Огнестойкая теплозащитная композиция

Авторы патента:

Костенко Николай Васильевич (RU)

Новопольцева Оксана Михайловна (RU)

Кочетков Владимир Григорьевич (RU)

Лапина Анна Геннадьевна (RU)

Каблов Виктор Фёдорович (RU)

C09D5/18 - огнеупорные краски

Владельцы патента RU 2574277:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) (RU)

Изобретение относится к теплозащитным покрытиям для поверхностей любой формы, требующих тепловой защиты, применяемым в различных отраслях промышленности: в качестве теплозащитного покрытия (ТЗП) трубопроводов тепловых сетей, котлов и других тепловых аппаратов; для обработки зданий, сооружений и внутренних помещений с целью предотвращения больших тепловых потерь и повышения их пожаробезопасности. Огнестойкая теплозащитная композиция на основе водной дисперсии винилацетата включает диоксид титана, модифицирующую добавку и наполнитель. Композиция дополнительно содержит диспергатор - четвертичную аммонийную соль Quartamin СО-86. В качестве модифицирующей добавки - полифосфат алюминия, а в качестве наполнителя - перлит. Изобретение обеспечивает огнестойкое теплозащитное покрытие, обладающее повышенной тепло- и огнестойкостью. 2 табл.

Известно огнестойкое теплозащитное покрытие (RU 2523818, МПК C09D 5/18, C09D 5/02, В82В 3/00, опубл. 27.07.2014), включающее акриловую дисперсию, стеклянные полые микросферы, каолин, борат цинка, жидкое натриевое стекло, гидроксид кремния, диоксид титана, перлит, гидроксид алюминия, декабромдифенилоксид, пластификатор С-3, кремнефторид натрия, а также воду.

Однако данное покрытие обладает повышенным влагопоглощением, что отрицательно сказывается на прочности сцепления с металлом и бетоном.

Известно огнестойкое теплозащитное покрытие (RU 2215765, МПК C09D 161/14, C09D 5/18, C09D 127/06, C09D 163/02, опубл. 10.11.2003), включающее сополимер винилхлорида с акрилонитрилом, фенольно-фурфурольно-формальдегидную смолу, эпоксидную диановую смолу, гексаметилентетрамин в алифатическом спирте, фосфополиол, перлит, тальк, слюду, ацетон.

Недостатком данного покрытия является использование органических растворителей (ацетон, алиатический спирт), повышающих пожароопасность при изготовлении и применении композиции.

Известен способ получения теплоизоляционного и огнестойкого многослойного комбинированного полимерного покрытия (RU 2352601, МПК C09D 5/18, C09D 5/02, В32В 27/20, опубл. 20.04.2009), включающего поливинилацетатный латекс, смесь полых микросфер, ПАВ ОП-7 и Неонол АФ, диоксид титана, оксид цинка, борат цинка, полифосфат аммония и натрия, фунгицидную и биоцидную добавки и загуститель.

Однако технический результат достигается за счет использования нескольких слоев, что увеличивает трудоемкость его нанесения и существует вероятность расслоения.

Известно антикоррозионное и теплоизоляционное покрытие (RU 2304600, МПК C09D 5/02, C09D 5/08, опубл. 20.08.2007), включающее поливинилацетатный латекс, диоксид титана, литопон, тальк, мел, мумие, загуститель, полифосфат натрия, нитрит натрия, ОП-7, вода, смесь полых микросфер.

Однако данное покрытие характеризуется меньшей прочностью при разрыве, что может привести к нарушению целостности покрытия, а следовательно, и к снижению тепло - и огнестойкости покрытия в целом.

Наиболее близким по достижению технического результата является теплозащитная композиция (RU 2400506, МПК C09D 1/00, С08К 7/22, опубл. 27.09.2010), содержащая алюмокремнезоль (30-77), водную дисперсию винилацетата (6-50), полые стеклянные микросферы (12-30), вспомогательные компоненты в виде красящих пигментов, полифосфата аммония и гидросила (5-20) и двуокись титана (0-3).

Недостаток известной композиции - то, что она способна загораться при воздействии открытого пламени.

Задачей изобретения является создание композиции для теплозащитного покрытия.

