ФУНГИЦИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ (ВАРИАНТЫ)
FUNGICIDAL COMPOSITION FOR BUILDING STRUCTURES (VERSIONS)

Изобретение относится к композициям, применяемым для нанесения на бетонные, кирпичные, оштукатуренные или деревянные поверхности помещений в качестве антисептика.
Плесень на поверхностях помещений довольно распространенное явление. Плесень или грибок может появиться в любом уголке помещения в виде пятна черного, зеленого иногда желто-оранжевого с зеленоватым оттенком цвета. Особенно подвержены появлению плесени плохо проветриваемые помещения с повышенной влажностью. Когда ситуация с плесенью на стенах запущена, может даже появиться довольно неприятный запах в помещении. Вредно действует плесень-грибок на здоровье человека: она может вызвать различного рода заболевания.
Разработано множество способов и фунгицидных композиций для борьбы с плесенью.
Согласно способу, раскрытому в GB786750 (A), в кирпичных или бетонных стенах, пораженных грибком, просверливают отверстия и через них закачивают раствор фунгицида, такого как пентохлорофенат натрия.
Способ насыщения деревянных конструкций фунгицидом, значительно повышающий срок эксплуатации конструкций (US 8304087), также предусматривает изготовление в изделии отверстий, которые заполняются фунгицидом, ПАВ и мономером, превращающимся в гель и препятствующим вытеканию из отверстия фунгицида.
Композиция по KR 101155174 (B1) служит как пропитывающий и укрепляющий агент для бетонных поверхностей. Она содержит растворимое стекло, водную акриловую эмульсию, органическое связующее, водоотталкивающее средство, антисептик и воду.
2
В ES 2076064 (A1) раскрыт водонепроницаемый материал для пористых строительных конструкций из бетона, кирпича, терракоты, штукатурки. Материал состоит из метилсиликата калия, который при контакте с CO полимеризуется с образованием гидрофобных полимеров, которые частично закрывают поры и препятствуют проникновению воды в поверхность конструкций. Материал может содержать фунгицид и бактерицид.
Наиболее близкой к заявляемой является фунгицидная композиция для строительных конструкций, содержащая фунгицид, носитель и растворитель (FR 2727830). В качестве фунгицида она содержит триазолы, сложные борные соединения или изотиазолиноны, в качестве носителя взяты триглицериды, эфиры или полиэфиры, в качестве растворителя - акриловые сополимеры или полисахариды.
Однако ни одна из известных фунгицидных композиций не обеспечивает решение комплекса следующих задач.
1. Создание условий, неблагоприятствующих росту грибков в том числе во влажных и заливаемых водой помещениях. К числу таких условий относится, в первую очередь, гидрофобизация поверхности пор влажных строительных конструкций и кальматация таких пор.
2. Гидрофобизация и кальматация пор должны проводиться материалами, обладающими ярко выраженными фунгицидными свойствами.
3. Фунгициды должны быть иммобилизованы на поверхности и в объеме строительного материала. Возможность вымывания фунгицида водой, детергентами или растворителями из строительного материала должна быть исключена.
4. Фунгицид должен быть малотоксичным. Дополнительное исключение возможности токсического воздействия фунгицида на окружающую среду должно обеспечиваться его иммобилизацией в объеме субстрата.
5. Если помещение предназначено для хранения пищевых продуктов, например овощей, должна быть предусмотрена возможность легкой и надежной окраски таких помещений с последующей возможностью обработки таких окрашенных помещений нетоксичными антисептиками, например сернистым газом.
Задачей изобретения является создание фунгицидной композиции, которая обеспечивает решение комплекса перечисленных задач.
В одном варианте фунгицидной композиции для строительных конструкций, содержащей фунгицид, носитель и растворитель, согласно изобретению поставленная задача решена тем, что в качестве фунгицида она содержит олеат меди, а в качества носителя касторовое масло, причем смесь фунгицида и носителя содержит 10-50 об.% фунгицида и составляет 10-90 об.% композиции.
В другом варианте фунгицидной композиции для строительных конструкций, содержащей фунгицид, носитель и растворитель, согласно изобретению поставленная задача решена тем, что в качестве фунгицида она содержит олеат меди, а в качества носителя рицинолевую кислоту, причем смесь фунгицида и носителя содержит 10-50 об.% фунгицида и составляет 10-90 об.% композиции.
Предпочтительно, чтобы в качестве растворителя фунгицидная композиция содержала по крайней мере одно из следующих веществ: толуол, ксилол, метиловий спирт, этиловый спирт, пропиловый спирт, уайт-спирит, скипидар, метилэтилкетон, циклогексанол, этилацетат, этилцеллозольв, льняное масло, диметилформамид, диметилсульфоксид.
Касторовое масло, входящее в состав композиции, способно диффундировать в объем влажных пористых материалов, а при контакте со щелочной поверхностью это масло мгновенно гидролизуется и хемосорбируется на поверхности пор строительного материала. При пропитке нещелочных строительных материалов желательно касторовое масло заменять на рицинолевую кислоту. При сорбции касторового масла или рицинолевой кислоты поверхность пор строительных материалов гидрофобизируется, что приводит к вытеснению из них воды.
