Состав для огнезащитного покрытия Советский патент 1977 года по МПК C09K3/28 C08L83/04 

1

Изобретение относится к составам для огнезащитного покрытия, например, для различных полимерных материалов и изделий и них,

в настоящее время существует три спо. соба снижения горючести полимерных материалов: введение в состав материала антипиреновых добавсж, замедляющих его горение; введение в структуру полимера галогенов, фосфора и др. и защита потгамер ного материала с помощью огнезащитных псжрытий.

Наиболее доступным способом являе ся последний, поскольку с его помощью можно получать материал, относящийся к группе наименее трудносгораемых.

Известно огнезащитное покрытие материалов 1 , состоящее из трех сложных композиций;

1) первая композиция:

а) 5-65% полиорганосилоксана, имеющего не менее 50% по весу Si и О в пересчете на SiOjf

в) 1-10% неорганического наполнителя;

с) 2О-7О% растворителя;

2)вторая композиция:

а) 5-55% частично гидролизованного тетраалкоксисилана; в) 1-48% SiOgJ

c)4% AtjOj;

d)1-55% неорганического пигмента;

e)суспендирующий агент;

f)О-2О% растворителя;

3)третья композиция;

а) 1-95% частично гидролизсжанного тетраалкоксисилана;

вХ 1-95% полиорганосилоксана, имеющего ме менее 50% по весу Si и О в пересчете на SiOjJ

c)0,1-39% смолистых частиц, имеющих низкий коэффициент трения;

d)1-3О% растворителя.

Указанные композиции наносят на заиАишаемый материал последовательно, причем каждый состав отверждают до нанесения следующего и затем проводят обще отверждение всех покрытий.

Получаемое псжрытие имеет ряд сущесвенных недостатков:

1) применение для покрытия полиорганосилоксана с функциональнсчггью cvicTeMbi меньше 3 из-за большого содержания углерода (около 50%) приводит к деструкции полимера при температуре 9ОО С с потерей веса более 30%, что не обеспечивает получения даже трудносгораемых композиционных материалов;

, 2) наличие остаточных алкоксигрупп в полиорганосилоксане, получаемом полимеризацией алкоксипроизводных кремния RgSi (OR )з RSi(OR) i еще в большей степени увеличивает содержание углерода в полимере;

(Нз з&10о,53-к (СНз)2$1оЗ| сНз$10 5 - $102

а . . Х-ь2Г-ьЗт-ь4п

23е 4 --ТТ-7 3

молекулярного веса 20О-5ООО и ЗО-9Ове термостойкого неорганического наполнителя

В качестве термостойкого неорганического наполнителя может быть использовано стекловолокно, асбоволокно, порошкообразнь1Й минеральный наполнитель, например каолин, микрооферы полой и сплошной структуры.

Состав наносят на поверхность зашишаемого материала любым известным методом, затем отверждают при 150-2ОО С в течение 5-ЗО ч. В случае запрессовки покрытия на защищаемый материал нанесение покрытия и отверждение его проводят одновременно.

Пример 1. На образцы ;стеклопластикй на основе эпоксидной смолы {эпсж сидированная смесь пентаэритрита и резороина, отвержденная триэтаноламином) и стекловолокна ВМ-1 методом намотки наносят состав, содержащий 20% полиметилсилсесквиоксана, полученного гидролитической поликовденсацией мётилтрихлррсилана в системе растворителей ацетон- олуол, и 80% стекловолокнистого наполнителя. Полученный образец подвергают термической обработке при 200 С в течение 5 ч. Кроме того, готовят образцы на основе указанной эпсжсидной смолы с покрытием полиметилсилсесивиоксаном, не содержащим наполнителя.

Огнезащитную эффективность покрытия оценивают по мето.цу керамической трубы в соответствии с ГОСТ 16363-70.

Результаты испытаний показывают, что защищенный материал не горит,в то время как материал на основе той же эпоксидной смолы без защитного покрытия сгорает,так как после удаления источника под3)обязательная многокомпокентност, каждого из составов, используемых для покрытия;

4)сложность осуществления способа нанесения трехслойного покрытия.

