Огнезащитный состав для покрытия кабелей и древесины

 

Изобретение относится к огнезащитным составам для кабелей и древесины. Состав содержит, мас.%: 15,6 - 19,0 50%-ной водной дисперсии поливинилацетата; 15,2 - 22,0 мас.% 50%-ной водной дисперсии карбамидоформальдегидного форконденсата; 4,0 - 6,0 5%-ной водной дисперсии натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы; 20,7 - 25,0 карбоната кальция; 6,3 - 8,0 двуокиси титана; 6,4 - 9,0 асбестового волокна; 5,7 - 7,0 карбамида; 11,8 - 15,0 дициандиамида. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к средствам, обеспечивающим огнезащиту материалов, в частности к огнезащитным составам для покрытия электрических кабелей и поверхности конструкций и изделий из древесины.

Известны составы для получения огнезащитных покрытий по древесине, кабелям, препятствующих возгоранию при воздействии на них открытого пламени [1 4] Основным недостатком известных составов является их относительно низкая огнезащитная эффективность при сравнительно больших расходах.

Норма расхода при толщине слоя до 3 мм достигает 5 6 кг на кв. м поверхности. Как известно, это снижает общий положительный результат от использования огнезащиты, так как наличие большого слоя покрытия на поверхности токопроводящего кабеля приводит к уменьшению допустимых токовых нагрузок за счет ухудшения эффекта теплоотвода с поверхности кабеля, а на поверхности конструкции к значительному ее утяжелению.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является огнезащитный состав для покрытия кабелей, включающий 50-ную водную дисперсию поливинилацетата (ПВА), 50-ную водную меламино-мочевиноформальдегидную смолу (ММФ), 5-ный раствор Na-карбоксиметилцеллюлозы (Na-КМП), карбонат кальция, двуокись титана, асбестовое волокно, карбамид, дициандиамид [4] Недостатком покрытия на основе этого состава является сравнительно низкая огнезащитная эффективность при относительно большом расходе при нанесении на защищаемую поверхность.

Другим недостатком известного состава является низкая стабильность состава, что связано с гидролизом поливинилацетатной дисперсии при хранении и снижением рН среды (закисление).

Целью изобретения является увеличение огнезащитной эффективности состава, снижение расхода и увеличение его стабильности путем корректировки pH среды до требуемого уровня.

Поставленная цель достигается тем, что огнезащитный состав в отличие от прототипа содержит вместо меламино-мочевиноформальдегидной смолы водную дисперсию карбамидоформальдегидного форконденсата (ФК) при следующем соотношении компонентов, мас.

50-ная водная дисперсия ПВА 15,6 19,0 50-ная водная дисперсия ФК 15,2 22,0 5-ная водная дисперсия Na-КМЦ 4,0 6,0 Карбонат кальция 20,7 25,0 Двуокись титана 6,3 8,0 Асбестовая волокно 6,4 9,0 Карбамид 5,7 7,0 Дициандиамид 11,8 15,0 а для увеличения стабильности состава в него дополнительно вводят 25-ный раствор аммиачной воды до 5 мас. от состава в пределах pH 7,5 8,5.

Карбамидоформальдегидный форконденсат представляет собой поликонденсаткарбамида и формалина, используемый в качестве заменителя формалина для приготовления малотоксичных смол, выпускается согласно ТУ 113-00-00203789 (марка ФК-1).

Технология приготовления состава заключается в последовательном смешении компонентов до однородной массы. Нанесение состава на защищаемую поверхность производится любым доступным способом (распыление, валик, шпатель, кисть), что аналогично прототипу. Кроме того, предложенный состав имеет дополнительные преимущества по сравнению с прототипом в том, что в нем используется более дешевый и менее токсичный компонент.

