Огнестойкая композиция на основе эпоксидной диановой смолы

Изобретение относится к области получения огнестойких композиций на основе полимерного связующего и может найти применение в производстве деталей и изделий в электротехнике, радиотехнике и других отраслях промышленности. Огнестойкая композиция на основе эпоксидной диановой смолы содержит отвердитель - полиэтиленполиамин и наполнитель. При этом композиция в качестве наполнителя содержит сшитый полиакриламид POLYSWELL, предварительно набухший в нейтрализованном аммиаком 20%-ном водном растворе фосфорборсодержащего олигомера ФБО при массовом отношении POLYSWELL:нейтрализованный раствор ФБО, равном 1:10, при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч.: эпоксидная диановая смола - 100,0; полиэтиленполиамин - 15,0; указанный наполнитель, предварительно набухший в нейтрализованном аммиаком 20%-ном водном растворе ФБО - 5,0-20,0. Техническим результатом является повышение огнестойкости композитов на основе эпоксидной диановой смолы. 2 табл.

 

Изобретение относится к области получения огнестойких композиций на основе полимерного связующего и может найти применение в производстве деталей и изделий в электротехнике, радиотехнике и других отраслях промышленности.

Известна огнестойкая композиция, содержащая эпоксидную диановую смолу, полиэтиленполиамин, низкомолекулярный полибутадиеновый каучук, трихлорцифенил, хлорпарафин, хлоргидриновый эфир тетрабромфенола, α-ферроцен и минеральный наполнитель (авторское свидетельство СССР 1543196, C08DL 63/02; опубл. 1990).

Однако данная композиция многокомпонентна, что усложняет процесс приготовления. Огнезащитную роль играют хлорсодержащие соединения, действие которых проявляется в газовой фазе. При этом возможно образование летучих галогенсодержащих токсичных продуктов.

Известна огнестойкая композиция, включающая эпоксидную диановую смолу, пластификатор - дибутилфталат, отвердитель - полиэтиленполиамин, наполнитель - продукт взаимодействия гидрооксида магния и диметилфосфита, с содержанием фосфора (16,1-24,1%). (Пат. 2056444, Россия, C08L 63/02, C08K 13/02; опубл. 20.03.1996).

Однако эффективность указанной огнестойкой композиции подтверждается только при нанесении последней на стеклоткань, которая является дополнительным компонентом, повышающим огнестойкость.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является огнестойкая композиция, включающая эпоксидную диановую смолу, пластификатор - дибутилфталат, отвердитель - полиэтиленполиамин, наполнитель - продукт взаимодействия гидрооксида алюминия и диметилфосфита, с содержанием фосфора (6,4-19,4%). (Пат. 2056445, Россия, C08L 63/02, C08K 13/02; опубл. 20.03.1996).

Эффективность указанной огнестойкой композиции подтверждается только при нанесении последней на стеклоткань, которая является дополнительным компонентом, повышающим огнестойкость.

Задачей изобретения является разработка огнестойкой композиции на основе эпоксидной смолы.

Техническим результатом является повышение огнестойкости композитов на основе эпоксидной диановой смолы.

Поставленный технический результат достигается в огнестойкой композиции на основе эпоксидной диановой смолы, содержащей отвердитель - полиэтиленполиамин и наполнитель, при этом композиция в качестве наполнителя содержит сшитый полиакриламид POLYSWELL, предварительно набухший в нейтрализованном аммиаком 20%-ном водном растворе фосфорборсодержащего олигомера ФБО при массовом отношении POLYSWELL:нейтрализованный раствор ФБО, равном 1:10, при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч.: эпоксидная диановая смола - 100,0; полиэтиленполиамин - 15,0; указанный наполнитель, предварительно набухший в нейтрализованном аммиаком 20%-ном водном растворе ФБО - 5,0-20,0.

Эпоксидная диановая смола марки ЭД-20 является основным вяжущим в композиции (ГОСТ 10587-84).

Полиэтиленполиамин является отвердителем эпоксидных композиций (ТУ 6-02-594-75).

В качестве наполнителя используется сшитый полиакриламид POLYSWELL, предварительно набухший в нейтрализованном аммиаком 20%-ном водном растворе фосфорборсодержащего олигомера ФБО при массовом отношении POLYSWELL:нейтрализованный раствор ФБО, равном 1:10.

