Трудногорючая полимерная композиция

 

Описывается трудногорючая полимерная композиция для огнестойких кровельных и гидроизоляционных материалов, которая содержит в качестве пластификатора смесь диоктилфталата и негорючих пластификаторов-антипиренов: трихлорэтилфосфата и хлорпарафина, а также бутадиеннитрильный, хлоропреновый каучук или хлорсульфированный полиэтилен. Материалы на основе этой композиции имеют высокую огнестойкость, морозостойкость и атмосферостойкость при хороших деформационно-прочностных свойствах. 1 табл.

Изобретение относится к производству трудногорючих композиционных материалов, которые могут быть использованы для получения огнестойких кровельных и гидроизоляционных материалов, сохраняющих работоспособность в интервале температур минус 50^oС-100^oС.

Известны трудногорючие рулонные кровельные материалы на основе хлорсульфированного полиэтилена ("Строительная газета", 1996 г., 24, "ИЗОЛЕН - эталон кровельного гидроизоляционного материала", патент РФ 2048775). Однако этот материал обладает рядом существенных недостатков: низкая прочность при растяжении, низкая теплостойкость, быстрое и значительное изменение физико-механических показателей в процессе эксплуатации.

Известен полимерный рулонный кровельный и изоляционный материал пониженной горючести на основе этилен-пропиленового каучука (патент РФ 2058339). Недостатком данного материала является невозможность получить композицию с группой горючести выше Г3 по ГОСТ 30244-99.

Поливинилхлорид (ПВХ) является наиболее огнестойким по сравнению с другими многотоннажными полимерными материалами, применяемыми в строительстве. Известно достаточно много огнестойких полимерных композиций на его основе (Справочник по искусственным кожам и пленочным материалам. М., Легкая промышленность, 1982, с. 249, патенты РФ 2034874, 2140940, 2148116).

Наиболее близкой к предлагаемой огнестойкой композиции является полимерная композиция, включающая, мас.ч.: суспензионный ПBX - 100,0; стеарат кальция - 0,5-1,5; пластификатор (диалкилфенилфосфат и диоктилфталат в соотношении 1: 3) - 35,5-45,5; стабилизатор 3,0-7,5; гидрат окиси алюминия - 8,0-15,0; трехокись сурьмы - 5,0-12,0; аэросил - 2,0-8,0; диоксид титана - 3,0-5,0; краситель -0,0001-0,0005; полиэтиленгликолевые эфиры моноэтаноламидов синтетических жирных кислот - 1,5-3,0; хлорированный парафин - 2,0-10,0 (патент РФ 2152410).

Материал на основе этой композиции обладает недостаточно высокими огнестойкостью, относительным удлинением при разрыве, долговечностью, морозостойкостью.

Общеизвестно, что старение полимерных композиций на основе поливинилхлорида в значительной степени определяется процессами миграции из них низкомолекулярных веществ, в том числе пластификаторов. В связи с этим проблема снижения потерь пластификаторов из ПВХ важна для продления срока эксплуатации материалов.

Техническим результатом изобретения является повышение огнестойкости, относительного удлинения материала, снижение миграции и потерь пластификатора и, как следствие, увеличение долговечности и морозостойкости материала на основе предлагаемой полимерной композиции.

Для достижения поставленной цели, композиция включает суспензионный поливинилхлорид, пластификатор, стабилизатор, гидроксид алюминия, минеральный наполнитель, антипирен, дополнительные компоненты, отличающаяся тем, что в качестве пластификатора она содержит смесь диоктилфталата (ДОФ) и негорючих пластификаторов-антипиренов: трихлорэтилфосфата (ТХЭФ) и хлорпарафина (ХП), а также композиция дополнительно содержит бутадиеннитрильный, хлоропреновый каучук или хлорсульфированный полиэтилен при следующих соотношениях компонентов, мас. ч. : поливинилхлорид - 100; мел - 30-65; гидроксид алюминия - 30-65; ТХЭФ - 20-45; ДОФ - 10-20; ХП - 10-40; каучук - 5-30 мас. ч., диоксид титана - 2,5-5; эпоксидированное соевое масло - 1,2-2,0; стабилизатор барий-кадмиевый - 1,5-2,5; антипирен - 1,0-12,0; стеарат кальция - 1,5-1,7; пигмент - 0,2-0,6.

