Состав для получения огнезащитного покрытия
Владельцы патента RU 2410348:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный технологический университет" (RU)
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для получения огнезащитного покрытия для древесины, бетона, металлов. Состав для получения огнезащитного покрытия включает антипирен - карбонат двухвалентного металла, структурообразователь - диатомит или тальк, отвердитель - портландцемент и пигмент. В качестве связующего он содержит жидкое натриевое стекло с модулем 2,6-3,2 и плотностью 1,200-1,230 г/см3, модифицированное глицерином при соотношении, мас.%: (99,5-99,0):(0,5-1,0) соответственно, при следующем соотношении компонентов, мас.%: связующее - 60-70, карбонат двухвалентного металла - 22-31, диатомит или тальк - 4,5-6,0, портландцемент- 1,0-3,5, пигмент - остальное. Технической результат - создание состава для огнезащитного покрытия с пониженной чувствительностью к изменению атмосферной влажности, повышенной огнезащитной способностью до 42%, не выделяющего вредных веществ при огневом воздействии на покрытие, к тому же огнезащитному покрытию придается окраска различных цветов путем введения в состав пигментов неорганического происхождения, не понижая при этом огнезащитных и малярных свойств покрытия. 2 табл.
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для получения огнезащитного покрытия для древесины, бетона, металла.
Известен состав для получения огнезащитного покрытия, содержащий, мас.%: связующее - водорастворимый силикат щелочного металла, модификатор - синтетический латекс, поверхностно-активное вещество, фосфатный отвердитель - кальцийцинкфосфатнитратборат, или кальцийцинкфосфатнитратфторборат, или кальцийцинкнатрийфторборат, или цинкалюмофосфат, пигмент, антипирен - вулканическое стекло или слюда, структурообразователь - глина, антисептик, антифриз, минеральный наполнитель, вода.
| связующее | 35,0-55,0, |
| синтетический латекс | 7,0-25,0, |
| поверхностно-активное вещество | 0,8-6,0, |
| фосфатный отвердитель | 2,5-7,0, |
| пигмент | 1,0-8.0, |
| антипирен | 0,5-15,0, |
| глина | 1,0-7,0, |
| антисептик | 1,5-5,0, |
| антифриз | 0,5-4,5, |
| минеральный наполнитель | 0,5-13,0, |
| вода | остальное, |
см. RU Патент 2071491, C09D 1/04, C09D 5/18, 1997.
Недостатком известного состава является то, что огнезащитная способность осуществляется при большом расходе состава (0,75 кг/м2), к тому же при сгорании известного состава выделяются вредные для организма химические вещества, такие как фосфорный ангидрид - второй класс опасности, соединения фтора - первый класс опасности.
Известен состав для получения огнезащитного покрытия, включающий связующее, антипирен - карбонат двухвалентного металла, структурообразователь - диатомит, отвердитель - портландцемент и пигмент, в котором в качестве связующего он содержит жидкое натриевое стекло с модулем 1,8 и плотностью 1,24-1,26 г/см3, модифицированное бутадиенвинилиденхлоридным латексом марки ДВХБ-70 при соотношении, мас.%, (99,0-97,0):(1,0-3,0) соответственно, и при соотношении компонентов, мас.%:
| связующее | 60,0-70,0 |
| карбонат двухвалентного металла | 23,0-31,0 |
| диатомит | 2,5-4,0 |
| портландцемент | 1,0-1,5 |
| пигмент | остальное, |
см. RU Патент 2154041, МПК7 C04B 28/26, C09B 5/18, C04B 41/45, 2000.
Недостатками известного состава являются повышенный его расход (до 0,35 кг/м2), к тому же при сгорании известного состава в атмосферу выделяется хлор, который загрязняет окружающую среду.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является состав для получения огнезащитного покрытия, включающий связующее, антипирен - карбонат двухвалентного металла, структурообразователь - диатомит или тальк, отвердитель - портландцемент и пигмент, в котором в качестве связующего он содержит жидкое натриевое стекло с модулем 2,6-3,2 и плотностью 1,200-1,230 г/см3, модифицированное бутадиенстирольным латексом при соотношении, мас.%, (99,5-96,5):(0,5-3,5) соответственно, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| связующее | 60-70 |
| карбонат двухвалентного металла | 23-31 |
| диатомит или тальк | 2,5-4,0 |
| портландцемент | 1,0-1,5 |
| пигмент | остальное, |
см. RU Патент 2315073, МПК7 C04B 28/26, C09D 5/18, C09D 1/04, 2006.
Недостатком известного состава является повышенная чувствительность к изменению атмосферной влажности: при низкой влажности воздуха происходит появление трещин, осыпание покрытия, при высокой - покрытие размягчается, вымывается.
Задачей данного изобретения является разработка состава с пониженной чувствительностью к изменению атмосферной влажности, не понижая при этом огнезащитную способность.
Техническая задача решается тем, что состав для получения огнезащитного покрытия, включающий связующее, антипирен - карбонат двухвалентного металла, структурообразователь - диатомит или тальк, отвердитель - портландцемент и пигмент, в котором в качестве связующего он содержит жидкое натриевое стекло с модулем 2,6-3,2 и плотностью 1,200-1,230 г/см3, модифицированное глицерином при соотношении, мас.%, (99,5-99,0):(0,5-1,0) соответственно, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| связующее | 60-70 |
| карбонат двухвалентного металла | 22-31 |
| диатомит или тальк | 4,5-6,0 |
| портландцемент | 1,0-3,5 |
| пигмент | остальное. |
Решение технической задачи позволяет создать состав для огнезащитного покрытия материалов с пониженной чувствительностью к изменению атмосферной влажности, повышенной огнезащитной способностью до 42%.
