ОГНЕЗАЩИТНЫЙ ВСПУЧИВАЮЩИЙСЯ СОСТАВ Российский патент 1995 года по МПК C09D161/30 C09D161/24 C09D5/18 C09D161/30 C09D161/10 

Изобретение относится к огнезащитным вспучивающимся покрытиям для теплоизоляции металлических конструкций при пожарах.

Известен огнезащитный вспучивающийся состав, содержащий 50%-ный водный раствор мочевиноформальдегидной смолы, жидкое стекло, дициандиамид, вспученный перлит, двуокись титана и асбест.

Недостатком известного состава являются низкая адгезия и невысокие огнезащитные свойства покрытия или эксплуатации. Указанные недостатки обусловлены наличием в составе вспученного перлита, обладающего большой водопоглощающей способностью, в результате чего увлажнение и последующее высушивание вызывают большие усадочные деформации покрытия, а это, в свою очередь, приводит к его быстрому растрескиванию и расслоению при эксплуатации. Водопоглощение этого покрытия при переменной относительной влажности воздуха 60-75% составляет 6-7%.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является огнезащитный вспучивающийся состав, содержащий водорастворимые мочевиноформальдегидную или мочевиномеламиноформальдегидную смолу, натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы, поливинилацетатную эмульсию, фосфаты аммония, асбестовое волокно или каолин, стекловолокно, мочевину, пентрол и воду.

Покрытие, полученное путем нанесения на металлическую конструкцию состава, имеет значительно меньшее водопоглощение, которое при переменной относительной влажности воздуха 60-75% составляет 3,4-3,9%. Это исключает растрескивание и расслоение покрытия при эксплуатации и увеличивает срок службы покрытия.

Однако несмотря на описанные выше преимущества состава водопоглощение покрытия по-прежнему остается довольно большим, что в процессе эксплуатации приводит к постепенному, но значительному снижению адгезионных свойств. Так, через 6 мес эксплуатации адгезия при отрыве покрытия снижается в среднем на 12%, а через 12 мес - на 20% и составляет 3,0-4,2 кгс/см². Это сужает технологические возможности состава, ограничивая сферу его применения металлическими конструкциями, на которые действуют только статические нагрузки (фермы, колонны и т.д.).

При нанесении состава, например, на вентиляционные короба и другие конструкции, подвергающиеся вибрационному воздействию, покрытие из-за постепенного значительного снижение адгезионных свойств начинает со временем отслаиваться от металлической подложки. Кроме того, существенным недостатком является также значительная толщина покрытия 6 мм.

Технической задачей изобретения является уменьшение водопоглощения, увеличение адгезии на отрыв, повышение долговечности покрытия и расширение его технологических возможностей.

Поставленная задача достигается тем, что огнезащитный вспучивающийся состав, включающий водорастворимые мочевиноформальдегидную или мочевиномеламиноформальдегидную смолу, фосфат аммония, каолин, стекловолокно, добавку и воду, содержит в качестве фосфата аммония полифосфат аммония, в качестве добавки - пентрол или пентаэритрит и дополнительно п-трет-бутилфенолформальдегидную смолу и дициандиамид при следующем соотношении компонентов, мас.%:
водорастворимая мочевино- формальдегидная смола 19-21
или
водорастворимая мочевино-
меламиноформальдегидная смола 30-40
п-трет-бутилфенолформаль- дегидная смола 5-7 полифосфат аммония 25-28 дициандиамид 5-7 каолин 5,5-6,5 стекловолокно 1,8-2,5 пентрол 12-17
или пентаэритрит 12-15 вода Остальное
Пентрол является побочным продуктом производства пентаэритрита и представляет собой смесь (в мас.%) органических полиспиртов не менее 65, формиата натрия - не более 14, воду и летучие вещества - 23 ± 3 ТУ 7510208-14-90.

