[go: up one dir, main page]

RU2443739C1 - Paint composition with thermo-, fire-protective properties - Google Patents

Paint composition with thermo-, fire-protective properties Download PDF

Info

Publication number
RU2443739C1
RU2443739C1 RU2010144636/05A RU2010144636A RU2443739C1 RU 2443739 C1 RU2443739 C1 RU 2443739C1 RU 2010144636/05 A RU2010144636/05 A RU 2010144636/05A RU 2010144636 A RU2010144636 A RU 2010144636A RU 2443739 C1 RU2443739 C1 RU 2443739C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bentonite
ions
paint
cerium
sodium
Prior art date
Application number
RU2010144636/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Иванович Беклемышев (RU)
Вячеслав Иванович Беклемышев
Игорь Иванович Махонин (RU)
Игорь Иванович Махонин
Богдан Васильевич Боднарчук (RU)
Богдан Васильевич Боднарчук
Михаил Мефодъевич Афанасьев (RU)
Михаил Мефодъевич Афанасьев
Ара Аршавирович Абрамян (RU)
Ара Аршавирович Абрамян
Владимир Александрович Солодовников (RU)
Владимир Александрович Солодовников
Умберто Орацио Джузеппе Мауджери (IT)
Умберто Орацио Джузеппе Мауджери
Лана Низамовна Мухамедиева (RU)
Лана Низамовна Мухамедиева
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Институт прикладной нанотехнологии"
Фонд Сальваторе Мауджери Клиника Труда и Реабилитации
СИБ Лэборетрис Лимитед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Институт прикладной нанотехнологии", Фонд Сальваторе Мауджери Клиника Труда и Реабилитации, СИБ Лэборетрис Лимитед filed Critical Закрытое акционерное общество "Институт прикладной нанотехнологии"
Priority to RU2010144636/05A priority Critical patent/RU2443739C1/en
Priority to PCT/EP2011/068758 priority patent/WO2012059379A1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2443739C1 publication Critical patent/RU2443739C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING 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
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/18Fireproof paints including high temperature resistant paints
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING 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
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/14Paints containing biocides, e.g. fungicides, insecticides or pesticides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING 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
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/60Additives non-macromolecular
    • C09D7/61Additives 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)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: paint with thermo-, fire-protective properties contains (wt %): binder based on acrylic (co)polymers and/or silicone resins and organosoluble polyurethanes - (20-40), filler in form of a mineral component - (10-30), antipyrene additive - (10-20), modifying additive in form of ceramic and/or glass microspheres with diameter of 20-150 mcm -(10-30) and an organic solvent - the rest. The paint composition additionally contains bentonite powder, intercalated with cobalt Co2+ ions and/or cerium Ce3+ ions in amount of 3-7 wt %.
EFFECT: invention increases stability of the formed protective paint coating to thermal-oxidative reactions, improves environmental safety, fire-resistance of the protective coating and endows said coating with bactericidal properties.
7 cl, 2 dwg, 1 tbl

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к производству лакокрасочных материалов, в частности к составам красок с термо-, огнезащитными свойствами в отношении поверхностей различных изделий, изготовленных из таких конструкционных материалов, как металл, бетон, дерево и пр., используемых, в том числе, в производстве продукции, оборудования и строительстве объектов медицинского назначения.The invention relates to the production of paints and varnishes, in particular to compositions of paints with thermo-, fire retardant properties in relation to the surfaces of various products made from structural materials such as metal, concrete, wood, etc., used, including in the manufacture of products, equipment and construction of medical facilities.

Решение задачи по обеспечению защиты поверхностей конструкционных изделий является главным фактором повышения их эксплуатационной надежности.The solution to the problem of protecting the surfaces of structural products is the main factor in increasing their operational reliability.

При создании защитных красок, как органоразбавляемых, так и водоразбавляемых, в их составе используют модифицирующие и технологические добавки, что обеспечивает улучшение различных эксплуатационных характеристик покрытий, в том числе их термо-, огнезащитных свойств.When creating protective paints, both organically and water-borne, modifying and technological additives are used in their composition, which ensures the improvement of various performance characteristics of coatings, including their thermal and fire retardant properties.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Известна краска, содержащая пленкообразующее на основе хлорированного полиметилфенилсилоксана с содержанием хлора 2,3-8 мас.%, наполнитель - слюда "Мусковит", диоксид титана и аэросил, и органический растворитель - толуол (см. патент РФ №2041906, опубл., 20.08.1995 г.). Получаемое покрытие обеспечивает достаточно высокие термозащитные (до 430°С) и антикоррозионные свойства.Known paint containing film-forming on the basis of chlorinated polymethylphenylsiloxane with a chlorine content of 2.3-8 wt.%, The filler is Muscovite mica, titanium dioxide and aerosil, and the organic solvent is toluene (see RF patent No. 2041906, publ., 20.08 .1995 g.). The resulting coating provides a sufficiently high thermal protection (up to 430 ° C) and anti-corrosion properties.

Однако использование в составе покрытия токсичных компонентов - хлорированного полиметилфенилсилоксана (продукт хлорирования промышленной смолы К-40 молекулярным хлором) и толуола - ограничивает технологические возможности использования покрытия и особенно для защиты поверхностей оборудования и изделий медицинского назначения.However, the use of toxic components in the coating composition - chlorinated polymethylphenylsiloxane (a product of chlorination of industrial resin K-40 with molecular chlorine) and toluene - limits the technological possibilities of using the coating and especially for protecting surfaces of equipment and medical devices.

В заявке RU №93052300, 20.07.1996 предложен состав краски, образующей теплогидроизоляционное защитное покрытие для трубопроводов. Состав содержит стеклянные микросферы диаметром 200-300 микрон, пластификатор полиизобутилен И-200, отвердитель полиэтиленполиамин, эпоксидное связующее и модифицированное эпоксидное связующее ЭД-20. Полученное по данному техническому решению покрытие образует композицию с полыми микросферами, заполненными лучшим теплоизолятором - воздухом, что придает защитному покрытию теплоизоляционные свойства.In the application RU No. 93052300, 07.20.1996, the composition of the paint, forming a thermo-waterproofing protective coating for pipelines. The composition contains glass microspheres with a diameter of 200-300 microns, a plasticizer polyisobutylene I-200, a hardener polyethylene polyamine, an epoxy binder and a modified epoxy binder ED-20. The coating obtained by this technical solution forms a composition with hollow microspheres filled with the best heat insulator - air, which gives the protective coating thermal insulation properties.

Однако данный состав не обладает огнезащитными и бактерицидными свойствами, что ограничивает технологические возможности использования состава для образования защитных покрытий для оборудования и помещений медицинского назначения.However, this composition does not have flame retardant and bactericidal properties, which limits the technological capabilities of using the composition to form protective coatings for equipment and medical facilities.

Известно техническое решение по патенту RU №2382803, опубл. 27.02.2010 г., в котором предложен состав краски с термо-огнезащитными свойствами.Known technical solution according to patent RU No. 2382803, publ. 02/27/2010, in which the composition of the paint with thermo-flame retardant properties is proposed.

Данное техническое решение выбрано в качестве ближайшего аналога настоящего изобретения.This technical solution is selected as the closest analogue of the present invention.

Предложенный в патенте состав краски с термо-огнезащитными свойствами содержит полимерное связующее на основе акриловых (со)полимеров и/или кремнийорганических смол и органорастворимых полиуретанов, наполнитель в виде минеральных компонентов, антипиреновую добавку, модифицирующую добавку на основе керамических и/или стеклянных микросфер диаметром 20-150 мкм и органический растворитель.The paint composition with thermo-flame retardant properties proposed in the patent contains a polymer binder based on acrylic (co) polymers and / or organosilicon resins and organosoluble polyurethanes, a filler in the form of mineral components, a flame retardant additive, a modifying additive based on ceramic and / or glass microspheres with a diameter of 20 -150 microns and an organic solvent.