Цель изобретения - разработка состава для огнезащитного покрытия, негорючего и неразрушающегося в условиях пожара, а также не выделяющего токсичных продуктов деструкции. Поставленная цель достигнута за счет того, что состав содержит 10-70 вес.% полиметилсилоксана обшей формулы:

К+ t+/n-«-a

жигания он горит самостоятельно и потерн веса в этом случае составляют 27,2%. Образцы с лаковым покрытием, не содержащим наполнителя, теряют в весе 14,13%, что можно объяснить тем, что под действием огневой нагрузки лаковое покрытие растрескивается и теряет огнезащитные свойства, в результате чего происходит деструкция защищаемого эпоксидного стеклопластика.

Пример 2, Состав готовят аналогично примеру 1, причем в качестве, наполнителя используют асбсжопокно. Содержание полиметилсилсесквиОксана в пок-, рытии толщиной 3 мм составляет 10%, а содержание наполнителя - 90%.

После испытания по ГОСТ 16363-70 потери веса образце 0,О581%,горенияи тления не наблюдаются, что свидетельс- вует об огнезащитной эффективности покрытия.

Пример 3. На образцы стеклопластика на основе эпоксидной смолы и стекловолокна наносят покрытие толщиной 3 мм в виде смеси 7О% полиметилсилсесквисяссана и 30% каолина, после чего образцы подвергают термической обработке цри температуре 2ОО С в течение 5ч.

После испытания по ЮСТ 16363-70 потери веса образцов 0,0738%, горения и тления не наблюдаются, что свидетельствует об огнезащитной эффективности покрытия.

Пример 4. На образцы стеклопластика на оснсже эпоксидной смолы и , стекловолокна наносят покрытие толщиной 3 мм, содержащее 35% полиметилсилсесквиоксана и 65% наполнителя, причем наполиитепь с(х;тонт из ст1)кловолок 1а (85% и каолина (15%). Образцы подвергают термической обработка ирн температуре 2ОО в течение 5 ч. После испытания по ГОСТ 16363-70 потери веса образцов 0,0367%, горения и тления не наблюданугся, что свидетельству ет об огнезащитной эффективности покрытия. Пример 5. На образцы стеклопластика на основе эпоксидной смолы и стекловолокна наносят покрытие толщиной 3 мм, содержащее 30% полйметилсипсесквиоксана и 70% наполнителя, причем наполнитель содержит стекловолокно (73%) каолин (20%) и глину КИЛ (7%),после чего образцы подвергают термической обработке при температуре 20О С в течение 5 ч, После испытания по ГОСТ 16363-70. потери веса образцов 0,0421%, горения и тления не наблюдаются, что свидетельству ет об огнезащитной эф(ктивности покрытия. Кроме того, бь(ла проверена способность покрытия распространять пламя по поверхности по методу радиационной панели. Результаты испытаний показали, что огнезащитное покрытие, полученное на ос-

(Н5)з$10о,53, (СНз 2$1о} .5}ж

ide 4

молекулярного веса 20О-5ООО при следующем соотнощении компонентов (в вес.%); Полиметилсилоксан1О-7О

НаполнительSO i Q

K+2t-«-3/n-b4n

К+ t4m-«-n

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США № 3562ОО7 кл. 117-218, 1971. 2: нове предложенного с .ютава, явля(.Т1:я ir распространяюшим пламя (индекс fiaciip-.-vстранения пламени t 0), а образцы DIM огнезащитного покрытия хороню раси.1(х:т раняют пламя (i 22,5). Таким образом, благодаря использопаНИ.Ю предложенного состава для огнезащитного псжрытия можно получить пол11ь)ерные материалы, обладающие цополнительным ценным свойством - негорючестью при сохранении всех других свойств; кроме того, в этом случае исключается необходимость замены огнезащитного покрытия после устранения пламени, поскольку оно не разрущается под действием огневой нагрузки. Положительным качеством предложении и состава является также отсутствие токсичных продуктов деструкции. Формула изобретения Состав для огнезащитного покрытия на основе полиорганосилоксана и термостойкого неорганического наполнителя, о т л ичающийся тем, что, с целью полу чения негорючего, неразрушающегося в условиях пожара покрытия, в качестве полиорганосилоксана он содержит полиметилсилоксан общей формулы ;