КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ОГНЕБИОЗАЩИТНОЙ ПРОПИТКИ ДРЕВЕСИНЫ Российский патент 2015 года по МПК B27K3/52 C09D5/14 C09K21/04 B27K3/20 

Изобретение относиться к области промышленности строительных материалов и предназначено для огнебиозащитной пропитки древесины и древесных плиточных материалов.

В настоящее время в РФ и за рубежом широкое распространение получил метод пропитки древесины и древесных материалов огнебиозащитными составами.

Известен трудновымываемый водорастворимый антисептик «Биодекор», предназначенный для защиты от дереворазрушающих грибов деревянных конструкций, соответствующий ТУ 5362-016002495282-96 (ТОО «Сколт», г.Москва, тел. (095) 1747375). Недостатком указанного состава является то, что он не обладает огнезащитными свойствами.

Известна композиция для огнезащитной пропитки древесины, включающая (в вес. %) мочевину - 26,65, диаммонийфосфат - 13,35 и воду - 60, (С.И. Таубкин. Основы огнезащиты целлюлозных материалов. - М., 1960 г., стр.272). Недостатком указанной композиции является относительно высокая вымываемость, а также сравнительно низкие огнезащитные свойства и биостойкость.

Наиболее близким техническим решением является композиция для огнезащитной пропитки древесины, включающая (в вес. г): ортофосфорную кислоту 0,8-1,2 и мочевину 0,9-1,5 (в пересчете на вес. %: ортофосфорную кислоту 36-54 и мочевину 40-68) (Авт.свид. СССР №517491, заявл. 21.02.75, опублик. 1976 г. Б.и. №22). Недостатком указанной композиции является относительно высокая вымываемость и влагопоглощение, а также сравнительно низкие огнезащитные свойства и биостойкость.

Целью изобретения является снижение вымываемости и влагопоглощения, а также повышение огнезащитных свойств и биостойкости композиции.

Эта цель достигается тем, что композиция для огнебиозащитной пропитки древесины, включающая фосфатные и аминосодержащие соединения, содержит в качестве фосфатного соединения кальцийцинкфосфатнитратное связующее и дополнительно диаммоний фосфат и фторид щелочного металла или аммония при следующем соотношении компонентов в вес. %:

- кальцийцинкфосфатнитратное связующее 20-50 - аминосодержащее соединение 4-20 - диаммонийфосфат 2-18 - фторид щелочного металла или аммония 2-6 - вода остальное

С целью ускорения проникновения состава в толщу древесины состав может дополнительно содержать поверхностно-активное вещество в количестве 0,25-1,5%. Для придания окраски поверхности древесины при сохранении прочих свойств в состав композиции вводятся колеровочные пасты в количестве 0,3-5%.

В настоящее время кальцийцинкфосфатнитратные связующее выпускается Буйским химическим заводом согласно ТУ 113-12-45-05-88 под названием «фосфатное связующее ФС-3».

По физико-химическим показателям «фосфатное связующее ФС-3» должно соответствовать следующим нормам:

1. Внешний вид - вязкая жидкость без механических включений   2. Массовая доля фосфора в пересчете на P₂O₅, % в пределах 25-31 3. Массовая доля цинка в пересчете на ZnO,% в пределах 6-8 4. Массовая доля кальция в пересчете на CaO, % в пределах 0,7-1,1 5. Массовая доля нитратов в пересчете на NO₃, % в пределах 10,5-12,5 6. рН, не более 2 7. Плотность, г/см³, в пределах 1,46-1,50

Использование кальцийцинкфосфатнитратного связующего в сочетании с аминосодержащим соединением, диаммонийфосфатом, фторидом щелочного металла или аммония позволяет получить пропиточный состав с низкой вымываемостью, влагопоглощением, высокими огнезащитными свойствами и биостойкостью. Введение колеровочных паст обеспечивает получение поверхности древесины заданного цвета при сохранении ее прочих свойств.

Уменьшение содержания кальцийцинкфосфатнитратного связующего менее 20% вызывает кристаллизацию композиции, а увеличение содержания свыше 50% способствует увеличению вымываемости и влагопоглощения пропиточного состава.

Уменьшение содержания аминосодержащего соединения менее 4% вызывает повышение вымываемости состава и влагопоглощения композиции, а также снижение ее огнезащитных свойств, а увеличение содержания свыше 20% вызывает кристаллизацию состава.

Уменьшение содержания диаммонийфосфата менее 2% вызывает снижение огнезащитных свойств, а увеличение содержания свыше 18% вызывает ее кристаллизацию и выпадение осадка.

Уменьшение содержания фторида щелочного металла или аммония менее 2% вызывает снижение биостойкости композиции, а увеличение содержания свыше 6% нецелесообразно, так как не изменяет достигнутого уровня биостойкости.