В данном техническом решении:In this technical solution:

наполнитель выбран из группы минеральных компонентов: микроволластонит, каолин, мраморная крошка, слюда и/или инертные баритовые наполнители;the filler is selected from the group of mineral components: microwelastonite, kaolin, marble chips, mica and / or inert barite fillers;

антипиреновая добавка выбрана из группы: фосфоросодержащих соединений, гидроксиды алюминия или магния, борат цинка, меламин и пентаэритрит.the flame retardant is selected from the group of phosphorus-containing compounds, aluminum or magnesium hydroxides, zinc borate, melamine and pentaerythritol.

Предложенный состав краски образует термо-, огнезащитные покрытия на поверхностях конструкционных изделий, эксплуатирующихся в различных отраслях промышленности.The proposed composition of the paint forms a thermo-, fire-retardant coating on the surfaces of structural products operating in various industries.

Однако данному составу краски присущи такие недостатки, как:However, this paint composition has such disadvantages as:

снижение термозащитных свойств в процессе эксплуатации изделий вследствие термофотоокислительной деструкции полимерной матрицы;reduction of thermal protective properties during the operation of products due to thermophotoxidative destruction of the polymer matrix;

низкая экологическая безопасность вследствие повышенного газовыделения летучих токсичных органических соединений при термофотоокислительной деструкции полимерной матрицы и особенно в условиях чрезвычайных ситуаций техногенного характера, например при пожаре;low environmental safety due to increased gas emission of volatile toxic organic compounds during thermophotoxidative destruction of the polymer matrix and especially in emergency situations of anthropogenic nature, for example, in case of fire;

низкая эффективность бактерицидных свойств защитных покрытий.low effectiveness of the bactericidal properties of protective coatings.

Данные обстоятельства ограничивают технологические возможности использования краски для формирования термо-, огнезащитных покрытий на поверхности оборудования и в помещениях медицинского назначения.These circumstances limit the technological possibilities of using paint for the formation of thermo-, fire-retardant coatings on the surface of equipment and in medical facilities.

Сущность изобретения.SUMMARY OF THE INVENTION

Технический результат настоящего изобретения - расширение технологических возможностей краски за счет улучшения термо-, огнезащитных свойств образуемого покрытия, придания ему бактерицидных свойств при одновременном улучшении экологических параметров (санитарно-гигиенических свойств).The technical result of the present invention is the expansion of technological capabilities of the paint by improving the thermal, fire retardant properties of the formed coating, giving it bactericidal properties while improving environmental parameters (sanitary and hygienic properties).

Для решения поставленной технической задачи предложен состав краски с термо-, огнезащитными свойствам, содержащий полимерное связующее на основе акриловых (со)полимеров и/или кремнийорганических смол и органорастворимых полиуретанов, наполнитель в виде минеральных компонентов, антипиреновую добавку, модифицирующую добавку на основе керамических и/или стеклянных микросфер диаметром 20-150 мкм и органический растворитель, при этом в состав краски введен порошок бентонита, интеркалированный ионами кобальта Со2+ или ионами церия Се3+, или смесь названных порошков при соотношении их, как 1÷1 (вес.ч.), причем состав имеет следующее соотношение компонентов, мас.%:To solve the technical problem, a paint composition with thermal and fire retardant properties is proposed, containing a polymer binder based on acrylic (co) polymers and / or organosilicon resins and organosoluble polyurethanes, a filler in the form of mineral components, a flame retardant additive, a modifying additive based on ceramic and / or glass microspheres with a diameter of 20-150 microns and an organic solvent, wherein the ink introduced into the bentonite powder intercalated by ions of cobalt Co 2+, or ions of cerium Ce 3+, or admixture of said powder at a ratio as 1 ÷ 1 (parts by weight), the composition has the following ratio of components, wt.%:

полимерное связующееpolymer binder 20-4020-40 наполнительfiller 10-30,10-30, антипиреновая добавкаflame retardant additive 10-2010-20 модифицирующая добавкаmodifying additive 10-3010-30 порошок бентонитаbentonite powder 3,0-7,03.0-7.0 органический растворительorganic solvent остальное.rest.

В изобретении используют акриловые сополимеры и/или кремнийорганические смолы при соотношении их к органорастворимым полиуретанам, как 1÷(0,2-1,5) (вес.ч).In the invention, acrylic copolymers and / or organosilicon resins are used with a ratio to organosoluble polyurethanes of 1 ÷ (0.2-1.5) (parts by weight).

В изобретении порошок бентонита, интеркалированный ионами кобальта Co2+, получен при модификации 0,5-2,5% водным раствором азотнокислой соли кобальта -Со(NO3)2·6Н2O полуфабриката бентонита, полученного после обогащения его катионами натрия (Na+) при обработке 3-10% водным раствором хлористого натрия с последующей очисткой от анионов хлора, а после интеркаляции бентонит очищают от солей натрия с последующим измельчением бентонита, при этом на одну часть бентонита при получении полуфабриката бентонита, обогащенного ионами натрия, и на одну часть полуфабриката при получении порошка бентонита, интеркалированного ионами кобальта, используют (10-40) (вес.ч.) растворов соответствующих солей.In the invention, a bentonite powder intercalated by co 2 + Co 2+ ions was obtained by modification with a 0.5-2.5% aqueous solution of cobalt nitrate salt -Co (NO 3 ) 2 · 6H 2 O of a bentonite semi-finished product obtained after its enrichment with sodium (Na + ) when treated with a 3-10% aqueous solution of sodium chloride, followed by purification from chlorine anions, and after intercalation, bentonite is purified from sodium salts, followed by grinding of bentonite, with one part of bentonite in the preparation of a bentonite product enriched with sodium ions, and one frequent intermediate product in the preparation of bentonite powder intercalated by ions of cobalt, are used (10-40) (parts by weight) solutions of the corresponding salts.

В изобретении порошок бентонита, интеркалированный ионами церия Се3+, получен при модификации 0,5-2,5% водным раствором азотнокислой соли церия Се(NO3)3·6Н2O полуфабриката бентонита, полученного после обогащения его катионами натрия Na+ при обработке 3-10% водным раствором хлористого натрия с последующей очисткой от анионов хлора, а после интеркаляции бентонит очищают от солей натрия с последующим измельчением бентонита, при этом на одну часть бентонита при получении полуфабриката бентонита, обогащенного ионами натрия, и на одну часть полуфабриката при получении порошка бентонита, интеркалированного ионами церия, используют (10-40) (вес.ч.) растворов соответствующих солей.In the invention, a bentonite powder intercalated with cerium ions Ce 3+ was obtained by modification with a 0.5-2.5% aqueous solution of cerium nitrate salt Ce (NO 3 ) 3 · 6H 2 O of a bentonite semi-finished product obtained after its enrichment with sodium cations Na + at treatment with a 3-10% aqueous solution of sodium chloride, followed by purification from chlorine anions, and after intercalation, bentonite is purified from sodium salts, followed by grinding of bentonite, with one part of bentonite upon receipt of a semi-finished product of bentonite enriched with sodium ions, and one part of half Briquette when receiving a powder of bentonite intercalated by cerium ions, use (10-40) (parts by weight) of solutions of the corresponding salts.

В изобретении порошок бентонита измельчен до размера частиц не менее 100 нм.In the invention, bentonite powder is ground to a particle size of at least 100 nm.

В изобретении в качестве минерального наполнителя используют микроволластонит, каолин, мраморную крошку, слюду и/или инертные баритовые наполнители.In the invention, microwelastonite, kaolin, marble chips, mica and / or inert barite fillers are used as a mineral filler.

В изобретении состав дополнительно содержит пигмент, например, на основе диоксида титана в количестве 2-4 мас.% на указанный состав краски.In the invention, the composition further comprises a pigment, for example, based on titanium dioxide in an amount of 2-4 wt.% On the specified paint composition.

