ОГНЕЗАЩИТНАЯ ВСПУЧИВАЮЩАЯСЯ КРАСКА
INTUMESCENT FIRE RETARDANT PAINT

Изобретение относится к химической промышленности, а более конкретно к огнезащитным лакокрасочным материалам, предназначенным для защиты различных конструкций и материалов, например, дерева, металлических поверхностей. И может быть использовано, например, в строительстве, авиации, железнодорожном транспорте и в других областях, в целях повышения предела огнестойкости материалов при возникновении пожара и защиты поверхностей от огня.
Известна огнезащитная вспучивающаяся краска, защищенная патентом РФ №2174527, кл. C09D 5/18, 131/04, 133/00, опубл. 2001.10.10. Огнезащитная краска представляет собой водную дисперсию на основе акриловой дисперсии или смеси ее с гомо- или сополимерной дисперсией винилацетата и содержит в качестве вспучивающих добавок смесь пентаэритрита и полифосфата аммония при соотношении их 1:1,3-2,6 соответственно, а также анионоактивные и/или неактивное поверхностно-активное вещество, пеногаситель, эфирцеллюлозный гаситель, консервирующую добавку, двуокись титана, тальк или микротальк, возможно тетраборат натрия и воду при определенных соотношениях этих компонентов. Недостатком известного состава является то, что огнезащитная краска применяется только для внутренних работ из-за низкой устойчивости к атмосферным воздействиям (дождь, снег и т.п.), невысокая степень вспучивания и вследствие этого недостаточная огнестойкость.
Наиболее близкой к заявляемой по технической сущности и достигаемому результату, выбранной в качестве прототипа, является огнезащитная вспучивающаяся краска (патент РФ №2224775, кл. МПК C09D 5/18, опубл. 27.02.2004), включающая в качестве связующего смолу или смеси смол, карбонизирующее вещество, вспенивающий агент, пигмент и наполнитель, крахмал и мочевину, в качестве катализатора пенообразователя - сернокислые соли металлов церия, марганца, меди, магния, в качестве компонента, повышающего огнестойкость, - гидроксид алюминия, в качестве диспергатора - тальк, а в качестве карбонизирующего вещества она содержит многоатомный спирт, в качестве вспенивающего агента - аммонийные соли фосфорной и полифосфорной кислот, меламин и борную кислоту, при определенных соотношениях этих компонентов, причем краска выполнена однокомпонентной или двухкомпонентной.
Недостатками известных красок является то, что все они выполнены на основе полимерных связующих в виде дисперсий. Краски, выполненные на дисперсной основе, имеют свойство замерзать при минусовых температурах, что сокращает диапазон их использования.
Задача, решаемая предлагаемым изобретением, - повышение огнезащитных свойств краски, прочности сцепления защищаемой поверхности, а также увеличение диапазона и ареала использования, уменьшение транспортных расходов, простота применения и экономичность использования.
Указанный технический результат достигается тем, что огнезащитная вспучивающаяся краска (краска интумесцентного типа) содержит полимерное связующее, карбонизирующее вещество - многоатомный спирт, вспениватель, латентный источник органической кислоты, пигменты, наполнитель, загуститель, отличающаяся тем, что в качестве полимерного связующего содержит редиспергируемое полимерное связующее при следующем соотношении компонентов, мас.%:
редиспергируемое полимерное связующее
8-12
многоатомный спирт
10-20
вспениватель
10-20
латентный источник органической кислоты
20-40
пигмент
4-7
наполнитель
8-10
загуститель
0,1-0,5
В качестве многоатомного спирта краска может содержать по меньшей мере одно вещество, выбранное из группы: крахмал, сорбит, пентаэритрит, а также их смеси.
В качестве вспенивателя содержит по меньшей мере одно вещество, выбранное из группы: меламин, карбамид или дициандиамид или их смеси.
В качестве латентного источника органической кислоты содержит фосфорные или сернокислые аммонийные соли.
В качестве пигмента содержит двуокись титана или окись цинка или их смесь.
В качестве наполнителя содержит по меньшей мере одно вещество, выбранное из группы: тальк, мел, силикат кальция, гидроксиды алюминия, гидроксиды магния или их смеси.
В качестве редиспергируемого полимерного связующего содержит сухие полимерные порошки акриловых, поливинилацетатных, акрилостироловых, винилверсататных смол или их смеси.