Техническим результатом является огнестойкое теплозащитное покрытие, обладающее повышенной тепло- и огнестойкостью.

Поставленный технический результат достигается при использовании огнестойкой теплозащитной композиции на основе поливинилацетатной дисперсии, включающей диоксид титана, модифицирующую добавку и наполнитель, при этом композиция дополнительно содержит диспергатор - четвертичную аммонийную соль Quartamin СО-86, в качестве модифицирующей добавки - полифосфат алюминия, а в качестве наполнителя перлит при следующем соотношении компонентов, масс. %: поливинилацетатная дисперсия - 76,0; перлит - 14,0; полифосфат алюминия - 5,0; указанный диспергатор - 2,0; диоксид титана - 3,0.

В составе огнестойкой теплозащитной композиции на основе поливинилацетатной дисперсии в качестве модифицирующей добавки используют полифосфат алюминия (ГОСТ 3486-92), в качестве наполнителя - перлит (ГОСТ 30566-98), а в качестве красящих пигментов - диоксид титана (ГОСТ 9808-84). В качестве диспергатора использовали - четвертичную аммонийную соль Quartamin СО-86: диалкилдиметиламмоний хлорид, где алкил - остаток талловых кислот C₁₆-C₁₈ (пат.RU 2279450, МПК С08К 13/02, С08К 5/18, С08К 5/20, С08К 9/04, C08L 21//00, опубл. 10.07.2006). В частности, соли формул:

Составы приготовленных композиций и прототипа приведены в таблице 1.

Полифосфат алюминия в составе композиции проявляет себя эффективным пламезамедляющим антипиреном. При воздействии температуры пламени на поверхность защищаемого материала образуется полифосфорная кислота, выделяются негорючие газы и образуется пенный теплоизоляционный слой, который не допускает развития пламени. Перлит, содержащий конституционную воду, также способствует повышению тепло- и огнезащитных характеристик. Используемая в качестве диспергатора четвертичная аммонийная соль позволяет повысить качество смешения композиции, обеспечить равномерное распределение тепло- и огнезащитных компонентов, предотвратить ее расслаивание.

Свойства полученных покрытий представлены в таблице 2.

Заявленное количество перлита и полифосфата алюминия является оптимальным, так как с уменьшением их количества наблюдается снижение тепло- и огнестойкости покрытия, а увеличение их дозировки нецелесообразно, поскольку это не оказывает существенного влияния на дальнейшее улучшение комплекса свойств.

Сочетание перлита и полифосфата алюминия проявляет огнетеплозащитные характеристики по двум направлениям: при воздействии огня перлит обеспечивает протекание процесса вспучивания материала, что позволяет получить плотный кокс с равномерно распределенной мелкой пористостью, что создает эффективный теплонепроницаемый защитный слой, а полифосфат алюминия обеспечивает самозатухание с низкой плотностью дыма.

Способ получения теплозащитной композиции.

В смеситель при постоянном перемешивании вводят поливинилацетатную дисперсию, затем добавляют диспергатор диоксид титана и вводят модифицирующие добавки. Перемешивание осуществляют при комнатной температуре в течение 40-45 минут до достижения однородного состава смеси. Готовая теплозащитная композиция представляет собой однородную пастообразную массу. Состав прост в использовании, легко разбавляется водой и может быть нанесен на поверхность кистью или шпателем. В зависимости от используемого способа и инструмента нанесения композицию можно разбавлять водой, количество которой определяется необходимой для нанесения консистенцией смеси. После нанесения на поверхность и высыхания (вода испаряется) при температуре окружающей среды образуется плотное негорючее теплозащитное покрытие. Толщина готового покрытия составляет 1-3 мм.

Таким образом, применение предлагаемого огнестойкого теплозащитного покрытия на основе поливинилацетатной дисперсии позволяет получать покрытия с повышенными тепло- и огнезащитными свойствами при сохранении их физико-механических характеристик.

Огнестойкая теплозащитная композиция на основе поливинилацетатной дисперсии, включающая диоксид титана, модифицирующую добавку и наполнитель, отличающаяся тем, что композиция дополнительно содержит диспергатор четвертичную аммонийную соль Quartamin СО-86, в качестве модифицирующей добавки - полифосфат алюминия, а в качестве наполнителя - перлит при следующем соотношении компонентов, масс.%.:
Поливинилацетатная дисперсия - 76,0;
Перлит - 14,0;
Полифосфат алюминия - 5,0;
Указанный диспергатор - 2,0;
Диоксид титана - 3,0.

