Огнестойкая композиция Российский патент 2019 года по МПК C08L63/00 C08L63/02 C08K13/02 C08K3/16 C08K3/22 C08K3/36 C09K21/12 

Описание патента на изобретение RU2688622C1

Изобретение находит применение при разработке огнестойких, агрессивостойких, электроизоляционных материалов на основе эпоксидных олигомеров, применяемых в радиоэлектронике и компьютерной технике.

Известна композиция для создания защитных покрытий имеющих повышенную деформационную стойкость и пониженную горючесть, включающая эпоксидную диановую смолу, отвердитель триэтилентетрамин, минеральный наполнитель натрий кремнефтористый - технологический отход производства фосфорной кислоты, антипирен трифенилфосфат и пластификатор трихлорэтилфосфат [Патент RU 2648069, МПК C08L 63/02, C09D 163/02, C09D 5/18; 22.03.2018].

Однако данная композиция обладает недостаточным значением твердости по Бринелю и плохим распределением наполнителя, что сказывается на горючести покрытия.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является огнестойкая композиция, включающая эпоксидную диановую смолу, отвердитель - полиэтиленполиамин, наполнитель - сшитый полиакриламид POLYSWELL в виде гранул, предварительно набухших в 20%-ном водном растворе фосфорборсодержащего олигомера ФБО [Патент RU 2574271, МПК C08L 63/02, C08L 33/26, C08J 5/00, С09K 21/12; 10.02.2016].

Данный состав позволяет получать композиты на основе эпоксидной диановой смолы с повышенной огнестойкостью, однако увеличение количества указанного наполнителя набухшего в водном растворе, так же приводит к снижению твердости, ударной вязкости, электрической проницаемости и прочности на статический изгиб композиций. Кроме этого, эффект микровзрывов, указанный авторами, может приводить не только к затуханию и выбросу воды в зону пламени, но и к переносу пламени в результате отстреливания не затухших частиц материала.

Задачей изобретения является разработка твердой, огнестойкой композиции на основе эпоксидной смолы.

Техническим результатом является повышение огнестойкости композитов на основе эпоксидной диановой смолы при сохранении их высоких физико-механических показателей.

Поставленный технический результат достигается в огнестойкой композиции на основе эпоксидной диановой смолы, содержащей отвердитель - полиэтиленполиамин и наполнитель, при этом композиция дополнительно содержит дибутилфталат, а в качестве наполнителя содержит гидроксосиликат магния или гидроксосиликат никеля, при следующем соотношении компонентов композиции, мас. ч.:

Эпоксидная диановая смола 100 Полиэтиленполиамин 10 Гидроксосиликат 33 Дибутилфталат 10.

Сущность изобретения заключается в использовании в качестве наполнителя гидроксосиликатов, которые обеспечивают механизм защиты от действия пламени:

Сольватная вода гидратированных кристаллитов гидроксисиликата концентрируется в межкристаллитном пространстве и, при нагревании, испаряется и удаляется из зоны горения предотвращая доступ окислителей в зону горения, вызывая затухание материала.

При этом введение в композицию гидроксосиликата магния или никеля обеспечивает повышение огнестойкости эпоксидных композитов при сохранении высокого уровня физико-механических свойств композиции.

Для создания композиции использовались:

Эпоксидная диановая смола марки ЭД-20 (ГОСТ 10587-84);

Аминный отвердитель - полиэтиленполиамин (ПЭПА) (ТУ 6-02-594-85);

Пластификатор - дибутилфталат ДБФ (ГОСТ 8728-88);

Наполнитель - гидроксисиликаты магния или никеля, полученные посредством горячего (*) или холодного (**) синтеза. Синтез наполнителей проводили по методике, представленной в статье [Тужиков, О.О. Влияние температуры синтеза на структуру и свойства силикатов переходных металлов / О.О. Тужиков и др. // В.: Известия ВолгГТУ - №4 (199)-2017-75-82 с.].

Заявленный состав позволяет получать экологичные композиты на основе эпоксидной диановой смолы и гидроксосиликатов металлов с повышенной стойкостью к действию огня.

Составы полученных композиций представлены в таблице 1.

