ОГНЕЗАЩИТНОЕ ПОКРЫТИЕ Российский патент 2005 года по МПК C09D1/06 C09D5/18 

Изобретение относится к огнезащитным вспучивающимся покрытиям, преимущественно для древесных материалов на основе вермикулита. И может быть использовано по своему прямому назначению при покрытии деревянных изделий и материалов из древесины для эксплуатации их в средах с высокой температурой.

Известно огнезащитное покрытие для деревянных конструкций, включающее асбест, наполнитель, силикат натрия или калия и воду, в качестве наполнителя в нем использована белая сажа, двуокись титана и эмульсионный поливинилхлорид (см., например, авторское свидетельство СССР, №1180389 по кл. С 09 К 21/00 за 1985 год).

Недостаток данного покрытия - это невозможность использования для покрытия деревянных изделий и древесных материалов, используемых в воздушной среде, т.к. при воздействии на него большой температурой поливинилхлорид разлагается и разрушает все покрытие. Кроме того, при разложении покрытия выделяется отравляющее вещество типа хлора, что делает небезопасным его использование в народном хозяйстве.

Также известно огнезащитное покрытие на основе жидкого стекла, в которое вводится органическое связующее в виде водорастворимого полимера К-9, содержащее омыленные отходы нитронного волокна и раствор коагулюмов (см. авторское свидетельство СССР №1604830 по кл. С 09 К 21/00 за 1990 г.).

Недостаком данного покрытия является то, что он может быть использован только для заполнения щелей на контейнерах, предназначенных для железнодорожных перевозок грузов, и защищает только возможность попадания источников возгорания через неплотности контейнеров. Кроме того, входящее в состав покрытия жидкое стекло является аккумулятором влаги с последующим разрушением покрытия под воздействием воздушной среды при высоких и низких температурах.

Наиболее близким по своей технической сущности с предлагаемым является покрытие для огнестойких палубных конструкций, содержащее асбест, портландцемент, вспученный вермикулит и сульфат алюминия, растворенные в воде (см. авторское свидетельство СССР №1342906, по кл. С 09 К 21/04 за 1987 год).

Однако при всех присущих преимуществах данного покрытия, оно обладает существенными недостатками. Одним из недостатков данного покрытия является низкая стойкость покрытия при воздействии на него высоких температур (менее 0,5 часа), сползание покрытия с места его нанесения, а также большой расход самого покрытия при нанесении его на поверхность изделия. Кроме того, известное покрытие предназначено для металлических поверхностей и его теплопроводность велика. В результате, под воздействием высокой температуры поверхность изделия или материала под покрытием перегревается и воспламеняется. Поэтому данное огнестойкое покрытие предназначено для металлических изделий и материалов и не пригодно для деревянных изделий и материалов.

Технической задачей предлагаемого изобретения является устранение вышеуказанных недостатков, увеличение срока действия покрытия при воздействии высоких температур, снижение теплопроводности покрытия и возможность его использования при защите деревянных изделий и материалов от возгорания под воздействием высоких температур.

Указанная техническая задача достигается тем, что в предлагаемом огнезащитном покрытии, содержащем портландцемент, вспученный вермикулит и воду, дополнительно содержится муллито-кремнеземистое волокно (Al₂O₃) и MECELLESE (FMC - 2070) в виде гидроксипропил метилцеллюлозы в следующем соотношении компонентов

Портландцемент- 35-40%Вспученный вермикулит- 8-10%Муллито-кремнеземистое волокно- 5-10%Добавка Mecellese- 0,4-0,8%Вода- Остальное.

Состав покрытия готовят следующим образом. Все компоненты согласно рецептуре перед загрузкой в смеситель подвергаются исследованию на соответствие техническим условиям. После этого каждый из компонентов взвешивается и загружается в смеситель. Затем в течение определенного промежутка времени производится перемешивание с переменой направления вращения. После этого смесь расфасовывают в тару (обычно в клапанные мешки) и отправляют потребителю, например на строительные площадки. У потребителя в смесь добавляется вода и вновь производится перемешивание непосредственно на строительной площадке перед нанесением покрытие на поверхность до получения однородной массы.

Полученное покрытие наносится на деревянные конструкции одним из известных способов (кистью, краскораспылителем, окунанием и т.д.). Перед нанесением покрытия поверхность деревянной конструкции смачивается раствором соды. Формирование покрытия осуществляется при комнатной температуре в течение 24 часов. Для ускорения формирования покрытия может быть использована принудительная сушка при температуре 80°С. Характеристиками сравнения покрытия является время достижения предельно допустимого среднего превышения первоначальной температуры на необогреваемой поверхности, которая принимается равной 200°С. Толщина испытываемых образцов выбрана 4 мм.

На испытания представлены 7 образцов в разном процентном соотношении выбранных компонентов. Результаты испытаний приведены в таблице. Как видно из представленных в таблице данных, предлагаемый состав для огнезащитного покрытия обладает повышенной огнестойкостью и прочностью сцепления с поверхностью образца, стоек к воздействию на него температуры. При этом потери массы деревянного образца не превышают 9%.

Применение предлагаемого покрытия позволяет увеличить время нагрева образца до критической температуры в 1,5-2 раза, уменьшить количество расхода покрытия на единицу площади на 10-15% и повысить качество сцепления покрытия с поверхностью образцов по сравнению с известными огнезащитными покрытиями на основе вспученного вермикулита.

Таблица№ образцаКомпоненты состава покрытия, %Температура нагрева в камере в градусах по ЦельсиюВремя достижения предела огнестойкости, минВид покрытия после воздействия огня Портланд-цементВспученный вермикулитМуллитокремнеземистое волокноМетилгидроксипропилцеллюлозаВода    2555,01,064,013945,2Потемнело23585,00,851,213947,4Отслоений нет3409100,740,313952,8-«-44010100,639,413990,3-«-54010100,439,613960,1-«-64015150,429,613948,1-«-74515200,319,713940,1ПотемнелоИзвестный5510--35.013937,8Обуглилось и осыпается

Изобретение относится к огнезащитным вспучивающимся покрытиям, преимущественно для древесных материалов на основе вермикулита, и может быть использовано в области строительства при покрытии деревянных и металлических поверхностей и изделий из древесины, предназначенных для эксплуатации их в средах с высокой температурой. Заявленное огнезащитное покрытие выполнено из композиции, содержащей портландцемент, вспученный вермикулит и воду. Технической задачей предлагаемого изобретения является увеличение срока действия, снижение теплопроводности покрытия и расширение области его применения и использование его при защите изделий и материалов от возгорания под воздействием высоких температур. Данная задача достигается тем, что в композицию для заявленного покрытия дополнительно вводится муллито-кремнезистое волокно Al₂O₃ и добавка Mecellese. Использование огнезащитного покрытия также позволяет увеличить время нагрева изделия до критической температуры в 1,5-2 раза, уменьшить расход покрытия на единицу площади на 10-15% и повысить качество сцепления покрытия с поверхностью изделия. 1 табл.

Огнезащитное покрытие, выполненное из композиции, содержащей портландцемент, вспученный вермикулит и воду, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит муллитокремнезистое волокно Al₂O₃ и добавку Mecellese при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Вспученный вермикулит8-10Портландцемент35-40Муллитокремнезистое волокно Al₂O₃5-10Добавка Mecellese0,4-0,8ВодаОстальное