Сшитый полиакриламид POLYSWELL представляет собой гранулы белого цвета, хорошо набухающие в воде, плотностью - 0,8-1,0 г/см3. Используется для борьбы с потерей циркуляции бурового раствора (http://www.globaldrillchem.com/products/index/polyacrylamide-lcm_3951.html).

Фосфорборсодержащий олигомер ФБО (борат метилфосфита) повышает огнестойкость, термостойкость, стойкость к термоокислительной деструкции синтетических волокон (пат. 2481428 РФ, МПК D06M 15/41, - 10.05.2003).

Для нейтрализации 20%-ного раствора фосфорборсодержащего олигомера ФБО использовался аммиак (ГОСТ-6221-90) при массовом отношении 20%-ный раствор ФБО:аммиак = 10:1,3.

Пропитанный нейтрализованным аммиаком 20%-ным водным раствором фосфорборсодержащего олигомера ФБО POLYSWELL придает повышенную огнестойкость композиции на основе эпоксидной диановой смолы. При воздействии пламени на наполнитель происходят своеобразные микровзрывы и вброс воды в зону пламени, а также интенсивное коксообразование, что приводит к замедлению горения и прогревания материала за счет поглощения значительного количества тепла. Применение аммиака - нейтрализация 20%-ного водного раствора ФБО - позволяет повысить огнестойкость композиции за счет присутствия в аммиаке атомов азота, которые также способствуют повышению огнестойкости.

Заявленный состав позволяет получать композиты на основе эпоксидной диановой смолы с повышенной огнестойкостью. Использование 5-20 мас.ч. наполнителя наиболее оптимально. При увеличении содержания наполнителя снижается равномерность распределения наполнителя в композиции и повышается время отверждения, что создает технологические трудности при изготовлении эпоксидного композита. Использование меньшего содержания наполнителя приводит к снижению огнестойкости.

Огнезащитную композицию приготавливают следующим образом.

Эпоксидная диановая смола и отвердитель - полиэтиленполиамин загружаются в емкости и перемешиваются 5-10 минут. Затем осуществляется введение сшитого полиакриламида POLYSWELL, предварительно набухшего в нейтрализованном аммиаком 20%-ном водном растворе фосфорборсодержащего олигомера ФБО при массовом отношении POLYSWELL:нейтрализованный раствор ФБО, равном 1:10. Общее время приготовления составляет 20 минут.

Изобретение иллюстрируется следующим примером.

Вначале готовят 20%-ный водный раствор фосфорборсодержащего олигомера ФБО, который затем нейтрализуют аммиаком до pH 7 при массовом отношении 20%-ный раствор фосфорборсодержащего олигомера ФБО:аммиак = 10:1,3.

Для приготовления наполнителя в лабораторный стакан загружают 1 мас.ч. гранул сшитого полиакриламида POLYSWELL и 10,0 мас.ч. нейтрализованного аммиаком 20%-ного водного раствора фосфорборсодержащего олигомера ФБО, перемешивают до получения однородной массы. Затем выдерживают при температуре 23°С в течение 20 минут.

В емкость, содержащую 100,0 мас.ч. эпоксидной диановой смолы и 15 мас.ч. отвердителя - полиэтиленполиамина, вводят предварительно набухший сшитый полиакриламид POLYSWELL, и перемешивают содержимое 10-15 минут до получения однородной массы, затем проводят отверждение композиции в течение 24 часов при комнатной температуре 23°С.

Для проведения сравнительных испытаний было приготовлено 4 варианта композиций (по способу, описанному в примере) и композиция по контрольному примеру, рецептуры которых представлены в табл. 1.

Композиция представляет собой вязкую жидкость бежевого цвета.

С целью определения эффективности разработанных огнезащитных композиций проведены их испытания путем воздействия на образец источника открытого огня. Установка для испытаний собрана на базе лабораторного химического штатива и установлена в хорошо вентилируемом помещении. Образцы для измерений имеют следующие размеры: диаметр - 50 мм, толщина - 5 мм. Подготовленный к испытанию образец закрепляют в штативе строго вертикально. Используют универсальную газовую горелку Бунзена, снабженную насадкой с диаметром отверстия 7 мм. Газовую горелку (используют бытовой газ), находящуюся в горизонтальном положении на расстоянии не менее 200 мм от образца, зажигают и регулируют так, чтобы высота пламени составляла 150-180 мм. Пламя направляют точно в центр закрепленного образца. Подачу воздуха регулируют до тех пор, пока не исчезнет желтый кончик пламени.

