Synthesis of micro and mesoporous materials for the encapsulation of organic biocides

Application in water borne paint formulations

Abstract

Los biocidas son agentes antimicrobianos incorporados en diferentes formulaciones de recubrimiento que se utilizan para prevenir el deterioro microbiano de las pinturas. El efecto biocida solo dura períodos de tiempo relativamente cortos. Una mezcla biocida muy utilizada es la cloro metil isotiazolinona/metil isotiazolinona CMIT/MIT pero puede causar irritación cutánea y alergias y podría presentar riesgos ambientales. La encapsulación de biocidas dentro de matrices porosas inorgánicas ofrece la posibilidad de retardar efectivamente la lixiviación, evitando la presencia de altas concentraciones iniciales de biocida. Este resumen, tratará sobre la encapsulación de biocidas comerciales en materiales mesoporosos como SBA-15 y MCF^[1], su aplicación en formulación de pinturas y los efectos biocidas de las pinturas con las matrices conteniendo el biocida.

Siguiendo la técnica descripta por Zhao^[2] se sintetizó la sílice SBA-15 y mediante la técnica descripta por Schmidt-Winkel^[3] se obtuvo la sílice MCF. Los sólidos obtenidos se caracterizaron por SEM, TEM y FTIR. Para la preparación de las muestras cargadas con biocida se usaron dos métodos: (I) Adsorción en equilibrio: En solución de 200 mg/mL de CMIT/MIT, se agregó 0,2 g del sólido a 25 °C por 24 hs y se denominó SBA/Bio y MCF/Bio. (II) Impregnación directa: Se añadió gota a gota el CMIT/MIT, hasta humectación total del sólido, se denominó SBA/Impreg y MCF/Impreg. Se formuló una pintura al agua tipo látex sin la incorporación de biocida, se dividió en varios batch a los que se les adicionó los sólidos con y sin biocida incorporado por las distintas técnicas y en distintas proporciones. También, se usó el biocida puro en distintas concentraciones para comparar con los sólidos, así como también una pintura comercial (ver Tabla 1). Las pinturas se aplicaron sobre un sustrato de vidrio y se realizaron ensayos microbiológicos en placas de Petri con agar siguiendo la norma ASTM D5590 y usando el hongo Alternaria alternata