Рулонный кровельный материал на основе предлагаемой композиции имеет гибкость на брусе с закругленным радиусом 5 мм при температуре не выше минус 50^oС, относительное удлинение при разрыве не ниже 200%, категория горючести по ГОСТ 30244-99 - Г1, группа распространения пламени по поверхности образца по ГОСТ Р 51032-97 - РП1, группа воспламеняемости по ГОСТ 30402-96 - В1, высокую стабильность свойств при воздействии атмосферных факторов, вызывающих старение композиции.

Данное изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

Полимерную композицию и материал на его основе готовят следующим образом. В смесителе с паровой рубашкой при температуре 80^oС в течение 30 мин перемешивают все компоненты полимерной композиции за исключением каучука и пигмента. Далее полученную шихту загружают в силовой смеситель закрытого типа, добавляют навеску каучука и пигмента. Смешение проводят при температуре 150-160^oС в течение 25 мин. Готовую полимерную композицию подают на вальцекаландровую линию, на которой при температуре рабочих органов машин 150-160^oС получают каландрованный лист толщиной 1-1,5 мм. Перед закаткой в рулон каландрованный лист охлаждают на барабанном охлаждающем устройстве до температуры не выше 30^oС.

Составы полимерных композиций по примерам 2 и 3 проиллюстрированы в таблице.

Подготовку и испытания образцов проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 2678-94 "Материалы рулонные кровельные и гидроизоляционные. Методы испытаний", а также методик, разработанных в ЦНИИпромзданий.

Огнестойкость материала определяют: группа горючести по ГОСТ 30244-99; группа распространения пламени по поверхности образца - по ГОСТ Р 51032-97, группа воспламеняемости по ГОСТ 30402-96.

Соотношение компонентов и свойства полимерной композиции по примерам 1-3 (по изобретению) и 4 (прототип) приведены в таблице.

Из приведенных примеров видно, что предлагаемые полимерные композиции по сравнению с прототипом позволяют получать кровельные материалы с исключительно высокой огнестойкостью, сочетающейся с отличной морозостойкостью и стойкостью к действию атмосферных факторов, а также с деформационно-прочностными свойствами, отвечающими отраслевым требованиям, предъявляемым к кровельным и гидроизоляционным материалам на полимерной основе.

Положительный эффект данного изобретения выражается в создании полимерных композиций для кровельных и гидроизоляционных материалов, которые могут быть использованы при сооружении и ремонте кровель с повышенной пожароопасностью (ТЭЦ, АЭС, химические и металлургические предприятия и т.д.).

Формула изобретения

Трудногорючая полимерная композиция, включающая суспензионный поливинилхлорид, пластификатор, стабилизатор, гидроксид алюминия, минеральный наполнитель, антипирен, краситель и дополнительные компоненты, отличающаяся тем, что в качестве пластификатора она содержит смесь диоктилфталата трихлорэтилфосфата и хлорпарафина и дополнительно бутадиеннитрильный, хлоропреновый каучук или хлорсульфированный полиэтилен при следующих соотношениях компонентов, мас.ч.: Поливинилхлорид - 100 Мел - 30-65 Гидроксид алюминия - 30-65 Трихлорэтилфосфат - 20-45 Диоктилфталат - 10-20 Хлорпарафин - 10-40 Каучук - 5-30 Диоксид титана - 2,5-5
Эпоксидированное соевое масло - 1,2-2,0
Стабилизатор барий-кадмиевый - 1,5-2,0
Антипирен - 1,0-12,0
Стеарат кальция - 1,5-1,7
Краситель - 0,2-0,6а

РИСУНКИ

Рисунок 1