Водно-дисперсионный состав для огнезащиты строительных конструкций
Изобретение относится к лакокрасочному производству и может быть использовано при производстве огнезащитных водно-дисперсионных красок. Описан водно-дисперсионный состав, включающий пеногаситель, меламин, диспергатор, воду, водную дисперсию сополимера винилацетата или/и акрилата, полифосфат аммония, пентаэритрит, диоксид титана, доломит или кальцит, борат цинка или фосфат цинка, или бормодифицированный фосфат цинка, смачиватель, диспергатор, загуститель, пеногаситель, биоцид и микронизированный шунгит при определенном соотношении компонентов. Технический результат заключается в повышении предела огнестойкости стальных и железобетонных материалов, конструкций и сооружений промышленного и гражданского назначения, эксплуатируемых внутри или/и снаружи помещений всех типов зданий.
Изобретение относится к лакокрасочным материалам и может быть использовано при производстве огнезащитных красок, в частности огнезащитных водно-дисперсионных красок, предназначенных для огнезащитной и декоративной окраски с целью повышения предела огнестойкости стальных и железобетонных материалов, конструкций и сооружений промышленного и гражданского назначения, эксплуатируемых внутри или/и снаружи помещений всех типов зданий.
Известен огнезащитный вспучивающийся состав для металлических и деревянных конструкций [RU 2317274, С2, С04В 28/26 С04В 18/00 С04В 14/40, 20.02.2008], включающий жидкое стекло, асбест, отход производства нитроаммофоски, трепел, антипирен - гидрофосфат натрия и пигмент - металлический алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| жидкое стекло | 45,0-55,0 |
| отход производства нитроаммофоски | 8,0-10,0 |
| трепел | 7,5-10,0 |
| асбест | 2,5-3,0 |
| гидрофосфат натрия | 15,0-17,0 |
| алюминий металлический | 5,0-7,0 |
| вода | остальное |
Недостатком этого состава является относительно низкие огнезащитные свойства.
Известен также огнезащитный водно-дисперсионный состав [RU 2313547, С2, C09D 5/18, C09D 133/00, 27.12.2007], содержащий поливинилацетатную дисперсию, пеногаситель, натрий-карбоксиметилцеллюлозу, пентаэритрит, меламин, диоксид титана, диспергатор и воду, отличающийся тем, что дополнительно содержит этиленгликоль, сульфат аммония и неонол при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| поливинилацетатная дисперсия | 20,0 |
| пеногаситель | 0,4 |
| этиленгликоль | 1,8 |
| диспергатор | 0,3 |
| натрий-карбоксиметилцеллюлоза | 0,2 |
| пентаэритрит | 11,7 |
| меламин | 13,7 |
| диоксид титана | 8,4 |
| сульфат аммония | 23,5 |
| неонол | 0,8 |
| вода | 19,2 |
Недостатком этого состава также является относительно низкие огнезащитные свойства, обусловленные относительно малым временем достижения критической температуры покрытого им металла.
Наиболее близким по технической сущности является огнезащитная вспучивающаяся краска [RU 2174527, С1, C09D 5/18, C09D 131/04, C09D 133/00, 10.10.2001], включающая в качестве связующего водную акриловую дисперсию или смесь ее с гомо- или сополимерной дисперсией винилацетата, поверхностно-активное вещество, консервирующую добавку, вспучивающую добавку и воду, отличающаяся тем, что содержит в качестве пигмента двуокись титана, в качестве наполнителя тальк или микротальк, в качестве поверхностно-активного вещества - анионоактивное и/или неионогенное поверхностно-активное вещество, в качестве вспучивающих добавок смесь пентаэритрита и полифосфата аммония при отношении их 1:1,3-2,6 соответственно и дополнительно коалесцирующую добавку, загуститель на основе эфира целлюлозы, пеногаситель и, возможно, тетраборат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Вышеуказанное связующее | 31,0-37,0 |
| Полифосфат аммония | 17,0-23,0 |
| Пентаэритрит | 9,0-13,0 |
| Двуокись титана | 1,0-3,0 |
| Тальк или микротальк | 5,0-8,5 |
| Анионоактивное и/или неионогенное поверхностно-активное вещество | 0,2-0,3 |
| Коалесцирующая добавка | 1,7-1,85 |
| Консервирующая добавка | 0,1-0,15 |
| Загуститель на основе эфиров целлюлозы | 0,1-0,2 |
| Пеногаситель | 0,3-0,4 |
| Тетраборат натрия | 0-0,1 |
| Вода | Остальное |
Требуемый технический результат заключается в повышении огнезащитных свойств.