При реализации настоящего изобретения расширяются технологические возможности применения краски для получения термо-, огнезащитных покрытий в помещениях, на системах вентиляции, водоснабжения и др. оборудовании, эксплуатирующихся в детских, лечебных учреждениях, на предприятиях пищевой промышленности, а также во взрывоопасных и пожароопасных помещениях, т.к. наличие в составе краски минерального компонента на основе бентонитовых порошков, интеркалированых ионами кобальта Со2+ или ионами церия Се3+ или смесью названных порошков, способствует:When implementing the present invention, the technological possibilities of using paint are expanded to obtain thermo-, fire-retardant coatings in rooms, ventilation systems, water supply and other equipment operating in children's, medical institutions, food industry enterprises, as well as in explosive and fire hazardous rooms, t .to. the presence in the paint composition of a mineral component based on bentonite powders intercalated by cobalt ions of Co 2+ or cerium ions of Ce 3+ or a mixture of these powders contributes to:

улучшению стабильности образуемого защитного покрытия к термоокислительным реакциям вследствие ингибирующей активности ионов церия и кобальта к термоокислительным процессам, возникающим в полимерной матрице при эксплуатации покрытия;improving the stability of the protective coating formed to thermo-oxidative reactions due to the inhibitory activity of cerium and cobalt ions to thermo-oxidative processes that occur in the polymer matrix during operation of the coating;

улучшению экологической безопасности образуемого защитного покрытия вследствие снижения газовыделения летучих токсичных органических соединений при термофотоокислительных процессах в полимерной матрице и в условиях чрезвычайных ситуаций, например при пожаре;improving the environmental safety of the protective coating formed due to the reduction of gas evolution of volatile toxic organic compounds during thermophotoxidation processes in the polymer matrix and in emergency situations, for example, in case of fire;

приданию образуемому защитному покрытию бактерицидных свойств.giving the resulting protective coating bactericidal properties.

При анализе известного уровня техники не выявлено технических решений с совокупностью признаков, соответствующих настоящему изобретению и обеспечивающих описанный выше результат.In the analysis of the prior art, no technical solutions with a combination of features corresponding to the present invention and providing the result described above were found.

Приведенный анализ известного уровня техники свидетельствует о соответствии заявляемого технического решения критериям изобретения «новизна», «изобретательский уровень».The above analysis of the prior art indicates that the claimed technical solution meets the criteria of the invention of “novelty”, “inventive step”.

Настоящее изобретение может быть промышленно реализовано при использовании известных технологических процессов, оборудования и материалов, предназначенных для изготовления лакокрасочных составов.The present invention can be industrially implemented using well-known technological processes, equipment and materials for the manufacture of paints and varnishes.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Сущность изобретения поясняется:The invention is illustrated:

таблицей 1, в которой представлены примеры по составам краски;table 1, which presents examples of the composition of the paint;

рис.1 и рис.2, на которых приведены хроматограммы полного ионного тока летучих органических соединений, выделяющихся, соответственно, из защитных покрытий (а), образованных составами по примерам 6 и 7 (контрольные составы красок по патенту RU №2382803), и из защитных покрытий (б), образованных составами по примерам 1-5 (составы красок по изобретению).Fig. 1 and Fig. 2, which shows chromatograms of the total ion current of volatile organic compounds released, respectively, from the protective coatings (a) formed by the compositions according to examples 6 and 7 (control paint compositions according to patent RU No. 2382803), and from protective coatings (b) formed by the compositions of examples 1-5 (paint compositions according to the invention).

При реализации настоящего изобретения используют следующие компоненты.When implementing the present invention, the following components are used.

1. Бентонитовый порошок, интеркалированный ионами церия Се3+. Данный продукт получен при модификации 0,5-2,5% водным раствором азотнокислой соли церия Ce(NO3)3·6Н2O полуфабриката бентонита (монтмориллонита), полученного после обогащения его катионами Na+ при обработке 3-10% водным раствором хлористого натрия с последующей очисткой от анионов хлора.1. Bentonite powder intercalated with cerium ions Ce 3+ . This product was obtained by modification with a 0.5-2.5% aqueous solution of cerium nitrate salt Ce (NO 3 ) 3 · 6Н 2 O of the bentonite (montmorillonite) semi-finished product obtained after its enrichment with Na + cations when treated with a 3-10% aqueous chloride solution sodium followed by purification from chlorine anions.

После интеркаляции бентонит очищают от солей натрия с последующим измельчением бентонита, предпочтительно, до размера частиц не менее 100 нм. При выборе соли Се(NO3)3·6Н2O исходили из того, что церий (металл переменной валентности) активно взаимодействует с кислородом с образованием диоксида церия (СеO2), являющегося антиоксидантом, которому свойственно инактивирующее и блокирующее воздействие на пероксидные, гидропероксидные радикалы, генерируемые при термоокислительных процессах в полимерах. Данный металл относится к биологически совместимым материалам и используется в медицине, например, в протезировании, стоматологии.After intercalation, bentonite is purified from sodium salts, followed by grinding of bentonite, preferably to a particle size of at least 100 nm. When choosing the Ce (NO 3 ) 3 · 6Н 2 O salt, it was assumed that cerium (a metal of variable valency) actively interacts with oxygen to form cerium dioxide (CeO 2 ), which is an antioxidant that has an inactivating and blocking effect on peroxide, hydroperoxide radicals generated by thermo-oxidative processes in polymers. This metal refers to biocompatible materials and is used in medicine, for example, in prosthetics, dentistry.

При реализации настоящего изобретения в процессе интеркаляции полуфабриката бентонита, полученного после обогащения его катионами Na+, использовали 1,0% водный раствор азотнокислого церия Се(NO3)з·6Н2О. Полученный после интеркаляции, очистки и измельчения порошок бентонита содержит церий в количестве не более 0,5 мас.%.When implementing the present invention in the process of intercalation of the semi-finished product of bentonite obtained after its enrichment with Na + cations, a 1.0% aqueous solution of cerium nitrate Ce (NO 3 ) s · 6H 2 O was used. The bentonite powder obtained after intercalation, purification and grinding contains cerium in amount not more than 0.5 wt.%.

2. Бентонитовый порошок, интеркалированный ионами кобальта Со2+.2. Bentonite powder intercalated by cobalt ions Co 2+ .

Данный продукт получен при модификации 0,5-2,5% водным раствором азотнокислой соли кобальта - Со(NO3)2·6H2O полуфабриката бентонита, полученного после обогащения его катионами натрия Na+ при обработке 3-10% водным раствором хлористого натрия с последующей очисткой от анионов хлора. После интеркаляции бентонит очищают от солей натрия с последующим измельчением бентонита.This product was obtained upon modification with a 0.5-2.5% aqueous solution of cobalt nitrate salt - Co (NO 3 ) 2 · 6H 2 O of a bentonite semi-finished product obtained after its enrichment with sodium cations Na + when treated with a 3-10% aqueous solution of sodium chloride followed by purification from chlorine anions. After intercalation, bentonite is purified from sodium salts, followed by grinding of bentonite.

При реализации настоящего изобретения в процессе интеркаляции полуфабриката бентонита, полученного после обогащения его катионами Na+, использовали 2,0% водный раствор азотнокислого кобальта Со(NO3)2·6Н2О.When implementing the present invention in the process of intercalation of the semi-finished bentonite obtained after enrichment with Na + cations, a 2.0% aqueous solution of cobalt nitrate Co (NO 3 ) 2 · 6H 2 O was used.

Находящиеся в слоистой структуре частиц бентонита ионы кобальта Со2+ взаимодействуют с кислородом с образованием оксида кобальта (СоО), которому свойственно инактивирующее и блокирующее воздействие на пероксидные, гидропероксидные радикалы, генерируемые при термоокислительных процессах в полимерах.The cobalt ions of Co 2+ located in the layered structure of bentonite particles interact with oxygen to form cobalt oxide (CoO), which is characterized by an inactivating and blocking effect on peroxide, hydroperoxide radicals generated during thermo-oxidative processes in polymers.

Данный металл относится к биологически совместимым материалам и широко используется в медицинской практике.This metal belongs to biocompatible materials and is widely used in medical practice.

Полученный после интеркаляции, очистки и измельчения порошок бентонита содержит кобальт ориентировочно в количестве 0,9 мас.%.The bentonite powder obtained after intercalation, purification and grinding contains approximately 0.9 wt.% Cobalt.

Процессы получения полуфабриката бентонита, обогащенного ионами натрия, осуществляли при использовании 5% водных растворов хлористого натрия.The processes for the preparation of prefabricated bentonite enriched in sodium ions were carried out using 5% aqueous solutions of sodium chloride.