* - гиброксосиликат, полученный посредством горячего синтеза;

** - гиброксосиликат, полученный посредством холодного синтеза.

Огнестойкую композицию приготавливают в две стадии. На первой стадии в эпоксидиановую смолу в расчетных количествах вводится пластификатор и наполнитель, после чего данная система перемешивается до состояния однородности. Затем вводят отвердитель и перемешивают 5 минут и заливают в приготовленную для отверждения в форму, вакуумируют и отверждают в течение 24 часов, затем образцы термостатируют в печи при 80°С в течение 2 часов.

Результаты исследования полученных образцов и прототипа представлены в таблице 2.

Анализ ударной вязкости образцов эпоксидной смолы проводили по методу Изода в соответствии с ГОСТ 19109-84.

Определение твердости по Бринелю в соответствии с ГОСТ 9012-59.

Исследование данных композиций на статический изгиб в соответствии с ГОСТ 4648-2014 (ISO 178:2010).

Скорость распространения пламени оценивали в соответствии с ГОСТ Р 57924-2017.

Для сравнения полученных данных, по прототипу был выбран материал, обладающий лучшими характеристиками по скорости распространения пламени (пример 4 прототипа).

Из данных таблицы 2 следует, что предлагаемые материалы, по сравнению с прототипом, обладают большей стойкостью к действию пламени, сохраняя при этом высокие физико-механические характеристики.

Предлагаемые композиции проявляют большую огнестойкость по сравнению с контрольным примером. При прекращении действия пламени данные образцы не поддерживают горение и способны к самозатуханию.

Таким образом, огнестойкая композиция на основе эпоксидной диановой смолы, содержащая отвердитель - полиэтиленполиамин, наполнитель - гидроксосиликат магния или гидроксосиликат никеля и пластификатор - дибутилфталат, при заявленном соотношении компонентов обеспечивает повышение огнестойкости композитов при сохранении высоких физико-механических показателей.

Похожие патенты RU2688622C1

название год авторы номер документа
Огнестойкая теплозащитная лакокрасочная композиция 2021
  • Буравов Борис Андреевич
  • Бочкарёв Евгений Сергеевич
  • Гричишкина Назмия Хуршид-Кызы
  • Тужиков Олег Олегович
RU2777894C1
ОГНЕСТОЙКАЯ КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ ЭПОКСИДНОЙ ДИАНОВОЙ СМОЛЫ 2014
  • Каблов Виктор Федорович
  • Кейбал Наталья Александровна
  • Живаев Александр Александрович
  • Крекалева Тамара Викторовна
  • Осипова Екатерина Сергеевна
RU2590553C1
ОГНЕСТОЙКАЯ КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ ЭПОКСИДНОЙ ДИАНОВОЙ СМОЛЫ 2014
  • Каблов Виктор Федорович
  • Кейбал Наталья Александровна
  • Живаев Александр Александрович
  • Крекалева Тамара Викторовна
  • Осипова Екатерина Сергеевна
RU2590551C1
ОГНЕСТОЙКАЯ КОМПОЗИЦИЯ 2013
  • Каблов Виктор Федорович
  • Кейбал Наталья Александровна
  • Живаев Александр Александрович
  • Крекалева Тамара Викторовна
  • Степанова Анастасия Геннадьевна
RU2540648C1
ОГНЕСТОЙКАЯ КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ ЭПОКСИДНОЙ ДИАНОВОЙ СМОЛЫ 2014
  • Каблов Виктор Федорович
  • Кейбал Наталья Александровна
  • Живаев Александр Александрович
  • Крекалева Тамара Викторовна
  • Осипова Екатерина Сергеевна
RU2574270C1
ОГНЕСТОЙКАЯ КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ ЭПОКСИДНОЙ ДИАНОВОЙ СМОЛЫ 2014
  • Каблов Виктор Федорович
  • Кейбал Наталья Александровна
  • Живаев Александр Александрович
  • Крекалева Тамара Викторовна
  • Осипова Екатерина Сергеевна
RU2574271C1
ОГНЕЗАЩИТНАЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОКРЫТИЯ ПОЛА 2009
  • Тужиков Олег Иванович
  • Хохлова Татьяна Васильевна
  • Бондаренко Сергей Николаевич
  • Орлова Светлана Авасхановна
RU2412222C1
ЭПОКСИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ХОЛОДНОГО ОТВЕРЖДЕНИЯ 2018
  • Стрельников Владимир Николаевич
  • Сеничев Валерий Юльевич
  • Слободинюк Алексей Игоревич
  • Волкова Елена Рудольфовна
  • Макарова Марина Александровна
  • Савчук Анна Викторовна
RU2749379C2
Эпоксидная композиция 2016
  • Ушков Валентин Анатольевич
  • Бруяко Михаил Герасимович
  • Копытин Андрей Викторович
  • Торосян Дарья Викторовна
  • Ушков Максим Валентинович
  • Шувалова Елена Александровна
RU2623767C1
КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ ПОЛИФТОРИРОВАННОГО СОПОЛИМЕРА, ОТВЕРЖДАЕМАЯ ПРИ КОМНАТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ 2013
  • Емельянов Геннадий Анатольевич
  • Пурцеладзе Виталий Ираклиевич
  • Чернявский Григорий Геннадьевич
  • Родин Виктор Михайлович
  • Плотников Александр Васильевич
  • Флоря Сергей Николаевич
RU2540619C2

