Способ получения огнезащитной вспучивающейся композиции

Изобретение относится к способам получения огнезащитных вспучивающихся покрытий. Способ осуществляют путем добавления в композицию, состоящую из связующего - органического раствора полимера, меламина, пентаэритрита, моноаммонийфосфата, хлорсодержащих полимерных или олигомерных продуктов: перхлорвиниловой смолы, либо сополимера винилхлорида с винилацетатом, либо омыленного сополимера винилхлорида с винилацетатом, либо хлорированного полиэтилена. Изобретение обеспечивает получение полноценного пенококсового слоя за счет улучшения газовыделения термолизующейся массы путем стабилизации моноаммонийфосфата. 14 пр.

 

Изобретение относится к способам получения огнезащитных вспучивающихся покрытий, предназначенных для защиты металлических поверхностей от действия пламени.

Большая часть огнезащитных вспучивающихся композиций, описываемых в патентной и научно-технической литературе, основана на водных дисперсиях полимеров как связующих «главных» ингредиентов, образующих при термолитическом воздействии извне, во-первых, полимерно-олигомерную структуру, превращающуюся при карбонизации в каркас пенококсового слоя и, во-вторых, негорючие вспенивающие газы (главным образом, аммиак и оксиды углерода). Естественно, уже давно установленные «главные» ингредиенты - пентаэритрит, полифосфат аммония и меламин, - должны быть не растворимы в воде. В действительности так оно и есть.

Отличие органических систем от водных в основном заключается в том, что наиболее полярные из перечисленных выше компонентов в растворах органических полимеров ориентированы своими полярными группами не наружу (как это происходит в случае воды), а внутрь, т.е. наружу своими менее полярными составляющими. Так, в случае полифосфата аммония (ПФА), в котором не все кислотные протоны замещены аммонийными группами, функциональные - N H 4 + и H+- группы окклюдированы, т.е. «зарыты» в массе макромолекул.

Вместе с тем у ПФА двойная функция в пенококсообразовании: во-первых, образовывать соли с аминогруппами меламина, а во-вторых, прикреплять защитный пенококсовый слой своими кислотными H+ к металлу. Вот почему в изобретении по патенту РФ №2467041 (опубликовано: 20.11.2012) было предложено в композициях на органической основе заменять не растворимый ни в воде, ни в органике ПФА на однозамещенный моноаммонийфосфат (МАФ), не растворимый в органике, но не «прячущий» свои кислотные группы. Результат получился весьма убедительным, но позднее оказалось, что не стабилизированный специальным образом МАФ (а его чаще всего производят как удобрение, где стабилизация не требуется) через 2-3 дня «выдыхается», теряя свои аммонийные группы - аммиак испаряется и из покрытия, и из массы композиции: покрытие существенно снижает эффективность газовыделения. Задача по снабжению технологии «хорошим» МАФ становится практически (экономически) невыполнимой - технологические пробы длительны, неэффективны и не разрешимы в контактах с поставщиком.

Переход к применению в органических системах ПФА нецелесообразен не только в связи с пониженной эффективностью вспучивания и потому огнезащиты, но еще и потому, что образующийся пенококс слабо сцепляется с металлом (окклюдированы H+), и весь пенококсовый слой в процессе термолиза отслаивается от защищаемой подложки.

Способ постоянного «подкисления» термолизующейся массы композиции для стабилизации содержащегося в ней МАФ был найден неожиданно введением в композицию 4 масс. % полимеров или олигомеров, содержащих хлор в боковой цепи: поливинилхлорида (ПВХ), перхлорвиниловой смолы (ПХВ) и хлорпарафинов. Хлорсодержащие полимеры при термодеструкции в первую очередь начинают выделять хлористый водород - HCl. Он-то и стабилизирует систему.

Некоторые сложности возникают только при использовании чистого ПВХ: при этом приходится в качестве растворителя системы применять тетрагидрофуран, либо смесь этилацетата и циклогексанона. Но при замене ПВХ на его сополимер с винилацетатом (в РФ его называют А15) или виниловым спиртом (омыленным A15 - A15-0) эти трудности легко обходятся.

Обычно в качестве связующих органических вспучивающих систем используют сополимеры эфиров акриловой кислоты; это сополимеры метилметакрилата и бутилметакрилата с количественным составом, варьируемым в зависимости от необходимой твердости образуемого покрытия.

