Огнезащитная композиция "лидер"
Изобретение относится к огнезащитным покрытиям, в частности, для нанесения на поверхность несущих металлических конструкций. Огнезащитная композиция содержит эпоксидную смолу, отвердитель, гидроокись алюминия, систему антипиренов, состоящую из полифосфата аммония, меламина и пентаэритрита, диоксид титана в качестве УФ-фильтра, меламин борат и растворитель. Изобретение обеспечивает получение огнезащитного покрытия, предназначенного для эксплуатации в химически агрессивных условиях промышленной атмосферы при температуре от 50 до -30°С и относительной влажности 100%. 4 пр.
Изобретение относится к огнезащитным покрытиям, в частности к строительным огнезащитным материалам, и предназначено для нанесения огнезащитного покрытия на поверхности несущих металлических конструкций при строительстве различных зданий и сооружений для обеспечения требуемого предела их огнестойкости и устойчивости при работе в агрессивной атмосфере.
Из уровня техники известны различные антипирены и их сочетания, например меламин борат и пентаэритрит в сочетании с полифосфатом аммония (ЕА 6144 В1, 27.10.2005), однако это известное покрытие, обеспечивая хорошие огнезащитные свойства, не обеспечивает стойкость к атмосферным агрессивным факторам.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является состав для получения огнезащитного покрытия на основе эпоксидной смолы (100%) включающая интеркалированный графит (20-50%), трикрезилфосфат (25-40%), гидроокись алюминия (30-45%), борат цинка (10-35%), органобентонит (1,5-3,0%) и отвердитель (30-35%) (RU 2387693 С1 МПК С09К 21/14 (2006.01) C09D 5/18 (2006.01).
Недостатком указанного состава являются неудовлетворительные огнезащитные свойства и отсутствие стойкости по отношению к таким атмосферным воздействиям, как УФ-излучение. Кроме того, данный состав не обеспечивает химическую стойкость покрытия.
Это объясняется тем, что основной упор в составе для обеспечения огнезащитной эффективности делается на интеркалированный графит (вспенивающийся компонент) и малоэффективный антипирен - борат цинка (разлагающиеся с эндотермическим эффектом).
До настоящего изобретения не был разработан сбалансированный качественно-количественный состав композиции, одновременно обеспечивающий как улучшение огнезащитных свойств, так и позволяющей эксплуатировать покрытие в химически агрессивных условиях промышленной химически-агрессивной атмосферы.
Техническим результатом настоящего изобретения является создание огнезащитной композиции, содержащей химически устойчивый состав с высокоэффективным антипиреном в сочетании с защитными компонентами, позволяющей эксплуатировать покрытие в химически агрессивных условиях промышленной химически-агрессивной атмосферы.
Технический результат огнезащитная композиция для покрытий, содержащая эпоксидную смолу, отвердитель, гидроокись алюминия, антипирен и борат, характеризуется тем, что содержит, систему антипиренов, состоящую из полифосфата аммония, меламина и пентаэритрита, растворитель, в качестве бората содержит меламин борат и дополнительно содержит диоксид титана в качестве УФ-фильтра при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Эпоксидная смола - 30-40;
Диоксид титана - 2-3;
Меламин - 10-20;
Меламин борат - 5-10;
Гидроокись алюминия - 5-10;
Пентаэритрит - 15-25;
Полифосфат аммония - 15-25;
Полиэтиленполиамин - 2-5;
Ксилол - остальное.
Сущность изобретения заключается в том, что в отличие от прототипа огнезащитный состав, включающий эпоксидную смолу, отвердитель, гидроокись алюминия, вместо бората цинка содержит меламин борат, а вместо интеркалированного графита содержит систему антипиренов состоящую из полифосфата аммония, меламина и пента-эритрита, так же из системы были удалены трикрезилфосфат и органобентонит и введен диоксид титана в качестве УФ-фильтра.
Существенным отличием предлагаемого изобретения является использование в огнезащитной композиции высокоэффективной системы антипиренов которые в сочетании с остальными компонентами композиции при повышенных температурах обеспечивают протекание эндотермических реакций с выделением газовых ингибиторов горения и интенсивным вспениванием покрытия, повышающим тепло- и огнезащитные свойства образующегося пенококса.
Пример 1.
Композицию готовят следующим образом: в смесительной емкости эпоксидную смолу (эпоксидиановую), разбавляют растворителем (ксилол, толуол) до необходимой консистенции и в полученный раствор последовательно загружают сухие компоненты и перемешивают в течение 150 минут. Непосредственно перед применением в композицию добавляют рассчитанное количество отвердителя ПЭПА.
Состав берут в следующем количестве, мас.%:
Эпоксидная смола - 40;
Диоксид титана - 2;
Меламин - 10;
Меламин борат - 5;
Гидроокись алюминия - 5;
Пентаэритрит - 15;
Полифосфат аммония - 15-25;
Отвердитель ПЭПА - 5;
Ксилол - остальное.
Жизнеспособность композиции составляет 90 минут.
Композицию на поверхность наносили безвоздушным напылением. При нанесении, в два приема межслойная выдержка 24 часов при нормальных условиях.
Окончательная сушка покрытия составляла 7 суток.
На подготовленную (огрунтованную) поверхность металлических конструкций композицию наносили тонким слоем, толщина мокрого слоя была 600 мкм.
Оценка огнезащитной эффективности композиции проводилась по ГОСТ Р 53295 и ГОСТ 30247.1 и показала превышение огнестойкости на 15% по сравнению с прототипом.