Уменьшение содержания поверхностно активных веществ менее 0,25% уменьшает скорость пропитки, а повышение содержания свыше 1,5% нецелесообразно, так как не изменяет достигнутого уровня пропитки.

Уменьшение содержания колеровочной пасты в композиции менее 0,25% не изменяет цвет поверхности древесины, а увеличение содержания свыше 5% нецелесообразно, так как не изменяет достигнутого эффекта.

Примеры некорректного выполнения:

Пример 1

В эмалированную емкость вводят 545 г воды, нагревают ее до температуры 60°С, а затем при перемешивании последовательно вводят 40 г мочевины, 180 г диаммонийфосфата и 20 г фторида натрия. Затем в охлажденный раствор вводится кальцийцинкфосфатнитратное связующее в количестве 200 г. Перед употреблением в раствор вводится поверхностно-активное вещество (оксиэтилированный алкилфенол ОП-10) в количестве 15 г.

Пример 2

Аналогично примеру 1, только в состав дополнительно вводиться колеровочная паста в количестве 5 г. Изменение содержания компонентов дано в примерах (см. табл.1) Полученные результаты представлены в таблице 2.

Полученные данные свидетельствует о том, что использование кальцийцинкфосфатнитратного связующего, содержащего фосфаты, окись цинка, окись кальция и нитраты в сочетании с аминосодержащим соединением, диаммонийфосфатом, а также фторидом щелочного металла или аммония, обеспечивает получение пропиточного состава с низкой вымываемостью и влагопоглощением, а также высокими огнезащитными и бактерицидными свойствами. Введение поверхностно активного вещества и колеровочных паст не изменяет существа изобретения. Предполагается внедрение композиции для огнебиозащитной пропитки древесины и древесных плиточных материалов.

Таблица 1 Компоненты композиции Прототип Содержание компонентов, вес, % 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 1. Ортофосфориая кислота 45                                       2. Кальциицинкфосфатнитратное связующее - 20 20 20 38 38 38 50 50 51 19 50 38 38 38 38 38 38 38 38 3. Аминосодержащее соединение: Мочевина 55 4     7     20     7 7 3 21 7 7 7 7 7 7 Тиомочевина -   4     7     20                       Дициандиамид -     4     7     20                     4. Диаммонийфосфат   18 18 18 10 10 10 2 2 2 10 10 10 10 19 1 10 10 10 10 5. Фторид щелочного металла или аммония: Фторид натрия - 2     4     6     4 4 4 4 4 4 1 7 4 4 Фторид калия - - 2 - - 4 - - 6 - - - - - - - -     „ Фторид аммония - . . 2 . . 4 . . 6 . . .               6. Поверхностно-активное вещество: ОП-7 или ОП-10 - 1,5     0,6       0,25 0,25 0,25 0.6             0,6 0,15 7. Колеровочная паста -   5   3       0,3 0,30 0,3 3             6 0,20 8. Вода - 54,5 51 56 37,4 41 41 22 21,45 20,45 59,45 25,4 45 27 32 50 44 38 34,4 40,65

Изобретение относится к области промышленности строительных материалов и предназначено для поверхностной огнебиозащитной пропитки древесины и древесных плиточных материалов. Композиция для огнебиозащитной пропитки древесины содержит фосфатное соединение, в качестве которого используется кальцийцинкфосфатнитратное связующее, содержащее 25-31% фосфора (в пересчете на Р₂О₅₎, 6-8% цинка (в пересчете на ZnO), 0,7 - 1,1% кальция (в пересчете на СаО), 10,5-12,5% нитратов (в пересчете на NO₃), аминосодержащее соединение, диаммонийфосфат, фторид щелочного металла или аммония, поверхностно-активное вещество, колеровочную пасту и воду. Изобретение позволяет повысить огнезащитные свойства, биостойкость древесины и древесных плиточных материалов, а также снизить вымываемость и влагопоглощение. 2 табл., 2 пр.

Композиция для огнебиозащитной пропитки древесины, включающая фосфатное и аминосодержащее соединение, диаммонийфосфат, фторид щелочного металла или аммония, поверхностно-активное вещество и воду, отличающаяся тем, что в качестве фосфатного соединения она содержит кальцийцинкфосфатнитратное связующее, содержащее 25-31% фосфора (в пересчете на Р₂О₅₎, 6-8% цинка (в пересчете на ZnO), 0,7 - 1,1% кальция (в пересчете на СаО), 10,5-12,5 % нитратов (в пересчете на NO₃) и колеровочную пасту при следующем соотношении компонентов, в масс.%:
Кальцийцинкфосфатнитратное связующее 20-50 Аминосодержащее соединение 4-20 Диаммонийфосфат 2-18 Фторид щелочного металла или аммония 2-6 Поверхностно-активное вещество 0,25-1,5 Колеровочная паста 0,3-5 Вода остальное