При получении полуфабриката бентонита, обогащенного катионами натрия, и при интеркаляции ионами названных металлов полученного полуфабриката на одну часть бентонита при получении полуфабриката и на одну часть полуфабриката при получении порошков бентонита, интеркалированных ионами кобальта или церия, используют (10-40) (вес.ч.) растворов соответствующих солей.When obtaining a bentonite semi-finished product enriched in sodium cations, and upon intercalation with the ions of the named metals, the obtained semi-finished product on one part of the bentonite in the preparation of the semi-finished product and on one part of the semi-finished product in the preparation of bentonite powders intercalated with cobalt or cerium ions, use (10-40) (weight.h .) solutions of the corresponding salts.

При уменьшении или увеличении процентного содержания неорганических солей в растворителе (воде), расхода водных растворов солей на обработку бентонита при обогащении его катионами натрия и на интеркалирование полученного полуфабриката бентонита ионами соответствующих металлов:With a decrease or increase in the percentage of inorganic salts in the solvent (water), the consumption of aqueous solutions of salts to treat bentonite when enriched with sodium cations and to intercalate the resulting bentonite semi-finished product with ions of the corresponding metals:

снижается эффективность катионно-обменных процессов при получении порошков бентонита, интеркалированных ионами кобальта Со2+ или ионами церия Се3+, что уменьшает содержание ионов названных металлов в полученном продукте, ухудшаются бактерицидные свойства краски и стабильность образуемого защитного покрытия к термоокислительным реакциям;the efficiency of cation-exchange processes in the preparation of bentonite powders intercalated by cobalt ions of Co 2+ or cerium ions of Ce 3+ decreases, which reduces the content of ions of these metals in the resulting product, the bactericidal properties of the paint and the stability of the protective coating formed to thermooxidative reactions deteriorate;

увеличивается затратная часть по получению порошков бентонита, интеркалированных ионами кобальта Со2+ или ионами церия Ce3+.the costly part of obtaining bentonite powders intercalated by cobalt ions of Co 2+ or cerium ions of Ce 3+ increases.

При реализации изобретения использовали соотношения:When implementing the invention used the ratio:

бентонит:водный раствор хлористого натрия, как 1:20;bentonite: an aqueous solution of sodium chloride, as 1:20;

полуфабрикат бентонита:водный раствор соответствующих солей кобальта или церия, как 1:20.prefabricated bentonite: an aqueous solution of the corresponding salts of cobalt or cerium, as 1:20.

Для определения количественного содержания (в мас.%) названных металлов в бентонитовых порошках использовали методы титриметрического анализа, результаты которого подтверждают оптимальность выбранных параметров по получению порошков бентонита, интеркалированных ионами названных металлов, при заданном по изобретению расходе солей.To determine the quantitative content (in wt.%) Of these metals in bentonite powders, titrimetric analysis methods were used, the results of which confirm the optimality of the selected parameters for the preparation of bentonite powders intercalated by ions of these metals at a salt flow rate specified in accordance with the invention.

Полученный после интеркаляции бентонит, интеркалированный ионами церия или кобальта, после очистки от солей натрия измельчали, предпочтительно, до размера частиц не менее 100 нм, что оптимально по условиям диспергирования их в составе краски и затратной части на измельчение.After intercalation, bentonite intercalated by cerium or cobalt ions, after purification from sodium salts, was crushed, preferably, to a particle size of at least 100 nm, which is optimal according to the dispersion conditions in the paint composition and the costly part for grinding.

При измельчении бентонита, интеркалированного ионами кобальта Со2+ или ионами церия Се3+, использовали ультразвуковой диспергатор Sonopuls HD-2070, фирма Bandelin, мощность - (35-75)Вт/см2, частота - (20-50) кГц.When grinding bentonite intercalated by cobalt ions of Co 2+ or cerium ions of Ce 3+ , we used a Sonopuls HD-2070 ultrasonic disperser, Bandelin firm, power - (35-75) W / cm 2 , frequency - (20-50) kHz.

Для оценки размеров частиц бентонита использовали метод микроскопии.To assess the particle size of bentonite used the method of microscopy.

Используемые для реализации настоящего изобретения соли кобальта и церия наиболее оптимальны по условиям получения экологически безопасных продуктов.Used for the implementation of the present invention, the cobalt and cerium salts are most optimal in terms of environmentally friendly products.

Нарушение технологических режимов по получению бентонитовых порошков, интеркалированых ионами названных металлов, изменение рецептуры краски по количественному содержанию в ней порошков бентонита, интеркалированных ионами церия Се3+ или/и ионами кобальта Со2+, приведет:Violation of technological conditions for the production of bentonite powders intercalated by ions of the above metals, a change in the paint formulation by the quantitative content of bentonite powders intercalated by cerium ions Ce 3+ or / and cobalt ions Co 2+ will result in:

к удорожанию процессов их получения;to an increase in the cost of processes for their preparation;

к снижению экологической безопасности образуемых защитных покрытий в части ухудшения инактивирующего и блокирующего воздействия ионов металлов церия и кобальта на пероксидные, гидропероксидные радикалы, образующиеся при термоокислительной деструкции эксплуатируемых покрытий;to reduce the environmental safety of the protective coatings formed in terms of the deterioration of the inactivating and blocking effects of cerium and cobalt metal ions on peroxide, hydroperoxide radicals formed during thermo-oxidative destruction of the coatings in use;

к ухудшению бактерицидных свойств защитных покрытий.to the deterioration of the bactericidal properties of protective coatings.

3. Краска по изобретению содержит полимерное связующее на основе акриловых (со)полимеров и/или кремнийорганических смол и органорастворимых полиуретанов (ПУ).3. The paint according to the invention contains a polymer binder based on acrylic (co) polymers and / or organosilicon resins and organosoluble polyurethanes (PU).

В частности, используют:In particular, they use:

полиметилсилоксановые смолы, в том числе жидкие силоксановые каучуки, полиметилфенилсилоксановые смолы, полиметилфенилсиликсановые каучуки;polymethylsiloxane resins, including liquid siloxane rubbers, polymethylphenylsiloxane resins, polymethylphenylsilixane rubbers;

полиуретановую смолу на основе простых полиэфиров и дефенилметандиизоцианатов или толуилендиизоцианата (например);polyurethane resin based on polyethers and phenylmethanediisocyanates or toluene diisocyanate (for example);

акриловые сополимеры, например сополимеры бутилметакрилата или метилметакрилата с метакриловой кислотой и возможно с дивинилом, акриловые дисперсии, например, на основе стирол-акрилового сополимера.acrylic copolymers, for example copolymers of butyl methacrylate or methyl methacrylate with methacrylic acid and possibly divinyl, acrylic dispersions, for example, based on a styrene-acrylic copolymer.

4. В качестве органического растворителя используют обычные органические растворители, в которых растворяются указанные выше полимерные связующие, например этилацетат, бутилацетат, ацетон, др.4. As the organic solvent, ordinary organic solvents are used in which the above polymeric binders, for example, ethyl acetate, butyl acetate, acetone, etc. are dissolved.

5. В качестве антипиреновой добавки используют соединения из группы фосфоросодержащих соединений, гидроксиды алюминия или магния, борат цинка, меламин и пентаэритрит.5. As a flame retardant, compounds from the group of phosphorus-containing compounds, aluminum or magnesium hydroxides, zinc borate, melamine and pentaerythritol are used.

6. Используемый в составе краски минеральный наполнитель выбран из группы: микроволластонит, каолин, мраморная крошка, слюда и/или инертные баритовые наполнители.6. The mineral filler used in the composition of the paint is selected from the group: microwelastonite, kaolin, marble chips, mica and / or inert barite fillers.

Минеральный наполнитель позволяет повысить термостойкость, химстойкость покрытия, улучшает огнестойкие характеристики покрытия.Mineral filler allows to increase the heat resistance, chemical resistance of the coating, improves the fire-resistant characteristics of the coating.

