Способ получения огнезащитной вспучивающейся композиции

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.

 

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.

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.