Требуемый технический результат достигается тем, что, состав, включает пеногаситель, меламин, диспергатор, воду, водную дисперсию сополимера винилацетата или/и акрилата, полифосфат аммония, пентаэритрит, диоксид титана, доломит или кальцит, борат цинка или фосфат цинка, или бормодифицированный фосфат цинка, смачиватель, диспергатор, загуститель, пеногаситель, биоцид и микронизированный шунгит при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| пеногаситель | 0,1-0,2 |
| меламин | 8-11 |
| диспергатор | 0,2-0,4 |
| водная дисперсия сополимера винилацетата | |
| или/и акрилата | 12-20 |
| полифосфат аммония | 20-24 |
| пентаэритрит | 10-13 |
| диоксид титана | 3,5-5 |
| доломит или кальцит | 2-4 |
| борат цинка или фосфат цинка, или | |
| бормодифицированный фосфат цинка | 0,5-1 |
| смачиватель | 0,1-0,2 |
| загуститель | 0,5-2 |
| биоцид | 0,1-0,2 |
| микронизированный шунгит | 3-9 |
| вода | до полной рецептуры (100%) |
Используется водно-дисперсионный состав для огнезащиты строительных конструкций следующим образом.
Металлическая конструкция покрывается водно-дисперсионным составом. При воздействии высоких температур окрашенная поверхность вспучивается, образуя теплоизолирующую пену.
Производится водно-дисперсионный состав на смесевом оборудовании типа дисольвер периодическим методом.
Водно-дисперсионный состав, использующийся в качестве вспучивающейяся краски, включает следующие функциональные компоненты:
связующее - водную дисперсию сополимера винилацетата или/и акрилата;
интумесцентный комплекс - полифосфат аммония, пентаэритрит, меламин;
функциональные наполнители микронизированные - диоксид титана, доломит, кальцит, борат цинка или фосфат цинка, или бормодифицированный фосфат цинка;
целевые и технологические добавки - смачиватель, диспергатор, загуститель, пеногаситель, биоцид;
микронизированный шунгит;
воду - в количестве, доводящем полную рецептуру до 100%.
Возможно введение регулятора рН, например AMP 95, (до 0,1).
В качестве пеногасителя, диспергатора, смачивателя, загустителя и биоцида могут использоваться стандартные продукты отечественного и импортного производства, широко представленные на рынке, предназначенные в качестве добавок для водно-дисперсионных красок.
Например:
пеногаситель - BYK-037 на основе силиконов и минеральных масел, производства фирмы BYK-Chemie;
смачиватель - Troysol LAC, анионный ПАВ производства корпорации Troy;
диспергатор - Tego Dispers 740 W, на основе производных жирных кислот, производства Evonik Tego Chemie или Orotan 731 К на основе натриевых солей поликарбоновых кислот производства фирмы Rohm and Haas;
загуститель - Acrysol DR-72 или Acrysol DR-72, синтетические жидкие модификаторы реологии производства фирмы Dow, в смеси или по отдельности;
биоцид - Parmetol A26 производства фирмы Schuike and Mayer.
Перед использованием водно-дисперсионный состав перемешивается, но разбавление краски перед нанесением на металлические конструкции исключается.
Нанесение водно-дисперсионного состава на подготовленную загрунтованную поверхность осуществляется механизированным способом при помощи агрегатов безвоздушного распыления высокого давления. Нанесение второго слоя допускается после высыхания первого, но не менее чем через 6 часов.
Водно-дисперсионный состав выполнен полностью на стандартном сырье, экологически безопасен и отличается высокой адгезией к загрунтованному металлу при малой толщине сухого слоя благодаря подобранным компонентам с выверенным процентным соотношением.
При испытаниях водно-дисперсионного состава, изготовленного по предложенной рецептуре, подтверждено, что, в частности, благодаря введению в предложенный состав определенного количества микронизированного шунгита, возникающий при воздействии температуры пенококсовый слой теплозащитного покрытия упрочняется и в большей степени укрепляется на поверхности металлической конструкции. Это приводит к увеличению на 10-20% времени достижения критической температуры (порядка 500°С) металла, покрытого таким составом, чем и обеспечивается достижение требуемого технического результата - повышение огнезащитных свойств. При использовании в качестве связующего винилацетат-винилверсататной диперсии Finndisp K200 и соответствующем подборе указанных компонентов в соответствии с предложенной рецептурой предложенный состав обеспечивал время достижения температуры в 500°С на защищаем металле с приведенной толщиной 3,4 мм свыше 50 мин при толщине покрытия 1-1,2 мм.
Водно-дисперсионный состав для огнезащиты строительных конструкций, включающий пеногаситель, меламин, диспергатор, воду, водную дисперсию сополимера винилацетата или/и акрилата, полифосфат аммония, пентаэритрит, диоксид титана, доломит или кальцит, борат цинка или фосфат цинка, или бормодифицированный фосфат цинка, смачиватель, диспергатор, загуститель, пеногаситель, биоцид и микронизированный шунгит при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| пеногаситель | 0,1-0,2 |
| меламин | 8-11 |
| диспергатор | 0,2-0,4 |
| водная дисперсия сополимера винилацетата | |
| или/и акрилата | 12-20 |
| полифосфат аммония | 20-24 |
| пентаэритрит | 10-13 |
| диоксид титана | 3,5-5 |
| доломит или кальцит | 2-4 |
| борат цинка или фосфат цинка, или | |
| бормодифицированный фосфат цинка | 0,5-1 |
| смачиватель | 0,1-0,2 |
| загуститель | 0,5-2 |
| биоцид | 0,1-0,2 |
| микронизированный шунгит | 3-9 |
| вода | до полной рецептуры (100%) |
