29.04.2019
219.017.456c

БИОЦИД ДЛЯ ПРОТИВООБРАСТАЮЩЕГО ПОКРЫТИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к составам биоцидов для термопластических противообрастающих покрытий - красок (ТПК), используемых для защиты корпусов морских судов, гидротехнических и иных сооружений от обрастания и биоповреждений в морской или иных биоагрессивных средах. Биоцид для противообрастающего покрытия содержит сульфид мышьяка и триоксид мышьяка в количестве 4-15% от общей массы биоцида. Технический результат - биоцид обеспечивает повышенный и стабильный срок службы противообрастающего покрытия. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к составам биоцидов для термопластичных противообрастающих покрытий - красок (ТПК), используемых для защиты корпусов морских судов, гидротехнических и иных сооружений от обрастания различного рода биологическими обитателями морской среды.

Известны составы ТПК, содержащие в составе матрицы на основе канифоли многочисленные добавки, например парафин, а также добавки талька с целью улучшения диффузионных свойств матрицы, битум в качестве пластификатора и др. В качестве биоцида применяют, как правило, оксиды меди (закись, окись), реже другие оксиды тяжелых цветных металлов (олова, ртути и др.), их металлорганические соединения. Иногда используют высокотоксичные добавки, например парижскую зелень, органические токсины и др. [1, 2].

Использование практически нерастворимых в воде оксидов меди обусловлено тем, что, взаимодействуя по твердофазной реакции в составе покрытия с канифолью, они образуют резинат меди, хорошо растворимый в морской воде, который далее взаимодействует с растворенными в морской воде хлоридами, образует токсичные ионы хлоридов меди. Образующийся защитный ламинарный водный слой на границе с покрытием предохраняет поверхность от обрастания.

Недостатком известных биоцидов противообрастающих покрытий для морских судов как холодного, так и горячего нанесения на защищаемую поверхность на основе соединений тяжелых цветных металлов (оксидов меди, свинца, ртути, олова и др.), их металлоорганических соединений, а также токсичных органических комплексов является их способность накапливаться в клетках растений и животных, обитателей морей и океанов. Это наносит все возрастающий непоправимый вред экологии мирового океана, его флоре и фауне. Как следствие этому, через зараженные морские продукты питания (рыбу, животных, водорослей и иную растительную продукцию) повышенные концентрации ядовитых соединений попадают в организм человека.

Известными преимуществами в этом плане по сравнению с выше перечисленными соединениями, используемыми в настоящее время в качестве биоцидов, имеют соединения мышьяка. С одной стороны, они обладают ярко выраженными биоцидными свойствами, а с другой - их характерной особенностью является наличие у них уникального свойства метаболизма, что обеспечивает возможность вывода мышьяка из любой биологической среды в нетоксичные формы после выполнения мышьяковым биоцидом своих защитных функций. Кроме того, неорганические соединения мышьяка, попадая в океаническую среду после выполнения ими защитных функций на поверхности покрытия, вступают во взаимодействие с растворенными в морской воде солями (сульфатами, фосфатами, гидроксидами железа, алюминия и др. соединениями). Они образуют сложные нерастворимые комплексы, которые оседают в донные отложения мирового океана, не нарушая равновесия кругооборота мышьяка в природе [3].

Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, является состав ТПК с матрицей, содержащей канифоль, битум и парафин, а в качестве биоцида используется сульфид мышьяка (в пределах 30-55% от суммарного состава покрытия), получаемый при окислительно-сульфидизирующем обжиге золото-мышьяковых концентратов или очистке оборотных растворов, сточных вод, а также обезвреживания мышьяксодержащих отвалов свинцового, медного и оловянного производств. При этом следует отметить, что накопленные в настоящее время массивы мышьяк содержащих отвалов вблизи металлургических объектов, исчисляемые сотнями тысяч тонн, представляют серьезную угрозу окружающей среде, экологии для этих регионов. Поэтому возможность многотоннажного использования в качестве биоцида противообрастающего покрытия (до 55% к массе покрытия по данному способу) представляется важным фактором для решения проблемы снижения объемов мышьяк содержащих отвалов [4].

Недостатком известного технического решения является непродолжительный срок службы из-за нестабильности состава используемых отходов. При одинаковых условиях ведения испытаний, состава матрицы и содержания биоцида (сульфида мышьяка) противообрастающего покрытия отмечался широкий разброс результатов противообрастающего воздействия (в сторону снижения сроков их воздействия на обрастателей вплоть до одного-двух месяцев). В то же время проведенный анализ не установил какое-либо влияние фазовых форм сульфида мышьяка (As2S3, As4S4, As2S5 и др.) на изменение противообрастающих свойств покрытия.