Методы оценки качества огнезащитного покрытия (ОП)

1. Адгезия (А) карбонизированного пенококсового слоя (ПС). А оценивалась по показателю наличия на металлической испытательной пластине после стряхивания ПС остаточного слоя, скрепленного с пластиной, толщиной 1-2 мм.

О величине адгезии косвенно свидетельствует также форма ПС. Если он имеет форму, представляющую собой геометрическое тело, проекция которого практически совпадает с металлической подложкой, - хорошая А.

Если ПС расширяется по мере возвышения над пластиной, - плохая А.

2. Эффективность вспучивания (ЭВ) устанавливалась как отношение толщины (высоты) ПС к толщине исходного покрытия.

Нагревание производилось в муфельной печи при 600°C в течение 3 минут.

Сохранность ЭВ во времени проверялась

- на свежеприготовленном и высушенном образце - ЭВ1

- на образце, изготовленном из композиции после хранения в течение месяца - ЭВ30;

- на образце после 3 месяцев хранения - ЭВ180.

Метод изготовления образцов

В качестве металлической основы образца использовалась пластина из стали 3 толщиной около 1,5 мм с площадкой 150*100 мм.

На пластинку наносилась композиция из расчета получения толщины сухого защитного слоя 2 мм.

Образцы высушивались при комнатной температуре до постоянного веса (примерно 3 суток).

За результат принималось среднее значение показателя, полученного на трех одновременно изготовленных образцах при отличиях результирующего параметра не более 5%.

Пример 1 (контрольный)

Приготовим композицию:

- связующее - раствор сополимера метилметакрилата и бутилметакрилата в ортоксилоле с концентрацией 14% в.ч.

- меламин - 12 в.ч.

- пентаэритрит - 10 в.ч.

- моноаммонийфосфат - 20 в.ч.

- диоксид титана - 5 в.ч.

- интеркалированный графит - 4 в.ч.

- растворитель - 35 в.ч.

Смешали в бисерной мельнице в течение 0,5 час.

Полученную композицию нанесли на стальную пластинку, высушили; толщина сухого слоя - 2 мм.

Поместили в муфельную печь. Толщина вспученного слоя - 50 мм; коэффициент вспучивания - 25. Адгезия хорошая.

Пример 2 (контрольный)

Как в примере 1, но покрытие выдерживали в течение 3 суток.

Толщина вспученного слоя 15 мм; коэффициент вспучивания - 7,5.

Адгезия хорошая.

Пример 3 (контрольный)

Как в примере 1, но покрытие выдерживали 30 суток.

Толщина вспученного слоя 10 мм; коэффициент вспучивания - 5.

Адгезия хорошая.

Пример 4

Как в примере 1, но вместо моноаммонийфосфата взяли полифосфат аммония со степенью полимеризации около 1000.

Коэффициент вспучивания - 20.

Адгезия плохая.

Пример 5

Как в примере 1, но в систему ввели дополнительно перхлорвиниловую смолу ПСХ-ЛС - 10 вес. частей.

Толщина вспученного слоя 50 мм; коэффициент вспучивания - 26.

Адгезия хорошая.

Пример 6

Как в примере 2, но ввели ПСХ-ЛС - 10 в.ч.

Толщина вспученного слоя 53 мм; коэффициент вспучивания - 26,5.

Адгезия хорошая.

Пример 7

Как в примере 3, но вели ПСХ-ЛС - 10 в.ч.

Толщина вспученного слоя 52 мм; коэффициент вспучивания - 26.

Адгезия хорошая.

Пример 8

Как в примерах 6-7, но покрытие выдерживали 180 суток.

Коэффициент вспучивания - 25,5.

Адгезия хорошая.

Пример 9

Как в примере 2, но в систему ввели дополнительно 10 в.ч. сополимера А-15.

Коэффициент вспучивания - 26.

Адгезия хорошая.

Пример 10

Как в примере 8, но с 10 в.ч. А-15.

Коэффициент вспучивания - 25,0.

Адгезия хорошая.

Пример 11

Как в примере 10, но взяли 10 в.ч. сополимера А-15-0.

Коэффициент вспучивания - 26,5.

Адгезия хорошая.

Пример 12

Как в примере 10, но взяли хлорированный полиэтилен.