Изобретение относится к композициям на основе самогасящихся вспениваемых винилароматических полимеров в гранулах и к способу их получения. Композиции включают: полимерную матрицу и следующие компоненты, гомогенно заключенные в полимерную матрицу: 3-10% масс.

Композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового каучука для огнестойкого материала // 2567955

Изобретение относится к химической промышленности, точнее к композициям на основе жидких силоксановых каучуков, предназначенных для получения эластичных огнестойких полимерных покрытий.

Энергосберегающее антикорроизонное покрытие с пониженной пожарной опасностью и способ его получения // 2551363

Изобретение относится к теплоизоляционным покрытиям и может быть использовано для тепловой изоляции поверхностей различной природы и формы. Энергосберегающее антикоррозионное покрытие пониженной пожарной опасности включает наполнитель - замкнутые негорючие стеклянные полые микросферы 3М размером от 30 до 110 мкм, представляющие собой легкосыпучие порошки с насыпной плотностью 0,10-0,15 г/см3, диоксид титана, дополнительно содержит латекс марки СКД-1С, акриловые дисперсии «Акрэмос-101» и «Акрэмос-402», флуралит (нанополитетрафторэтилен), антипирены - декабромдифенилоксид и гидроксид алюминия, фунгицид - фосфат полигексаметиленгуанидина, пеногаситель BYK-037, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: латекс марки СКД-1С - 4,00-27,92, акриловая дисперсия «Акрэмос 101» - 32,00-55,20, акриловая дисперсия «Акрэмос 402» - 0,77-0,80, стеклянные полые микросферы 3М - 14,54-35,86, Флуралит (нанополитетрафторэтилен) - 1,00-6,20, декабромдифенилоксид - 4,80-7,00, гидроксид алюминия - 5,10-5,10, диоксид титана - 0,70-1,20,фосфат полигексаметиленгуанидина - 0,22-0,24, пеногаситель BYK-037 - 0,32-0,35.

Способ производства теплоизоляционного покрытия // 2545061

Изобретение относится к способу производства теплоизоляционной композиции, включающему введение в композицию жидкого стекла связующее наполнителей в виде стеклянных микросфер, углеродистых микроволокон с фибриллами, красителей.

Гранулы пенополистирола с упрочняющей оболочкой и способ их изготовления // 2542302

Изобретение относится к литейно-металлургическому производству, в частности к получению пористых литых заготовок (отливок, слитков) из металлов и сплавов с невысокой температурой плавления и легкоплавких металлов и сплавов, используемых для изготовления деталей в машиностроении и других отраслях промышленности.

Огнестойкая композиция // 2540648

Изобретение относится к области получения огнестойких композиций на основе полимерного связующего и может найти применение для производства деталей и изделий в электротехнике, радиотехнике и других отраслях промышленности.

Способ получения органического термостойкого наполнителя для термоэрозионностойкого бронепокрытия вкладного заряда смесевого твердого ракетного топлива // 2540642

Изобретение относится к ракетной технике и касается разработки способа получения органического термостойкого наполнителя для обеспечения термоэрозионной стойкости бронепокрытия.

Полимерно-каучуковая гидроизолирующая композиция пониженной пожарной опасности и способ ее получения // 2532519

Изобретение относится к полимерным строительным материалам пониженной пожарной опасности, не поддерживающим горение, применяемым для герметизации и гидроизоляции стен, кровли, фундамента, подвалов, бассейнов, резервуаров для хранения горючего на АЗС.

Композиция для получения термозащитного покрытия и термозащитное покрытие // 2529525

Группа изобретений относится к производству теплозащитных покрытий, предназначенных для теплоизоляции конструкций и оборудования, эксплуатируемых в условиях высоких температур, например трубопроводов, печей, и может найти применение в разных отраслях промышленности.

Состав для теплозащитных покрытий // 2527997

Изобретение относится к составам для получения теплозащитных покрытий, которые могут быть применены для наружной теплозащиты элементов конструкций космических аппаратов, а также в строительстве и авиационной технике.

