Патент на изобретение №2205750
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СОСТАВ ДЛЯ ОГНЕ- И БИОЗАЩИТЫ ДРЕВЕСНЫХ МАТЕРИАЛОВ (ЕГО ВАРИАНТЫ)
(57) Реферат: Изобретение относится к области обработки древесных материалов, бумаги и тканей огне- и биозащитными составами. Составы для огне- и биозащиты древесных материалов приготовлены на основе фосфорсодержащего органического антипирена. I состав содержит диметилфосфит, мочевину или глицерин и аммиак, растворенный в химически активной кислой воде. II состав дополнительно содержит загуститель по отношению к I составу. III состав содержит диметилфосфат, окислитель и аммиак, растворенный в химически активной щелочной среде. Определенное соотношение компонентов в составах обеспечивает высокие огне- и биозащитные свойства древесных материалов. 3 с.п. ф-лы, 1 табл. Изобретение относится к области обработки древесных материалов, бумаги и тканей огне- и биозащитными составами. Известен огнезащитный состав, содержащий ортофосфорную кислоту – 32,5 маc. ч. , водный раствор аммиака – 23,5 маc. ч., мочевину – 44,0 маc. ч. (патент США 3537885). Задачей изобретения является повышение огне- и биозащиты при минимальном расходе состава, снижение активности по отношению к металлам, расширение области применения, повышение долговечности защитных свойств. Наиболее близким к заявляемому техническому решению является состав для огне- и биозащиты древесины на основе фосфор- и азотсодержащего органического антипирена, содержащий диалкилфосфит 8,2-20,2 маc. ч., карбамид 3,6-16,4 мас. ч. (патент RU 2061589, кл. В 27 К 3/36, С 09 К 21/12, опублик. 1996.06.10). Недостатком указанного состава является высокая вязкость составов, которая затрудняет нанесение механическим способом, особенно в зимнее время. Вязкие составы хуже инъецируются в более глубокие слои древесины, что приводит к снижению огнезащитных и биозащитных свойств. Отсутствие воды в составах снижает их экологичность, так как при обработке резкий запах аэрозольных взвесей вызывает раздражение органов дыхания, не позволяя выполнять параллельные работы. Кроме того, недостатком является активность к металлам и большой расход состава при низком качестве. Задачей изобретения является повышение огне- и биозащиты при минимальном расходе состава, снижение активности по отношению к металлам, расширение области применения, повышение долговечности защитных свойств. Указанная задача решается, во-первых, составом на основе фосфорсодержащего органического антипирена, где согласно первому варианту в качестве антипирена состав содержит смесь продуктов реакции диметилфосфита, мочевины или глицерина и аммиака, растворенного в химически активной кислой воде при pН 5,8-6,4 и концентрации 28% в виде NH4OH, полученной при 90oС, при следующем соотношении компонентов, маc. ч.: диметилфосфит – 30-40; мочевина или глицерин – 20-30; аммиак, растворенный в химически активной воде, – 20-30. Указанная задача также достигается составом для огне- и биозащиты на основе фосфорсодержащего органического антипирена, причем согласно второму варианту изобретения состав содержит в качестве антипирена смесь продуктов реакции по п.1 и водорастворимые, способные образовывать кокс, смолы в качестве загустителя, при следующем соотношении компонентов, маc.ч.: состав по п.1 – 90, загуститель – 10. Указанная задача, кроме того, решается составом для огне- и биозащиты на основе фосфорсодержащего органического антипирена, причем согласно третьему варианту изобретения состав содержит в качестве фосфорсодержащего органического антипирена смесь продуктов реакции диметилфосфита, химически активной кислой воды при pН 4,0-5,0 в качестве окислителя и аммиака, растворенного в химически активной щелочной воде при pН 10,0-11,0 и концентрации 10% в виде NH4OH, полученной при 140oС, при следующем соотношении компонентов, маc.ч.: диметилфосфит – 25; окислитель – 5; аммиак, растворенный в химически активной щелочной среде – 70, причем pН состава составляет 7,0. Огнезащитный эффект достигается за счет образования устойчивого к озолению вспененного кокса непосредственно при огневом воздействии. Стабильные показатели кислотности состава 5,8-6,4 предохраняют древесину от линейных деформаций, происходящих в более кислой среде за счет поглощения атмосферной влаги. Высокая способность к инъецированию получена путем подбора оптимальной плотности состава. Оптимальная плотность состава получена в результате добавления химически активной аммиачной воды к диметилфосфиту, мочевине или глицерину. Химически активная кислая (+) вода имеет минимальное поверхностное натяжение, способствующее более интенсивному инъецированию и улучшению антисептических свойств. Химически активная кислая (+) и щелочная (-) вода образуется вследствие воздействия электрического тока на воду. Отрицательно (-) заряженные ионы Н2O тяготеют к катоду, положительно (+) заряженные ионы H2O – к аноду. Возможность использования изобретения подтверждается конкретными примерами. Пример 1. В реакторе растворяют мочевину или глицерин 30 г в диметилфосфите 40 г при 50oС, затем вводят