СОСТАВ ДЛЯ ОГНЕ- И БИОЗАЩИТЫ ДРЕВЕСИНЫ Российский патент 2002 года по МПК B27K3/52 C09K21/12 C09D5/14 

Изобретение относится к области защиты древесины от возгорания и биоповреждений и может быть использовано в деревообрабатывающей промышленности, строительстве и других областях для получения негорючих материалов и конструкций, не подверженных гниению.

Известно использование для огне- и биозащиты древесины составов на основе фосфорорганических и азоторганических соединений.

Известен "Антипирен для получения огнезащищенных лакокрасочных материалов" (патент РФ 2119931, С 09 D 5/18, С 09 К 21/12, 1998), содержащий смесь продуктов реакции взаимодействия пентаэритрита, диалкилфосфита, малеинового ангидрида и формамида.

Недостатком указанного состава является применение диалкилфосфита, что удорожает конечный продукт и повышает пожароопасность производства.

Наиболее близким к предлагаемому решению является изобретение "Состав для огне- и биозащиты древесины" (патент РФ 2061589, В 27 К 3/36, С 09 К 21/12, 1996), содержащий смесь продуктов взаимодействия эквимолярных количеств диалкилфосфита с карбамидом при 34-78^oС, общим содержанием в антипирене: фосфора - 8,2-20,2 мас.%, азота - 3,6-16,4 мас.%.

Однако недостатком указанного состава является применение диалкилфосфита, производство которого дорого и требует применения спецтехнологий, связанных с появлением ядовитых продуктов и высокой пожароопасностью. Применение диалкилфосфита в качестве фосфорилирующего агента огне- и биозащитных препаратов в свою очередь также приводит к их удорожанию и повышенной взрыво- и пожароопасности их производства.

Целью настоящего изобретения является повышение пожаробезопасности при производстве огне- и биозащитных составов, получение высоких огнезащитных свойств при снижении стоимости конечного продукта.

Поставленная цель достигается применением в качестве фосфорилирующего агента фосфористой кислоты. Состав для огне- и биозащиты древесины содержит смесь продуктов реакции эквимолярных количеств фосфористой кислоты и карбамида. Для получения необходимой вязкости в состав добавляют техническую воду.

Преимущественно, состав для огне- и биозащитного покрытия древесины содержит смесь продуктов взаимодействия фосфористой кислоты с карбамидом в мольном соотношении 1:1, при температуре 45-54^oС. Для получения требуемой условной вязкости состава 9,8-10,4 мм/с по вязкозиметру ВЗ-246 (сопло диаметром 2 мм) при температуре 20+0,5^oС, в него добавляют техническую воду из расчета 25-30 мас.%.

Для более глубокой пропитки древесины, повышающей огнезащитные свойства огнезащищаемых изделий, в состав, содержащий смесь продуктов взаимодействия фосфористой кислоты и карбамида, разбавленную технической водой до требуемой вязкости, дополнительно вводят 0,1-0,5 мас.% поверхностно-активного вещества неионогенного типа, например смачивателя ОП-10.

Благодаря добавлению смачивателя повышается проникающая способность состава.

Для защиты древесины от возгорания и биоповреждений на ее поверхность наносят состав в количестве 180-230 г/м.

Изобретение иллюстрируется нижеследующими примерами.

Пример 1. Состав готовят следующим образом. Фосфористую кислоту и карбамид в количествах 82 г и 60 г соответственно смешивают при комнатной температуре. Полученную смесь постепенно нагревают до температуры 54^oС при постоянном перемешивании до получения гомогенной пастообразной массы. Реакционную массу выдерживают при этой температуре в течение 4-5 мин. После этого массу охлаждают до температуры 20+5^oС, разбавляют технической водой в количестве 25 г и перемешивают до получения светлой, прозрачной жидкости с условной вязкостью 9,8 мм/с по вязкозиметру ВЗ-246 (сопло диаметром 2 мм), температура 20+0,5^oС.

Пример 2. В полученную, как изложено в примере 1, жидкость (167 г) добавляют 0,3 мас.% (0,42 г) смачивателя ОП-10; перемешивают до полного растворения смачивателя и отстаивают в течение 10-15 минут до исчезновения пузырьков воздуха в жидкости. Условная вязкость составляет 10,4 мм/с по вязкозиметру ВЗ-246 (сопло диаметром 2 мм).

Пример 3. В полученную, как изложено в примере 1, жидкость (167 г) добавляют 0,3 мас.% (0,42 г) смачивателя ОП-7; перемешивают до полного растворения смачивателя и отстаивают 10-15 мин до исчезновения пузырьков воздуха в жидкости.

Условная вязкость составляет 9,8 мм/с по вязкозиметру ВЗ-246 (сопло диаметром 2 мм).

В табл.1 приведены физико-химические свойства предлагаемого и известного составов.

В табл. 2 приведены эксплуатационные свойства предлагаемых и известного состава.

Изобретение может быть использовано в деревообрабатывающей промышленности, строительстве и других областях для получения негорючих материалов и конструкций, не подверженных гниению. Состав для огне- и биозащитного покрытия содержит смесь продуктов взаимодействия эквимолярных количеств фосфористой кислоты и карбамида. В зависимости от того, какое значение условной вязкости и, соответственно, какую степень огнезащиты нужно получить, добавляют необходимое количество технической воды. Преимущественно состав для огне- и биозащитного покрытия содержит смесь продуктов взаимодействия при температуре 45-54^oС фосфористой кислоты с карбамидом в мольном соотношении 1: 1. Состав разбавляют технической водой в количестве 25-30 мас.% до получения вязкости состава 9,8-10,4 мм²/с по вязкозиметру ВЗ-246. Для более глубокой пропитки древесины в состав дополнительно вводят 0,1-0,5 мас.% поверхностно-активного вещества неионогенного типа. Состав обеспечивает также снижение стоимости конечного продукта. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Состав для огне- и биозащиты древесины на основе фосфорсодержащего и азотсодержащего органического антипирена, содержащего смесь продуктов реакции эквимолярных количеств фосфорилирующего агента с карбамидом, отличающийся тем, что в качестве фосфорилирующего агента применяют фосфористую кислоту, причем необходимую вязкость состава получают добавлением в него воды. 2. Состав для огне- и биозащиты древесины по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит 0,1-0,5 мас.% поверхностно-активного вещества неионогенного типа.