Противообрастательная краска


 


Владельцы патента RU 2445330:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский Химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) (RU)

Изобретение относится к противообрастательным краскам и может быть использовано в судостроительной промышленности и гидротехническом строительстве. Противообрастательная краска содержит пленкообразующую основу - перхлорвиниловую смолу, биоцидную добавку - водорастворимое медьсодержащее фосфатное стекло, растворитель - смесь сольвента-нафта и бутилацетата в соотношении 1:4. Биоцидная добавка - водорастворимое медьсодержащее фосфатное стекло относится к стеклам системы СаО-CuO-Р2О5, с содержанием оксидов в составе стекла в мол.% - 10-30, 10-30, 40-60 соответственно. Технический результат - эффективная и регулируемая защита от обрастания морскими организмами. 1 з.п. ф-лы, 3 пр.

 

Изобретение относится к средствам защиты от обрастания морскими организмами (водорослями, рачками, мидиями) подводных частей корпусов судов и гидротехнических сооружений, в частности к противообрастательным краскам, и может быть использовано в судостроительной промышленности и гидротехническом строительстве.

Известные противообрастательные краски содержат в качестве биоцидных добавок соединения тяжелых металлов. В настоящее время законодательно ограничено применение соединений таких тяжелых металлов, как олово и свинец, ввиду их высокой токсичности и, следовательно, нанесения экологического ущерба окружающей среде при их применении. Поэтому часто в противообрастательных красках применяются соединения меди, обладающей высокой эффективностью в качестве биоцидного агента и в то же время меньшей токсичностью при воздействии на окружающую среду. Самым распространенным биоцидом является оксид меди (I). Обычно противообрастательная краска содержит синтетическое пленкообразующее (ПСХ-ЛС, А-15, полиизобутилен и др.), канифоль, оксид меди (I), пластификатор, органические растворители [Гуревич Е.С., Рухадзе Е.Г., Фрост А.Е. и др. Защита от обрастания. - М.: Наука, 1989, с.271]. Для достижения нужного эффекта содержание биоцидных веществ в пленке должно быть большим [например, 50-70% Cu2O; скорость растворения этого соединения не менее 0,1 г/(м2*сут)]. [Химия и технология лакокрасочных покрытий: Учебник для вузов. СПб.: ХИМИЗДАТ, 2008.]

Краски, содержащие оксид меди в качестве биоцидного агента, не обеспечивают достаточно эффективной и регулируемой защиты от обрастания вследствие низкой биоцидной активности оксида меди (I). Это объясняется тем, что биоцидным действием обладает медь, находящаяся в ионной форме, а оксид меди является трудно растворимым в воде соединением, следовательно, эффективность его действия является очень низкой за счет его недостаточно быстрого растворения. Таким образом, для достижения необходимого выхода ионов меди из поверхности краски в места скопления организмов-обрастателей, возникает необходимость в введении в состав противообрастательных красок большого количества оксида меди (I). Недостаточное поступление ионов меди в места скопления организмов-обрастателей не обеспечивает их полного и своевременного уничтожения.

Близкой по технической сущности краской с быстро выщелачиваемой медью является ярь-медянка - краска, содержащая в качестве наполнителя смесь основных уксусно-кислых солей меди различной основности [Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона. Санкт-Петербург, 1890-1907], измельченных до тонкодисперсного состояния. Слишком быстрое растворение наполнителя и, соответственно, быстрое выщелачивание меди приводит к непроизводительному расходу меди, содержащейся в краске, и потере краской биоцидных свойств.

Наиболее близкой по технической сущности является краска КФ-751 [Авторское свидетельство СССР N 273905, М.кл. C09D 5/16, 1983 - протопип], которая содержит канифоль (пленкообразующее), оксид меди (I) (биоцидный агент), салициловую кислоту, дибутилфталат (пластификатор), сольвент-нафта (растворитель).

Из-за низкой растворимости оксида меди (I) краска не обладает достаточно эффективным и длительным действием.