Реферат патента 2019 года Огнестойкая композиция

Изобретение относится к огнестойким, агрессивостойким, электроизоляционным материалам на основе эпоксидных олигомеров, применяемых в радиоэлектронике и компьютерной технике. Описана композиция на основе эпоксидной диановой смолы, содержащей отвердитель - полиэтиленполиамин и наполнитель, при этом композиция дополнительно содержит дибутилфталат, а в качестве наполнителя содержит гидроксосиликат магния или гидроксосиликат никеля, при следующем соотношении компонентов композиции, мас. ч.: эпоксидная диановая смола 100, полиэтиленполиамин 10, гидроксосиликат 33, дибутилфталат 10. Техническим результатом является повышение огнестойкости композитов на основе эпоксидной диановой смолы при сохранении их высоких физико-механических показателей. 2 табл.

Формула изобретения RU 2 688 622 C1

Огнестойкая композиция на основе эпоксидной диановой смолы, содержащая отвердитель - полиэтиленполиамин и наполнитель, отличающаяся тем, что композиция дополнительно содержит дибутилфталат, а в качестве наполнителя содержит гидроксосиликат магния или гидроксосиликат никеля, при следующем соотношении компонентов композиции, мас. ч.:

Эпоксидная диановая смола 100 Полиэтиленполиамин 10 Гидроксосиликат 33 Дибутилфталат 10

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2019 года RU2688622C1

КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ ЭПОКСИДНОЙ ДИАНОВОЙ СМОЛЫ 2017
  • Яковлев Николай Алексеевич
  • Плакунова Елена Вениаминовна
RU2648069C1
ОГНЕСТОЙКАЯ КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ ЭПОКСИДНОЙ ДИАНОВОЙ СМОЛЫ 2014
  • Каблов Виктор Федорович
  • Кейбал Наталья Александровна
  • Живаев Александр Александрович
  • Крекалева Тамара Викторовна
  • Осипова Екатерина Сергеевна
RU2574271C1
Буравов Б.А
и др
Гидроксосисликаты металлов для полимерных композиций
Устройство для закрепления лыж на раме мотоциклов и велосипедов взамен переднего колеса 1924
  • Шапошников Н.П.
SU2015A1
Сборник тезисов докладов V Международной конференции - школы по химии и физике олигомеров
Издательство: Волгоградский государственный технический университет, Волгоград, 01-06 июня 2015, с
Плуг с фрезерным барабаном для рыхления пласта 1922
  • Громов И.С.
SU125A1
О.О.Тужиков и др
Прибор для промывания газов 1922
  • Блаженнов И.В.
SU20A1
Известия ВолгГТУ, 2014, N22(149), c
Устройство для выпрямления опрокинувшихся на бок и затонувших у берега судов 1922
  • Демин В.А.
SU85A1
RU 2056444 C1, 20.03.1996
RU 2056445 C1, 20.03.1996
РЕМОНТНЫЙ СОСТАВ 2014
  • Семенов Антон Николаевич
  • Хозяин Вадим Григорьевич
  • Дрогун Алексей Валерьевич
RU2573518C1
WO 2017126654 A1, 27.07.2017.

RU 2 688 622 C1

Авторы

Буравов Борис Андреевич

Бочкарёв Евгений Сергеевич

Лавникова Ирина Владимировна

Майзель Валентин Вениаминович

Тужиков Олег Олегович

Тужиков Олег Иванович

Даты

2019-05-21Публикация

2018-12-10Подача