Покрытие, полученное путем нанесения на металлическую конструкцию предлагаемого состава, имеет водопоглощение 1,8-2,3% при переменной относительной влажности воздуха 60-75%, что в 1,5-2,2 раза ниже, чем у покрытия, полученного путем нанесения состава, выбранного за прототип. Через 12 мес эксплуатации адгезия при отрыве покрытия, полученного при нанесении предлагаемого состава, снижается всего на 5-6% и составляет 5,1-6,1 кгс/см², что в среднем в 1,6 раза превышает адгезию при отрыве покрытия по известному решению через 12 мес эксплуатации (0-4,2 кг/см²) и в среднем в 1,2 раза адгезию при отрыве покрытия по прототипу через 10 дней после нанесения (3,8-5,3 кг/см²).

Описанные выше преимущества предлагаемого состава не только значительно увеличивают долговечность покрытия (срок службы до 100 лет), но и расширяют его технологические возможности. В частности, предлагаемый состав может наноситься на вентиляционные короба и другие конструкции, подвергающиеся вибрационному воздействию. Кроме того, толщина покрытия предлагаемым составом в 2,2 раза меньше толщины покрытия для известного состава.

Примеры предлагаемого и известного составов и их свойств приведены в табл. 1-3.

Огнезащитный вспучивающийся состав готовят следующим образом.

Смешивают водорастворимую мочевиноформальдегидную смолу (ГОСТ 14231-88) и меламиномочевиноформальдегидную смолу (ТУ 6-10-664-79), п-трет-бутилфенолформальдегидную смолу (ТУ 6-10-1261-80), дициандиамид (ГОСТ 6988-73), пентрол (ТУ 7510208 14-90) или пентаэритрит (ГОСТ 9286-89) и загружают в шаровую мельницу, где перетирают до получения требуемой величины частиц (не более 100 ед. по "клину"). В полученную массу добавляют каолин (ГОСТ 21.286-82) и стекловолокно (ТУ 6-11-240-77) и перемешивают в смесителе до получения однородной массы. Полифосфат аммония (ТУ 6-18-22-101-87) добавляют в состав непосредственно перед его нанесением и перемешивают в смесителе или вручную.

Использование: изобретение относится к огнезащитным вспучивающимся составам для теплоизоляции металлических конструкций при пожарах. Сущность изобретения: состав содержит водорастворимую мочевиноформальдегидную смолу 19-21% или водорастворимую мочевиномеламиноформальдегидную смолу 40-30% п-трет-бутилфенолформальдегидную смолу 5-7%, полифосфат аммония 25-28%, дициандиамид 5-7% , каолин 5,5-6,5%, стекловолокно 1,8-2,5%, пентрол 12-17% или пентаэритрит 12-15% , воду остальное. В шаровую мельницу загружают смесь смол, дициандиамида, пентрола или пентаэритрита, перетирают до требуемой величины /не более 100 ед по "клину"/. В массу добавляют каолин, стекловолокно и перемешивают до однородной массы. Полифосфат аммония добавляют в состав перед нанесением. Характеристика свойств: водопоглощение 1,8-2,2%, срок службы покрытия 10 лет. 3 табл.

ОГНЕЗАЩИТНЫЙ ВСПУЧИВАЮЩИЙСЯ СОСТАВ, включающий водорастворимую мочевиноформальдегидную смолу или водорастворимую мочевино-меламиноформальдегидную смолу, фосфат аммония, каолин, стекловолокно, добавку и воду, отличающийся тем, что он содержит в качестве фосфата аммония полифосфат аммония, в качестве добавки - пентрол или пентаэритрит и дополнительно n-трет-бутилфенолформальдегидную смолу и дициандиамид при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Водорастворимая мочевиноформальдегидная смола - 19 - 21
или
Водорастворимая мочевино-меламиноформальдегидная смола - 30 - 40
п-трет-Бутилфенолформальдегидная смола - 5 - 7
Полифосфат аммония - 25 - 28
Дициандиамид - 5 - 7
Каолин - 5,5 - 6,5
Стекловолокно - 1,8 - 2,5
Пентрол или пентаэритрит - 12 - 17
Вода - Остальное