Емаль-м

Реферат: Емаль-М містить епоксифенольну емаль, 2-етоксіетанол (етилцелозольв) або його суміші з іншими розчинниками як розчинник. Як епоксифенольну емаль містить емаль, вибрану з ряду: ЭП-050, Фенолекс-050, ЭП-5147, ЭП-5283, ЭП-595, Эмалекс-М, Эмалекс-Ф, та, додатково, як бактерицидну домішку містить водо- або органорозчинні солі срібла, вибрані з ряду нітрат срібла, ацетат срібла, бензоат срібла, фосфат срібла, цитрат срібла, лактат срібла, хлорид срібла, бромід срібла, йодид срібла, сульфат срібла, йодат срібла, карбонат срібла, лаурат срібла, пальмітат срібла, стеарат срібла, сульфадіазин срібла, їхні суміші. UA 113276 U (12) UA 113276 U UA 113276 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до складів для нанесення покриттів, а саме емалей на основі високомолекулярних сполук з використанням неорганічних та органічних компонентів, що може знайти використання для захисту металевих виробів і деталей в харчовій, фармацевтичній та інших галузях промисловості. Відомі емалі, що містять епоксифенольне в'яжуче, наповнювач та органічні розчинники [1]. Покриття на їх основі є стабільними до дії органічних розчинників, але мають низьку стійкість у водних середовищах. Емаль, що виготовлена з суміші епоксифенольного в'яжучого, вуглеводневого ароматичного розчинника та наповнювача, використана для отримання покриттів, стабільних у киплячій воді та може використовуватися для протикорозійного захисту металевих виробів [2]. Емалі на основі епоксифенольного в'яжучого, наповнювача та суміші розчинників застосовуються для покриття металевих листів в харчовій промисловості [3]. Прототипом запропонованої корисної моделі є епоксифенольна емаль ЭП-5147, що містить епоксифенольне в'яжуче, наповнювач та розчинники [4]. Емаль, як покриття, використовують для протикорозійного захисту металевих виробів в харчовій і фармацевтичній промисловості, але її недоліком є відсутність протимікробних властивостей. Завданням корисної моделі є створення емалі-М з протимікробними (бактерицидними або бактеріостатичними) властивостями. Поставлене завдання вирішують тим, що: Емаль-М, що містить епоксифенольну емаль, вибрану з ряду ЭП-050, Фенолекс-050, ЭП5147, ЭП-5283, ЭП-595, Эмалекс-М, Эмалекс-Ф, 2-етоксіетанол (етилцелозольв) або його суміші з іншими розчинниками як розчинник, та додатково містить як бактерицидну домішку водо- та органорозчинні солі срібла, вибрані з ряду: нітрат срібла, ацетат срібла, бензоат срібла, фосфат срібла, цитрат срібла, лактат срібла, хлорид срібла, бромід срібла, йодид срібла, сульфат срібла, йодат срібла, карбонат срібла, лаурат срібла, пальмітат срібла, стеарат срібла, сульфадіазин срібла, їхні суміші, за такого співвідношення компонентів (мас. ч.): епоксифенольна емаль 70-95 розчинник 1-25 бактерицидна домішка 0,1-1. Компоненти змішують за кімнатної температури до отримання однорідної суміші. Отриману однорідну суміш наносять тонким шаром на металеву поверхню та отверджують (полімеризують, сушать) за відповідних умов (температури, часу). Нанесення суміші на металеву поверхню з подальшим її твердінням формує захисний композитний шар, який забезпечує протикорозійний захист металевого виробу від агресивної дії оточуючого середовища. В процесі твердіння за підвищеної температури (130-215 °C в залежності від типу епоксифенольного в'яжучого) відбувається відновлення іонів срібла та утворення наночастинок срібла. Наночастинки срібла в складі покриття забезпечують покриттю необхідні протимікробні (бактерицидні або бактеріостатичні) властивості [5] та здатні міцно утримуватися в зшитій матриці. Склад емалі було експериментально підібрано таким чином, щоб надати покриттю бактеріостатичних або бактерицидних властивостей при збереженні хімічної стійкості. Випробування покриттів на хімічну стійкість проводили у відповідності з ГОСТ 5981-88 при використанні таких модельних середовищ: середовище № 1 - дистильована вода, середовище № 2 - 3 %-ний водний розчин натрій хлориду, середовище № 3 - білкове середовище № 3 (%): вода - 95,4, желатин - 3, NaCl - 1, молочна кислота - 0,5, Na2S - 0,1. Стабільність покриттів оцінювали візуально та гравіметричним методом при витримуванні металевих виробів з тестовим покриттям в модельному середовищі за температури 100 °C протягом 1 год. Відсутність помітної втрати бактерицидної домішки зі складу покриттів при їх витримуванні в модельних середовищах оцінювали за допомогою УФ-спектроскопії дифузного розсіювання. Протимікробні властивості покриттів оцінювали по їхньому впливу на бактерії Escherichia coli (Е. соlі) на середовищі LB-aгapy в аеробних умовах при витримуванні за температури 37 °C та часу інкубації 16 год. Емаль за наведеною рецептурою готують таким чином. Приклад 1 В 70 мас. ч. епоксифенольної емалі ЕП-5147, вводять 25 мас. ч. 2-етоксіетанолу, додають 0,7 мас. ч. нітрату срібла і змішують до одержання однорідної суміші протягом 15 хв. Готова композиція являє собою однорідну непрозору в'язку рідину. Твердіння композиції відбувається за температури 210 °C протягом 10 хв. Обробка покриттів в модельних середовищах демонструє незмінну масу зразків та відсутність впливу на адгезийні властивості. На УФ-спектрі дифузного розсіювання ідентифікована широка смуга поглинання в області 380-550 нм, що свідчить про утворення наночастинок срібла в отвердженому покритті. Отримане покриття має 1 UA 113276 U 5 10 15 бактерицидні властивості. Після витримування покриття в модельному середовищі № 2 спектр зразка залишається практично незмінним, що свідчить про стабільність покриття та можливість зберігати активність протягом тривалого часу. Покриття після випробувань на хімічну стійкість також має бактерицидні властивості. Приклад 2 В 75 мас. ч. епоксифенольної емалі Эмалекс-М, вводять 15 мас. ч. розчинника Р-30, 0,1 мас. ч. ацетату срібла і змішують до одержання однорідної суміші протягом 15 хв. Готова композиція являє собою однорідну в'язку рідину. Сушіння емалі відбувається за температури 175 °C протягом 10 хв. Обробка покриттів в модельних середовищах демонструє незмінну масу зразків та відсутність впливу на адгезійні властивості. Отримане покриття має бактерицидні властивості. Приклад 3 В 80 мас. ч. епоксифенольної емалі ЭП-5283 вводять 10 мас. ч. 2-етоксіетанолу, 0,3 мас. ч. бензоату срібла і змішують до одержання однорідної суміші протягом 15 хв. Готова композиція являє собою однорідну прозору в'язку рідину. Твердіння композиції відбувається за температури 210 °C протягом 15 хв. Обробка покриттів в модельних середовищах демонструє незмінну масу зразків та відсутність впливу на адгезійні властивості. Інші приклади рецептур та характеристик вихідної емалі, а також властивості покриттів на її основі наведені в таблиці. 20 Таблиця Рецептури і характеристики емалі-М та властивості покриттів на її основі Приклади Показники 1) Емаль Розчинник Склад Бактерицидна 2) домішка Зовнішній вигляд композиції Зовнішній вигляд плівки Хімічна стійкість в середовищі № 1 ХаракХімічна терисстійкість в тики середовищі № 2 Хімічна стійкість в середовищі № 3 Протимікробна актив3) ність 1 70 25 2 3 4 75 80 90 15 10 25 5 95 10 Склад композиції (мас. ч.) 