7. В составе краски используют модифицирующую добавку в виде керамических и/или стеклянных микросфер диаметром 20-150 мкм, наличие которых в композиции краски придает защитному покрытию теплоизоляционные свойства, улучшает огнестойкие характеристики покрытия и другие технологические свойства красок.7. The paint composition uses a modifying additive in the form of ceramic and / or glass microspheres with a diameter of 20-150 μm, the presence of which in the paint composition gives the protective coating heat-insulating properties, improves the fire-resistant characteristics of the coating and other technological properties of the paints.

При использовании в составах красок модифицирующих добавок на основе керамических микросфер обеспечивают такие технологические свойства покрытий, как изностойкость, глянцевость и др., а наличие в составах красок модифицирующих добавок на основе стеклянных микросфер приводит к снижению плотности краски, улучшается их совместимость с различными полимерными связующими.When using modifying additives based on ceramic microspheres in paint compositions, they provide such technological properties of coatings as endurance, gloss, etc., and the presence of modifying additives based on glass microspheres in paint compositions reduces the density of the paint, their compatibility with various polymer binders improves.

При выборе указанных модифицирующих добавок или смеси их рекомендуется учитывать указанные технологические свойства и стоимость данных добавок при изготовлении составов красок.When choosing these modifying additives or mixtures, it is recommended to take into account the indicated technological properties and the cost of these additives in the manufacture of paint compositions.

Заданные по изобретению размер фракций модифицирующих добавок, количественное содержание в составе краски оптимально по условиям диспергирования их в полимерной матрице, по условиям затрат на их изготовление, по обеспечению теплоизоляционных свойств получаемого покрытия, что и подтверждается техническим решением по патенту RU №2382803.Specified according to the invention, the size of the fractions of the modifying additives, the quantitative content in the paint composition is optimal according to the conditions for dispersing them in the polymer matrix, according to the conditions for the cost of their manufacture, to ensure the thermal insulation properties of the resulting coating, which is confirmed by the technical solution according to patent RU No. 2382803.

При реализации настоящего изобретения использовали керамические и стеклянные микросферы компании 3М™ (RU), соответственно:When implementing the present invention used ceramic and glass microspheres of the company 3M ™ (RU), respectively:

керамические микросферы с размером частиц 24-40 мкм;ceramic microspheres with a particle size of 24-40 microns;

стеклянные микросферы с размером частиц 100 мкм.glass microspheres with a particle size of 100 microns.

8. Состав краски по изобретению содержит также пигмент, предпочтительно, диоксид титана и другие технологические добавки, например, для обеспечения эластичности краски - жидкие парафины, которые вводят в состав рецептуры в процессе производства краски.8. The paint composition according to the invention also contains a pigment, preferably titanium dioxide and other processing aids, for example, to ensure the elasticity of the paint - liquid paraffins, which are introduced into the formulation during the production of the paint.

Заданные по изобретению количественное содержание компонентов в составе краски:Specified according to the invention, the quantitative content of the components in the composition of the paint:

полимерного связующего, антипиреновой добавки, минерального наполнителя, модифицирующей добавки в виде керамических и/или стеклянных микросфер оптимально и соответствует технологическим требованиям по получению краски, имеющей эффективные адгезивные свойства к поверхностям различных материалов, эффективную теплопроводность, теплостойкость, что подтверждается техническими характеристиками краски, состав которой представлен в патенте RU №2382803.polymer binder, flame retardant additives, mineral fillers, modifying additives in the form of ceramic and / or glass microspheres optimally and meets the technological requirements for obtaining paints having effective adhesive properties to the surfaces of various materials, effective heat conductivity, heat resistance, which is confirmed by the technical characteristics of the paint, the composition of which presented in patent RU No. 2382803.

Краску получают путем диспергирования компонентов в смесителе. Возможен вариант использования для этих целей ультразвукового диспергатора.Paint is obtained by dispersing the components in a mixer. It is possible to use an ultrasonic dispersant for these purposes.

Полученную краску наносят на различные поверхности с помощью кисти или краскопультом.The resulting paint is applied to various surfaces with a brush or spray gun.

При реализации изобретения были получены составы краски, рецептура которых соответствует примерам, показанным в Таблице 1.In the implementation of the invention were obtained paint compositions, the formulation of which corresponds to the examples shown in Table 1.

Примеры 1-5 - составы красок по изобретению. Примеры 6 и 7 - контрольные составы красок в соответствии с патентом RU №2382803.Examples 1-5 - the composition of the paints according to the invention. Examples 6 and 7 - control compositions of paints in accordance with patent RU No. 2382803.

Составы красок по примерам 1-7 оценивались на огнестойкость, экологическую безопасность и бактерицидность получаемых при их использовании защитных покрытий.The paint compositions according to examples 1-7 were evaluated for fire resistance, environmental safety and bactericidal properties of protective coatings obtained when using them.

При определении огнезащитной эффективности составов краски использовался метод, в соответствии с которым на опытные образцы - стальные пластины размером 600×600×5 мм с нанесенным на них защитным покрытием (составы красок по примерам 1-7) осуществляли тепловое воздействие и определяли время от начала теплового воздействия до наступления предельного состояния защитных покрытий на этих образцах. Толщина защитных покрытий на исследуемых образцах составила 250 мкм.When determining the fire-retardant effectiveness of the paint compositions, the method was used, according to which the experimental samples — steel plates 600 × 600 × 5 mm in size with a protective coating applied to them (paint compositions according to examples 1-7) carried out the thermal effect and determined the time from the start of the thermal exposure to the ultimate state of protective coatings on these samples. The thickness of the protective coatings on the studied samples was 250 μm.

Предельное состояние защитных покрытий на образцах оценивали по времени вспучивания (отслаивания) защитного покрытия и по времени выделения дыма.The limiting state of the protective coatings on the samples was evaluated by the time of expansion (peeling) of the protective coating and by the time of smoke emission.

При испытаниях использовалось стендовое оборудование:During testing, bench equipment was used:

печи с системой подачи и сжигания топлива (использовалась газовая горелка); приспособления для установки образца, обеспечивающие соблюдение условий его крепления в печи; системы измерения и регистрации параметров, в частности, секундомер, термоэлектрические преобразователи (термопары) для измерения температуры среды в огневой камере печи.furnaces with a fuel supply and combustion system (a gas burner was used); devices for installing the sample, ensuring compliance with the conditions of its fastening in the furnace; systems for measuring and recording parameters, in particular, a stopwatch, thermoelectric converters (thermocouples) for measuring the temperature of the medium in the fire chamber of the furnace.

В процессе испытаний установлено, что при повышении температуры в печи время предельного состояния вспучивания (отслаивания) и выделения дыма на образцах с защитными покрытиями, образованными составами по изобретению (примеры 1-5), на 8-10 мин превышает аналогичные параметры при испытании образцов с защитным покрытием по примерам 6 и 7 (контрольные).During tests it was found that with increasing temperature in the furnace, the time of the limiting state of expansion (exfoliation) and smoke emission on samples with protective coatings formed by the compositions of the invention (examples 1-5) is 8-10 minutes higher than the same parameters when testing samples with protective coating according to examples 6 and 7 (control).

Для повышения точности измерений при испытаниях использовались по два образца для каждого исследуемого состава краски.To increase the accuracy of measurements during testing, two samples were used for each studied composition of the paint.

Данные испытания свидетельствуют:Test data indicate:

об улучшении эксплуатационных характеристик состава краски по изобретению при пожаре;about improving the operational characteristics of the composition of the paint according to the invention in case of fire;

об улучшении экологических параметров защитных покрытий при использовании краски по изобретению вследствие снижения газовыделения летучих токсичных органических соединений при термоокислительных процессах.on improving the environmental parameters of protective coatings when using the paint according to the invention due to the reduction of gas evolution of volatile toxic organic compounds during thermal oxidation processes.

Экологическая безопасность красок оценивалась по их санитарно-гигиеническим свойствам.The environmental safety of paints was evaluated by their sanitary and hygienic properties.

