Огнезащитный состав для древесных конструкций и изделий

Изобретение предназначено для нанесения покрытий на поверхность деревянных изделий и конструкций с целью повышения огнестойкости, защиты от огня и предотвращения распространения пламени по поверхности конструкций. Огнезащитный состав для пропитки древесины содержит органический галогенсодержащий продукт и растворитель (хлороформ). В качестве галогенсодержащего продукта состав содержит бромированный 4-винилциклогексен с содержанием 70-80% брома. Бромированный 4-винилциклогексен получен бромированием 4-винилциклогексена в хлороформе с последующей отгонкой непрореагировавших мономеров, хлороформа и последующим их возвратом в технологический процесс. Полученный продукт наносят на поверхность в количестве 80-120 г/м². Огнезащитный состав позволяет эффективно защитить древесные изделия от распространения пламени, утилизировать побочные продукты нефтехимии и снизить загрязнение окружающей среды. 2 табл., 4 пр.

 

Изобретение предназначено для нанесения на поверхность деревянных изделий и конструкций с целью повышения огнестойкости, защиты от огня и предотвращения распространения пламени по поверхности конструкций.

В настоящее время рынок антипирирующих составов обогащен разнообразием существующих материалов, средств и способов повышения степени огнезащиты деревянных изделий. Таким образом, в виду большого спроса на средства защиты от огня с каждым годом появляются новые предложения. Поэтому получение недорогих и эффективных огнезащитных составов является актуальным.

Известен способ получения огнезащитного покрытия на основе перхлорвиниловой смолы, органического растворителя в сочетании со вспенивающим наполнителем. В качестве растворителя используется смесь бутилацетата и ацетона в соотношении 1:1, в качестве вспенивающего наполнителя - фосфорборазотсодержащий олигомер, предварительно полученный в результате взаимодействия бората метилфосфита, эпоксидной смолы ЭД-20 и анилина в массовом соотношении 2,5:1:2,5 в количестве 2,5-7,5 мас. ч. на 100 мас. ч. покрытия, причем покрытие наносят слоем толщиной 1 мм, а сушку осуществляют в течение 2 суток. (Пат. 2507231 Россия, C09D 127/04; Опубл. 20.02.2014.).

Однако данная композиция предназначена для защиты стеклопластиков. Кроме того используемые в данном составе продукты являются дорогими и дефицитными, что отразиться на стоимости конечного огнезащитного покрытия. Недостатко является также нанесение покрытия в виде толстой пленки (1 мм), что приводит к большому расходу данного защитного покрытия.

Известна композиция, предназначенная для защитно-декоративного покрытия древесины. В состав композиции входит перхлорвиниловая смола ПСХ-ЛС, наполнитель - двуокись титана, пигмент и растворитель. В качестве растворителя используется этилацетат или дихлорметилен и ацетон (Пат. 2265633 России, C09D 127/06, C08F 14/06, C08F 114/06; Опубл. 10.12.05).

Недостатком данного способа является использование перхлорвиниловой смолы, которая является дорогим и дифицитным компонентом. Использование смешанных растворителей является нежелательным, так как приводит к потерям многокомпонентного растворителя.

Наиболее близким к изобретению (прототипом) является огнезащитная композиция для древесины (А.с. SU 1812199 A1 C09D 183/06, 5/18; Опубл. 30.04.93). Композиция содержит, мас. %: 40%-ный раствор в органическом растворителе олигометил (фенил) силоксан - 40-50; борную кислоту 15-20; оксид магния или слюды 10-20; гидроксид алюминия или окрашенные соединения меди 10-20.

Недостатком данного способа является многокомпонентность, использование дорогих продуктов - силоксана. Кроме этого данный состав необладает повышенными защитными показателями.

Технической задачей, на решение которой направлено данное изобретение является повышение огнезащитной эффективности, снижение дымообразования, препятствие распространению пламени по поверхности деревянных изделий и конструкций.

Поставленная задача достигается тем, что в огнезащитном составе для пропитки древесины содержащим органический галогенсодержащий продукт, растворитель, новым является то, что в качестве качестве галогенсодержащий продукт используют бромированный 4-винилциклогексен с содержанием 70-80% брома, получаемый бромированием 4-винилциклогексена в хлороформе, включающим отгонку непрореагировавших мономеров, хлороформа и последующим их возвратор в технологический процесс и нанесением полученного продукта на поверхность в количестве 80-120 г/м².

Предлагаемый Огнезащитный состав состоит из бромированного 4-винилциклогексена с содержанием брома 70-80% позволяет повысить огнезащитную эффективность, снизить дымообразование и распространение пламени по поверхности деревянных изделий и конструкций.

Способ осуществляется следующим образом.

