Огнезащитная вспучивающаяся краска

 

Изобретение относится к огнезащитным лакокрасочным материалам и предназначено для использования, например, в строительстве. Огнезащитная краска включает непластифицированную полимерную дисперсию акрилового сополимера с винилверсататом, меламин, пентаэритрит, низкомолекулярную акриловую дисперсию, натрийкарбоксиметилцеллюлозу, производные изотиазолона, двуокись титана, полифосфат аммония, пеногаситель, 2,3,4-триметил-1,3-пентадиолмоноизобутират, бутилцеллозольв, пластификатор, полифосфат натрия, воду, может содержать аэросил. Сочетание компонентов в определенном соотношении позволяет получить краску с высокой водостойкостью и огнезащитными свойствами. 1 з. п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к лакокрасочным материалам, а именно к огнезащитным водоэмульсионным краскам для покрытия, и может быть использовано для внутренних и наружных работ по дереву, штукатурке, пенополиуретану, бетону, картону и металлоконструкциям в строительстве, авиации, железнодорожном транспорте и в других областях, где требуется защита поверхностей таких изделий от огня.

Огнезащитные покрытия оказывают огнезащитное действие при защите легкосгораемых поверхностей (дерево, картон) и теплоизолирующее действие при защите металла и других трудносгораемых поверхностей в целях повышения предела их огнестойкости при возникновении пожара. Принцип защитного действия большинства покрытий состоит в уменьшении глубины и скорости прогрева защищаемой поверхности.

Решающим фактором, определяющим эффективность огнезащитного действия покрытия, является их теплоизолирующая способность, которая во многом зависит от толщины покрытия.

Однако чрезмерное увеличение толщины покрытия может отрицательно влиять на его эксплуатационные свойства. С этой точки зрения наиболее перспективными являются огнезащитные вспучивающиеся покрытия, имеющие сравнительно небольшую толщину, которая значительно увеличивается в условиях пожара при высокотемпературных воздействиях.

Известен огнезащитный вспучивающийся состав для покрытия на основе водорастворимой мочевино-формальдегидной смолы в качестве связующего, включающий полифосфат аммония, дициандиамид, пентаэритрит, каолин, стекловолокно и воду (RU 2028348, 1995).

Однако, приготовление такого состава необходимо осуществлять непосредственно перед нанесением покрытия, что нетехнологично, а наличие дициандиамида, выделяющего при горении токсичные вещества, делает состав токсичным и ухудшает экологию.

Наиболее близкой к предлагаемой является огнезащитная вспучивающаяся краска, включающая в мас.%: водную акриловую дисперсию или смесь ее с гомо- или сополимерной винилацетатной дисперсией - 31,0-37,0, полифосфат аммония - 17,0-23,0, пентаэрит - 9,0-13,0, двуокись титана - 1,0-3,0, тальк или микротальк - 5,0-8,5, анионоактивное и/или неионогенное поверхностно-активное вещество - 0,2-0,3, коалесцирующую добавку - 1,7-1,85, загуститель на основе эфиров целлюлозы - 0,1-0,2, пеногаситель - 0,3-0,4, тетраборат натрия - 0-0,1, вода - остальное [пат. RU 2174527 С1, опубликован 10.10.2001]. Однако она имеет недостаточные водостойкость и огнезащитные свойства.

Технической задачей заявленного изобретения является улучшение водостойкости и огнезащитных свойств, что позволяет широко использовать его в строительстве как для наружных, так и для внутренних работ по дереву, по металлу и по штукатурке.

Данная техническая задача решается тем, что огнезащитная вспучивающаяся краска, включающая водную акриловую дисперсию, эфирцеллюлозный загуститель, анионактивное поверхностно-активное вещество, пентаэритрит, полифосфат аммония, двуокись титана, силиконовый пеногаситель, консервант, коалесцирующую добавку, воду, дополнительно содержит хлорпарафин или фосфатный пластификатор, меламин и дисперсию низкомолекулярного акрилового полимера, в качестве водной акриловой дисперсии - непластифицированную полимерную дисперсию акрилового сополимера с винилверсататом, в качестве коалесцирующей добавки - смесь 2,2,4-триметил-1,3 пентадиолмоноизобутирата с бутилцеллозольвом, в качестве эфирцеллюлозного загустителя - натрийкарбоксиметилцеллюлозу, а в качестве консервирующей добавки - производные изотиазолона, в качестве анионактивного поверхностно-активного вещества - полифосфат натрия, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Непластифицированная полимерная дисперсия акрилового сополимера с винилверсататом - 18,0-22,0 Пентаэритрит - 8,0-15,0 Полифосфат аммония - 20,0-25,0 Полифосфат Na - 0,1-0,5 Меламин - 10,0-15,0 Дисперсия низкомолекулярного акрилового полимера - 0,1-0,5 Натрийкарбоксиметилцеллюлоза - 0,2-0,4 Производные изотиазолона - 0,1-0,3 Двуокись титана - 4,0-8,0
Силиконовый пеногаситель - 0,5-1,0
2,2,4-триметил-1,3-пентадиолмоноизобутират - 0,2-0,5
Бутилцеллозольв - 0,3-0,8
Хлорпарафин или фосфатный пластификатор - 2,0-5,0
Вода - Остальное
Краска может дополнительно содержать двуокись кремния в количестве 0,5-1,0%.