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 70 90 70 80 80 95 75 70 75 80 25 15 1 15 25 25 10 15 20 15 17 18к 19к 85 100 65 15 10 0 0,7 0,1 0,3 0,5 0,9 0,4 0,6 0,2 0,8 0,5 1 0,3 0,5 0,6 0,8 0,9 0,3 0,05 1,1 20п 70 25 Однорідна, непрозора Однорідна, без сторонніх включень + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + б/ц б/ц б/с б/с б/с б/ц б/ц б/с б/с б/ц б/с б/ц б/с б/с б/ц б/ц б/ц б/с 1) 25 16 90 20 пр. 1 - ЭП-5147; пр. 2 - Эмалекс-М; пр. 3 - ЭП-5283; пр. 4 - ЭП-5147; пр. 5 - ЭП-5283; пр. 6 Фенолекс-050; пр.7 - Эмалекс-М; пр.8 - ЭП-5147; пр. 9 - Эмалекс-Ф; пр. 10 - ЭП-5147; пр.11 Эмалекс-Ф; пр. 12 - Эмалекс-М; пр. 13 - ЭП-050; пр. 14 - Фенолекс-050; пр. 15 - Фенолекс-050; пр. 16 - Эмалекс-Ф; пр. 17 - ЭП-595; пр. 18к - ЭП-5283; пр. 19к - ЭП-5147; пр. 20п - ЭП-5147. 2) пр. 1 - нітрат срібла; пр. 2 - ацетат срібла; пр. 3 - бензоат срібла; пр. 4 - фосфат срібла; пр. 5 - цитрат срібла; пр.6 - лактат срібла; пр.7 - хлорид срібла; пр. 8 - бромід срібла; пр. 9 - йодид срібла; пр. 2 UA 113276 U 5 10 15 10 - сульфат срібла; пр. 11 - йодат срібла; пр. 12 - карбонат срібла; пр. 13 - лаурат срібла; пр. 14 - пальмітат срібла; пр. 15 - стеарат срібла; пр. 16 - сульфадіазин срібла; пр. 17 - ацетат срібла/хлорид срібла; пр.18к - йодид срібла; пр.19к - нітрат срібла. 3) б/ц - бактерицидні властивості, б/с - бактеріостатичні властивості. Із таблиці видно, що заявлена емаль-М, одержана за вказаними рецептурами, забезпечує утворення покриттів, що мають необхідні технічні та експлуатаційні властивості, хімічну стійкість та мають протимікробну активність (бактеріостатичні або бактерицидні властивості) у порівнянні з емаллю за прототипом. Розроблені покриття можуть бути застосовані для захисту металевих деталей і виробів в харчовій, фармацевтичній та інших галузях промисловості. Джерела інформації: 1. Finishing and lacquering of closure components. Tri-Sure Closures Worldwide Technical Report, 2008. - P. 1-2. 2. Pat 3487124 USA. IC7 С 09 D 163/00, С 09 D 123/30. Lacquer compositions containing a polyepoxide, a phenolic resole and oxidized polyethylene / L. Yeshin // Publ. 30.12.1969. 3. ТУ У 6-24514086-002-98. Эмаль ЭП-5283. 4. ТУ 2312-042-00205423-2003. Эмаль ЭП-5147. 5. Dallas P., Sharma V.K., Zboril R. Silver polymeric nanocomposites as advanced antimicrobial agents: Classification, synthetic paths, applications, and perspectives // Adv. Colloid Interface Sci. 2011. - 166. - P. 119-135. 20 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 Емаль, що містить епоксифенольну емаль, 2-етоксіетанол (етилцелозольв) або його суміші з іншими розчинниками як розчинник, яка відрізняється тим, що як епоксифенольну емаль містить емаль, вибрану з ряду: ЭП-050, Фенолекс-050, ЭП-5147, ЭП-5283, ЭП-595, Эмалекс-М, Эмалекс-Ф, та, додатково, як бактерицидну домішку містить водо- або органорозчинні солі срібла, вибрані з ряду нітрат срібла, ацетат срібла, бензоат срібла, фосфат срібла, цитрат срібла, лактат срібла, хлорид срібла, бромід срібла, йодид срібла, сульфат срібла, йодат срібла, карбонат срібла, лаурат срібла, пальмітат срібла, стеарат срібла, сульфадіазин срібла, їхні суміші, за такого співвідношення компонентів (мас. ч.): епоксифенольна емаль 70-95 розчинник 1-25 бактерицидна домішка 0,1-1. Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3