ОГНЕЗАЩИТНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОКРЫТИЙ Российский патент 2007 года по МПК C09K21/00 C09D5/18 C09D161/10 

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к области огнезащитных материалов на основе интеркалированных соединений графита, и предназначено для нанесения огнезащитного покрытия на наружные и внутренние поверхности объектов гражданского, военного назначения, для обработки промышленных конструкций с целью блокировки распространения огня за счет придания огнестойкости, высоких теплоизолирующих свойств при воздействии высоких температур.

Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков и достигаемому результату к заявляемому изобретению является "Огнезащитная композиция" по патенту РФ №2208028 МПК C09D 5/18.

Композиция включает в себя следующие компоненты, мас.%:

Связующее:

Акриловая дисперсия на основе сополимера бутилакрилата, стирола и метакриловой кислоты марки "Диакам"4,5-5,0Смола карбамидоформальдегидная КФ-Ж15-16

Окислитель:

Графит окисленный6,2-8,0

Карбонизатор:

Пентаэритрит18,0-24,2Na-карбоксиметилцеллюлоза0,7-0,8

Наполнитель:

Диоксид титана1,9-2,0Карбонат кальция2,8-3,0

Отвердитель:

Полифосфат аммония23,0-26,2

Вспениватель:

Мочевина3,7-4,0Водаостальное

Данная композиция не обеспечивает необходимые величины прочности при растяжении, снижение изменения линейных размеров.

Задачей изобретения является создание огнезащитной композиции для покрытия, обеспечивающей повышение прочности при растяжении и снижение изменения линейных размеров при сохранении остальных показателей на том же уровне.

Поставленная задача решается за счет того, что огнезащитная композиция для покрытия, включающая связующее - акриловую дисперсию и смолу карбамидоформальдегидную КФ-Ж, окислитель - графит окисленный, карбонизатор - пентаэритрит и Na-карбоксиметилцеллюлозу, наполнитель - диоксид титана и карбонат кальция, отвердитель - полифосфат аммония, вспениватель - мочевину и воду, композиция в качестве связующего содержит 50%-ную акриловую дисперсию на основе сополимера бутилакрилата, метилметакрилата и метакриловой кислоты в соотношении 47:52:1, а в качестве наполнителя дополнительно содержит нить стеклянную рубленую при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

50%-ная акриловая дисперсия на основе сополимера бутилакрилата, метилметакрилата и метакриловой кислоты в соотношении 47:52:14-12Смола карбамидоформальдегидная КФ-Ж13-17Графит окисленный5-10Пентаэритрит20-30Na-карбоксиметилцеллюлоза0,5-2,0Диоксид титана1,5-3,0Карбонат кальция0,8-3,0Нить стеклянная рубленая0,5-5,0Полифосфат аммония23-30Мочевина2,5-5,0Вода10-30

Компоненты, используемые в огнезащитной композиции:

Связующее

50%-ная акриловая дисперсия на основе сополимера бутилакрилата, метилметакрилата и метакриловой кислоты в соотношении 47:52:1. Акриловая дисперсия представляет собой молочно-белую жидкость без коагулюма и механических примесей, показатель активности водородных ионов, рН в пределах 6,5-9,0. Устойчива к действию электролитов и механическому перемешиванию, морозостойкость при температуре минус (20±2)°С составляет 4 цикла. Выпускается по ТУ 2241-039-07507802-2001.

- Смола карбамидоформальдегидная КФ-Ж по ГОСТ 14231-88.

Окислитель

- Графит окисленный по ТУ 84-7509103.353-92

Карбонизатор

- Пентаэритрит по ГОСТ 9286-89

- Na-карбоксиметилцеллюлоза по ТУ 2231-002-50277563-00

Наполнитель

- Диоксид титана по ТУ 24.1-05762329-001-2003

- Карбонат кальция по ТУ 2321-0062588040-99

- Нить стеклянная рубленая марки БС10-160р-4,5Э, номинальный диаметр элементарной нити 10 мкм, линейная плотность 160 текс, длина отрезков нити 4,5 мм, замасливатель - парафиновая эмульсия. Выпускается по ТУ 6-48-110-94.

Отвердитель

- Полифосфат аммония по ТУ 6-47-15-90

Вспениватель

- Мочевина по ГОСТ 2081-92

- Вода по ГОСТ Р51232-98

Предлагаемая огнезащитная композиция для покрытий готовится по следующей технологии.

Отдельно готовится при температуре 60-80°С и перемешивании в течение 1,5-2,0 часов 5%-ный водный раствор Na-карбоксиметилцеллюлозы.

Одновременно в смесителе типм СМ-400 при температуре 18-22°С поэтапно с интервалом 10-15 мин в течение 20-30 минут смешивают: на первом этапе полученный 5%-ный водный раствор Na-карбоксиметилцеллюлозы со смолой карбамидоформальдегидной КФ-Ж и мочевиной; на втором этапе - с пентаэритритом, диоксидом титана, карбонатом кальция и нитью стеклянной рубленой; на третьем этапе смешивают с 50%-ной акриловой дисперсией на основе сополимера бутилакрилата, метилметакрилата и метакриловой кислоты в соотношении 47:52:1, водой и графитом.

