ОГНЕЗАЩИТНЫЙ ВСПУЧИВАЮЩИЙСЯ СОСТАВ ДЛЯ ПОКРЫТИЯ ДЕРЕВЯННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ Российский патент 1998 года по МПК C09D5/18 C09D161/24 C09D161/28 C09K21/10 C09K21/12 B27K3/52 

Изобретение относится к огнезащитным вспучивающимся покрытиям для теплоизоляции деревянных конструкций при пожаре.

Известен огнезащитный вспучивающийся состав для покрытий деревянных поверхностей, содержащий в качестве аминоформальдегидной смолы водорастворимые мочевиноформальдегидную или мочевиномеламиноформальдегидную смолу, поливинилацетатную дисперсию, фосфаты аммония, пентрол, мочевину и воду (см. патент СССР N 1819281, МКИ C 09 D 161/24, 161/30, 5/18, 1991).

Недостатком описанного состава является значительный расход (480-740 г/м²) и недостаточно высокие огнезащитные свойства. Средняя потеря массы образца по ГОСТ 16363-76 составляет 2,6-4,3%.

За прототип выбран огнезащитный вспучивающийся состав для покрытий, содержащий в качестве аминоформальдегидной смолы водорастворимые мочевиноформальдегидную или меламиноформальдегидную смолу, полифосфат аммония, пентаэритрит или пентрол, каолин, n-трет-бутилфенолформальдегидную смолу, меламин, циануровую кислоту, аммелид, аммелин и воду (см. патент РФ N 2065463, МКИ C 09 D 5/18, 161/24, 161/30, C 09 K 21/10, 21/12, B 27 K 3/34, 3/16, 1993).

Выбранный за прототип состав предназначен для теплоизоляции как металлических, так и деревянных конструкций при пожаре.

Однако его недостатки в отношении защиты деревянных конструкций аналогичны недостаткам состава, описанного выше в качестве аналога.

Расход состава, выбранного за прототип, составляет 485-515 г/м², а средняя потеря массы образца по ГОСТ 16363-76 - 3,45-3,95%.

Технической задачей изобретения является уменьшение расхода состава при одновременном улучшении его огнезащитных свойств.

Сущность изобретения заключается в том, что огнезащитный вспучивающий состав для покрытия деревянных поверхностей, включающий аминоформальдегидную смолу, фосфат аммония, пентаэритрит или пентрол, каолин, n-трет-бутилфенолформальдегидную смолу и воду, содержит в качестве аминоформальдегидной смолы водорастворимые мочевиноформальдегидную или мочевиномеламиноформальдегидную, или карбамидоформальдегидную смолу, в качестве фосфата аммония - аммофос или полифосфат аммония и дополнительно содержит цианурат меламина или дициандиамид и фторид аммония или тетрафторборат аммония, или смесь фторида аммония с бифторидом аммония при следующем соотношении компонентов, мас.%.

Водорастворимые мочевиноформальдегидная или мочевиномеламиноформальдегидная, или карбамидоформальдегидная смола (в пересчете на сухой остаток) - 3,4-7,9
Аммофос или полифосфат аммония - 10,5-26,0
Пентаэритрит или пентрол - 4,8-12,0
Каолин - 1,7-4,0
n-трет-Бутилфенолформальдегидная смола - 1,7-4,0
Цианурат меламина или дициандиамид - 1,8-6,1
Фторид аммония или тетрафторборат аммония, или смесь фторида аммония с бифторидом аммония в соотношении от 1:1 до 1:2,5 - 5,0-10,0
Вода - Остальное
Кроме того, состав может дополнительно содержать 2,0-4,0 мас.% асбестового волокна.

Расход предлагаемого состава составляет всего 150-300 г/м³, что в 1,6-3,4 раза меньше, чем у состава, выбранного за прототип. При этом, как показали испытания заявляемого состава, средняя потеря массы образца по ГОСТ 16363-76 составляет 0,9-1,6%, что в 2,2-2,4 раза меньше, чем у прототипа.

Остальные физико-механические свойства предлагаемого состава следующие (в скобках указаны показатели прототипа):
Условная вязкость по В3-4 до введения фосфатов аммония при t=20±5^oC (ГОСТ 8420-74), с - 15,9-22,7 (22-42)
Адгезия по ГОСТ 15140-78, балл.:
Через 10 дней после нанесения состава - 1 (1-2)
Через 12 мес. после нанесения состава - 1 (1-2)
Время высыхания покрытия толщиной до 0,2 мм при t=20±2^oC, час - 17-24 (18-24)
Жизнеспособность (без фосфатов аммония), мес. - 6 (6)
Токсичность (класс опасности по ГОСТ 12.1.007-76) - 4 (4)
Способность к отслаиванию - Не отслаивается (не отслаивается)
В предлагаемый состав дополнительно введен фторид аммония или смесь фторида аммония с бифторидом аммония, или тетрафторборат аммония (ГОСТ 4518-75, ГОСТ 9546-76, ТУ 6-09-1080-76).