Предлагаемые композиции исследовались на горючесть в соответствии с ГОСТ 28157-89 методом оценки скорости горизонтального распространения пламени по поверхности.

Измерения температуры проводятся прибором - пирометр С-300.3 (ГОСТ 28243-96 «Пирометры. Общие технические требования»). Принцип работы пирометра основан на измерении мощности теплового излучения объекта измерения преимущественно в диапазонах инфракрасного излучения и видимого света.

С помощью пирометра регистрируют изменение температуры на необогреваемой поверхности опытного образца с течением времени до момента достижения предельного состояния опытного образца. За предельное состояние материала было принято появление черного пятна на необогреваемой стороне опытного образца - потеря целостности материала.

Были исследованы различные содержания сшитого полиакриламида POLYSWELL, предварительно набухшего в нейтрализованном аммиаком 20%-ном водном растворе ФБО. Результаты исследований приведены в таблице 2.

Из таблицы 2 видно, что предлагаемые композиции проявляют большую огнестойкость и обеспечивают значительное увеличение огнестойкости по сравнению с контрольным примером. Например, время достижения предельного состояния опытных образцов увеличивается в 10 раз. Скорость линейного горения по контрольному примеру составляет 18 мм/мин, а с использованием указанного наполнителя 1,18 мм/мин (состав 3).

Таким образом, введение в композиции на основе эпоксидной смолы в качестве наполнителя предварительно набухшего в нейтрализованном аммиаком 20%-ном водном растворе фосфорборсодержащего олигомера сшитого полиакриламида POLYSWELL позволяет повысить огнестойкость эпоксидных композитов.

Огнестойкая композиция на основе эпоксидной диановой смолы, содержащая отвердитель - полиэтиленполиамин и наполнитель, отличающаяся тем, что композиция в качестве наполнителя содержит сшитый полиакриламид POLYSWELL, предварительно набухший в нейтрализованном аммиаком 20%-ном водном растворе фосфорборсодержащего олигомера ФБО при массовом отношении POLYSWELL:нейтрализованный раствор ФБО, равном 1:10, при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч.:
Эпоксидная диановая смола - 100,0
Полиэтиленполиамин - 15,0
Указанный наполнитель, предварительно набухший
в нейтрализованном аммиаком
20%-ном водном растворе ФБО - 5,0-20,0.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к огнестойким расширяющимся полимеризатам, содержащим в качестве системы антипиренов комбинацию из, по меньшей мере, одного фосфорного соединения в качестве антипирена и, по меньшей мере, одного сернистого соединения в качестве дополнительного антипирена или огнезащитного синергиста, а также к способам получения таких полимеризатов и полимерных пенопластов.

Изобретение относится к области получения огнестойких композиций на основе полимерного связующего и может найти применение в производстве деталей и изделий в электротехнике, радиотехнике и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области получения огнестойких композиций на основе полимерного связующего и может найти применение в производстве деталей и изделий в электротехнике, радиотехнике и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к производству химических волокон, а именно к технологии огнезащитной отделки свежесформованного полиакрилонитрильного (ПАН) волокна. Состав для огнезащитной отделки ПАН волокна включает фосфорсодержащее соединение и воду.

Изобретение относится к составу, подходящему для получения полиуретана. Состав, пригодный для получения полиуретана, содержит: (a) по меньшей мере, одну смесь для формирования полиуретана, (b) по меньшей мере, один фосфатный компонент, выбранный из группы, состоящей из полифосфата аммония (APP) и меламинфосфатов и их смесей, и (c) по меньшей мере, один тип частиц оксида металла с максимальным размером частиц менее 300 мкм, где металл выбирают из группы, состоящей из Mg и Al, и где указанный, по меньшей мере, один фосфатный компонент присутствует в количестве от 20 до 45 вес.

Изобретение относится к способу получения огнезащитных пенополиуретанов. Способ получения огнестойких пенополиуретанов осуществляют из компонента А, состоящего из А1 100 мас.ч.