Полиэфирная композиция // 2577284

Изобретение относится к полиэфирным композициям, используемым в качестве связующего для полимерных композиционных материалов пониженной горючести. Полиэфирная композиция включает полиэтиленгликольмалеинатфталат, ди-(1-метакрилокси-3-хлор-2-пропил)-метилфосфонат, диметакрилат триэтиленгликоля, гидропероксид изопропилбензола, 16%-ный раствор нафтената кобальта в стироле и ацетилацетонат марганца. Композиция дополнительно содержит 3-метакрилоксипропилтриметоксисилан. Изобретение обеспечивает полимерные материалы пониженной горючести с повышенной термостойкостью и адгезией к силикатным поверхностям. 2 табл., 7 пр.

Способ получения огнезащитного покрытия на поверхности горючих и негорючих материалов, микрокапсулированный агент для создания огнезащитного покрытия на поверхности горючих и негорючих материалов, способ его получения и способ создания огнезащитного вспучивающегося покрытия // 2580132

Изобретение относится к способу создания огнезащитного покрытия на поверхности горючих и негорючих материалов. Способ создания огнезащитного покрытия на поверхности включает подготовку поверхности, нанесение на нее первого слоя покрытия и перед его сушкой нанесение непосредственно на первый слой второго слоя огнезащитного покрытия в виде матрицы, содержащей микрокапсулированный агент, оболочка которого заполнена вспучивающимся веществом. Сушку покрытия производят при температуре ниже порога, при котором в веществе, заключенном в ядре микрокапсулы, происходит начало самопроизвольных химических реакций и физических процессов, приводящих к вспучиванию вещества. Микрокапсулированный агент представляет собой микрокапсулы, оболочка которых заполнена веществом, обладающим при нагревании свойствами значительного увеличения в объеме с образованием газо- и парообразных веществ, а сама оболочка выполнена однослойной. В качестве вспучивающегося вещества используют краску или порошок, обладающие вспучивающими свойствами. Техническим результатом является создание эффективного огнезащитного покрытия на поверхности горючих и негорючих материалов, позволяющего сохранить огнестойкость деревянных и металлических конструкций, кабелей и других изделий в течение длительного периода времени их эксплуатации. 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Высокотермостойкая композиция // 2592524

Изобретение относится к композиции, которая может быть применена в качестве покрытия. Композиция содержит (мас.%): полисульфид или смесь полисульфидов 10-25, эпоксидную смолу или смесь эпоксидных смол 2-20, соединение, выбранное из соединений, имеющих вторичную и/или третичную аминогруппу, и соединений, имеющих амидную группу, 2-20, полисилоксан или смесь полисилоксанов 1-10 и волокна или смесь волокон 0,5-10. Изобретение позволяет получать покрытия, которые могут защитить подложку от огненной струи более 80 мин при толщине сухой плёнки 10 мм. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 пр.

Состав для огнезащитных покрытий резин // 2602135

Изобретение относится к области получения огнезащитных покрытий на основе полимерного связующего и может найти применение в резинотехнической промышленности. Состав для огнезащитных покрытий резин включает связующее на основе хлоропренового каучука и технологическую добавку. В качестве связующего содержит композицию из полихлоропренового каучука наирита НТ, бутилфенолформальдегидной смолы 101К, тиурама, оксида цинка, оксида магния, органического растворителя, представляющего собой смесь равных массовых частей этилацетата и нефраса. В качестве технологической добавки содержит базальтовые волокна. Изобретение обеспечивает повышение огнезащитных свойств покрытия и его адгезии к резине. 2 табл.

Способ получения огнезащитной вспучивающейся композиции // 2603667

Изобретение относится к способам получения огнезащитных вспучивающихся покрытий. Способ осуществляют путем добавления в композицию, состоящую из связующего - органического раствора полимера, меламина, пентаэритрита, моноаммонийфосфата, хлорсодержащих полимерных или олигомерных продуктов: перхлорвиниловой смолы, либо сополимера винилхлорида с винилацетатом, либо омыленного сополимера винилхлорида с винилацетатом, либо хлорированного полиэтилена. Изобретение обеспечивает получение полноценного пенококсового слоя за счет улучшения газовыделения термолизующейся массы путем стабилизации моноаммонийфосфата. 14 пр.