Олеат меди является фунгицидом. Так, проведенные испытания показали, что олеат меди или смесь касторового масла и олеата меди подавляет рост грибков наиболее распространенных штаммов Aspergillus, Mucor и Penicillium. Для обеспечения необходимой концентрации олеата меди в субстрате его концентрация в касторовом масле должна быть не менее 10%. Концентрация растворителя в композиции не должна быть более 95%. В то же время при концентрации растворителя менее 10% не обеспечивается достаточная подвижность композиции для ее диффузии по объему субстрата.
Пробы грибков брались с пораженных плесенью участков строений. В ходе опытов использовали питательную среду Сабуро. Частицы образцов пораженных грибками фрагментов строений выкладывали на поверхность питательной среды в чашки Петри для накопления культуры грибков. Выделяли чистую культуру. Проводили идентификацию. Чистую выделенную культуру высевали на чашки Петри со средой Сабуро сплошным газоном.
На субстраты - пораженные грибками влажные строительные конструкции из бетона, керамического кирпича, дерева и известковой штукатурки наносили фунгицидную композицию. После всасывания композиции в субстрат от него с помощью алмазного диска отделяли фрагменты и полученные таким образом препараты помещали во вставленные в чашки Петри стеклянные цилиндры. Фунгицидную активность препаратов проверяли через месяц после полного улетучивания из них растворителей. Роста грибков на препаратах замечено не было.
Для определения иммобилизации фунгицида в препаратах их помещали в воду и выдерживали в ней в течение трех суток, а затем высушивали. Эту операцию повторяли 20 раз. Было определено, что такая обработка препаратов не влияет на их фунгицидную активность.
Олеат меди имеет ярко выраженную дифильную структуру, обеспечивающую ее поверхностно-активные свойства, значительно увеличивает глубину пропитки влажного субстрата. Как видно из таблицы, глубина пропитки влажной водонасыщенной известковой штукатурки с различной пористостью смесью растворов олеата меди и касторового масла значительно превышает глубину пропитки штукатурки индивидуальными ингредиентами.
В качестве растворителя были испытаны индивидуальные вещества и смеси толуола, ксилола, метилового, этилового и пропилового спирта, уайт-спирита, скипидара, метилэтилкетона, циклогексанола, этилацетата, этилцеллозольва, льняного масла, диметилформамида и диметилсульфоксида. Приведенные в таблице данные получены при использовании смеси этилового спирта и октана в соотношении 1:1, этот растворитель сравнительно быстро улетучивается из субстрата, он экологически безопасен, хотя его использование уменьшает глубину пропитки приблизительно на 15% по сравнению, например, с использованием смеси этанола и ксилола. Количество растворителя в композиции составляло 60%.
-1
Композицию на поверхность субстрата наносили кисточкой при температуре 20°C, предварительно осушив поверхность ветошью. Глубина проникновения в объем штукатурки касторового масла определялась по гидрофобизации штукатурки на различных расстояниях от поверхности. О гидрофобизации судили по значению краевых углов смачивания штукатурки водой. Наличие в объеме штукатурки олеата меди определяли с помощью ИК-спектроскопии. Штукатурку пропитывали 50%-ным раствором олеата меди или смесью олеата меди и касторового масла. Требуемое количество штукатурки через месяц после ее пропитки сошлифовывали, высушивали, тщательно измельчали и смешивали с вазелиновым маслом, после чего по интенсивности полос поглощения 1604 и 1435 см судили о количестве в штукатурке олеата меди на различных расстояниях от ее поверхности.
№ п/п
Пористость штукатурки, %
Соотношение в композиции касторового масла:олеата меди
Толщина гидрофобизированного слоя штукатурки, мм
Глубина проникновения в штукатурку олеата меди, мм
1
4,6
100:0
3
-
2
7,2
100:0
8
-
3
12,6
100:0
11
-
4
4,6
0:100
0
0
5
7,2
0:100
0
0
6
4,6
90:10
3
1
7
4,6
80:20
4
3
8
7,2
80:20
10
8
9
12,6
80:20
Более 12
Более 12
10
7,2
50:50
9
8
Олеат меди на поверхности пор субстрата, в том числе в объеме гидрофобизированного субстрата, подвергается окислительной полимеризации, что приводит к его иммобилизации и исключает возможность миграции по объему субстрата или за его пределы.
На поверхность субстрата, пропитанного фунгицидной композицией, содержащей олеат меди, хорошо наносятся и прочно на нем удерживаются лакокрасочные материалы.
Глубина пропитки древесины смесью растворов олеата меди и касторового масла зависит от типа древесины, содержания в древесине воды, степени деградации древесины, концентрации композиции. Глубина пропитки свежесрубленной сосновой древесины может достигать десятков сантиметров. По мере высыхания древесины глубина пропитки уменьшается. Особенно хорошо пропитывается древесина, уже пораженная грибками. После пропитки грибки в объеме древесины погибают.
Закономерности пропитки водонасыщенного бетона сопоставимы с закономерностями, полученными при пропитке известковой штукатурки.
Глубина пропитки водонасыщенного керамического кирпича смесью растворов олеата меди и касторового масла незначительна. Для увеличения глубины пропитки рекомендуется замена в композиции касторового масла на рицинолевую кислоту. Такая замена позволяет увеличить глубину пропитки водонасыщенного керамического кирпича с долей миллиметра до десятков миллиметров.