Задача, решаемая заявляемым техническим решением, заключается в создании биоцида на основе сульфида мышьяка, обеспечивающего повышенный и стабильный срок службы противообрастающего покрытия (ТПК) по своему прямому назначению.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в заявляемый биоцид на основе сульфида мышьяка дополнительно включен триоксид мышьяка, (As2O3).

Оптимальные составы биоцида на основе сульфида мышьяка содержат 4-15% триоксида мышьяка от массы используемого биоцида.

Данное техническое решение было проверено стендовыми испытаниями, которые были проведены на испытательном полигоне по разработанным условиям прототипа [4]: термопластичные композиции готовили на основе матрицы, состоящей из битума (35%), парафина (5%) и канифоли (20%), а в качестве биоцида (40% к массе покрытия) использовали сульфиды мышьяка, содержащие различные концентрации примеси оксида мышьяка (As2O3), полученные при сулфидизирующем обжиге золотомышьяковых концентратов ряда месторождений, а также из мышьяксодержащих отходов оловянного и медного производств.

Исходные сульфиды предварительно анализировали на содержание в них оксида мышьяка и при необходимости подвергали дополнительной очистке. Стальные пластины размером 150 на 100 мм и толщиной 2-3 мм покрывались слоем термопластичного грунта, на который наносили исследуемые композиции ТПК. Каждый состав дублировался на трех пластинах. Пластины закрепляли на раме на синтетических растяжках и опускали в море на глубину 1,5-2,0 м при глубине моря в месте испытания, равной 6-7 м. Осмотры и фотографирование объектов исследования проводили с периодичностью в 7-10 суток, для чего рамы с образцами поднимали на поверхность и площади оброста замеряли визуально методом экспертных оценок. Исследование начинали в сезон массового обрастания и проводили в течение всего последующего периода вплоть до следующего активного сезона.

Состав биоцида варьировался по содержанию в нем оксида мышьяка (As2O3).

Проведенный нами анализ результатов стендовых морских испытаний показал, что одним из определяющих факторов, влияющих на сроки работы по своему прямому назначению мышьяк-сульфидного биоцида, является примесь в нем оксида мышьяка («белого мышьяка»).

Отдельные примеры полученных данных по зависимости сроков службы ТПК от концентрации оксида мышьяка в биоциде представлены в таблице.

Таблица*
№ п/п Состав биоцида, % Обрастание поверхности покрытия при продолжительности испытаний, сут.
As2S3 As2O3 40 50 85 120 152 360 380
1 100 0 Н 55 90 100 100 100 100
2 96 4 Н 1 10 40 50 65 80
3 95 5 Н Н 2 5 10 10 30
4 94 6 Н Н Н 3 5 10 35
5 93 7 Н Н Н 2 4 10 30
6 92 8 Н Н Н 1 5 10 30
7 90 10 Н Н Н 2 5 10 30
8 85 15 Н 1 10 60 80 95 100
9 75 25 Н 10 30 70 90 95 100
10 50 50 Н 30 80 95 100 100 100
11 0 100 Н 3 50 90 100 100 100
* - величина обрастания дается в % к общей поверхности покрытия.
Н - полное отсутствие обрастания поверхности покрытия.

Из данных таблицы видно, что противообрастающее покрытие с биоцидом из 100%-го сульфида мышьяка уже после 40 дней пребывания в океанической среде интенсивно подвержено обрастанию. К 50 суткам оно достигает более 50%, к 85 суткам - 90% и далее поверхность полностью покрывается обростом. Это происходит вследствие низкой растворимости сульфида и замедленного формирования защитного водного слоя, содержащего необходимые концентрации ионов оксида мышьяка, образующегося за счет окисления сульфида мышьяка растворенным в водном слое кислорода. Поверхность покрытия в начальный период не защищена от обрастания и обростатели успевают блокировать ее и не дать возможность сформироваться защитному слою на границе раствор - покрытие.

Картина меняется при введении в биоцид кроме сульфида мышьяка добавок триоксида. Уже при добавлении к сульфиду мышьяка 4% оксида мышьяка происходит улучшение противообрастающих свойств: порядка 10% обрастания отмечается лишь после 85 суток экспозиции, 50% - при 152 сутках и далее 65 и 80% соответственно при 360 и 380 сутках.

При составах с концентрациями оксида (As2O3) в пределах от 5 до 10% единичный оброст имеет место после 120 суток экспозиции, около 6% в среднем после 152 суток, 10 и 30% после 360 и 380 суток, соответственно.