Коэффициент вспучивания - 24,5.

Адгезия хорошая.

Пример 13

Как в примере 4, но ввели 10 в.ч. А-15-0.

Коэффициент вспучивания - 19,5.

Адгезия хорошая.

Пример 14

Как в примере 13, но ввели хлорированный полиэтилен.

Коэффициент вспучивания - 18.

Адгезия хорошая.

Способ получения огнезащитной вспучивающейся композиции, включающей в качестве связующего органический раствор полимера, меламин, пентаэритрит, моноаммонийфосфат, отличающийся тем, что стабилизацию моноаммонийфосфата производят путем введения хлорсодержащих полимерных или олигомерных продуктов: перхлорвиниловой смолы, либо сополимера винилхлорида с винилацетатом, либо омыленного сополимера винилхлорида с винилацетатом, либо хлорированного полиэтилена.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области получения огнезащитных покрытий на основе полимерного связующего и может найти применение в резинотехнической промышленности. Состав для огнезащитных покрытий резин включает связующее на основе хлоропренового каучука и технологическую добавку.
Изобретение относится к композиции, которая может быть применена в качестве покрытия. Композиция содержит (мас.%): полисульфид или смесь полисульфидов 10-25, эпоксидную смолу или смесь эпоксидных смол 2-20, соединение, выбранное из соединений, имеющих вторичную и/или третичную аминогруппу, и соединений, имеющих амидную группу, 2-20, полисилоксан или смесь полисилоксанов 1-10 и волокна или смесь волокон 0,5-10.

Изобретение относится к способу создания огнезащитного покрытия на поверхности горючих и негорючих материалов. Способ создания огнезащитного покрытия на поверхности включает подготовку поверхности, нанесение на нее первого слоя покрытия и перед его сушкой нанесение непосредственно на первый слой второго слоя огнезащитного покрытия в виде матрицы, содержащей микрокапсулированный агент, оболочка которого заполнена вспучивающимся веществом.

Изобретение относится к полиэфирным композициям, используемым в качестве связующего для полимерных композиционных материалов пониженной горючести. Полиэфирная композиция включает полиэтиленгликольмалеинатфталат, ди-(1-метакрилокси-3-хлор-2-пропил)-метилфосфонат, диметакрилат триэтиленгликоля, гидропероксид изопропилбензола, 16%-ный раствор нафтената кобальта в стироле и ацетилацетонат марганца.

Изобретение относится к теплозащитным покрытиям для поверхностей любой формы, требующих тепловой защиты, применяемым в различных отраслях промышленности: в качестве теплозащитного покрытия (ТЗП) трубопроводов тепловых сетей, котлов и других тепловых аппаратов; для обработки зданий, сооружений и внутренних помещений с целью предотвращения больших тепловых потерь и повышения их пожаробезопасности.

Изобретение относится к композициям на основе самогасящихся вспениваемых винилароматических полимеров в гранулах и к способу их получения. Композиции включают: полимерную матрицу и следующие компоненты, гомогенно заключенные в полимерную матрицу: 3-10% масс.

Изобретение относится к химической промышленности, точнее к композициям на основе жидких силоксановых каучуков, предназначенных для получения эластичных огнестойких полимерных покрытий.
Изобретение относится к теплоизоляционным покрытиям и может быть использовано для тепловой изоляции поверхностей различной природы и формы. Энергосберегающее антикоррозионное покрытие пониженной пожарной опасности включает наполнитель - замкнутые негорючие стеклянные полые микросферы 3М размером от 30 до 110 мкм, представляющие собой легкосыпучие порошки с насыпной плотностью 0,10-0,15 г/см3, диоксид титана, дополнительно содержит латекс марки СКД-1С, акриловые дисперсии «Акрэмос-101» и «Акрэмос-402», флуралит (нанополитетрафторэтилен), антипирены - декабромдифенилоксид и гидроксид алюминия, фунгицид - фосфат полигексаметиленгуанидина, пеногаситель BYK-037, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: латекс марки СКД-1С - 4,00-27,92, акриловая дисперсия «Акрэмос 101» - 32,00-55,20, акриловая дисперсия «Акрэмос 402» - 0,77-0,80, стеклянные полые микросферы 3М - 14,54-35,86, Флуралит (нанополитетрафторэтилен) - 1,00-6,20, декабромдифенилоксид - 4,80-7,00, гидроксид алюминия - 5,10-5,10, диоксид титана - 0,70-1,20,фосфат полигексаметиленгуанидина - 0,22-0,24, пеногаситель BYK-037 - 0,32-0,35.

