способ получения огнезащитной вспучивающейся композиции
Классы МПК: | C09D5/18 огнеупорные краски C09D127/24 галогенидами C09D131/04 гомополимеры или сополимеры винилацетата C09D133/10 гомополимеры или сополимеры метакриловой кислоты |
Автор(ы): | Андреев Сергей Павлович (RU), Чернова Надежда Сергеевна (RU), Зыбина Ольга Александровна (RU), Костовская Екатерина Николаевна (RU), Варламов Александр Васильевич (RU), Мнацаканов Сурен Саркисович (RU), Карпов Александр Вадимович (RU), Куркин Никита Александрович (RU) |
Патентообладатель(и): | Региональный некоммерческий фонд поддержки и развития Петербургской науки культуры и спорта (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2010-08-24 публикация патента:
20.11.2012 |
Изобретение относится к области огнезащитных вспучивающихся материалов. Способ получения огнезащитной вспучивающейся композиции, состоящей из полимерного связующего на основе органических растворов полимеров, однозамещенного моноаммонийфосфата, пентаэритрита, меламина, диоксида титана, микроталька, пропиленгликоля и добавок для достижения цветовых характеристик и улучшения диспергируемости. Технический результат - увеличение вспучивающегося слоя огнезащитных покрытий на основе органических растворов полимеров. 9 пр.
Формула изобретения
Способ получения огнезащитной вспучивающейся композиции, состоящей из полимерного связующего, фосфата аммония, пентаэритрита, меламина, диоксида титана и добавок для достижения цветовых характеристик и улучшения диспергируемости, отличающийся тем, что в качестве полимерного связующего используют органические растворы полимеров, а в качестве фосфата аммония однозамещенный моноаммонийфосфат и дополнительно включающий микротальк и пропиленгликоль.
Описание изобретения к патенту
Сущность изобретения
Изобретение относится к области огнезащитных вспучивающихся материалов на основе полимерного связующего, соединений фосфорной кислоты, пентаэритрита и других ингредиентов, образующих при высоких температурах - пожаре - олигомеры с альдегидами и выделяющих при этом газообразные продукты, создающие пеноподобные прочные, плохо проводящие тепло структуры, называемые после карбонизации - обугливания - пенококсами.
Все известные и представительные публикации по технологии огнезащитных вспучивающихся композиций, например [1-3], рассматривают в качестве одного из обязательных ингредиентов аммонийные соли полифосфорной кислоты: полифосфаты аммония, меламина и их сочетаний. В качестве связующих могут использоваться различные полимерные пленкообразователи; предпочтение, как правило, отдается водно-дисперсионным системам, экологически чистым, адгезионно активным и легко образующим пленку в условиях положительных температур. Такие условия обычно соблюдаются при проведении строительных и ремонтных работ.
Нами установлено, что в случае использования в качестве связующего органических растворов полимеров применение полифосфатов дает результаты по вспучиванию, а следовательно, и по защитной эффективности, заметно отличающиеся в худшую сторону в сравнении с моноаммонийфосфатом. Вода в этом случае из системы полностью исключается.
Применение моноаммонийфосфатов в водных средах действительно недопустимо, поскольку способность системы к образованию полноценного пенококсового слоя через несколько дней хранения исходной композиции полностью вырождается.
В то же время применение органических растворов полимеров в случае применения эквимассовых количеств моноаммонийфосфатов вместо полифосфатов дает 15-25%-ное увеличение вспучивающегося слоя.
В огнезащитную вспучивающуюся композицию могут также вводится (могут не вводится) различные стабилизирующие добавки: пигменты - для придания нужного цвета; коалесценты - для улучшения пленкообразования; антисептики - для улучшения микрофауны и микрофлоры; наполнители - для улучшения наносимости др.
Пример 1 (контрольный).