Для оценки санитарно-гигиенических свойств использовался метод термодесорбционной хроматомасс-спектрометрии (ГОСТ Р ИСО 16000 «Воздух замкнутых помещений», часть 6). По данному методу исследовалось газовыделение летучих органических веществ из защитных покрытий, образованных составами краски по примерам 1-5 и 6-7 при температуре испытаний от 20 до 50°С.To assess the sanitary-hygienic properties, the method of thermal desorption chromatography-mass spectrometry was used (GOST R ISO 16000 “Air of enclosed spaces”, part 6). According to this method, the gas evolution of volatile organic substances from protective coatings formed by the paint compositions according to examples 1-5 and 6-7 was studied at a test temperature of 20 to 50 ° C.

По результатам санитарно-гигиенических испытаний установлено, что введение в составы красок такого минерального слоистого компонента, как бентонит (монтмориллонит), интеркалированного ионами Се3+ и Со2+, образованные ими защитные покрытия (на 1-2 порядка величин) уменьшают выделение летучих органических соединений, главным образом мономерных остатков, что подтверждается хроматограммами рис.1 и 2, на которых приведены, соответственно:According to the results of sanitary and hygienic tests, it was found that the introduction of such a layered mineral component as bentonite (montmorillonite) intercalated with Ce 3+ and Co 2+ ions into the paint compositions, the protective coatings formed by them (by 1-2 orders of magnitude) reduce the emission of volatile organic compounds, mainly monomeric residues, which is confirmed by the chromatograms of Fig. 1 and 2, which show, respectively:

полный ионный ток летучих органических соединений, выделяющихся из защитных покрытий (а), образованных составами по примерам 6 и 7 (контрольные составы красок);the total ion current of volatile organic compounds released from the protective coatings (a) formed by the compositions of examples 6 and 7 (control paint compositions);

полный ионный ток летучих органических соединений, выделяющихся из защитных покрытий (б), образованных составами по примерам 1-5 (составы красок по изобретению).the total ion current of volatile organic compounds released from the protective coatings (b) formed by the compositions of examples 1-5 (paint compositions according to the invention).

Данные результаты исследований свидетельствуют, что наличие в составе краски слоистого минерального компонента с интеркалированными в нем ионами названных металлов обеспечивает ингибирование процесса деструкции полимерных материалов, который сопровождается выделением летучих органических соединений.These research results indicate that the presence of a layered mineral component in the paint with intercalated ions of the above metals in it ensures the inhibition of the destruction of polymeric materials, which is accompanied by the release of volatile organic compounds.

Оценку бактерицидных свойств краски проводили на основе дискодиффузионного метода.Evaluation of the bactericidal properties of the paint was carried out on the basis of the disk diffusion method.

Дискодиффузионный метод определения чувствительности микроорганизмов (бактерий и грибков) основан на способности бактерицидных агентов диффундировать в питательные среды из пропитанных составами краски картонных (бумажных) дисков.The disc diffusion method for determining the sensitivity of microorganisms (bacteria and fungi) is based on the ability of bactericidal agents to diffuse into nutrient media from cardboard (paper) disks impregnated with paint formulations.

Для оценки бактерицидной активности составов краски использовали плотную питательную среду - трипказосоевый агар (Trypcase-soy agar), в качестве тест-микроорганизмов использовали штаммы видов бактерий: Staphylococcus aureus; Pseudomonas aeruginosa.To assess the bactericidal activity of the paint compositions, a solid nutrient medium, trypcase soy agar (Trypcase-soy agar), was used as a test microorganism, the following bacterial strains were used: Staphylococcus aureus; Pseudomonas aeruginosa.

В качестве диагностических дисков использовались стандартные диски диаметром 6 мм из специального фильтровального картона (бумаги). Диски подвергались однократной обработке (пропитке) испытуемыми составами краски (Примеры 1-7)As diagnostic disks, standard disks with a diameter of 6 mm from a special filter board (paper) were used. The disks were subjected to a single treatment (impregnation) with the tested paint compositions (Examples 1-7)

Суспензии (инокулюмы) каждой тест-культуры бактерий в стерильных физиологических растворах готовили с плотностью (мутностью) 0,5-0,6 по стандарту Мак-Фарланда. Суспензии содержали примерно 1,5-2,0×108 КОЕ/мл (колониеобразующих единиц/мл).Suspensions (inoculums) of each test culture of bacteria in sterile physiological solutions were prepared with a density (turbidity) of 0.5-0.6 according to the McFarland standard. Suspensions contained approximately 1.5-2.0 × 10 8 CFU / ml (colony forming units / ml).

Иноколюмы (в течение 15 минут после приготовления) применяли для инокуляции плотных питательных сред в чашках Петри.Inoculums (within 15 minutes after preparation) were used to inoculate solid nutrient media in Petri dishes.

Иноколюм наносился пипеткой на поверхность питательной среды в объеме 1-3 мл и равномерно распределялся по поверхности. Приоткрытые чашки Петри подсушивали при комнатной температуре в течение 15-20 минут.The inoculum was pipetted onto the surface of the nutrient medium in a volume of 1-3 ml and evenly distributed on the surface. Ajar Petri dishes were dried at room temperature for 15-20 minutes.

После инокуляции на поверхность питательной среды (с помощью стерильного пинцета) наносили диски, обработанные испытуемыми составами краски. Обеспечивался равномерный и плотный контакт дисков с поверхностью среды.After inoculation, disks treated with the tested paint compositions were applied to the surface of the nutrient medium (using sterile tweezers). A uniform and tight contact of the disks with the surface of the medium was ensured.

Непосредственно после аппликации дисков чашки Петри помещали в термостат и инкубировали при температуре 25-35°С в течение 24 ч.Immediately after the application of discs, Petri dishes were placed in a thermostat and incubated at a temperature of 25-35 ° С for 24 hours.

После окончания инкубации производили измерение диаметра зон задержки роста тест-микроорганизмов (вокруг дисков) с точностью до 1 мм. При измерениях ориентировались на зоны полного подавления видимого роста. Для достоверности исследований тестирование дисков с испытуемыми рецептурами краски повторялось три раза, оценивалось среднее значение диаметра зоны задержки роста.After incubation, the diameter of the zones of growth inhibition of test microorganisms (around the disks) was measured with an accuracy of 1 mm. In the measurements, they were guided by the zones of complete suppression of visible growth. For the reliability of the studies, testing of disks with the tested paint formulations was repeated three times, the average value of the diameter of the zone of growth inhibition was estimated.

В результате исследований установлено:The studies established:

зоны ингибирования видимого роста тест-микроорганизмов вокруг дисков с испытуемыми составами красок по изобретению (примеры 1-5) соответствуют 10-12 мм;zones of inhibition of the visible growth of test microorganisms around the discs with the tested paint compositions according to the invention (examples 1-5) correspond to 10-12 mm;

отсутствие зон ингибирования вокруг дисков с испытуемыми составами краски по примерам 6-7 (контрольные).the absence of zones of inhibition around the discs with the tested paint compositions according to examples 6-7 (control).

Наличие зон задержки роста тест-микроорганизмов вокруг дисков с испытуемыми составами красок по примерам 1-5 свидетельствует о существенном бактерицидном эффекте, присущем составам красок по изобретению.The presence of growth retardation zones of test microorganisms around the disks with the tested paint compositions according to examples 1-5 indicates a significant bactericidal effect inherent in the paint compositions according to the invention.

Таким образом, приведенные исследования в целом подтверждают, что при реализации настоящего изобретения улучшается стабильность образуемого защитного покрытия к термоокислительным реакциям вследствие ингибирующей активности ионов церия и/или кобальта к термоокислительным процессам, возникающим в полимерной матрице при эксплуатации покрытия, улучшается экологическая безопасность образуемого защитного покрытия вследствие снижения газовыделения летучих токсичных органических соединений при термофотоокислительных процессах и в условиях чрезвычайных ситуаций, например при пожаре, обеспечивается придание образуемому защитному покрытию бактерицидных свойств.Thus, the above studies generally confirm that the implementation of the present invention improves the stability of the formed protective coating to thermo-oxidative reactions due to the inhibitory activity of cerium and / or cobalt ions to thermo-oxidative processes that occur in the polymer matrix during operation of the coating, improves the environmental safety of the formed protective coating due to reduction of gas evolution of volatile toxic organic compounds during thermo-oxidative processes and in in emergency situations, for example in case of fire, the formation of a protective coating with the bactericidal properties is ensured.