В связи с этим предлагается противообрастательная краска, которая содержит в качестве пленкообразующей основы перхлорвиниловую смолу, в качестве биоцида используется водорастворимое медьсодержащее фосфатное стекло, а в качестве растворителя - смесь сольвента-нафта и бутилацетата в соотношении 1: 4 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Пленкообразующая основа - 15-30;

Водорастворимое медьсодержащее фосфатное стекло - 5,0-50,0;

Растворитель - остальное.

Техническим результатом изобретения является получение эффективной противообрастательной краски с медьсодержащей биоцидной добавкой, обладающей регулируемой растворимостью и, соответственно, скоростью выхода меди.

Этот результат достигается тем, что краска, включающая синтетическое пленкообразующее, канифоль, растворитель, в качестве биоцидной добавки содержит водорастворимое медьсодержащее фосфатное стекло в виде мелкодисперсного порошка. Данное стекло обладает пролонгированным биоцидным действием в результате выделения из него с постоянной скоростью ионов меди в окружающую водную среду. Также возможно регулирование скорости растворения водорастворимого медьсодержащего фосфатного стекла путем изменения содержания компонентов в его составе.

Зависимость скорости выщелачивания ионов меди из водорастворимых медьсодерджащих фосфатных стекол от их состава исследовалась экспериментально. Для расчета скорости выщелачивания меди использовался медьселективный электрод И-160М. Так, например, скорость выщелачивания ионов меди из стекла состава (мол.%) CaO - 10, CuO - 30, P2O3 - 60 в 6 раз выше скорости выщелачивания ионов меди из стекла состава (мол.%) CaO - 25, CuO - 15, P2O5 - 60.

Таким образом, применение водорастворимого медьсодержащего фосфатного стекла, обладающего оптимальной скоростью растворения, в составе противообрастательной краски в качестве медьсодержащей биоцидной добавки позволяет добиться оптимальной скорости выщелачивания ионов меди из поверхности краски в места скопления организмов-обрастателей и, таким образом, снизить непроизводительный расход медьсодержащих соединений, используемых в качестве медьсодержащих биоцидных добавок.

Водорастворимое медьсодержащее фосфатное стекло относится к стеклам системы CaO-CuO-P2O5. Содержание оксидов в составе стекла мол.% - 10-30, 10-30, 40-60 соответственно. При производстве водорастворимого медьсодержащего фосфатного стекла предварительно смешивают мел, оксид меди (CuO) и фосфорную кислоту в соответствующих соотношениях. Затем полученную смесь нагревают до температуры 1250°С в тигельной или горшковой стекловаренной печи. Полученное стекло измельчают в планетарной мельнице и просеивают через сито 10000 отв./см2. Полученный порошок с размером зерен менее 60 мкм используют в качестве медьсодержащей биоцидной добавки при производстве предлагаемой противообрастательной краски.

Противообрастательную краску готовят стандартным способом в бисерной мельнице путем перетира смеси исходных компонентов краски до получения краски нужной дисперсности. В бисерную мельницу загружают смолу ПСХ-ЛС (перхлорвиниловая смола), предварительно размешанную в растворителе (сольвент-нафта, бутилацетат в соотношении 1:4), добавляют водорастворимое медьсодержащее фосфатное стекло и осуществляют перетир в течение 24 часов при комнатной температуре.

Примеры рецептур предлагаемой противообрастательной краски (мас.%)

Пример 1. Рецептура краски, мас.%:

Перхлорвиниловая смола (ПСХ-ЛС) - 30,0;

Медьсодержащее фосфатное стекло - 30,0;

Растворитель (сольвент-нафта, бутилацетат в соотношении 1:4) - 40,0.

Состав водорастворимого медьсодержащего фосфатного стекла (мол.%): СаО - 10, CuO - 30, P2O5 - 60.

Выход ионов меди в водную среду при испытаниях данной рецептуры составил 0,34 г/м2*сут.

Пример 2. Рецептура краски, мас.%:

Перхлорвиниловая смола (ПСХ-ЛС) - 15,0;

Медьсодержащее фосфатное стекло - 10,0;

Растворитель (сольвент-нафта, бутилацетат в соотношении 1:4) - 75,0.

Состав водорастворимого медьсодержащего фосфатного стекла (мол.%): СаО 10, CuO - 30, P2O5 - 60.

Выход ионов меди в водную среду при испытаниях данной рецептуры составил 0,11 г/м2*сут.