Указанные ингредиенты до настоящего времени в огнезащитных вспучивающихся составах не применялись. Они были известны как одни из основных компонентов антисептических составов для древесины (см. например, авт. свид. СССР N 1629184, 1794055, 1810284 и др.).

Однако введенные в предлагаемый огнезащитный состав эти ингредиенты в сочетании с другими позволили повысить огнестойкость покрытия и снизить расход состава. Более того, они дополнительно придали предлагаемому составу антисептические свойства.

Огнезащитный вспучивающийся состав для покрытия деревянных поверхностей готовят следующим образом.

Смешивают водорастворимую мочевиноформальдегидную смолу или мочевиномеламиноформальдегидную смолу, или карбамидоформальдегидную смолу с n-трет-бутилфенолформальдегидной смолой, пентролом или пентаэритритом, циануратом меламина (ТУ 24-78-109-00208953-96) или дициандиамидом и с фторидом аммония или тетрафторборатом аммония, или со смесью фторида аммония с бифторидом аммония и загружают в шаровую мельницу, где перетирают до получения требуемой величины частиц (не более 100 ед. по "клину"). При этом, если в составе используется смесь фторида аммония с бифторидом аммония, то компоненты этой смеси берутся в следующем соотношении: на 1 весовую часть фторида аммония берется 1-2,5 части бифторида аммония.

После окончания перетирания в полученную смесь добавляют каолин и перемешивают в смесителе до получения однородной массы. Вместе с каолином можно одновременно добавлять асбестовое волокно, которое способствует повышению прочности вспученного коксового слоя, образующегося в результате воздействия на покрытие высоких температур.

Аммофос или полифосфат аммония добавляют в состав непосредственно перед его нанесением и перемешиванием в смесителе или вручную.

Расчетное количество воды можно вводить в состав как после введения каолина и асбестового волокна, так и вместе с аммофосом или полифосфатом аммония непосредственно перед нанесением.

Примеры рецептуры предлагаемого состава представлены в табл. 1, а его физико-механические свойства - в табл.2.

Использование: для теплоизоляции деревянных конструкций при пожаре. Сущность изобретения: огнезащитный вспучивающийся состав для покрытия деревянных поверхностей включает, мас.%: водорастворимые мочевиноформальдегидную, или мочевиномеламиноформальдегидную, или карбамидоформальдегидную смолу (в пересчете на сухой остаток) 3,4 - 7,9, аммофос или полифосфат аммония 10,5 - 26,0, пентаэритрит или пентрол 4,8 - 12,0, каолин 1,7 - 4,0, n-трет-бутилфенолформальдегидную смолу 1,7 - 4,0, цианурат меламина или дициандиамид 1,8 - 6,1, фторид аммония или тетрафторборат аммония, или смесь фторида аммония с бифторидом аммония (в соотношении от 1 : 1 до 1 : 2,5) 5,0 - 10,0 и вода - остальное. Состав дополнительно может содержать асбестовое волокно 2,0 - 4,0 мас.%. Свойства состава: расход 150 - 300 г/м², потеря массы абразца по ГОСТ 16363-76 0,9 - 1,6%, адгезия по ГОСТ 15140-78 1 балл., жизнеспособность состава без фосфатов аммония 6 мес., покрытие не отслаивается. Достигается улучшение огнезащитных свойств с одновременным уменьшением расхода состава при покрытии деревянных поверхностей. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.

1. Огнезащитный вспучивающийся состав для покрытия деревянных поверхностей, включающий аминоформальдегидную смолу, фосфат аммония, пентаэритрит или пентрол, каолин, n-трет-бутилфенол-формальдегидную смолу и воду, отличающийся тем, что он содержит в качестве аминоформальдегидной смолы водорастворимые мочевиноформальдегидную, или мочевиномеламиноформальдегидную, или карбамидоформальдегидную смолу, в качестве фосфата аммония - аммофос или полифосфат аммония и дополнительно содержит цианурат меламина или дициандиамид и фторид амония, или тетрафторборат аммония, или смесь фторида аммония с бифторидом аммония в соотношении от 1:1 до 1:2,5, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Водорастворимые мочевиноформальдегидная, или мочевиномеламиноформальдегидная, или карбамидоформальдегидная смола (в пересчете на чухой остаток) - 3,4 - 7,9
Аммофос или полифосфат аммония - 10,5 - 26,0
Пентаэритрит или пентрол - 4,8 - 12,0
Каолин - 1,7 - 4,0
n-трет-бутилфенолформальдегидная смола - 1,7 - 4,0
Цианурат меламина или дициандиамид - 1,8 - 6,1
Фтор аммония или тетрафторборат аммония или смесь фторида аммония с бифторидом аммония в соотношении от 1:1 до 1:2,5 - 5,0 - 10,0
Вода - Остальное. 2. Огнезащитный вспучивающий состав для покрытия деревянных поверхностей, отличающийся тем, что он дополнительно содержит 2,0 - 4,0 мас.% асбестового волокна.