состав для покрытия, дезинфицирующего воздух внутри помещений

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 9,714,1

Полигексаметиленгуанидин 0,63,1

Диалкилфосфорная кислота 2,07,3

Вода 0,312,2

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.

Описание изобретения к патенту

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.