ОГНЕЗАЩИТНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ГИБКИХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ Российский патент 1997 года по МПК C08L27/18 C08K13/02 C09K21/14 C08K13/02 C08K3/20 C08K3/26 C08K5/53 C08K5/16 C08K5/5353 

Изобретение относится к огнезащитным материалам, предназначенным для защиты гибких элементов конструкций от пожара в авиации машиностроении, судостроении.

Огнестойкость электрожгутов, трубопроводов и шлангов различного диаметра является важным параметром для сохранения жизнеспособности двигательных отсеков различных изделий.

Известно огнезащитное набухающее покрытие для металлических конструкций на основе галогенсодержащего полимера, включающее фосфат аммония, пентаэритрит и ряд других компонентов [1]
Но это покрытие не обладает достаточной прочностью, эластичностью и непригодно для нанесения на гибкие элементы конструкции.

Известны огнезащитные материалы ленточного типа марки Лэтсар-3А на основе силоксановых каучуков [2] Однако этот материал имеет невысокую бензо- и топливостойкость (набухание в бензине 20%), а также низкие огнезащитные свойства.

Наиболее близким по технической сущности является огнезащитная композиция для гибких элементов конструкций, включающая 35-75 мас.ч. кремнийорганической смолы, 7-8 мас.ч. меламина, 36-38 мас.ч. фосфорсодержащего соединения, 20-35 мас.ч. пентаэритрита и 2,5-3,8 мас.ч. оксида железа [3]
Этот материал имеет низкую степень вспенивания и недостаточные огнезащитные свойства температура на подложке после 5 минут воздействия пламени с температурой 1000^oC составляет 380^oC.

Технической задачей данного изобретения является создание огнезащитной, вспенивающейся при воздействии пламени композиции для гибких элементов конструкций с повышенной огнестойкостью, топливостойкостью и физико-механическими свойствами, а также улучшение защитных свойств ленточного покрытия.

Данная техническая задача решается тем, что огнезащитная композиция для гибких элементов конструкций, включающая полимерную основу, пентаэритрит, фосфорсодержащего соединение, азотсодержащее соединение и оксид металла, в качестве полимерной основы содержит фторкаучук, в качестве фосфорсодержащего соединения полифосфат аммония, в качестве азотсодержащего соединения - соединение, выбранное из группы, включающей меламин, мочевину, фосфат карбамида продукт "Суризон ФК-1", а в качестве оксида металла оксид магния и дополнительно мел и гидроокись алюминия, при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч.

фторкаучук 100
пентаэритрит 10-30
полифосфат аммония 10-30
азотсодержащее соединение 5-15
мел 15-25
оксид магния 3-6
гидроокись алюминия 10-40.

Указанное сочетание компонентов позволяет получить огнезащитную композицию с высокими физико-механическими свойствами и топливостойкостью и применить ее для защиты гибких элементов конструкций таких, как шланги и трубопроводы. Технология получения композиции позволяет наносить ее на трубопроводы методом намотки в один или несколько слоев.

При получении композиции были использованы следующие компоненты: фторкаучуки марок СКФ-26, СКФ-21 -ГОСТ 18376-79, фторкаучук СКФ-26СНМ -ТУ 6-05-1652-88, пентаэритрит, меламин, мочевина, полифосфат аммония "Факкор", оксид магния, мел, гидроокись алюминия, фосфат карбамида-продукт "Суризон ФК-1", который имеет следующие свойства: молекулярная масса 158.65, температура плавления 115-121^oC, массовая доля P₂O₅ до 45% массовая доля влаги до 3% внешний вид белое кристаллическое вещество с наличием комков до 15 мм.

Данное изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

10 мас.ч. пентаэритрита, 5 мас.ч. меламина, 10 мас.ч. полифосфата аммония и 10 мас.ч. гидроокиси алюминия измельчают на шаровой мельнице и просеивают через сито 0,25 мм. На вальцах пропускают 100 мас.ч. фторкаучука СКФ-26, и затем в полимерную основу вводят указанные порошкообразные просеянные компоненты и 6 мас.ч. оксида магния и 25 мас.ч. мела. Полученную смесь пропускают через каландр для получения листа калибром 0,5-1,0 мм и вулканизуют радиационным облучением. После этого полученный лист дублируют с полиэтиленовой пленкой и режут на ленту необходимой ширины.