Для изготовления заявляемого состава для получения огнезащитного покрытия древесины используют:
жидкое натриевое стекло (ГОСТ 13078-81) с модулем 2,6-3,2 и плотностью 1,200-1,230 г/см3;
модификатор жидкого натриевого стекла (ГОСТ 6259-75): глицерин;
карбонат двухвалентного металла: мел (ГОСТ 21234-75) или доломит (ГОСТ 23672-79);
структурообразователь: диатомит (ТУ-10-05031351-378-94) или тальк, например, марки МТ-ТШМ (ГОСТ 19287-73);
портландцемент, например, марки М 400 (ГОСТ 965-78);
пигмент, например железный сурик (ГОСТ 8135-74), или оксид хрома марки ОХП-1 (ГОСТ 2912-79), или цинковый крон (ГОСТ 7204-67).
Связующее представляет собой жидкое натриевое стекло, модифицированное глицерином путем введения глицерина в жидкое натриевое стекло при комнатной температуре в соотношениях, указанных в таблице 1.
Данное изобретение иллюстрируется примерами конкретного выполнения, см, таблицу 2. Пример 1, 2, 3 - по прототипу, пример 4-17 - по заявляемому объекту.
Пример конкретного выполнения 4. Приготовление связующего проводят в смесителе-реакторе, перемешивание сухих компонентов проводят в смесителе любого типа, перетир - в барабанной мельнице, или в пружинной мельнице, или дезинтеграторе. Приготовление готового к применению состава огнезащитного покрытия проводят в смесителе любого типа.
Для получения связующего в смеситель-реактор загружают 647,75 г жидкого натриевого стекла плотностью 1,2 г/см3 с модулем 2,6, к нему добавляют 3,25 г глицерина (соотношение соответственно 99.5:0.5 мас.%) и перемешивают в течение 10 мин.
В барабанную мельницу загружают предварительно подготовленные порошки карбоната двухвалентного металла - мела - 265 г (26,5 мас.%), структурообразователя - талька - 60 г (6,0 мас.%), пигмента - железного сурика 10 г (1,0 мас.%), отвердителя - портландцемента - 15 г (1,5 мас.%) и перемешивают в течение 5 мин; полученную смесь загружают в смеситель-реактор и проводят смешивание со связующим в течение 15-20 мин.
Полученный состав наносят на обрабатываемую поверхность кистью, валиком или распылителем в три слоя с интервалом 10-12 мин при температуре окружающего воздуха не ниже 5°С.
Примеры составов 5-17 выполняют аналогично примеру 4.
В таблице 1 приведены составы связующего, в таблице 2 - составы для огнезащитного покрытия (примеры 1-17) и показатели качества по заявляемому объекту и прототипу.
| Таблица 1 | |||||
| Состав связующего | |||||
| Компоненты связующего | Составы, мас.% | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| Жидкое натриевое стекло с модулем 2,6-3,2 и плотностью 1,200-1,230 г/см3 | 99,5 | 99,35 | 99,25 | 99,15 | 99,0 |
| Глицерин | 0,5 | 0,65 | 0,75 | 0,85 | 1,0 |
Определение характеристик составов по заявляемому объекту проводят следующим образом.
Огнезащитные свойства покрытия определяют по потере массы образцов, подвергшихся ускоренному старению по нормам пожарной безопасности (НПБ 251-98), в сравнении с образцами, подвергшимися огневым испытаниям по ГОСТ 16363-76. Суть ускоренного старения заключается в выдерживании образцов в среде с различными влажностью и температурой.
Адгезию определяют по ГОСТ 15140-78. Атмосферостойкость (влагостойкость) определяют по ГОСТ 9-401-91. Вязкость определяют по ГОСТ 8420-74. Время силикатизации определяют по ГОСТ 18958-73. Расход состава определяют отношением сухого остатка покрытия на площадь, кг/м2. Живучесть определяют по ГОСТ 8420-74. Розлив определяют визуально (удовлетворительно или неудовлетворительно).
При введении глицерина для модификации жидкого натриевого стекла в количестве менее 0,5% не обеспечивается хорошая адгезия состава к материалу, при содержании более 1,0% - снижается огнезащитная эффективность состава (потеря массы при огневом испытании более 9%).
Покрытия имеют аналогичные свойства при нанесении их на бетонную и металлическую поверхности.
При нанесении огнезащитного состава материал переводится в категорию трудносгораемого с пониженной чувствительностью к изменению атмосферной влажности, по сравнению с прототипом огнезащитная способность повышается до 42%, состав не выделяет вредных веществ при огневом воздействии и обеспечивает малярные свойства: адгезия к поверхности, время силикатизации, живучесть, вязкость, розлив, цвет.
Таким образом, заявляемый объект по сравнению с прототипом обладает следующими свойствами: пониженная чувствительность покрытия к изменениям атмосферной влажности, в связи с чем огнезащитная способность повышается до 42%, придание огнезащитному покрытию окраски различных цветов путем введения в состав пигментов неорганического происхождения, не понижая при этом огнезащитных и малярных свойств покрытия.
Состав для получения огнезащитного покрытия, включающий антипирен - карбонат двухвалентного металла, структурообразователь - диатомит или тальк, отвердитель - портландцемент и пигмент, отличающийся тем, что в качестве связующего он содержит жидкое натриевое стекло с модулем 2,6-3,2 и плотностью 1,200-1,230 г/см3, модифицированное глицерином при соотношении, мас.%, (99,5-99,0):(0,5-1,0) соответственно, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| связующее | 60-70 |
| карбонат двухвалентного металла | 22-31 |
| диатомит или тальк | 4,5-6,0 |
| портландцемент | 1,0-3,5 |
| пигмент | остальное |