химически активную аммиачную воду 28% 30 г, происходит экзотермическая реакция при 90o. Снижение температуры свидетельствует об окончании реакции. Готовый продукт охлаждают. В качестве фосфорсодержащего органического антипирена используется диметилфосфид, который выполняет функцию кислотного катализатора. Глицерин или мочевина выполняют роль газо-коксообразующих соединений. Химически активная аммиачная вода служит реагентом антиоксидантного действия, обеспечивает оптимальную плотность, увеличивает стабильность соединений и приводит к синергическому эффекту при огневом воздействии, обеспечивая при этом максимальный защитный эффект. Используемая аммиачная вода является катализатором реакции диметилфосфита и карбамида. С ее введением происходит саморазогрев (экзотермическая реакция) смеси, что позволяет значительно снизить затраты на нагрев реакционных смесей. При растворении аммиака в кислой (+) воде образуются NH4OH и, возможно, примеси. Так как влияние и содержание примесей ничтожно, то оно в составе не учитывается. Расход состава 250-300 г/м2, объемная плотность 1, 24 г/см3. Пример 2 В состав, состоящий из диметилфосфита 30 г, мочевины или глицерина 30 г, аммиака, растворенного в химически активной воде, 30 г, вводят загуститель 10 г с объемной плотностью 1,4 г/см3 и в течение 3-5 мин перемешивают в краскомешалке. Состав годен к употреблению в течение 12 ч. В качестве загустителя используются водорастворимые смолы и клеи, способные образовывать кокс при огневом воздействии, обеспечивая при этом максимальный защитный эффект. Это могут быть карбамидно-меламиноформальдегидные, меламиноформальдегидные и фенолформальдегидные смолы. Обрабатываемые составом материалы относятся к первой группе огнезащитной эффективности, при расходе состава не менее 300 г/м2. Пример 3 В реактор вливают 25 г диметилфосфита, окислителя – химически активной кислой воды 5 г. Смесь нагревают до 140oС и выдерживают при такой температуре в течение двух часов. Далее в состав постепенно вводят химически активную щелочную аммиачную воду 10% – 70 г. Готовый состав получается нейтральным pН 7. Материал, обработанный этим составом, не имеет запаха аммиака. Состав предотвращает материал от возгорания и распространения огня, т.к. при огневом воздействии происходит образование пенистого кокса, локализующего источник возгорания. Процесс тления отсутствует (СниП 2.01.02.-85). Состав наносится на поверхность 80-150 г/м2. Объемная плотность 1,17 г/см3. Проверку огнезащитной способности составов проводили по ГОСТ 16363-76 (СниП 2.01.02-85), биозащитной способности – по ГОСТ 16712-81. Древесина, обработанная данными составами, не подвергается поражению грибком, плесневелыми и гнилостными бактериями, а также насекомыми паразитами. При обработке составами пораженной древесины домовой грибок погибает через 3 суток (норма расхода 50 г/м2), а древоточцы, короеды, паклевая моль через 1 сутки (норма расхода 80 г/м2 – путем аэрозольного нанесения). Поверхностный слой плесневелых и гнилостных процессов перестает прогрессировать сразу после нанесения состава (норма расхода 50 г/м2). Свойства составов, полученных по примерам 1-3, приведены в таблице. Таким образом, предлагаемый состав обладает более высокими огне- и биозащитными и антисептическими свойствами, что обеспечивает повышение рабочих характеристик обработанных изделий. Использование заявляемого изобретения позволяет: снизить активность по отношению к металлам за счет исключения коррозии; повысить долговечность защитных свойств материалов; расширить область применения (использование состава для обработки гидрофильных материалов: бумага, ткани, версониты и т. д). Формула изобретения
Диметилфосфит – 30-40 Мочевина или глицерин – 20-30 Аммиак, растворенный в химически активной воде – 20-30 2. Состав для огне- и биозащиты древесных материалов на основе фосфорсодержащего органического антипирена, отличающийся тем, что в качестве фосфорсодержащего органического антипирена он содержит смесь продуктов реакции диметилфосфита, мочевины или глицерина и аммиака, растворенного в химически активной кислой воде при pН 5,8-6,4 и концентрации 28% в виде NH4ОН, полученной при 90oС, и водорастворимые способные образовывать кокс смолы в качестве загустителя, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.: Диметилфосфит – 30 Мочевина или глицерин – 20-30 Аммиак, растворенный в химически активной воде – 20-30 Загуститель – 10 3. Состав для огне- и биозащиты древесных материалов на основе фосфорсодержащего органического антипирена, отличающийся тем, что в качестве фосфорсодержащего органического антипирена он содержит смесь продуктов реакции диметилфосфита, химически активной кислой воды в качестве окислителя и аммиака, растворенного в химически активной щелочной воде при pН 10,0 – 11,0 и концентрации 10% в виде NH4ОН, полученной при 140oС, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.: Диметилфосфит – 25 Окислитель – 5 Аммиак, растворенный в химически активной щелочной среде – 70 pН состава составляет – 7,0 РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||
