Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Полимерная композиция для огнезащитного вспенивающего покрытия, включающая однокомпонентный клей на основе хлоропренового каучука, аммофос и вспенивающую добавку, отличающаяся тем, что в качестве вспенивающей добавки она содержит смесь гексаметилентетрамина с гидрооксидом магния при массовом соотношении (50-70):(30-40), при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Однокомпонентный клей на основе хлоропренового каучука

100-150

Аммофос

30-50

Вспенивающая добавка

80-110

2. Полимерная композиция по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит пластификатор - хлорпарафин в количестве не более 7 мас.ч.

3. Полимерная композиция пп.1-2, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит матирующий агент - белую сажу в количестве 3-5 мас.ч.

4. Полимерная композиция по пп.1-3, отличающая тем, что она дополнительно содержит неорганический пигмент в количестве 0,5-2,0 мас.ч.

Текст

Смотреть все

Изобретение относится к лакокрасочной промышленности, в частности, к полимерным композициям, которые могут быть использованы для различных конструкций с целью защиты их от действия открытого пламени и высокотемпературных тепловых потоков, а более конкретно к огнезащитному лакокрасочному покрытию. Известна композиция для покрытия вспенивающегося типа (патент США 4273879 кл.521-91, 1981 г.), включающая полимерное связующее - жидкий полихлоропрен, фенолоформальдегидную смолу и вспенивающиеся наполнители, образующие при огневом воздействии негорючий теплоизолирующий пенококс,мас.ч.: Жидкий полихлоропрен Фенолоформальдегидная смола Вспенивающийся капсулированный силикат натрия Наполнитель Однако степень вспенивания композиции невысока, примерно 2-5 крат, и для повышения теплозащитных свойств требуется предварительная термообработка поверхности при температуре более 110 С. Кроме того, в состав композиции входит очень дефицитный капсулированный силикат натрия и жидкий полихлоропрен, являющийся продуктом опытного производства. Наиболее близкой по своим свойствам к описываемой композиции является полимерная композиция (прототип) для огнезащитного вспенивающегося покрытия (патент России 2103300 С 09D 111/00, С 09D 5/18), включающая,мас.ч.: Однокомпонентный клей на основе хлоропренового каучука Аммоний фосфорно-кислый двузамещенный Параформ Мочевина Данная композиция обладает хорошей огнезащитной эффективностью, степень вспенивания 8-12 крат, покрытие толщиной 1,5 мм обеспечивает защиту конструкций от нагрева до 200 С в течение 9-11 мин. Однако при воздействии открытого пламени и высокотемпературных тепловых потоков образуется рыхлый пенококс, плохо удерживающийся на нижележащих слоях покрытия,особенно при аэродинамическом воздействии. Это обстоятельство ограничивает его использование в условиях движущихся объектов, например, автотранспорт, а также приводит к более быстрому "срабатыванию" покрытия по толщине. Технической задачей настоящего изобретения является создание огнезащитного вспенивающегося покрытия с повышенной эффектив 2 ностью, пенококс которого обладал бы повышенной прочностью, более низкой теплопроводностью и хорошей адгезией к материалу покрытия. Технический результат достигается тем,что согласно изобретению, в полимерную композицию для огнезащитного вспенивающегося покрытия, включающую однокомпонентный клей на основе хлоропренового каучука, аммофос и вспенивающую добавку, в качестве вспенивающей добавки введена смесь гексаметилентетрамина с гидрооксидом магния, взятых в соотношении (50-70):(30-40) мас.ч., при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: Однокомпонентный клей на основе хлоропренового каучука Аммофос Вспенивающая добавка В качестве однокомпонентного клея можно использовать промышленные клея марок: 88 НП (на нем проводилась разработка рецептуры), 88 Н, 88-НП-35, НТ-150, 78 БЦС и др., представляющие собой 26-37% раствор хлоропренового каучука соответственной марки в смеси с бутилфенолоформальдегидной смолой в растворителе, представляющим собой смесь этилацетата с бензином (2:1). Имеющаяся в однокомпонентном клее бутилфенолформальдегидная смола содержит следы фенола, который вступает в реакцию с гексаметилентетрамином с образованием сшитой фенологексаметиленовой смолы (Энциклопедия полимеров т.3, стр.706). Это положительно сказывается на упрочнении кокса. Дополнительно в композицию целесообразно вводить пластификатор хлорпарафин в количестве 5-7 мас.ч. для повышения эластичности покрытия, аэросил (белую сажу) в качестве матирующего агента в количестве 3-5 мас.ч. А также неорганический пигмент в количестве 0,5-2,0 мас.