СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОГНЕСТОЙКОГО ПОКРЫТИЯ Российский патент 1999 года по МПК C04B28/26 C04B111/20 C09D1/02 

Изобретение относится к строительным материалам и предназначено для нанесения огнестойкого покрытия на металлические поверхности.

Известна композиция для изготовления огнестойкого покрытия, включающая, мас. %: жидкое стекло 85-88; бура - 4-5; мел - 7-9 (см. а.с. N 450787, кл. C 04 B 19/04, за 1971 г.).

Недостатком такого огнестойкого покрытия является длительный срок сушки, так как жидкое стекло без добавки какого-либо отвердителя сохнет очень медленно (24-72 ч.).

Наиболее близкой к предлагаемой является сырьевая смесь для изготовления огнестойкого покрытия, включающая, мас.%: жидкое стекло - 68-72; бура - 6-7; вермикулит - 6-7; отвердитель - полиаммоний фосфат - 11-12; огнеупорная добавка - шамот - 5-6 (см. а.с. N 1135732, кл. C 04 B 28/24, за 1985 г.).

Недостатками известного покрытия являются низкие адгезионные свойства, низкая влагостойкость, невысокая огнестойкость, низкий срок службы покрытия из-за разложения полиаммоний фосфата, а также неустойчивость покрытия к перепадам температур, низкая виброустойчивость и использование дефицитных компонентов.

При создании изобретения ставилась задача получить такую смесь, которая позволяет получить покрытие с высокой огнестойкостью при минимальной толщине нанесения на металлические поверхности, влагостойкостью, сроком службы покрытия (до 5 лет), устойчивостью к перепадам температур и вибрациям, с низкой стоимостью за счет применения дешевых компонентов смеси.

Это достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления огнестойкого покрытия, включающая жидкое стекло, отвердитель и огнеупорную добавку, дополнительно содержит едкий натр и воду, а в качестве отвердителя сернокислый алюминий и в качестве огнеупорной добавки цеолит, при следующем соотношении компонентов, мас.%: жидкое стекло 65-77; едкий натр 2,2-3,1; сернокислый алюминий 1,73-2,1; цеолит 6,1-8,2; вода - остальное.

Использование в смеси отвердителя - сернокислого алюминия, огнеупорной добавки - цеолит, едкого натра и воды придает покрытию высокую огнестойкость, влагостойкость, повышает срок службы покрытия.

Использование в составе сернокислого алюминия и жидкого стекла приводит к образованию гелеобразного алюмосиликатного соединения, которое связывается с монополимерами кремниевой кислоты и тем самым способствует ускорению процесса схватывания и обеспечивает высокие адгезионные и механические свойства.

В качестве растворимого стекла используют натриевые или калиевые растворимые силикаты с силикатным модулем, M = 2,5-3,2. В таблице 1 приведен химический состав огнеупорной добавки - цеолита. Удельная поверхность огнеупорной добавки S = 100-150 г/см², что соответствует песчаной фракции.

Наличие в составе цеолита способствует уменьшению теплопроводности покрытия, тем самым увеличивается огнестойкость. В качестве жидкого стекла используют силикат натрия с плотностью 1,42-1,45 г/см² по ГОСТ 13078-81; технический едкий натр 44% раствор по ГОСТ 2260-90; сернокислый алюминий по ГОСТ 3771-82; цеолит ТУ 6-09-3371-78.

Получение огнестойкого покрытия из предлагаемой смеси осуществляют следующим образом.

Пример. Жидкое стекло плотностью ρ =1,35 г/см³, при постоянном перемешивании вводят цеолит. Время перемешивания массы составляет 30-40 мин при температуре 55-60^oC. Готовят раствор сернокислого алюминия путем растворения сернокислого алюминия в воде до ρ = 1,35 г/см³. В щелочь с плотностью ρ = 1,22 г/см³ при постоянном перемешивании вводят раствор сернокислого алюминия и приготавливают раствор сернокислого алюминия в щелочи плотностью ρ = 1,23-1,35 г/см³. В приготовленную смесь жидкого стекла с цеолитом вносят раствор сернокислого алюминия с цеолитом и тщательно перемешивают в течение 4-4,5 ч, после этого готовую смесь охлаждают и разливают в емкости. После охлаждения смесь наносят на металлические пластины размером 100х50х1 мм и толщиной покрытия 5 мм. Полученные образцы испытывали на огнестойкость по методике ВНИИПО МВД РФ.

Огнестойкое покрытие по металлу (ОЗП-М) на металлических пластинах выдерживали при комнатной температуре (25±5)^oC и влажностью γ = 80-95%, время выдержки до полного отверждения составляет 12 часов.

Устойчивость покрытия к вибрации определялась по ГОСТ 9.301-88 "Методика определения вибрационной устойчивости покрытия на металлических поверхностях".

Коррозионное воздействие ОЗП-М, нанесенного на металлически поверхности, определяли в соответствии с ГОСТ 9.302-88 (НСО 1463-82, СТ СЭВ 3915-82). В соответствии с требованиями ГОСТ 9.403-80 также определяли устойчивость покрытия ОЗП-М к статическому воздействию жидкости, фиксировали время достижения критической температуры (500±5^oC) при воздействии температуры стандартного пожара (1000^oC).

Составы сырьевой смеси для изготовления огнестойкого покрытия и их свойства представлены в табл. 2 и 3 соответственно.

Таким образом, предлагаемая смесь является технологичной, а покрытия, получаемые на ее основе, по сравнению с прототипом имеет лучшие физико-механические свойства, высокий срок службы, низкую стоимость за счет применения дешевых компонентов смеси. Покрытия обладают высокой экологичностью и долговечностью.

Сырьевая смесь для изготовления огнестойкого покрытия относится к строительным материалам и предназначена для нанесения огнестойкого покрытия на металлические поверхности. Сырьевая смесь содержит, мас.%: жидкое стекло - 65-77; едкий натр - 2,2-3,1; сернокислый алюминий - 1,73-2,1; цеолит - 6,1-8,2; вода - остальное. Характеристики состава и покрытия: адгезионная способность 1 балл; влагостойкость 3,6-3,7%; огнестойкость 3 ч; устойчивость к вибрации 12-12,4 мес.; время эксплуатации покрытия более 5 лет; расход на 1 м² 7,2-7,8 кг; срок годности сырьевой смеси 1 год; устойчивость к коррозии 12 месяцев. Решаемая техническая задача: повышение влагостойкости и огнестойкости. 3 табл.

Сырьевая смесь для изготовления огнестойкого покрытия, включающая жидкое стекло, отвердитель и огнеупорную добавку, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит едкий натр и воду, а в качестве отвердителя сернокислый алюминий и в качестве огнеупорной добавки цеолит при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Жидкое стекло - 65 - 77
Едкий натр - 2,2 - 3,1
Сернокислый алюминий - 1,73 - 2,1
Цеолит - 6,1 - 8,2
Вода - Остальное