Так содержание свободного формальдегида в дисперсии ФК по сравнению с ММФ снижено больше чем 2 раза, что подтверждается техническими показателями, приведенными в ТУ на данные продукты. Последнее обстоятельство имеет существенное значение для улучшения экологической обстановки при работе с огнезащитными составами, особенно в замкнутых объемах кабельных трасс.

Другим положительным моментом является то, что производство состава прототипа сдерживалось ранее недостаточными объемами промышленного изготовления меламина, необходимого для производства смолы ММФ. Из изложенного также следует вывод, что производство предложенного состава требует более узкой сырьевой базы (исключается дефицитное сырье меламин), что дает возможность решить вопрос о его производстве в достаточных объемах.

Примеры конкретных составов и сравнительные результаты их испытаний приведены в таблице 1. Соотношение основных компонентов предложенного состава установлено из данных состава прототипа и подтверждено соответствующими испытаниями.

Для приготовления составов использовались компоненты, техническая характеристика которых аналогична данным прототипа (Карбонат кальция мел по ТУ 6-18-206-74; дициандиамид по ГОСТ 6988-74; мочевина-карбамид по ГОСТ 2081-92; асбестовое волокно по ГОСТ 12871-83; двуокись титана по ГОСТ 9808-84; поливинилацетатная дисперсия по ТУ 6-06-231-91, Na-КМЦ по ОСТ 6-05-386-80).

В качестве критерия огнезащитной эффективности состава использован СТ СЭВ 4686-84. Сущность метода оценки заключается в определении потери массы образца с нанесенным на него огнезащитным составом после воздействия на него нормированного огневого импульса (газовая горелка), что заложено в требованиях ТУ 6-10-1853-82 на огнезащитный состав (паста (ОПК), выпускаемый в соответствии с рецептурой прототипа.

Из приведенных данных видно, что предложенный состав обеспечивает большую огнезащитную эффективность по сравнению с составом прототипа, а также позволяет получить положительный результат при более низком расходе как в случае применения для кабелей, так и в случае применения его по древесине.

Так предложенный состав обеспечивает требуемый уровень огнезащиты по ТУ при расходе на 2/3 ниже прототипа, при этом убыль массы образца после воздействия пламени снижается в зависимости от расхода и варианта состава на 20 50 (см. таблицу 1, вариант 1-5).

Корректировка pH среды огнезащитного состава производится в случае необходимости его длительного хранения, как это требуют ТУ. Согласно действующим нормативам pH состава должен быть слабо щелочным (7,5 8,5). Исходя из этого проводилась корректировка рН среды 25 аммиачной водой. Максимальное содержание аммиачной воды 5 соответствует максимальному содержанию ПВА в составе пасты и определено на основе опытных данных (см. таблицу 2). Корректировка pH состава может и не проводиться в случае быстрого использования или в случае, если рН находится в требуемом пределе. Как видно из данных таблицы 2, введение в состав аммиачной воды до 5 не снижает его огнезащитной эффективности.

Формула изобретения

1. Огнезащитный состав для покрытия кабелей и древесины, содержащий смесь водных дисперсий 50%-ной водной дисперсии поливинилацетата и 5%-ной водной дисперсии натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы с наполнителем, состоящим из асбестового волокна, двуокиси титана, карбоната кальция, карбамида и дициандиамида, отличающийся тем, что он дополнительно содержит 50%-ную водную дисперсию карбамидоформальдегидного форконденсата при следующем соотношении компонентов, мас.

50%-ная Водная дисперсия поливинилацетата 15,6-19,0
50% -ная Водная дисперсия карбамидоформальдегидного форконденсата 15,2-22,0
5%-ная Водная дисперсия натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы 4,0-6,0
Карбонат кальция 29,7-25,0
двуокись титана 6,3-8,0
Асбестовое волокно 6,4-9,0
карбамид 5,7-7,0
Дициандиамид 11,8-15,0
2. Состав по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит 25%-ный водный раствор аммиака в количестве до 5 мас. в расчете на состав по п. 1.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2