Непосредственно перед нанесением на покрытую грунтовкой конструкцию, полученную смесь компонентов смешивают с полифосфатом аммония.

Примеры конкретного выполнения приведены в таблице 1, а физико-механические показатели предлагаемой композиции в таблице 2.

Методы испытания огнезащитной композиции для покрытий:

Прочность связи с металлом ГОСТ 209

Коэффициент вспучиваемости НПБ 236-97 ВНИИПО МВД России.

Предел огнестойкости НПБ 236-97 ВНИИПО МВД России.

Толщина покрытия ГОСТ 25335.

Прочность при растяжении ГОСТ 209.

Изменение линейных размеров ГОСТ 7251.

Прочность при растяжении и изменение линейных размеров огнезащитной композиции по прототипу определены дополнительно.

Из таблицы 2 видно, что предлагаемая огнезащитная композиция для покрытий имеет прочность при растяжении 3,2-3,5 МПа и изменение линейных размеров 0,1-0,3%.

Таблица 1КомпонентыПрототип патент 2208028По примерам мас.ч.12345678910Связующее:           50%-ная акриловая дисперсия на основе сополимера бутилакрилата, метилметакрилата и метакриловой кислоты в соотношении 47:52:1-4567810116712Акриловая дисперсия на основе сополимера бутилакрилата, стирола и метакриловой кислоты4,5-5,0----------Смола карбамидоформальдегидная КФ-Ж15-1613131514151716171317Окислитель:           Графит окисленный6,2-8,0559768910910Карбонизатор:           Пентаэритрит18,0-24,220232421222725292830Na-карбоксиметилцеллюлоза0,7-0,80,50,70,91,51,01,32,01,81,92,0Наполнитель:           Диоксид титана1,9-2,01,52,02,51,82,02,53,02,72,93,0Карбонат кальция2,8-3,00,81,02,03,02,52,01,51,62,53,0Нить стеклянная рубленая-0,50,81,02,53,03,5444,55,0Отвердитель           Полифосфат аммония23,0-26,223252927293030232430Вспениватель:           Мочевина3,7-4,02,52,62,83,03,33,54,04,54,85,0Водаостальное10252017152025292830

Таблица 2ПоказателиПрототип патент 2208028По примерам12345678910Прочность связи с металлом при отрыве, МПа0,7-0,820,80,90,90,950,850,80,80,950,81,0Коэффициент вспучиваемости28,6 -4035363740384039383735Предел огнестойкости, мин.50-6565616162636464656365Толщина покрытия, мм1,3-1,51,51,51,51,51,51,51,51,51,51,5Прочность при растяжении, МПа1,0-1,53,23,43,43,43,23,23,43,33,53,2Изменение линейных размеров, %1,5-2,50,20,30,20,10,10,20,10,30,20,2

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к области огнезащитных материалов на основе интеркалированных соединений графита, и предназначено для нанесения огнезащитного покрытия на наружные и внутренние поверхности объектов гражданского, военного назначения, для обработки промышленных конструкций с целью блокировки распространения огня за счет придания огнестойкости, высоких теплоизолирующих свойств при воздействии высоких температур. Огнезащитная композиция для покрытия, включающая связующее - акриловую дисперсию и смолу карбамидоформальдегидную КФ-Ж, окислитель - графит окисленный, карбонизатор - пентаэритрит и Na-карбоксиметилцеллюлозу, наполнитель - диоксид титана и карбонат кальция, отвердитель - мочевину и воду, композиция в качестве связующего содержит 50%-ную акриловую дисперсию на основе сополимера бутилакрилата, метилметакрилата и метакриловой кислоты в соотношении 47:52:1, а в качестве наполнителя содержит нить стеклянную рубленую при определенном соотношении компонентов. Достигается повышение прочности при растяжении и снижение изменения линейных размеров. 2 табл.

Огнезащитная композиция для покрытий, включающая связующее - акриловую дисперсию и смолу карбамидоформальдегидную КФ-Ж, окислитель - графит окисленный, карбонизатор - пентаэритрит и Na-карбоксиметилцеллюлозу, наполнитель - диоксид титана и карбонат кальция, отвердитель - полифосфат аммония, вспениватель - мочевину и воду, отличающаяся тем, что композиция в качестве связующего содержит 50%-ную акриловую дисперсию на основе полимера бутилакрилата, метилметакрилата и метакриловой кислоты в соотношении 47:52:1, а в качестве наполнителя дополнительно содержит нить стеклянную рубленую при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

50%-ная акриловая дисперсия на основе сополимера бутилакрилата, метилметакрилата и метакриловой кислоты в соотношении 47:52:14-12Смола карбамидоформальдегидная КФ-Ж13-17Графит окисленный5-10Пентаэритрит20-30Na-карбоксиметилцеллюлозу0,5-2,0Диоксид титана1,5-3,0Карбонат кальция0,8-3,0Нить стеклянная рубленая0,5-5,0Полифосфат аммония23-30Мочевина2,5-5,0Вода10-30