Изобретение относится к фосфорсодержащим антипиренам, в частности, но не исключительно, для стеклонаполненных полиамидных смол. Огнестойкая полимерная композиция содержит основной полимер (А), где основной полимер (А) включает стеклонаполненный полиамид, и бензилзамещенное фосфорорганическое соединение (В).

Изобретение относится к текстильной промышленности и касается огнестойких текстильных материалов. Огнестойкий текстильный материал включает целлюлозные волокна и волокна с присущей им огнестойкостью.

Изобретение относится к стабилизированным полимерным композициям, содержащим бромированный полимерный антипирен, предназначенным, в частности, для получения пеноматериала.

Изобретение относится к огнестойкому текстилю, который можно использовать для спецодежды и полотна для защиты от электродугового и огневого воздействия. Огнестойкий текстиль содержит ткань сатинового переплетения, состоящую из 70-100 мас.% целлюлозных волокон и 0-30 мас.% термопластичных синтетических волокон.

Изобретение относится к теплообменной композиции, которая может быть использована для замены существующих хладагентов, которые должны иметь пониженный потенциал глобального потепления (ПГП).

Изобретение относится к теплообменной композиции, которая может быть использована для замены существующих хладагентов, которые должны иметь пониженный потенциал глобального потепления (ПГП).
Изобретение относится к огнестойким волокнам, регенерированным и обработанным с целью придания им огнезащитных свойств. Обрезки и/или лоскут текстильный подвергают пропитке раствором огнестойкого состава на основе формальдегида с концентрацией его в растворе 150-155 г/л, с добавлением карбамида в концентрации 150-200 г/л в растворе.

Изобретение относится к огнестойкому полимерному композиционному материалу и может применяться в авиационной, космической технике и в различных отраслях строительства.

Изобретение относится к огнестойким термопластичным композициям, предпочтительно термопластичным полиуретановым (TPU) композициям, которые используются там, где желательна высокая огнестойкость, например для применения в проводе и кабеле.
Изобретение относится к огнестойкой резиновой смеси и может быть использовано в нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, горнодобывающей и резинотехнической промышленности.
Изобретение относится к области получения огнестойкой резиновой смеси и может быть использовано в нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей и горнодобывающей промышленности.
Изобретение относится к огнестойким вспененным изделиям из полистирола, которые могут использоваться при строительстве и монтаже жилых домов. .
Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к огнезащитным составам для образования огнезащитных покрытий по металлу и древесине, и может быть использовано в цехах заводов и строительных площадок для нанесения покрытий на металлические и деревянные конструкции в целях повышения их огнестойкости.

Изобретение относится к огнестойким модифицированным эпоксидным связующим. Предложен способ получения термостойких негорючих эпоксидных связующих на основе циклофосфазенов путем последовательной обработки фенолятами галоген- и гидроксисодержащих фенолов гексахлорциклотрифосфазена (P3N3Cl6) или его смеси с высшими хлорциклофосфазенами с последующим переводом гидроксильных групп в эпоксидные путем реакции с эпихлоргидрином, при этом эпоксидное связующее содержит функциональные арилоксифосфазены строения PnNnR2n, где n - целое число от 3 до 8, a R - радикалы галоген- и гидроксисодержащих фенолов, а феноляты получают при помощи переалкоголиза соответствующих фенолов этилатом натрия.

Изобретение относится к области получения огнестойких композиций на основе полимерного связующего и может найти применение в производстве деталей и изделий в электротехнике, радиотехнике и других отраслях промышленности. Огнестойкая композиция на основе эпоксидной диановой смолы содержит отвердитель - полиэтиленполиамин и наполнитель. При этом композиция в качестве наполнителя содержит сшитый полиакриламид POLYSWELL, предварительно набухший в нейтрализованном аммиаком 20-ном водном растворе фосфорборсодержащего олигомера ФБО при массовом отношении POLYSWELL:нейтрализованный раствор ФБО, равном 1:10, при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч.: эпоксидная диановая смола - 100,0; полиэтиленполиамин - 15,0; указанный наполнитель, предварительно набухший в нейтрализованном аммиаком 20-ном водном растворе ФБО - 5,0-20,0. Техническим результатом является повышение огнестойкости композитов на основе эпоксидной диановой смолы. 2 табл.

Наверх