В реактор загружают 4-винилциклогексен и при непрерывном перемешивании добавляют раствор брома в растворителе (хлороформе). После введения брома раствор перемешивают в течение 1-2 часов при температуре 20-25°С и проводят отгонку непрореагировавшего 4-винилциклогексена, брома и хлороформа. Отогнанные 4-винилциклогексен, бром и хлороформ и собирают в емкость, куда вводят дополнительное количество брома и полученный раствор направляют в реактор для бромирования 4-винилциклогексена. Этим приемом обеспечивается замкнутость технологического процесса, отсутствие потерь исходных реагентов и растворителя. Изменяя количество вводимого брома на бромирование 4-винилциклогексена содержание брома в получаемом продукте изменяли от 70 до 80%. Выход бромированного 4-винилциклогексена 91-96%.

Полученный состав наносится на поверхность древесины общеизвестными способами, в частности состав наносится на поверхность при помощи кисти.

Изобретение иллюстрируется примерами 1-4.

Оценка огнезащитной эффективности полученных покрытий осуществляли по ГОСТ 16363-98.

Пример 1.

Образец древесины размером 60×30×2,5 мм пропитывали бромированным 4-винилциклогексеном. Содержание брома в бромированном 4-винилциклогексене составляет 80%. Расход 120 г/м². Пропитанный образец выдерживали в течение 24 часов при температуре 25±2°С и относительной влажности воздуха 60±1%. Подготовленный образец устанавливали в портотвный прибор ПМП-1 (для контроля качества огнезащитной обработки) и подвергали воздействию пламени в течение 40 секунд. Зафиксировано, что самостоятельное горение после прекращения воздействия пламени отсутствует.

Пример 2.

Образецы древесины размером 60×30×2,5 мм пропитывали раствором бромированного 4-винилциклогексена в хлороформе. Расход бромированного 4-винилциклогексена с содержанием брома 70% составил - 112,3 г/м². Пропитанный образец выдерживали в течение 24 часов при температуре 25±2°С и относительной влажности воздуха 60±1%. Подготовленный образец устанавливали в прибор ПМП-1 и подвергали воздействию пламени в течение 40 секунд. Зафиксировано, что самостоятельное горение после прекращения воздействия пламени отсутствует.

Пример 3

Образцы древесины размером 60×30×2,5 мм пропитывали раствором бромированного 4-винилциклогексена в хлороформе. Расход бромированного 4-винилциклогексена с содержанием брома 50% составил -103,6 г/м². Пропитанный образец выдерживали в течение 24 часов при температуре 25±2°С и относительной влажности воздуха 60±1%. Подготовленный образец устанавливали в прибор ПМП-1 и подвергали воздействию пламени в течение 40 секунд. Зафиксировано, что самостоятельное горение после прекращения воздействия пламени отсутствует.

Пример 4

Образцы древесины размером 60×30×2,5 мм пропитывали раствором бромированного 4-винилциклогексена в хлороформе. Расход бромированного 4-винилциклогексена с содержанием брома 25% составил - 90 г/м². Пропитанный образец выдерживали в течение 24 часов при температуре 25±2°С и относительной влажности воздуха 60±1%. Подготовленный образец устанавливали в прибор ПМП-1 и подвергали воздействию пламени в течение 40 секунд. Зафиксировано, что самостоятельное горение после прекращения воздействия пламени отсутствует.

В результате пропитки бромированным 4-винилциклогексеном (содержание брома 75-80%) образцы древесины относятся к I группе огнезащитной эффективности (см. таблицу 1).

С целью установления влияния содержания антипирирующего состава на основе бромированного 4-винилциклогексена в древесине его разбавляли хлороформом. Испытаний огнезащитной эффективности, представленные в таблице 2, и показывают, что после удаления источника горения потеря массы изменяется 5,4-12,07% в зависимости от содержания разбавителя -растворитель хлороформ.

Разбавление антипирирующего состава хлороформом позволяет снизить расход антипирена и сохранить его огнезащитные свойства.

Оценка огнезащитной эффективности состава показала превышение показателей пожарной опасности по сравнению с прототипов в 2-4 раза.

Использование предложенного способа получения антипирирующего состава позволяет обеспечить огнезащиту древесным конструкциям. Кроме этого, как видно из таблицы 2, у случае разбавления антипирирующего состава до 50%-тов огнезащитные свойства остаются в нормативных пределах и способствует удешевлению продукта.

Примечание: БВЦГ - бронированный 4-винилциклогексен

Огнезащитный состав для пропитки древесины, содержащий органический галогенсодержащий продукт, растворитель, отличающийся тем, что в качестве галогенсодержащего продукта используют бромированный 4-винилциклогексен с содержанием 70-80% брома, получаемый бромированием 4-винилциклогексена в хлороформе с последующей отгонкой непрореагировавших мономеров, хлороформа и последующим их возвратом в технологический процесс, с нанесением полученного продукта на поверхность в количестве 80-120 г/м².