Последующее повышение концентрации оксида в биоциде приводит к росту обрастания поверхности покрытия. Так, при 15% оксида заметное обрастание (10% площади покрытия) начинает проявляться лишь после 85 суток экспозиции, при 120 и 152 сутках экспозиции оброст составляет 60 и 80% площади, соответственно, а к 360 суткам поверхность практически полностью закрывается обростом (на 95%). При составе с 50% оксида интенсивное обрастание (на 80%) происходит уже к 85 суткам экспозиции.

При биоциде, состоящем только из оксида мышьяка, площадь покрытия остается практически чистой вплоть до 85% суток, после чего резко, до 50% площади, зарастает обростом и уже к 120-152 суткам покрывается на 90-100%. Такое поведение покрытия объясняется высокой растворимостью оксида в воде. Пока он присутствует в покрытии, до тех пор поверхность защищена от обрастания. Частично выщелоченный биоцид создает деформированную структуру и пониженные концентрации оксида в пограничном водном слое, что и снижает защитные способности покрытия.

Таким образом, по сравнению с прототипом заявляемый биоцид на основе сульфида мышьяка, при содержании в нем добавляемого компонента - оксида мышьяка (As2O3) в концентрационных пределах от 4 до 15% к массе используемого биоцида, показывает стабильно высокие результаты в максимальных пределах сроков службы данного типа противообрастающего покрытия (ТПК). Заявленный состав биоцида может надежно использоваться в противообрастающих покрытиях ТПК для защиты судов внутрирейдового флота, гидротехнических сооружений; трубопроводов и железобетонных конструкций, работающих в биоагрессивных средах.

Источники информации

1. Гуревич Е.С., Искра Е.В., Куцевалова Е.П. - Защита морских судов от обрастания, Л.: Судостроение, 1978, 200 с.

2. Зобачев Д.Е., Соминский Э.В. - Защита судов от коррозии и обрастания, М.: Транспорт, 1984, 115 с.

3. Копылов Н.И., Каминский Ю.Д. - Мышьяк, Новосибирск: Сибирское университетское изд-во, 2004, 387 с.

4. Копылов Н.И., Каплин Ю.М., Литвинов В.П., Каминский Ю.Д. «Поведение мышьяка в морской воде в зависимости от природы инертного носителя» // Химическая технология, 2006, №1, с.26-31.

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-8 of 8 items.
10.03.2013
№216.012.2e91

Способ анализа вяжущего материала на основе альфа-оксида алюминия (экспресс-метод)

Использование: для экспресс-анализа качества вяжущего материала (связки) на основе α-оксида алюминия, применяемого для изготовления огнеупоров. Способ анализа качества вяжущего материала на основе α-оксида алюминия заключается в том, что гранулометрическим методом определяют распределение по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477452
Дата охранного документа: 10.03.2013
20.01.2014
№216.012.971d

Способ получения водорастворимых фракций маннопротеинов и β-глюкана

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, а именно к способу получения водорастворимых фракций маннопротеинов и β-глюкана. Способ получения водорастворимых фракций маннопротеинов и β-глюкана, заключающийся в том, что биомассу дрожжей предварительно подвергают механической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504384
Дата охранного документа: 20.01.2014
20.02.2019
№219.016.c1e0

Резиновая смесь, модифицированная композицией сверхмолекулярного полиэтилена и наношпинели магния

Изобретение относится к резиновой промышленности, может применяться в уплотнительных деталях в подвижных узлах механизмов. Изготавливают резиновую смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука БНКС-18. Вводят 2-5 мас.ч. синтетической наношпинели магния с размером частиц менее 100 нм в 10 мас.ч....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002425851
Дата охранного документа: 10.08.2011
20.03.2019
№219.016.e874

Электрохимическая ячейка с обновляемой рабочей поверхностью индикаторного электрода

Изобретение относится к области аналитического приборостроения и может быть использовано для изучения свойств электрохимических систем твердый электрод-электролит. Изобретение обеспечивает постоянство площади обновляемой поверхности индикаторного электрода и повышение точности измерений....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002408877
Дата охранного документа: 10.01.2011
29.03.2019
№219.016.f4a4

Способ получения висмута цитрата

Изобретение относится к способу получения висмута цитрата. Способ включает его осаждение лимонной кислотой из азотнокислого раствора при температуре 50-90°С, промывку полученного осадка водой. После промывки ведут его сушку. Осаждение висмута цитрата проводят из азотнокислого раствора,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002416571
Дата охранного документа: 20.04.2011
29.04.2019
№219.017.4423

Способ получения модифицированного порошкообразного висмута

Изобретение относится к гидрометаллургии цветных металлов, в частности к способу получения порошкообразного висмута, модифицированного металлом в качестве катализаторов, термоэлектрических материалов, легкоплавких сплавов, лекарственных препаратов. Способ включает восстановление модифицирующего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002424876
Дата охранного документа: 27.07.2011
29.04.2019
№219.017.4594