Пример 3. Рецептура краски, мас.%:

Перхлорвиниловая смола (ПСХ-ЛС) - 18,0;

Медьсодержащее фосфатное стекло - 50,0;

Растворитель (сольвент-нафта, бутилацетат в соотношении 1:4) - 32,0.

Состав водорастворимого медьсодержащего фосфатного стекла (мол.%): СаО 10, CuO - 30, P2O5 - 60.

Выход ионов меди в водную среду при испытаниях данной рецептуры составил 0,56 г/м2*сут.

Эффективность краски оценивали определением скорости выщелачивания меди из покрытий в искусственно смоделированную морскую воду. Для моделирования морской воды 35 г поваренной соли растворяли в 1 л дистиллированной воды. Для расчета скорости выщелачивания меди использовался медьселективный электрод И-160М.

1. Противообрастательная краска, включающая пленкообразующую основу, медьсодержащий биоцид, растворитель, отличающаяся тем, что содержит в качестве пленкообразующей основы перхлорвиниловую смолу, в качестве медьсодержащей биоцидной добавки - водорастворимое медьсодержащее фосфатное стекло, а в качестве растворителя смесь сольвента-нафта и бутилацетата в соотношении 1:4 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Пленкообразующая основа 15-30
Водорастворимое медьсодержащее фосфатное стекло 5,0-50,0
Растворитель остальное

2. Противообрастательная краска по п.1, отличающаяся тем, что медьсодержащая биоцидная добавка представляет собой водорастворимое медьсодержащее фосфатное стекло, относящееся к стеклам системы СаО-CuO-P2O5, с содержанием оксидов в составе стекла в мол.% - 10-30, 10-30, 40-60 соответственно.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к покрытиям для защиты от коррозии и обрастания изделий морской техники гидросооружений, энергетических установок и касается способа получения супергидрофобной противообрастающей эмали с углеродным нановолокном.

Изобретение относится к композиции для противообрастающего покрытия, к основанию, покрытому указанной композицией, и к применению композиции для покрытия для предотвращений обрастания оснований в водной среде.

Изобретение относится к способу физического сдерживания биологического обрастания подложки в водной среде обитания биологических организмов и особенно пригодно для предотвращения обрастания подводных конструкций, таких как корпусы кораблей.
Изобретение относится к составам биоцидов для термопластических противообрастающих покрытий - красок (ТПК), используемых для защиты корпусов морских судов, гидротехнических и иных сооружений от обрастания и биоповреждений в морской или иных биоагрессивных средах.

Изобретение относится к защите объектов от обрастания микроорганизмами. .

Изобретение относится к композициям для получения противообрастающего покрытия с хорошей устойчивостью, для нанесения покрытия на искусственные конструкции, погруженные в водную среду, независимо от солености ее.

Изобретение относится к составу краски против обрастания с высоким содержанием нелетучих компонентов, использующейся для формирования покрывающей пленки против обрастания на поверхности основы, такой как подводные конструкции, наружные борта кораблей, рыболовные сети и рыболовные снасти.
Изобретение относится к средствам защиты от обрастания морскими организмами подводных частей судов и гидротехнических сооружений, и конкретно к необрастающим эмалям.

Изобретение относится к связующему покрытию для необрастающей пленки на основе органополисилоксана, композитной покрывающей пленке и кораблю и подводной конструкции, покрытым этой пленкой.