В качестве загустителя содержит эфиры целлюлозы.
Предлагаемое соотношение компонентов в краске является оптимальным, найдено экспериментально и обеспечивает получение материала с высокими огнезащитными свойствами. При воздействии высоких температур окрашенная поверхность вспучивается, образуя теплоизолирующую пену.
Использование редиспергируемого полимерного связующего в виде порошков позволяет получить готовый продукт - краску в порошковом (сухом) виде. Благодаря этому краска может храниться долгое время, срок годности ее практически не ограничен. Также огнезащитная краска в виде сухого порошка удобна для транспортировки ввиду отсутствия в ней дисперсии, благодаря которой дисперсные краски замерзают при минусовой температуре. С патентуемой огнезащитной краской такого замерзания в процессе транспортировки или эксплуатации не происходит. Особенно это актуально при транспортировке и эксплуатации в северные районы, при минусовых климатических температурах. В огнезащитной краске отсутствует вода или какой-либо другой растворитель - это значительно удешевляет транспортировку, а также упрощает ее, так как исключается возможность замерзания, пролития, растекания красок при транспортировке.
После получения порошковой массы готовая к употреблению краска может быть получена непосредственно на предприятии-изготовителе путем разведения ее водой. Такой способ наиболее целесообразно использовать при поставке краски потребителю, находящемуся в относительной близости от предприятия-изготовителя. Также готовая к употреблению краска может быть изготовлена самим потребителем непосредственно перед применением (двухкомпонентная). Т.е. краска в виде порошка, полученная на предприятии-изготовителе, упаковывается в пакеты либо мешки и транспортируется в таком виде потребителю. Затем перед применением потребитель в нужном количестве и соответствующих пропорциях разводит порошковую краску водой. Такой вариант дает неоспоримые преимущества при транспортировке краски на большие расстояния, а также, благодаря тому что такая краска не замерзает при минусовой температуре, - в районы с пониженными температурами, например в Северные районы или районы Крайнего Севера и пр. Также, например, при использовании дисперсных красок из тубы потребителю необходимо в течение определенного непродолжительного времени использовать всю краску из упаковки, так как, в противном случае, оставшаяся во вскрытой упаковке краска довольно быстро теряет часть своих свойств и становится непригодной к применению. В случае же с сухой краской потребитель имеет возможность взять и развести краску в таком количестве, которое необходимо для выполнения планируемого объема работ, не опасаясь, что оставшаяся в упаковке краска со временем испортится, что, в целом, приводит к экономичному использованию продукта.
В ближайшем аналоге изобретения (патент РФ №2224775, кл. МПК C09D 5/18, опубл. 27.02.2004) также предлагается изготавливать краску двухкомпонентной, но в таком случае, наряду с транспортировкой самой краски (первого компонента), требуется также транспортировка связующего, представляющего собой водную эмульсию, в которой в последующем растворяется первый компонент, также для смешения первого и второго компонентов требуется наличие диссольвера или другого оборудования для приготовления краски, что практически сводит на нет идею удешевления и упрощения транспортировки и изготовления краски. По патентуемому изобретению для изготовления двухкомпонентной краски не требуется дополнительное оборудование, первый компонент (порошкообразная краска) легко упаковывается и транспортируется, затем непосредственно перед применением растворяется в воде, что не вызывает трудностей у потребителя.
Патентуемая краска изготавливается простым смешением компонентов. Нанесение краски может осуществляться на подготовленную загрунтованную поверхность как ручным способом: при помощи кисти, валика, шпателя, так и механизированным способом - при помощи агрегатов безвоздушного распыления. Толщина слоя наносимой краски может варьироваться от 0,5 до 1 мм - в зависимости от желаемых характеристик защиты и толщины поверхности, на которую он наносится.
Огнезащитная краска является универсальной, может применяться как на металлических, так и на деревянных поверхностях. Также такая краска может применяться для защиты конструкций воздуховодов, где необходимы особые требования к термозащите: меньшая толщина металлического покрытия, устойчивость к вибрации.
Краска по изобретению нетоксична, проста в приготовлении, имеет практически неограниченный срок хранения. Покрытие на основе данной краски обладает хорошей адгезией к защищаемой поверхности, эластична, имеет хорошие декоративные свойства.