В качестве непластифицированной полимерной дисперсии акрилового сополимера с винилверсататом может быть использована любая непластифицированная дисперсия акрилового сополимера с винилверсататом, например, дисперсия Finndisp RSD 20 фирмы Forcit (Финляндия), являющаяся дисперсией блоксополимера бутилакрилата, метилакрилата, этилакрилата и винилверсатата.

В качестве дисперсии низкомолекулярного акрилового полимера применяют Полифоб TR 117, являющийся дисперсией низкомолекулярного акрилового полимера на основе этилакрилата, фирмы Union Carbide (Бельгия), Акрисол RM-5 фирмы Room and Haas и другие.

В качестве полифосфата аммония используют Exolit АР 422, 462 фирмы Clariant (Германия) или модифицированный полифосфат аммония FR Cros 484 фирмы Budenheim Iberica. S.M. (Испания), все они имеют формулу (NH₄)_n+2Р_nО_3n+1.

В качестве консервирующей добавки применяют производные изотиазолона, например, Метатин К 604, К 520 фирмы Acima (Швейцария), имеющие формулу 5-хлор-2-метил-4-изотиазолин-3-ОН; 2 метил-4 изотиазолин-3ОН; Mergal К 9N фирмы Ciba (Швейцария), имеющий формулу 5-хлор-N-метилизотиазолинон, N-метилизотиазолинон.

В качестве 2,2,4-триметил 1,3-пентадиолмоноизобутирата применяют Texanol фирмы Eastman (Англия).

В качестве пластификатора используют отечественный фосфатный пластификатор марки В (ТУ 6-06-241-92), имеющий эмпирическую формулу

хлорпарафин, например ХП-470, или импортные фосфатные пластификаторы типа триарилалкилфосфатов, например AmGard TBEP, представляющий трибутоксиэтилфосфат, фирмы Rhodia (Франция).

В качестве двуокиси кремния применяют двуокись кремния марки Силоид ЕД-3 фирмы Grace Davison (Германия).

В качестве силиконового пеногасителя используют органомодифицированный полисилоксан Tego Foamex 810 (Германия, фирма Tego), силиконовый полиэфир с твердым веществом Tego Airex 901W, силиконовый пеногаситель ПМС-200 или их смеси.

Краску готовят, например, следующим образом. В аппарат с мешалкой загружают воду, натрийкарбоксиметилцеллюлозу, полифосфат натрия, производные изотиазолона, перемешивают до однородности при температуре 40-60^oС в течение 40-60 мин. Затем туда же загружают бутилцеллозольв, хлорпарафин или фосфатный пластификатор, меламин, пентаэритрит, двуокись титана, полученную смесь измельчают в аппарате с мелющими телами или высокоскоростном смесителе, затем в полученную массу добавляют дисперсию акрилового сополимера с винилверсататом 2,2,4-триметил-1,3-пентадиолмоноизобутират, полифосфат аммония, силиконовые пеногасители, низкомолекулярную акриловую дисперсию, при необходимости, двуокись кремния.

Краску наносят кистью, валиком, распылением.

Примеры составов по изобретению приведены в таблице 1, показатели покрытий на их основе приведены в таблице 2.

Как видно из таблиц, предлагаемая краска имеет более высокие водостойкость и огнезащитные свойства, выражающиеся в увеличении кратности вспучивания и более прочном вспененном слое.

Формула изобретения

1. Огнезащитная вспучивающаяся краска, включающая в качестве связующего водную акриловую дисперсию, эфироцеллюлозный загуститель, анионактивное поверхностно-активное вещество, пентаэритрит, полифосфат аммония, двуокись титана, силиконовый пеногаситель, консервант, коалесцирующую добавку, воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит хлорпарафин или фосфатный пластификатор, меламин и дисперсию низкомолекулярного акрилового полимера, в качестве водной акриловой дисперсии - непластифицированную полимерную дисперсию акрилового сополимера с винилверсататом, в качестве коалесцирующей добавки - смесь 2,2,4-триметил 1,3-пентадиол-моноизобутират с бутилцеллозольвом, в качестве эфирцеллюлозного загустителя - натрийкарбоксиметилцеллюлозу, в качестве консерванта - производные изотиазолона, в качестве анионактивного поверхностно-активного вещества - полифосфат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Непластифицированная полимерная дисперсия акрилового сополимера с винилверсататом 18,0-22,0

Пентаэритрит 8,0-15,0

Полифосфат аммония 20,0-25,0

Полифосфат Nа 0,1-0,5

Меламин 10,0-15,0

Дисперсия низкомолекулярного

акрилового полимера 0,1-0,5

Натрийкарбоксиметилцеллюлоза 0,2-0,4

Производные изотиазолона 0,1-0,3

Двуокись титана 4,0-8,0

Силиконовый пеногаситель 0,5-1,0

2,2,4-Триметил-1,3-пентадиолмоноизобутират 0,2-0,5

Бутилцеллозольв 0,3-0,8

Хлорпарафин или фосфатный пластификатор 2,0-5,0

Вода Остальное

2. Краска по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит двуокись кремния в количестве 0,5-1,0 мас.%.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3