Изобретение относится к покрытию резервуаров и труб, в частности конденсаторных трубок, для снижения или предотвращения образования биопленок, при этом покрытие имеет поверхностное натяжение менее 20 мН/м, причем в качестве материала покрытия используются устойчивые к гидролизу лаки, и где устойчивые к гидролизу лаки выбраны из группы, состоящей из полиуретанов, акрила и силиконов, где покрытие имеет стохастическую топографию с шероховатостями меньше 500 нм, предпочтительно меньше 300 нм
Изобретение относится к защите изделий и сооружений от обрастания и может быть использовано в качестве средства защиты судов и гидротехнических сооружений в судостроительной промышленности и гидротехническом строительстве с помощью системы покрытий - многослойного комбинированного противообрастающего покрытия, обеспечивающего репеллентно-хемобиоцидную защиту
Изобретение относится к способу повышения эффективности снижения гидродинамического сопротивления с помощью добавок путем нанесения на поверхность вязкоупругого покрытия. Способ включает получение концентрированного раствора полимера приблизительно той же плотности, что и поток жидкости на поверхности, эжекцию смеси/раствора в поток жидкости. Эжекцию проводят таким образом, что полимерное покрытие, толщина которого сначала со временем увеличивается, адсорбируется на поверхности. Затем снижают скорость эжекции первой жидкости так, что полимерное покрытие со временем становится тоньше. Этапы могут повторяться для поддержания минимальной толщины покрытия продолжительное время. Изобретение позволяет уменьшить расход полимера для заданного снижения гидродинамического сопротивления. Полученное вязкоупругое покрытие препятствует налипанию и росту вызванных гидродинамическим сопротивлением естественных организмов и может применяться не только во время стоянки (но и на ходу). 5 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к пленкообразующему полимеру, к вариантам способа его получения, а также к противообрастающей покрывающей композиции и ее применению. Пленкообразующий полимер имеет подвешенную к главной цепочке соль, которая образована (i) основной группой с первой pKa сопряженной кислоты, по меньшей мере, 4,0 и (ii) органической кислоты с первой pKa 2,0 или меньше. При этом основная группа ковалентно связана с главной цепочкой полимера и представляет собой триалкиламин, диалкиламин или гетероциклическое азотное основание. Органическая кислота представляет собой сульфоновую кислоту, содержащую алифатическую, ароматическую или аралкильную углеводородную группу. Способ получения полимера включает стадию полимеризации мономеров, причем, по меньшей мере, часть мономеров представляет собой мономерные соли, полученные из вышеуказанной кислоты и основания. Противообрастающая композиция содержит в своем составе пленкообразующий полимер и ингредиент, имеющий биоцидные свойства в морской воде. Такую композицию применяют для защиты конструкций, погруженных в воду, таких как корпуса судов, бакены, буровые платформы, опоры нефтяных вышек и трубопроводы. Изобретение позволяет повысить химическую стабильность композиции при хранении. 5 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 пр.

Изобретение относится к применению бутиловых ионсодержащих полимеров или частично галогенированных бутиловых ионсодержащих полимеров для снижения популяции и/или предотвращения накопления организмов, по меньшей мере на поверхности изделий, в композитном материале, в формованном изделии. Организмы могут представлять собой бактерии, водоросли, грибы, моллюски или членистоногие. Бутиловый ионсодержащий полимер получают из, по меньшей мере, одного изоолефинового мономера и по меньшей мере одного мультиолефинового мономера. Бутиловый ионсодержащий полимер содержит катионную азотсодержащую функциональную группу или катионную фосфорсодержащую функциональную группу. Изобретение также касается поверхностного покрытия для изделий, содержащих указанные бутиловые ионсодержащие полимеры. Изобретение обеспечивает эффективное снижение численности популяции и/или предотвращений накопления организмов на изделиях. 4 н.и 24 з.п. ф-лы, 1 ил., 33 пр.
Изобретение относится к композиции для супергидрофобных покрытий, используемых в строительстве и предназначенных для защиты строительных конструкций, фасадов сооружений, транспортных средств, составных частей оборудования, одежды, бытовой керамики и других твердых или мягких поверхностей от смачивания водой. Композиция покрытия включает, мас.%: стирол-акриловую смолу Neocryl B-880 0,7, гидрофобный пирогенный оксид кремния Aerosil R972 2, метилацетат 97,3. Технический результат - обеспечение супергидрофобного покрытия, обладающего высокой адгезией к поверхности металлов, устойчивость покрытия к ультрафиолету и антикоррозионные свойства покрытия. 1 пр.
Изобретение относится к фармацевтической промышленности и представляет собой синергетическую противомикробную композицию, включающую флуметсулам и тиабендазол, в которой массовое соотношение флуметсулама и тиабендазола составляет от 8:1 до 1:15. Изобретение обеспечивает более высокую противомикробную активность по сравнению с индивидуальным использованием каждого из компонентов композиции. 3 з.п. ф-лы, 2 табл.
Наверх