Изобретение относится к способу производства теплоизоляционной композиции, включающему введение в композицию жидкого стекла связующее наполнителей в виде стеклянных микросфер, углеродистых микроволокон с фибриллами, красителей.

Изобретение относится к литейно-металлургическому производству, в частности к получению пористых литых заготовок (отливок, слитков) из металлов и сплавов с невысокой температурой плавления и легкоплавких металлов и сплавов, используемых для изготовления деталей в машиностроении и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области получения огнезащитных покрытий на основе полимерного связующего и может найти применение в резинотехнической промышленности. Состав для огнезащитных покрытий, включающий хлорсульфированный полиэтилен, толуол и модификатор, в качестве модификатора содержит диспергированные углеродные волокна. Техническим результатом изобретения является повышение огнезащитных свойств покрытия и его адгезии к резине. 2 табл.
Изобретение относится к области строительства, для антикоррозийной и гидроизоляционной защиты деревянных строительных конструкций, в частности складов минеральных удобрений. Защитная композиция для деревянных строительных конструкций включает полимерное связующее и наполнитель, при этом в качестве полимерного связующего используют лак этиноль и латекс дивинилстирольный, а в качестве наполнителя порошкообразный графит литейный серебристый. Дополнительно в качестве наполнителя используют молотый доменный шлак с размером зерен 0,12-0,15 мм. Изобретение обеспечивает повышение надежности и долговечности деревянных строительных конструкций.

Изобретение относится к производству материалов, используемых для защиты объектов от огня. Полимерная композиция для огнезащитного вспенивающегося материала включает хлорсодержащий полимер (хлоропреновый каучук, поливинилхлорид, перхлорвиниловую смолу, хлорсульфированный и/или хлорированный полиолефин), пластификатор (хлорпарафин, трихлорпропилфосфат, трикрезилфосфат), в качестве вспенивающихся наполнителей - интеркалированный графит и аммонийные соли (аммоний хромовокислый, карбонат аммония, полифосфат аммония), а также смесь меламина, параформа и щавелевой кислоты, взятых в заданном соотношении. Изобретение обеспечивает полимерную композицию для изготовления огнезащитных вспенивающихся покрытий и разделительных прокладок с низкой температурой начала вспенивания (до 250°C). 7 ил., 6 пр., 1 табл.

Изобретение относится к огнезащитным покрытиям для деревянных поверхностей, эксплуатируемых в закрытых условиях. Описана сырьевая смесь для получения огнезащитного покрытия древесины, содержащая жидкое стекло, минеральный наполнитель и кремнийсодержащий компонент, в которой в качестве минерального наполнителя и кремнийсодержащего компонента она содержит черные сланцы со следующим химическим составом, мас. % SiO2 - 59,1, TiO2 - 0,95, Al2O3 - 16,55, Fe2O3 - 2,75, FeO - 4,6, CaO - 1,83, MgO - 3,15, MnO - 0,09, K2O - 2,6, Na2O - 1,45, P2O5 - 0,21, CO2 - 2,6, а в качестве связующего используется жидкое стекло из микрокремнезема с пониженной плотностью 1,25-1,3 г/см3, и дополнительно содержит пенообразователь «ПО-6», представляющий собой водный раствор триэтаноламиновых солей первичных алкилсульфатов со стабилизирующими добавками, при следующем содержании компонентов, мас. %: жидкое стекло - 73-89; пенообразователь «ПО-6» - 1-2; черные сланцы - 10-25. Технический результат: создание сырьевой смеси для получения огнезащитного покрытия высокого качества. 3 табл.

Изобретение относится к литейному производству. Противопригарная краска для литейных форм и стержней содержит цирконовый порошок, воду, пыль бигхаузную, ортофосфорную кислоту и алюмохромфосфатное связующее при следующем соотношении компонентов, мас.%: цирконовый порошок 70,0-80,0; пыль бигхаузная 2,0-4,0; ортофосфорная кислота 5,0-8,0; алюмохромфосфатное связующее 2,0-5,0; вода остальное. Изобретение позволяет повысить седиментационную устойчивость, кроющую способность, прочность к истиранию, снизить вязкость, предотвратить образование пригара на отливках. 2 табл.