ч. для придания покрытию необходимого колера. Композицию готовят следующим образом: предварительно смешивают и измельчают гексаметилентетрамин (уротропин) и гидрооксид магния в соотношении (50-70):(30-40) мас.ч.,затем добавляют измельченный аммофос (3050) мас.ч. После этого смесь сухих компонентов при перемешивании вводят в хлоропреновый клей. Составы композиций приведены в табл. 1. Нанесение состава полученной композиции может быть осуществлено любым известным способом для лакокрасочных покрытий: вручную, кистью, окунанием, распылением механизированным способом. Полимерное огнезащитное покрытие на основе предлагаемой композиции имеет следующие физико-механические свойства: 3 Относительное удлинение, % Прочность на разрыв, кгс/см Плотность, г/см 3 Температурный интервал начала вспенивания, С Все компоненты предлагаемой композиции доступные и дешевые технические продукты: аммофос-удобрение, гексаметилентетрамин(уротропин-технический), клей на основе хлоропренового каучука является не дефицитным,гидрооксид магния - распространенное неорганическое соединение. Небольшое число входящих в композицию компонентов по сравнению с прототипом дает преимущество по стоимости и упрощению технологического процесса изготовления. Пример 1. 4,5 г измельченной смеси гексаметилентетрамина (60 мас.ч.) и гидрооксида магния (30 мас.ч.) соединяют с 2 г измельченного аммофоса (40 мас.ч.) и при перемешивании вводят в 5 г хлоропренового клея (100 мас.ч.). Полученную композицию наносят равномерно на резиновую подложку с закрепленной термопарой и выдерживают при комнатной температуре 24 ч. Эффективность покрытия оценивалась при воздействии открытого пламени с температурой 800 С на покрытие толщиной 1,5 мм. Результаты испытаний приведены в табл. 1. Таблица 1. Высота Время Состав композиции, мас.ч. Смесь уротропина Аммофос Хлоропре- пенококса, достижения мм 200 С, мин. с гидрооксидом новый клей магния 100 40 100 35 12 110 50 100 50 16 90 50 150 25 11 100 30 100 30 9 90 30 150 20 8 110 40 150 32 12 90 40 100 30 10 110 50 150 35 13 80 30 150 20 7 80 40 100 20 8,5 70 50 100 16 5 100 20 100 20 6 Два последних результата приведены для сравнения. Из табл. 1 видно, что время достижения температуры 200 С (условно взято за критическую) на тыльной стороне покрытия толщиной 1,5 мм при действии открытого пламени с температурой 800 С составляет 7-16 мин, высота пенококса 20-50 мм. Результаты убедительно доказывают влияние предлагаемого вспенивателя на эффективность огнезащиты. Покрытие на основе этой композиции начинает вспениваться в диапазоне температур 140-160 С, покрытие по прототипу в диапазоне 170-180 С. В табл. 2 представлены сравнительные данные огневых испытаний при температуре 4 пламени 800 С покрытий толщиной 1 мм на основе предлагаемой композиции и на основе прототипа. Таблица 2 Состав композиции, мас.ч. Время достиСмесь гексамеКлей на Паражения тилентетрамина с АммоМочеоснове ХП форм 200 С,гидрооксидом фос вина связующего мин магния 110 50 100 2,5 90 40 100 2,0 Прототип 60 100 20 40 1,5 Как видно из табл. 2 температура 200 С на подложке достигается быстрее при равных условиях в случае прототипа. Таким образом, первое поставленное условие - повышение эффективности огнезащитного покрытия на основе заявляемого изобретения выполнено. Предлагаемая полимерная композиция обладает огнезащитными свойствами более высокими, чем прототип. Сравнение пеноматериалов заявляемой композиции и прототипа показало, что по предлагаемому техническому решению образуется пеноматериал с лучшей адгезией, прочностью и с более низкой теплопроводностью. В связи с отсутствием нормированных методик по количественной оценке теплопроводности и физикомеханических свойств образующегося пеноматериала, нами была проведена качественная оценка этих параметров. О теплопроводности пенококса судили по температуре с тыльной стороны покрытия при нанесении одинаковой толщины покрытия 1 мм. По сути это является косвенной оценкой теплопроводности образующегося пенококса, т.