Таким образом, приведенные исследования в целом подтверждают, что при реализации настоящего изобретения расширяются технологические возможности применения краски для получения термо-, огнезащитных покрытий на поверхности оборудования и в помещениях, эксплуатирующихся в детских, лечебных учреждениях, на предприятиях пищевой промышленности.Thus, the above studies generally confirm that the implementation of the present invention expands the technological possibilities of using paint to obtain thermo-, fire-retardant coatings on the surface of equipment and in rooms operating in children’s, medical institutions, and food industry enterprises.

ТАБЛИЦА 1TABLE 1 Состав краски с термо-, огнезащитными свойствамиThe composition of the paint with thermal, fire retardant properties Примеры составов красокExamples of paint formulations Наименование компонентовName of components Соотношение компонентов по примерам, мас.%The ratio of components in the examples, wt.% 1one 22 33 4four 55 66 77 Составы красок по изобретениюThe compositions of the paints according to the invention Контрольные составы по патенту №2382803Control compositions for patent No. 2382803 Органорастворимая полимерная матрицаOrganically Soluble Polymer Matrix Кремнийорганическая смола (полиметилсилоксановая)Organosilicon resin (polymethylsiloxane) 20twenty 11eleven 20twenty 2525 Сополимер бутилметакрилата с метакриловой кислотойButyl methacrylate copolymer with methacrylic acid 2525 2525 Стирол-акриловый сополимер, дисперсияStyrene-acrylic copolymer dispersion 20twenty органорастворимый полиуретан на основе простого полиэфира и дифенилметандиизоцианатаorganoluble polyurethane based on polyether and diphenylmethanediisocyanate 11eleven 15fifteen 55 15fifteen 11eleven 1010 55 НаполнительFiller КаолинKaolin 2525 20twenty 20twenty 2525 МикроволластонитMicrowelastonite 30thirty 2525 30thirty Модифицирующая добавкаModifying additive стеклянные микрошарики с размером 100 мкмglass beads with a size of 100 microns 1010 30thirty 20twenty 15fifteen 1010 20twenty керамические микросферы с размером частиц 24-40 мкмceramic microspheres with a particle size of 24-40 microns 15fifteen Антипиреновая добавкаFlame retardant additive метасиликат кальцияcalcium metasilicate 1010 20twenty 20twenty Полифосфат аммонияAmmonium polyphosphate 20twenty 15fifteen 18eighteen 20twenty Бентонитовый порошокBentonite powder Бентонитовый порошок, интеркалированный ионами церия (Се3+)Bentonite powder intercalated by cerium ions (Ce 3+ ) 4four 55 Бентонитовый порошок, интеркалированный ионами кобальта (Со2+)Bentonite powder intercalated by cobalt ions (Co 2+ ) 55 55 Смесь бентонитовых порошков, интеркалированных ионами церия и кобальта при соотношении 1:1A mixture of bentonite powders intercalated by cerium and cobalt ions at a ratio of 1: 1 77 Органический растворительOrganic solvent Остальное во всех примерахThe rest in all examples

Claims (7)

1. Состав краски с термо-, огнезащитными свойствами, содержащий полимерное связующее на основе акриловых сополимеров и/или кремнийорганических смол и органорастворимых полиуретанов, наполнитель в виде минеральных компонентов, антипиреновую добавку, модифицирующую добавку на основе керамических и/или стеклянных микросфер диаметром 20-150 мкм и органический растворитель, при этом в состав краски введен порошок бентонита, интеркалированный ионами кобальта Со2+ или ионами церия Се3+, или смесь названных порошков при соотношении их, как 1÷1 (вес.ч.), причем состав имеет следующее соотношение компонентов, мас.%:
полимерное связующее 20-40 наполнитель 10-30 антипиреновая добавка 10-20 модифицирующая добавка 10-30 порошок бентонита 3,0-7,0 органический растворитель остальное
1. The composition of the paint with thermal, fire retardant properties, containing a polymer binder based on acrylic copolymers and / or organosilicon resins and organosoluble polyurethanes, a filler in the form of mineral components, a flame retardant additive, a modifying additive based on ceramic and / or glass microspheres with a diameter of 20-150 microns and an organic solvent, while the paint composition contains bentonite powder intercalated with co 2 + ions or cerium ions Ce 3+ , or a mixture of these powders in the ratio of 1 ÷ 1 ( s.h.), and the composition has the following ratio of components, wt.%:
polymer binder 20-40 filler 10-30 flame retardant additive 10-20 modifying additive 10-30 bentonite powder 3.0-7.0 organic solvent rest
2. Состав по п.1, отличающийся тем, что используют акриловые сополимеры и/или кремнийорганические смолы при соотношении их к органорастворимым полиуретанам, как 1÷(0,2-1,5) (вес.ч.).2. The composition according to claim 1, characterized in that the use of acrylic copolymers and / or organosilicon resins in the ratio of them to organosoluble polyurethanes, as 1 ÷ (0.2-1.5) (parts by weight). 3. Состав по п.1, отличающийся тем, что дополнительный минеральный компонент на основе порошка бентонита, интеркалированного ионами кобальта Со2+, получен при модификации 0,5-2,5%-ным водным раствором азотно-кислой соли кобальта - Со(NO3)2·6Н2O полуфабриката бентонита, полученного после обогащения его катионами натрия Na+ при обработке 3-10%-ным водным раствором хлористого натрия с последующей очисткой от анионов хлора, а после интеркаляции бентонит очищают от солей натрия с последующим измельчением бентонита, при этом на одну часть бентонита при получении полуфабриката бентонита, обогащенного ионами натрия, и на одну часть полуфабриката при получении порошка бентонита, интеркалированного ионами кобальта, используют (10-40) вес.ч. растворов соответствующих солей.3. The composition according to claim 1, characterized in that the additional mineral component based on bentonite powder intercalated with cobalt ions of Co 2+ is obtained by modification with a 0.5-2.5% aqueous solution of cobalt nitric acid salt - Co ( NO 3 ) 2 · 6H 2 O of the semi-finished product of bentonite obtained after its enrichment with sodium cations Na + when treated with a 3-10% aqueous solution of sodium chloride, followed by purification from chlorine anions, and after intercalation, bentonite is purified from sodium salts, followed by grinding of bentonite , while on one part of bentonite pr and obtaining a semi-finished product of bentonite enriched with sodium ions, and (10-40) parts by weight are used per part of the semi-finished product when receiving a bentonite powder intercalated with cobalt ions (10-40). solutions of the corresponding salts. 4. Состав по п.1, отличающийся тем, что дополнительный минеральный компонент на основе порошка бентонита, интеркалированного ионами церия Се3+, получен при модификации 0,5-2,5%-ным водным раствором азотно-кислой соли церия Се(NO3)3·6Н2O полуфабриката бентонита, полученного после обогащения его катионами натрия Na+ при обработке 3-10%-ным водным раствором хлористого натрия с последующей очисткой от анионов хлора, а после интеркаляции бентонит очищают от солей натрия с последующим измельчением бентонита, при этом на одну часть бентонита при получении полуфабриката бентонита, обогащенного ионами натрия, и на одну часть полуфабриката при получении порошка бентонита, интеркалированного ионами церия, используют (10-40) вес.ч. растворов соответствующих солей.4. The composition according to claim 1, characterized in that the additional mineral component based on bentonite powder intercalated with cerium Ce 3+ ions is obtained by modification with a 0.5-2.5% aqueous solution of cerium nitric acid salt Ce (NO 3 ) 3 · 6H 2 O of the semi-finished product of bentonite obtained after its enrichment with sodium cations Na + when treated with a 3-10% aqueous solution of sodium chloride, followed by purification from chlorine anions, and after intercalation, bentonite is purified from sodium salts, followed by grinding of bentonite, while on one part of bentonite upon receipt SRI semifinished product of bentonite enriched with ions of sodium, and to one part of the semifinished product in the preparation of bentonite powder intercalated by ions of cerium use (10-40) parts by weight solutions of the corresponding salts. 5. Состав по п.1, отличающийся тем, что порошок бентонита измельчен до размера частиц не менее 100 нм.5. The composition according to claim 1, characterized in that the bentonite powder is ground to a particle size of at least 100 nm. 6. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве минерального наполнителя используют микроволластонит, каолин, мраморную крошку, слюду и/или инертные баритовые наполнители.6. The composition according to claim 1, characterized in that the mineral filler uses microwelastonite, kaolin, marble chips, mica and / or inert barite fillers. 7. Состав по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит пигмент, например, на основе диоксида титана в количестве 2-4 мас.% на указанный состав краски. 7. The composition according to claim 1, characterized in that it further comprises a pigment, for example, based on titanium dioxide in an amount of 2-4 wt.% For the specified paint composition.
RU2010144636/05A 2010-11-02 2010-11-02 Paint composition with thermo-, fire-protective properties RU2443739C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010144636/05A RU2443739C1 (en) 2010-11-02 2010-11-02 Paint composition with thermo-, fire-protective properties
PCT/EP2011/068758 WO2012059379A1 (en) 2010-11-02 2011-10-26 Compositions of paints with heat-insulating, fireproof and bactericidal properties

