сосуда.

Для исследования обеззараживающего действия в воде были изготовлены три пластины из нержавеющей стали размером 100× 400 мм. На две из них с обеих сторон (площадь покрытия 2× 400 см²) был нанесен состав по примерам 7 и 13. Образцы и контроль (пластина без покрытия) помещались в бачки с водой и определялись общее микробное число (ОМЧ) и колонии образующие элементы (КОЕ) на 0, 3, 7 и 11 сутки в воде (таблица 5) и в смывах со стенок бачков и с пластин (таблица 6).

Из полученных данных видно, что патентуемый состав эффективно обеззараживают воду (таблице 4) и работает против биообрастания поверхностей, контактирующих с водой (таблице 5).

В отличие от известных материалов предлагаемый состав способен обеспечить длительную дезинфекцию помещений, в которых постоянно находятся люди или животные при любом уровне влажности. Покрытие не выделяет в атмосферу помещения каких-либо токсичных веществ, а благодаря своим гидрофобным свойствам предохраняет также нижележащие строительные материалы (штукатурку, краску, обои) от преждевременного разрушения, вызываемого старением материалов или их биологическим повреждением.

Формула изобретения

1. Состав для покрытия, дезинфицирующего воздух внутри помещения и защищающего материалы от биоповреждений, включающий хлорсульфированный полиэтилен, органический растворитель, воду и полигексаметиленгуанидин, отличающийся тем, что он дополнительно содержит диалкилфосфорную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Хлорсульфированный полиэтилен 9,7÷14,1

Полигексаметиленгуанидин 0,6÷3,1

Диалкилфосфорная кислота 2,0÷7,3

Вода 0,3÷12,2

Органический растворитель Остальное

2. Состав по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит силикат натрия в количестве 0,1-0,3 мас.%.

3. Способ получения состава для покрытия, дезинфицирующего воздух внутри помещения, по п.2, заключающийся в том, что соль полигексаметиленгуанидина растворяют в воде, обрабатывают раствор силикатом натрия и полученную композицию смешивают с раствором хлорсульфированного полиэтилена и диалкилфосфорной кислоты в органическом растворителе.