Составили композицию и провели при комнатной температуре диспергирование в бисерной мельнице. Концентрации ингредиентов композиции в мас.% составили:
Растворитель Р-4 - 42,0
Перхлорвиниловая смола ПСХ-ЛС - 7,5
Пластификатор дибутилфталат - 7,5
Диоксид титана - 4,0
Пентаэритрит - 11,0
Меламин - 11,0
Полифосфат аммония - 17,0
Кислота ортофосфорная - 1,0
Микротальк - 1,0
Пропиленгликоль - 1,0
При получении системы с перетиром менее 60 мкм смесь выгрузили из бисерной мельницы. Полученную композицию нанесли слоем в 2,5 мм на металлическую пластинку толщиной 1,5 мм. Нанесенный слой высушили до постоянного веса. Пластинку поместили в муфельную печь при температуре 800°С на 2 минуты. Толщина вспученного карбонизированного защитного слоя составила (при испытании 5 одновременно изготовленных образцов) в среднем 40,3 мм.
Пример 2 (контрольный).
Как в примере 1, но
Растворитель Р-4 - 37,0%
Полифосфат аммония - 22,0
Толщина вспученного карбонизированного слоя составила при тех же условиях испытаниях в среднем 43,5 мм.
Пример 3.
Как в примере 1, но вместо полифосфата аммония ввели однозамещенный моноаммонийфосфат 17 мас.%.
Толщина вспученного карбонизированного слоя составила при тех же условиях испытаниях в среднем 49 мм.
Пример 4.
Как в примере 2, но вместо полифосфата аммония ввели однозамещенный моноаммонийфосфат 22 мас.%.
Толщина вспученного карбонизированного слоя составила при тех же условиях испытаниях в среднем 52 мм.
Пример 5 (контрольный).
Составили композицию, как в примере 1, но вместо растворителя Р-4 взяли растворитель 646 - 42,0%. Вместо смолы ПСХ-ЛС взяли поливинилацетат бисерный 7,5 мас.%.
Пример 6.
Как в примере 5, но вместо полифосфата аммония ввели однозамещенный моноаммонийфосфат 17 мас.%.
Толщина вспученного карбонизированного слоя составила в среднем 47 мм.
Пример 7 (контрольный).
Составили композицию, как в примере 1, но вместо растворителя Р-4 взяли растворитель толуол 646 - 42,0 мас.%. Вместо смолы ПСХ-ЛС и пластификатора дибутилфталата взяли сополимер метилметакрилата с бутилметакрилатом 12 мас.%.
Испытание провели в условиях, указанных в примере 1.
Толщина вспученного карбонизированного слоя составила 456 мм.
Пример 8.
Как в примере 7, но растворителя толуола взяли 37 мас.% и вместо полифосфата аммония ввели однозамещенный моноаммонийфосфат 22 мас.%.
Толщина вспученного карбонизированного слоя составила в среднем 52 мм.
Пример 9.
Составили композицию, как в примере 7, но вместо сополимера метилметакрилата с бутилметакрилатом взяли столько же сополимера стирола с бутилметакрилатом. Остальное - как в примере 8.
Толщина вспученного карбонизированного слоя составила в среднем 50 мм.
Экономический аспект: рыночная стоимость полифосфатов в 5-10 раз превышает таковую однозамещенных моноаммонийфосфатов.
Таким образом, предлагается способ получения огнезащитной вспучивающейся композиции, состоящей из полимерного связующего, фосфата аммония, пентаэритрита, меламина и стабилизирующих добавок, для достижения цветовых характеристик и улучшения диспергируемости, отличающийся тем, что в органорастворимых полимерных системах в композицию для повышения ее технологической и экономической эффективности вместо полифосфата аммония вводят эквимассовое количество однозамещенного моноаммонийфосфата.
Источники информации
1. Пат. РФ № 2224775 C1, 2004. Огнезащитная вспучивающаяся краска.
2. Пат. РФ № 2225423 C1, 2004. Огнезащитная вспучивающаяся краска.
3. Пат. РФ № 2174527 C1, 2001. Огнезащитная вспучивающаяся краска.
Класс C09D5/18 огнеупорные краски
Класс C09D131/04 гомополимеры или сополимеры винилацетата
Класс C09D133/10 гомополимеры или сополимеры метакриловой кислоты