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010144636/05A RU2443739C1 (en) 2010-11-02 2010-11-02 Paint composition with thermo-, fire-protective properties

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2443739C1 true RU2443739C1 (en) 2012-02-27

Family

ID=45044531

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010144636/05A RU2443739C1 (en) 2010-11-02 2010-11-02 Paint composition with thermo-, fire-protective properties

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2443739C1 (en)
WO (1) WO2012059379A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2522010C1 (en) * 2012-12-05 2014-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ Aqueous dispersion protective paint composition
RU2669097C2 (en) * 2016-04-08 2018-10-08 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Composition for light-absorbing coating

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106065204B (en) * 2016-06-12 2018-03-27 深圳市凯盛科技工程有限公司 A kind of energy-saving industrial furnace
RU2644888C1 (en) * 2017-06-21 2018-02-14 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") Composition for manufacturing fire-retardant coating and method of its manufacture
CN110144166B (en) * 2019-05-08 2021-07-02 中国京冶工程技术有限公司 Composite anti-corrosion and fireproof dual-function steel structure coating and preparation method thereof
CN114773888B (en) * 2022-03-30 2022-12-09 北京淡谷科技有限公司 Self-cleaning nano ceramic antibacterial mildew-proof composite slurry and preparation method and application thereof
CN114940848B (en) * 2022-06-30 2023-08-08 惠州市隆顺化工有限公司 Heat insulation coating for building exterior wall heat insulation and preparation method thereof

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1250341A (en) * 1967-11-15 1971-10-20
GB1320800A (en) * 1969-12-24 1973-06-20 Glasurit Werke Winkelmann Method of producing a coating on a substrate
RU2130010C1 (en) * 1993-04-07 1999-05-10 Циба Спешиалти Кемикэлс Холдинг Инк. Alkaline-earth metal salts, transition metal salts or transition metal complexes of ketocarboxylic acids, method of preparation thereof, composition for coatings and method for protection of corroding substrate
RU2304156C1 (en) * 2005-11-11 2007-08-10 Виталий Степанович Беляев Aqueous composition filled with hollow microspheres for preparing anticorrosive and heat-insulating cover and method for preparing cover based on thereof
KR100811225B1 (en) * 2006-09-29 2008-03-07 (주)포조피아 Soft cream type paint composition and its manufacturing method for installation with plastering tool
RU2382803C1 (en) * 2008-08-14 2010-02-27 Богдан Васильевич Боднарчук Thermo-fire-weather-resistant paint-coating

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2006534A1 (en) * 1970-02-13 1971-08-19 Grunzweig & Hartmann AG, 6700 Ludwigshafen Fire and heat-resistant paints based on colloidal silica - dispersions
RU2041906C1 (en) 1992-12-09 1995-08-20 Санкт-Петербургский государственный университет Composition for anticorrosive coating
EP1625181A2 (en) * 2003-05-02 2006-02-15 Dow Global Technologies Inc. Coating and filler compositions comprising platy layered silicate pigments
RU2382308C1 (en) 2008-05-27 2010-02-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия High-temperature induction furnace
CA2737096A1 (en) * 2008-09-19 2010-03-25 University Of Maine System Board Of Trustees Fire resistant paint and article

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1250341A (en) * 1967-11-15 1971-10-20
GB1320800A (en) * 1969-12-24 1973-06-20 Glasurit Werke Winkelmann Method of producing a coating on a substrate
RU2130010C1 (en) * 1993-04-07 1999-05-10 Циба Спешиалти Кемикэлс Холдинг Инк. Alkaline-earth metal salts, transition metal salts or transition metal complexes of ketocarboxylic acids, method of preparation thereof, composition for coatings and method for protection of corroding substrate
RU2304156C1 (en) * 2005-11-11 2007-08-10 Виталий Степанович Беляев Aqueous composition filled with hollow microspheres for preparing anticorrosive and heat-insulating cover and method for preparing cover based on thereof
KR100811225B1 (en) * 2006-09-29 2008-03-07 (주)포조피아 Soft cream type paint composition and its manufacturing method for installation with plastering tool
RU2382803C1 (en) * 2008-08-14 2010-02-27 Богдан Васильевич Боднарчук Thermo-fire-weather-resistant paint-coating

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2522010C1 (en) * 2012-12-05 2014-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" КГАСУ Aqueous dispersion protective paint composition
RU2669097C2 (en) * 2016-04-08 2018-10-08 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Composition for light-absorbing coating

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012059379A1 (en) 2012-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2443739C1 (en) Paint composition with thermo-, fire-protective properties
TWI511788B (en) Water-repellent photocatalyst composition and water-repellent photocatalyst coating film
La Russa et al. Testing the antibacterial activity of doped TiO2 for preventing biodeterioration of cultural heritage building materials
Deya et al. A new pigment for smart anticorrosive coatings
EP1350805A3 (en) Fine particle dispersion
Peppoloni et al. The β-lactamase inhibitor boronic acid derivative SM23 as a new anti-Pseudomonas aeruginosa biofilm
CN109337454B (en) A kind of high anti-corrosion anti-corrosion paste suitable for marine atmosphere environment and its preparation method and application
DK166733B1 (en) COMPOSITION WHICH ARE SUITABLE FOR CREATING A SURFACE PROTECTIVE BELAEGNINGSKOMPOSITION, BELAEGNINGSKOMPOSITION CONTAINING SUCH COMPOSITION, bipartite PACK, when constituted FORMING SUCH BELAEGNINGSKOMPOSITION, PAINT BY composition comprises, AND FERROUS METAL STRUCTURES COVERED WITH PAINT OR BELAEGNINGSKOMPOSITIONEN
KR101624292B1 (en) Composition for antibacteria, antifungi and deordorization of harmful material and preparation method thereof
JPH0127111B2 (en)
Giúdice et al. Optimising the corrosion protective abilities of lamellar micaceous iron oxide containing primers
CN107406691A (en) For the VOC aluminosilicates removed and the coating being made from it
Abd El-Wahab The synthesis and characterization of the hydrazone ligand and its metal complexes and their performance in epoxy formulation surface coatings
Abd El-Wahab et al. Preparation and characterization of flame retardant solvent base and emulsion paints
Ahmed et al. Corrosion protection performance of silica fume waste-phosphates core-shell pigments
CN111793374B (en) Water-based paint
KR100359379B1 (en) Functional epoxy paint made use of Jade
EP3491078B1 (en) Contaminant-activated photocatalysis
Abd El-Wahab et al. New flame retardant and antimicrobial paints based on epoxy paint incorporated by hexachlorocylodiphosphazane derivatives for protective coating
CA1060763A (en) Coating compositions
Carré et al. On the use of capillary cytometry for assessing the bactericidal effect of TiO2. Identification and involvement of reactive oxygen species
JP2006045420A (en) Coating composition and coated film obtained by the same
RU2537001C2 (en) Monolayered anticorrosion paint-and-varnish material based on epoxy binding agent with carbon nanotubes
Kalendová Application of spinel pigments in anticorrosive heat‐resistant coatings
WO2017156372A1 (en) Photocatalytic coating compositions

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20131103