Антивирусный фильтрующий материал

Изобретение относится к фильтрующим материалам, обладающим антивирусной активностью, и может быть использовано для индивидуальной защиты верхних дыхательных путей от воздушно-капельной инфекции. Антивирусный фильтрующий материал содержит слой синтепона, металлизированного серебром, с исходной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002437707
Дата охранного документа: 27.12.2011
29.06.2019
№219.017.a17b

Способ получения муллита

Изобретение относится к области химической технологии и материаловедения и может быть использовано для получения керамических материалов на основе муллита. Техническим результатом изобретения является снижение расхода глинозема и температуры синтеза. Способ получения муллита включает смешение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002463275
Дата охранного документа: 10.10.2012
Showing 1-10 of 18 items.
10.08.2013
№216.012.5d69

Способ получения нанокристаллического кремний-замещенного гидроксилапатита

Изобретение относится к области химии, а именно к механохимическим способам получения нанокристаллического кремний-замещенного гидроксилапатита, являющегося биологически активным материалом, который может быть использован для покрытия металлических и керамических имплантатов, в качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489534
Дата охранного документа: 10.08.2013
10.06.2014
№216.012.d0e8

Способ получения вяжущего

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к способу получения вяжущего на основе кислой каменноугольной золы, и может быть использовано при производстве строительных растворов и бетонов. В способе получения вяжущего, включающем совместную механохимическую активацию...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002519251
Дата охранного документа: 10.06.2014
10.10.2014
№216.012.fd9a

Устройство для временной блокировки сотовых телефонов

Изобретение относится к технике противодействия коммерческому и промышленному шпионажу и предназначено для предотвращения аудио- и видеозаписи и несанкционированного прослушивания конфиденциальных переговоров с помощью сотовых телефонов в режиме удаленного доступа. Технический результат -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530768
Дата охранного документа: 10.10.2014
20.10.2014
№216.012.fe11

Способ получения висмут-калий-аммоний цитрата

Изобретение относится к способам переработки висмутсодержащих материалов, а именно к способу получения висмут-калий-аммоний цитрата. Способ включает осаждение висмута нитрата основного из нитратных растворов при pH 0,5-1,2, перевод его в висмут цитрат при обработке водным раствором лимонной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530897
Дата охранного документа: 20.10.2014
10.01.2015
№216.013.17ad

Способ получения нитрида алюминия

Изобретение относится к порошковой технологии, в частности к получению мелкодисперсного порошка нитрида алюминия, имеющего широкое применение в радиотехнической и электронной промышленности в качестве основного компонента теплопроводящих паст и материала для изготовления керамических подложек...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537489
Дата охранного документа: 10.01.2015
27.02.2015
№216.013.2e86

Способ и устройство для утилизации углеводородных отходов

Изобретение относится к переработке углеводородных отходов. Изобретение касается способа утилизации углеводородных отходов, включающего радиолиз углеводородов в проточном радиационно-химическом реакторе, накопление продуктов радиолиза в камере накопления, отвод легких углеводородных фракций из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543378
Дата охранного документа: 27.02.2015
10.04.2015
№216.013.37e5

Композиция на основе албендазола с противоописторхозной фармакологической активностью

Изобретение относится к композиции на основе албендазола. Указанная композиция состоит из субстанции албендазола и полисахарида арабиногалактана из лиственницы сибирской или Гмелина при массовых соотношениях компонентов албендазол : арабиногалактан 1:5-20. Заявленное изобретение обладает более...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002545797
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3ac7

Противопаразитарное средство на основе альбендазола и способ его использования для лечения гельминтозов млекопитающих

Группа изобретений относится к области ветеринарии и медицины, в частности к лечению кишечных гельминтозов млекопитающих. Противопаразитарное средство, включающее межмолекулярные комплексы альбендазола с водорастворимыми физиологически приемлемыми полимерами, причем массовые соотношения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546535
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.07.2015
№216.013.6033

Способ получения порошкообразной меди, модифицированной серебром

Изобретение относится к способам получения композитного медно-серебряного нанопорошка, который используется в качестве электропроводящего материала в чернилах, пастах, клеях, катализаторах, полимерных и металлокерамических композитах. Способ включает восстановление модифицирующего металла -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556168
Дата охранного документа: 10.07.2015
20.12.2015
№216.013.9a67

Радиационно-термический способ получения пека-связующего для производства электродов

Изобретение может быть использовано в электродной промышленности. Способ получения пека-связующего для электродных материалов включает разогрев каменноугольного пека до температуры выше 150°C. Полученный поток жидкотекучего каменноугольного пека подвергают облучению пучком электронов с дозой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571152
Дата охранного документа: 20.12.2015

Похожие РИД в системе