Изобретение относится к области получения огнезащитных покрытий на основе полимерного связующего и может найти применение в резинотехнической промышленности. Состав для огнезащитных покрытий резин включает связующее, которое содержит композицию из полихлоропренового каучука наирита НТ, бутилфенолформальдегидной смолы 101К, тиурама, оксида цинка, оксида магния, органического растворителя, представляющего собой смесь равных массовых частей этилацетата и нефраса, и технологическую добавку - диспергированное углеродное волокно со средневзвешенной длиной около 200 микрон. Техническим результатом является повышение огнезащитных свойств покрытия и его адгезии к резине. 2 табл.

Изобретение относится к области получения огнезащитных покрытий на основе полимерного связующего и может найти применение в резинотехнической промышленности. Состав для огнезащитных покрытий резин, включающий связующее на основе хлоропренового каучука и технологическую добавку, в качестве связующего содержит композицию из полихлоропренового каучука наирита ДП, бутилфенолформальдегидной смолы 101К, воды, оксида цинка, оксида магния, органического растворителя, представляющего собой смесь равных массовых частей этилацетата и нефраса, а в качестве технологической добавки содержит диспергированное углеродное волокно со средневзвешенной длиной около 200 микрон. Техническим результатом является повышение огнезащитных свойств покрытия и его адгезии к резине. 2 табл.

Изобретение относится к области получения огнезащитных покрытий на основе полимерного связующего и может найти применение в резинотехнической промышленности. Состав для огнезащитных покрытий резин, включающий связующее на основе хлоропренового каучука и технологическую добавку, в качестве связующего содержит композицию из полихлоропренового каучука наирита НТ, бутилфенолформальдегидной смолы 101 К, тиурама, оксида цинка, оксида магния, органического растворителя, представляющего собой смесь равных массовых частей этилацетата и нефраса, а в качестве технологической добавки содержит волокна асбеста хризотилового с массовой долей остатка после просева на сите с размером стороны ячейки в свету 1,35 мм не более 70,0%. Техническим результатом является повышение огнезащитных свойств покрытия и его адгезии к резине. 2 табл.

Изобретение относится к области получения огнезащитных покрытий на основе полимерного связующего и может найти применение в резинотехнической промышленности. Состав для огнезащитных покрытий резин, включающий связующее на основе хлоропренового каучука и технологическую добавку, в качестве связующего содержит композицию из полихлоропренового каучука наирита ДП, бутилфенолформальдегидной смолы 101 К, воды, оксида цинка, оксида магния, органического растворителя, представляющего собой смесь равных массовых частей этилацетата и нефраса, а в качестве технологической добавки содержит диспергированные базальтовые волокна размером 5-10 мкм. Техническим результатом является повышение огнезащитных свойств покрытия и его адгезии к резине. 2 табл.

Изобретение относится к области получения огнезащитных покрытий на основе полимерного связующего и может найти применение в резинотехнической промышленности. Состав для огнезащитных покрытий резин, включающий связующее на основе хлоропренового каучука и технологическую добавку, в качестве связующего содержит композицию из полихлоропренового каучука наирита ДП, бутилфенолформальдегидной смолы 101К, воды, оксида цинка, оксида магния, органического растворителя, представляющего собой смесь равных массовых частей этилацетата и нефраса, а в качестве технологической добавки содержит волокна асбеста хризотилового с массовой долей остатка после просева на сите с размером стороны ячейки в свету 1,35 мм не более 70,0%. Техническим результатом является повышение огнезащитных свойств покрытия и его адгезии к резине. 2 табл.

Изобретение относится к способам получения огнезащитных вспучивающихся покрытий. Способ осуществляют путем добавления в композицию, состоящую из связующего - органического раствора полимера, меламина, пентаэритрита, моноаммонийфосфата, хлорсодержащих полимерных или олигомерных продуктов: перхлорвиниловой смолы, либо сополимера винилхлорида с винилацетатом, либо омыленного сополимера винилхлорида с винилацетатом, либо хлорированного полиэтилена. Изобретение обеспечивает получение полноценного пенококсового слоя за счет улучшения газовыделения термолизующейся массы путем стабилизации моноаммонийфосфата. 14 пр.

Наверх