Патент на изобретение №2262523
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) ОГНЕЗАЩИТНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОКРЫТИЙ
(57) Реферат:
Изобретение относится к строительным материалам, а именно к области огнезащитных материалов на основе интеркалированных соединений графита, и предназначено для нанесения огнезащитного покрытия на наружные и внутренние поверхности объектов гражданского, военного назначения, для обработки промышленных конструкций с целью блокировки распространения огня за счет придания огнестойкости, высоких теплоизолирующих свойств при воздействии высоких температур и благодаря небольшому расходу материала на единицу защищаемой поверхности и малой толщины в исходном состоянии. Композиция содержит связующее – смолу карбамидоформальдегидную КФ-Ж, окислитель – графит окисленный, карбонизатор – пентаэритрит и Na-карбоксиметилцеллюлоза, наполнитель – диоксид титана, карбонат кальция, отвердитель – полифосфат аммония, вспениватель – мочевину и воду, в качестве связующего дополнительно содержит сополимер н-бутилакрилата и стирола в виде 50%-ной дисперсии в воде «Финндисп А-10», в качестве отвердителя дополнительно содержит хлорное железо. Задачей изобретения является создание композиции для покрытия, обладающей повышенной механической прочностью, с достаточно прочным каркасом, обладающей хорошей адгезией к металлической поверхности, исключающей отслоение, образование трещин и сползание с вертикальной поверхности, экологически безвредной, экономичной, технологичной в производстве. 2 табл.
Изобретение относится к строительным материалам, а именно к области огнезащитных материалов на основе интеркалированных соединений графита, и предназначено для нанесения огнезащитного покрытия на наружные и внутренние поверхности объектов гражданского, военного назначения, для обработки промышленных конструкций с целью блокировки распространения огня за счет придания огнестойкости, высоких теплоизолирующих свойств при воздействии высоких температур и благодаря небольшому расходу материала на единицу защищаемой поверхности и малой толщины в исходном состоянии. Известна «Паста для получения покрытия преимущественно на металле» по патенту РФ №1738800 А1, кл. С 04 В 35/54, 1989 г. состоящая, мас.%:
Недостатком данной пасты является использование хризотилового асбеста, вредного для организма человека, сложный процесс нанесения покрытия и большой расход пасты из-за большой толщины слоя покрытия. Известна «Полимерная композиция для огнезащитного вспенивающегося покрытия» по патенту РФ №2103300 С1, кл. 6 С 09 D 111/00, 5/18, 1995 г. Композиция включает в себя следующие компоненты, мас.ч.:
Дополнительно содержит:
Недостатком данной композиции является ограниченная сфера применения, используется в основном для защиты гибких элементов конструкций, выполненных на основе резины. В композиции используется хлоропреновый каучук, дефицитный в России (производителем является Армения). Недостаточная высота пенококса. Известен «Эластичный огнезащитный материал» по патенту РФ №2131448 С1, кл. 6 С 09 К 21/14, С 08 L 11/00, 1999 г. Композиция включает в себя следующие компоненты, мас.ч.:
Данная композиция применяется в основном для защиты гибких элементов конструкций. В композиции используется хлоропреновый каучук, дефицитный в России (производителем является Армения). Недостаточная высота пенококса. Известен «Состав для получения огнезащитного материала» по патенту РФ №2130953, кл. 6 С 08 L 9/02, 61/10, 63/00, С 08 К 13/02, С 09 D 5/18, 1999 г., содержащий мас.ч.:
Недостатком данного состава является использование органического растворителя, вредного для организма, потеря стабильности пенообразования – каучук стареет и становится хрупким. Фенольные смолы в условиях пожара выделяют канцерогенные продукты. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является «Огнезащитная композиция» по патенту РФ №2208028 С1, кл. 7 С 09 D 5/18, 2002 г. Композиция включает в себя следующие компоненты, мас.%: Связующее:
Окислитель:
Карбонизатор:
Наполнитель
Отвердитель:
Вспениватель:
Недостатком данной композиции является размягчение отвержденного покрытия при достижении 200°С и, как следствие, частичное сползание слоя покрытия с вертикальной поверхности. Задачей изобретения является создание композиции для покрытия, обладающей повышенной механической прочностью, с достаточно прочным каркасом, обладающей хорошей адгезией к металлической поверхности, исключающей отслоение, образование трещин и сползание с вертикальной поверхности, экологически безвредной, экономичной, технологичной в производстве. Задача решается за счет того, что известная композиция, содержащая связующее – смолу карбамидоформальдегидную КФ-Ж, окислитель – графит окисленный, карбонизатор – пентаэритрит, наполнитель – диоксид титана, карбонат кальция, отвердитель – полифосфат аммония, вспениватель – мочевину и воду, в качестве связующего дополнительно содержит сополимер н-бутилакрилата и стирола в виде 50%-ной дисперсии в воде «Финндисп А-10», в качестве отвердителя дополнительно содержит – хлорное железо при следующих соотношениях компонентов, мас.%: Связующее:
Окислитель:
Карбонизатор:
Наполнитель
Отвердитель:
Вспениватель:
Для повышения эластичности покрытия и улучшения его адгезионных свойств как при нанесении на защищаемую поверхность, так и после вспучивания в композицию вводят в качестве связующего – сополимер н-бутилакрилата и стирола в виде 50%-ной дисперсии в воде – «Финндисп А-10», представляющей собой молочно-белую жидкость со слабым запахом. В качестве связующего для образования жесткого углеродного каркаса в композицию вводят водорастворимую смолу карбамидоформальдегидную КФ-Ж ГОСТ 14231-88. В качестве окислителя в композицию вводят окисленный графит – ТУ 84-7509103.353-92 с коэффициентом вспучивания 30-40, представляющий собой порошок черного цвета. В качестве карбонизатора и регулятора жесткости пенококса в композиции используется пентаэритрит – ГОСТ 9286-89. Для улучшения технологичности, облегчения нанесения на защитные поверхности и в качестве карбонизатора в композицию вводят Na-карбоксиметилцеллюлозу – ТУ 6-55-40-90 или ТУ 2231-002-50277563-00. В качестве наполнителя в композицию вводят высокоэффективный универсальный пигмент белого цвета – диоксид титана – ГОСТ 9808-84 и карбонат кальция м. МК-1 – ГОСТ 8258-79, ТУ 2321-006-12588040-99. Карбонат кальция может дополнительно играть роль вспенивателя. В качестве отвердителя системы в композиции используется полифосфат аммония, хлорное железо ГОСТ 4147-74. В качестве вспенивателя для усиления действия фосфатов в композиции используется мочевина – ГОСТ 2081-92. Предлагаемая огнезащитная композиция для покрытий готовится по следующей технологии – приготовление пасты и приготовление смеси отвердителей. Приготовление пасты состоит из следующих операций: вначале готовят 5% водный раствор Na-карбоксиметилцеллюлозы при температуре 60-80°С в реакторе, снабженном рубашкой и мешалкой, путем перемешивания воды и Na-карбоксиметилцеллюлозы в течение заданного времени. Затем в реактор загружают оставшееся количество воды, далее загружают мочевину, диоксид титана, карбонат кальция, пентаэритрит и перемешивают в течение 20-30 мин. Затем в реактор загружают сополимер н-бутилакрилата и стирола в виде 50%-ной дисперсии в воде – «Финндисп А-10», далее – водный раствор смолы карбамидоформальдегидной КФ-Ж и перемешивают в течение 10-15 мин. После перемешивания загружают окисленный графит в 2-3 приема и перемешивают после каждой загрузки в течение 15- 20 мин. После загрузки всех компонентов в реакторе производят перемешивание компонентов в течение 15-20 мин. Загрузку и перемешивание всех компонентов производят при температуре (20±5)°С. Приготовление смеси отвердителей состоит из приготовления водного раствора хлорного железа (50-70%), загрузки навески полифосфата аммония, перемешивании при температуре (20±5)°С в течение 20-30 мин. Далее производят смешение пасты и смеси отвердителей в реакторе, перемешивание в течение 20-30 мин при температуре (20±5)°С. Примеры конкретного выполнения приведены в таблице 1, а физико-механические показатели предлагаемой композиции – в таблице 2. Как видно из данных (примеры 1, 3, 4, 5), приведенных в таблицах 1, 2, частичная замена полифосфата аммония на хлорное железо, введение сополимера н-бутилакрилата и стирола в виде 50%-ной дисперсии в воде – «Финндисп А-10» в композиции исключает отслоение мастики, образование трещин, сползание с вертикальной поверхности в момент подъема температуры до 200°С, что свидетельствует о хорошей адгезии и эластичности покрытия, а также обеспечивается высокая огнезащитная эффективность покрытия. Композиция по примерам 2, 6 с запредельными значениями количественного содержания компонентов не обладает заданными характеристиками.
Формула изобретения
Огнезащитная композиция для покрытий, включающая связующее – смолу карбамидоформальдегидную КФ-Ж, окислитель – графит окисленный, карбонизатор – пентаэритрит и Na-карбоксиметилцеллюлозу, наполнитель – диоксид титана, карбонат кальция, отвердитель – полифосфат аммония, вспениватель – мочевину и воду, отличающаяся тем, что композиция в качестве связующего дополнительно содержит сополимер н-бутилакрилата и стирола в виде 50%-ной дисперсии в воде «Финндисп А-10», в качестве отвердителя дополнительно содержит хлорное железо при следующих соотношениях компонентов, мас.%: Связующее: сополимер н-бутилакрилата и стирола в виде 50%-ной дисперсии в воде «Финндисп А-10» 4,0-5,0 смола карбамидоформальдегидная КФ-Ж 14,0-16,0 Окислитель: графит окисленный 5,5-7,0 Карбонизатор: пентаэритрит 18,0-28,0 Na-карбоксиметилцеллюлоза 0,7-1,4 Наполнитель диоксид титана 1,7-3,0 карбонат кальция 2,5-3,5 Отвердитель: полифосфат аммония 25,0-28,0 хлорное железо 1,0-2,0 Вспениватель: мочевина 3,0-4,5 Вода Остальное
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