к. вклад в защитные свойства пеноматериала вносит его низкая теплопроводность. По данным элементарного анализа было установлено, что в коксе, полученном по предлагаемому решению, сохраняется магний. Очевидно магний находится в виде термостабильных фосфатов магния. Для косвенной оценки физикомеханических свойств пеноматериала, в частности, прочностных и адгезионных в совокупности, нами были проведены испытания по аэродинамическому уносу. Пеноматериал по предлагаемой композиции и прототипу получили при воздействии в течение 4 мин пламени с температурой 800 С. Исходная толщина обоих покрытий была 2,0 мм. Затем, после предварительного взвешивания, на пенококс направляли воздушный поток в течение 10 мин:- расстояние от сопла воздуховода до образца -10 см;- давление воздушного потока - 0,12 кгс/см 2. В результате установлено, что потеря массы (в % от исходной) в условиях аэродинамического уноса пеноматериала по прототипу соста 5 вила - 60,3%, для предлагаемой композиции 39,7%. Таким образом, косвенная оценка прочности пеноматериала по данным потери массы в условиях аэродинамического уноса показала,что повышение адгезионной прочности пеноматериала выше у заявляемой композиции. Кроме того, нами была сделана попытка оценить прочность коксов при нагружении одинаковых по размеру образцов с высотой пены 25-27 мм. Оказалось, что при нагрузке 200 г пенококс, полученный по прототипу разрушается, в то время кокс пеноматериала заявляемой композиции остается целой, без трещин. Таким образом, вышеприведенные данные доказывают, что пенококс покрытия по заявляемой композиции имеет более высокие адгезионные и прочностные свойства и обладает более низкой теплопроводностью, что обуславливает его более высокую эффективность. Пример 2. В состав полимерной композиции, аналогичной примеру 1, дополнительно вводят пластификатор - хлорпарафин. Изменения свойств покрытия в зависимости от введенного пластификатора приведены в табл. 3. Таблица 3 Компоненты композиции Основная композиция То же с добавкой 5 мас.ч. пластификатора То же с добавкой 7 мас.ч. пластификатора То же с добавкой 8 мас.ч. пластификатора 6 Пример 4. В состав композиции, полученной по примеру 1, дополнительно вводят окрашивающий агент, например, черную сажу в количестве 0,52,0 мас.ч. Результаты исследований приведены в табл. 5. Таблица 5 Компоненты композиции Относительное удлинение при растяжении, % Основная композиция То же с добавкой 0,5 мас.ч. сажи То же с добавкой 2,0 мас.ч. сажи Введение пигмента более 2,0 мас.ч. нецелесообразно, т.к. визуально не сказывается на насыщенности цвета, но заметно ухудшает эластичность покрытия. Таким образом, предлагаемая композиция по сравнению с прототипом обладает пониженной температурой начала вспенивания - 140160 С, что дает возможность уменьшить толщину покрытия до 2,0-2,5 мм и обеспечить защиту более длительное время (более 20 мин),пенококс обладает улучшенными прочностными и адгезионными свойствами, позволяющими применять покрытие в условиях аэродинамического воздействия. Кроме этого, покрытие на основе предлагаемой композиции можно наносить на вертикальные поверхности, благодаря наличию матирующего агента. Разрушающее напряжение при растяжении,кгс/см 2 60-65 Относительное удлинение при растяжении, % 1. Полимерная композиция для огнезащитного вспенивающего покрытия, включающая однокомпонентный клей на основе хлоропренового каучука, аммофос и вспенивающую добавку, отличающаяся тем, что в качестве вспенивающей добавки она содержит смесь гексаметилентетрамина с гидрооксидом магния при массовом соотношении (50-70):(30-40), при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: Из таблицы видно, что при введении хлорпарафина более 7 мас.ч. значительно ухудшаются прочностные характеристики покрытия. Пример 3. В состав композиции, полученной по примеру 1, дополнительно вводят матирующий агент - белую сажу в количестве 3-5 мас.ч. Результаты исследований стекаемости композиции с вертикальной поверхности представлены в табл. 4. Таблица 4 Компоненты композиции Основная композиция То же с 3 мас.ч. белой сажи То же с 5 мас.ч. белой сажи Стекание массы через 60 мин после нанесения на поверхность, мм 40-45 10-12 5-8 Введение белой сажи более 5 мас.ч. не целесообразно, т.к. это увеличивает % наполнения композиции и уменьшает эластичность покрытия. Однокомпонентный клей на основе хлоропренового каучука Аммофос Вспенивающая добавка 2. Полимерная композиция по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит пластификатор - хлорпарафин в количестве не более 7 мас.ч. 3. Полимерная композиция пп.1-2, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит матирующий агент - белую сажу в количестве 35 мас.ч. 4. Полимерная композиция по пп.1-3, отличающая тем, что она дополнительно содержит неорганический пигмент в количестве 0,5-2,0 мас.ч.

МПК / Метки

МПК: C09D 5/18, C09D 111/00

Метки: покрытия, вспенивающегося, огнезащитного, полимерная, композиция

Код ссылки

<a href="http://easpatents.com/4-2144-polimernaya-kompoziciya-dlya-ognezashhitnogo-vspenivayushhegosya-pokrytiya.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Полимерная композиция для огнезащитного вспенивающегося покрытия</a>

Похожие патенты