Состав для огнезащитных покрытий резин // 2605988

Изобретение относится к области получения огнезащитных покрытий на основе полимерного связующего и может найти применение в резинотехнической промышленности. Состав для огнезащитных покрытий, включающий хлорсульфированный полиэтилен, толуол и модификатор, в качестве модификатора содержит диспергированные углеродные волокна. Техническим результатом изобретения является повышение огнезащитных свойств покрытия и его адгезии к резине. 2 табл.

Защитная композиция для деревянных строительных конструкций // 2608090

Изобретение относится к области строительства, для антикоррозийной и гидроизоляционной защиты деревянных строительных конструкций, в частности складов минеральных удобрений. Защитная композиция для деревянных строительных конструкций включает полимерное связующее и наполнитель, при этом в качестве полимерного связующего используют лак этиноль и латекс дивинилстирольный, а в качестве наполнителя порошкообразный графит литейный серебристый. Дополнительно в качестве наполнителя используют молотый доменный шлак с размером зерен 0,12-0,15 мм. Изобретение обеспечивает повышение надежности и долговечности деревянных строительных конструкций.

Огнезащитная полимерная композиция // 2612720

Изобретение относится к производству материалов, используемых для защиты объектов от огня. Полимерная композиция для огнезащитного вспенивающегося материала включает хлорсодержащий полимер (хлоропреновый каучук, поливинилхлорид, перхлорвиниловую смолу, хлорсульфированный и/или хлорированный полиолефин), пластификатор (хлорпарафин, трихлорпропилфосфат, трикрезилфосфат), в качестве вспенивающихся наполнителей - интеркалированный графит и аммонийные соли (аммоний хромовокислый, карбонат аммония, полифосфат аммония), а также смесь меламина, параформа и щавелевой кислоты, взятых в заданном соотношении. Изобретение обеспечивает полимерную композицию для изготовления огнезащитных вспенивающихся покрытий и разделительных прокладок с низкой температурой начала вспенивания (до 250°C). 7 ил., 6 пр., 1 табл.

Сырьевая смесь для получения огнезащитного покрытия // 2613515

Изобретение относится к огнезащитным покрытиям для деревянных поверхностей, эксплуатируемых в закрытых условиях. Описана сырьевая смесь для получения огнезащитного покрытия древесины, содержащая жидкое стекло, минеральный наполнитель и кремнийсодержащий компонент, в которой в качестве минерального наполнителя и кремнийсодержащего компонента она содержит черные сланцы со следующим химическим составом, мас. % SiO2 - 59,1, TiO2 - 0,95, Al2O3 - 16,55, Fe2O3 - 2,75, FeO - 4,6, CaO - 1,83, MgO - 3,15, MnO - 0,09, K2O - 2,6, Na2O - 1,45, P2O5 - 0,21, CO2 - 2,6, а в качестве связующего используется жидкое стекло из микрокремнезема с пониженной плотностью 1,25-1,3 г/см3, и дополнительно содержит пенообразователь «ПО-6», представляющий собой водный раствор триэтаноламиновых солей первичных алкилсульфатов со стабилизирующими добавками, при следующем содержании компонентов, мас. %: жидкое стекло - 73-89; пенообразователь «ПО-6» - 1-2; черные сланцы - 10-25. Технический результат: создание сырьевой смеси для получения огнезащитного покрытия высокого качества. 3 табл.

Противопригарная краска для литейных форм и стержней // 2615429

Изобретение относится к литейному производству. Противопригарная краска для литейных форм и стержней содержит цирконовый порошок, воду, пыль бигхаузную, ортофосфорную кислоту и алюмохромфосфатное связующее при следующем соотношении компонентов, мас.%: цирконовый порошок 70,0-80,0; пыль бигхаузная 2,0-4,0; ортофосфорная кислота 5,0-8,0; алюмохромфосфатное связующее 2,0-5,0; вода остальное. Изобретение позволяет повысить седиментационную устойчивость, кроющую способность, прочность к истиранию, снизить вязкость, предотвратить образование пригара на отливках. 2 табл.