Общий предел огнестойкости металлических конструкций с заявленным покрытием составляет не менее R90.
Устойчивость к УФ и агрессивным веществам при испытаниях готового покрытия показала увеличение на 15% и 20%, соответственно, по сравнению с аналогами.
Температурный интервал для эксплуатации покрытия составляет от плюс 50°С до минус 30°С и относительной влажности воздуха до 100%.
Огнезащитная композиция предназначена для эксплуатации покрытия в химически агрессивных условиях промышленной атмосферы по ГОСТ 9.403-80.
Композиция имеет адгезию к подложке 1 балл по ГОСТ 15140.
Пример 2.
Композицию готовили как в примере 1, но в следующем количестве, мас.%:
Эпоксидная смола - 30;
Диоксид титана - 2;
Меламин - 10;
Меламин борат - 5;
Гидроокись алюминия - 5;
Пентаэритрит - 15-;
Полифосфат аммония - 25;
Отвердитель ПЭПА - 2;
Толуол - остальное.
Жизнеспособность композиции составляет 60 минут.
Композицию на поверхность наносили безвоздушным напылением. При нанесении в два, и более приемов, межслойная выдержка 25 часов при нормальных условиях.
Окончательная сушка покрытия составляла 14 суток.
На подготовленную (огрунтованную) поверхность металлических конструкций композицию наносили тонким слоем, толщина мокрого была 500 мкм.
Температурный интервал для эксплуатации покрытия составляет от плюс 50°С до минус 30°С и относительной влажности воздуха до 100%.
Огнезащитная композиция предназначена для эксплуатации покрытия в химически агрессивных условиях промышленной атмосферы по ГОСТ 9.403-80.
Оценка огнезащитной эффективности композиции проводилась по ГОСТ Р 53295 и ГОСТ 30247.1 и показала превышение огнестойкости на 15% по сравнению с прототипом.
Общий предел огнестойкости металлических конструкций с заявленным покрытием составляет не менее R90.
Устойчивость к УФ и агрессивным веществам при испытаниях готового покрытия показала увеличение на 15% и 20%, соответственно, по сравнению с аналогами.
Температурный интервал для эксплуатации покрытия составляет от плюс 50°С до минус 30°С и относительной влажности воздуха до 100%.
Пример 3 (сравнительный).
Композицию готовили как в примерах 1 или 2, но в количестве, отличном от заявленного, мас.%:
Эпоксидная смола - 40;
Диоксид титана - 2;
Меламин - 9;
Меламин борат -11;
Гидроокись алюминия - 4;
Пентаэритрит - 12;
Полифосфат аммония - 15;
Отвердитель ПЭПА - 1,5;
Ксилол - остальное.
Жизнеспособность композиции составляет 20 минут.
Композицию на поверхность наносили как в Примере 1.
Температурный интервал для эксплуатации покрытия составляет от плюс 250°С до минус 10°С и относительной влажности воздуха до 90%.
Огнезащитная композиция не может быть предназначена для эксплуатации по ГОСТ 9.403-80, адгезия к подложке также ниже и не соответствует ГОСТу.
Пример 4.
В смесительной емкости эпоксидную смолу разбавляют растворителем (толуол), последовательно загружают сухие компоненты и перемешивают 150 минут. Непосредственно перед применением в композицию добавляют рассчитанное количество отвердителя ПЭПА. Состав берут в следующем количестве, мас.%:
Эпоксидная смола - 35;
Диоксид титана - 2,7;
Меламин - 10,5;
Меламин борат - 6;
Гидроокись алюминия - 6;
Пентаэритрит - 18;
Полифосфат аммония - 17;
Отвердитель ПЭПА - 2;
Толуол - остальное.
Жизнеспособность композиции составляет 85 минут.
На подготовленную (огрунтованную) поверхность металлических конструкций композицию наносили безвоздушным напылением в 3 слоя, толщина мокрого слоя 400 мкм и выдерживали в промежутке по 26 часов при нормальных условиях.
Окончательная сушка покрытия составляла 10 суток.
Оценка огнезащитной эффективности композиции проводилась по ГОСТ Р 53295 и ГОСТ 30247.1 и показала превышение огнестойкости на 16% по сравнению с прототипом.
Общий предел огнестойкости металлических конструкций с заявленным покрытием составляет не менее R90.
Устойчивость к УФ и агрессивным веществам при испытаниях готового покрытия показала увеличение на 12% и 23%, соответственно, по сравнению с аналогами.
Температурный интервал для эксплуатации покрытия составляет от плюс 50°С до минус 30°С и относительной влажности воздуха до 100%.
Огнезащитная композиция предназначена для эксплуатации покрытия в химически агрессивных условиях промышленной атмосферы по ГОСТ 9.403-80.
Композиция имеет адгезию к подложке 1 балл по ГОСТ 15140.
Огнезащитная композиция для покрытия, содержащая эпоксидную смолу, отвердитель, гидроокись алюминия, антипирен и борат, отличающаяся тем, что содержит систему антипиренов, состоящую из полифосфата аммония, меламина и пентаэритрита, растворителя, в качестве бората содержит меламин борат и дополнительно содержит диоксид титана в качестве УФ-фильтра при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Эпоксидная смола | 30-40 |
| Диоксид титана | 2-3 |
| Меламин | 10-20 |
| Меламин борат | 5-10 |
| Гидроокись алюминия | 5-10 |
| Пентаэритрит | 15-25 |
| Полифосфат аммония | 15-25 |
| Отвердитель | 2-5 |
| Растворитель | Остальное |