Технология приготовления композиций по примерам 2 и 3 аналогична примеру 1. Составы и свойства приведены в таблице.

Огнезащитные свойства определяли следующим образом. Пламенем газовой горелки с температурой 1100±50^oC воздействуют на образец с нанесенной на поверхность огнезащитной композицией и измеряют температуру на подложке и кратность вспенивания после 15 мин воздействия пламени. Образец представляет собой дюралюминиевую трубку длиной 300 мм и диаметром 20 мм с толщиной стенки 1 мм. Внутренняя поверхность трубки заполняется асбестом. На трубку наматывается образец испытываемой композиции внахлест так, чтобы общая толщина составляла 2,0±0,1 мм. Держатель с образцом располагают таким образом, чтобы пламя било в центр испытываемого покрытия, и затем регистрируют температуру под огнезащитным покрытием. В соответствии с нормами летной годности СНЛГС температура на подложке через 5 мин не должна превышать 200^oC.

Горючесть оценивалась по ОСТ 1.90094-79. Сущность метода заключается в воздействии пламени горелки с температурой 840^oC на вертикально расположенный образец и установлении продолжительности времени самостоятельного горения, максимальной высоты пламени по образцу после удаления источника зажигания и максимальной длины обугленного участка.

Как видно из таблицы, композиции по изобретению имеет повышенные физико-механические свойства прочность в 1,5-3 раза, относительное удлинение в 1,2-1,8 раза выше, чем у прототипа, улучшенные огнезащитные свойства - температура на подложке в 2,7-3,5 раз ниже, чем у прототипа, а также улучшенные показатели по топливостойкости и горючести. Композиция по изобретению более технологична, чем известные, такие как ВОЗН-4, ОНК (для защиты кабелей), наносимые методом намазки или многослойного напыления с термоотверждением. Общий технологический цикл для этих материалов составляет 3-5 сут.

Кроме того, композиция по изобретению при воздействии пламени вспенивается (кратность вспенивания составляет 8-10, у прототипа-3) с образованием кокса такой прочной и равномерной структуры, что это позволяет защитить гибкие элементы конструкций от пожара в условиях вибрации и других механических воздействий.

Использование: для защиты гибких элементов конструкций от пожара в авиации, машиностроении, судостроении. Сущность: огнезащитная композиция включает (ч): фторкаучук 100, пентаэритрит 10-30, азотсодержащее соединение, выбранное из группы, включающей меламин, мочевину, фосфат карбамида - продукт "Суризон ФК-1" 5-15, полифосфатаммония 10-30, мел 15-25, оксид магния 3-6, гидроокись алюминия 10-40. Композицию готовят введением измельченных компонентов во фторкаучук, смесь пропускают через каландр для получения листа калибром 0,5-1,0 мм и вулканизуют радиационным облучением. Полученный лист дублируют с полиэтиленовой пленкой и режут на ленты необходимой ширины. При воздействии пламени композиция по изобретению вспенивается с образованием кокса такой прочной и равномерной структуры, что это позволяет защитить гибкие элементы конструкций от пожара в условиях вибрации и других механических воздействий. Композиция имеет повышенные физико-механические и огнезащитные свойства. 1 табл.

Огнезащитная композиция для гибких элементов конструкций, включающая полимерную основу, пентаэритрит, фосфорсодержащее соединение, азотсодержащее соединение и оксид металла, отличающаяся тем, что в качестве полимерной основы она содержит фторкаучук, в качестве фосфорсодержащего соединения полифосфат аммония, в качестве оксида металла оксид магния, в качестве азотсодержащего соединения соединение, выбранное из группы, включающей меламин, мочевину, фосфат карбамида продукт "Суризон ФК-1", и дополнительно мел и гидроокись алюминия, при следующем соотношении компонентов, мас.ч:
Фторкаучук 100
Пентаэритрит 10 30
Азотсодержащее соединение 5 15
Полифосфат аммония 10 30
Мел 15 25
Оксид магния 3 6
Гидроокись алюминия 10 40н