ВОДНО-ДИСПЕРСИОННЫЙ СОСТАВ ДЛЯ ОГНЕЗАЩИТЫ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
AQUEOUS DISPERSION COMPOSITION FOR FIRE-PROTECTION OF BUILDING STRUCTURES

Изобретение относится к лакокрасочным материалам и может быть использовано при производстве огнезащитных красок, в частности огнезащитных водно-дисперсионных красок, предназначенных для огнезащитной и декоративной окраски с целью повышения предела огнестойкости стальных и железобетонных материалов, конструкций и сооружений промышленного и гражданского назначения, эксплуатируемых внутри или/и снаружи помещений всех типов зданий.
Известен огнезащитный вспучивающийся состав для металлических и деревянных конструкций [RU 2317274, С2, С04В 28/26 С04В 18/00 С04В 14/40, 20.02.2008], включающий жидкое стекло, асбест, отход производства нитроаммофоски, трепел, антипирен - гидрофосфат натрия и пигмент - металлический алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.%:
жидкое стекло
45,0-55,0
отход производства нитроаммофоски
8,0-10,0
трепел
7,5-10,0
асбест
2,5-3,0
гидрофосфат натрия
15,0-17,0
алюминий металлический
5,0-7,0
вода
остальное
Недостатком этого состава является относительно низкие огнезащитные свойства.
Известен также огнезащитный водно-дисперсионный состав [RU 2313547, С2, C09D 5/18, C09D 133/00, 27.12.2007], содержащий поливинилацетатную дисперсию, пеногаситель, натрий-карбоксиметилцеллюлозу, пентаэритрит, меламин, диоксид титана, диспергатор и воду, отличающийся тем, что дополнительно содержит этиленгликоль, сульфат аммония и неонол при следующем соотношении компонентов, мас.%:
поливинилацетатная дисперсия
20,0
пеногаситель
0,4
этиленгликоль
1,8
диспергатор
0,3
натрий-карбоксиметилцеллюлоза
0,2
пентаэритрит
11,7
меламин
13,7
диоксид титана
8,4
сульфат аммония
23,5
неонол
0,8
вода
19,2
Недостатком этого состава также является относительно низкие огнезащитные свойства, обусловленные относительно малым временем достижения критической температуры покрытого им металла.
Наиболее близким по технической сущности является огнезащитная вспучивающаяся краска [RU 2174527, С1, C09D 5/18, C09D 131/04, C09D 133/00, 10.10.2001], включающая в качестве связующего водную акриловую дисперсию или смесь ее с гомо- или сополимерной дисперсией винилацетата, поверхностно-активное вещество, консервирующую добавку, вспучивающую добавку и воду, отличающаяся тем, что содержит в качестве пигмента двуокись титана, в качестве наполнителя тальк или микротальк, в качестве поверхностно-активного вещества - анионоактивное и/или неионогенное поверхностно-активное вещество, в качестве вспучивающих добавок смесь пентаэритрита и полифосфата аммония при отношении их 1:1,3-2,6 соответственно и дополнительно коалесцирующую добавку, загуститель на основе эфира целлюлозы, пеногаситель и, возможно, тетраборат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Вышеуказанное связующее
31,0-37,0
Полифосфат аммония
17,0-23,0
Пентаэритрит
9,0-13,0
Двуокись титана
1,0-3,0
Тальк или микротальк
5,0-8,5
Анионоактивное и/или неионогенное поверхностно-активное вещество
0,2-0,3
Коалесцирующая добавка
1,7-1,85
Консервирующая добавка
0,1-0,15
Загуститель на основе эфиров целлюлозы
0,1-0,2
Пеногаситель
0,3-0,4
Тетраборат натрия
0-0,1
Вода
Остальное
Требуемый технический результат заключается в повышении огнезащитных свойств.
Требуемый технический результат достигается тем, что, состав, включает пеногаситель, меламин, диспергатор, воду, водную дисперсию сополимера винилацетата или/и акрилата, полифосфат аммония, пентаэритрит, диоксид титана, доломит или кальцит, борат цинка или фосфат цинка, или бормодифицированный фосфат цинка, смачиватель, диспергатор, загуститель, пеногаситель, биоцид и микронизированный шунгит при следующем соотношении компонентов, мас.%:
пеногаситель
0,1-0,2
меламин
8-11
диспергатор
0,2-0,4
водная дисперсия сополимера винилацетата
или/и акрилата
12-20
полифосфат аммония
20-24
пентаэритрит
10-13
диоксид титана
3,5-5
доломит или кальцит
2-4
борат цинка или фосфат цинка, или
бормодифицированный фосфат цинка
0,5-1
смачиватель
0,1-0,2
загуститель
0,5-2
биоцид
0,1-0,2
микронизированный шунгит
3-9
вода
до полной рецептуры (100%)
Используется водно-дисперсионный состав для огнезащиты строительных конструкций следующим образом.
Металлическая конструкция покрывается водно-дисперсионным составом. При воздействии высоких температур окрашенная поверхность вспучивается, образуя теплоизолирующую пену.
Производится водно-дисперсионный состав на смесевом оборудовании типа дисольвер периодическим методом.
Водно-дисперсионный состав, использующийся в качестве вспучивающейяся краски, включает следующие функциональные компоненты:
связующее - водную дисперсию сополимера винилацетата или/и акрилата;
интумесцентный комплекс - полифосфат аммония, пентаэритрит, меламин;
функциональные наполнители микронизированные - диоксид титана, доломит, кальцит, борат цинка или фосфат цинка, или бормодифицированный фосфат цинка;
целевые и технологические добавки - смачиватель, диспергатор, загуститель, пеногаситель, биоцид;
микронизированный шунгит;
воду - в количестве, доводящем полную рецептуру до 100%.
Возможно введение регулятора рН, например AMP 95, (до 0,1).
В качестве пеногасителя, диспергатора, смачивателя, загустителя и биоцида могут использоваться стандартные продукты отечественного и импортного производства, широко представленные на рынке, предназначенные в качестве добавок для водно-дисперсионных красок.
Например:
пеногаситель - BYK-037 на основе силиконов и минеральных масел, производства фирмы BYK-Chemie;
смачиватель - Troysol LAC, анионный ПАВ производства корпорации Troy;
диспергатор - Tego Dispers 740 W, на основе производных жирных кислот, производства Evonik Tego Chemie или Orotan 731 К на основе натриевых солей поликарбоновых кислот производства фирмы Rohm and Haas;
загуститель - Acrysol DR-72 или Acrysol DR-72, синтетические жидкие модификаторы реологии производства фирмы Dow, в смеси или по отдельности;
биоцид - Parmetol A26 производства фирмы Schuike and Mayer.
Перед использованием водно-дисперсионный состав перемешивается, но разбавление краски перед нанесением на металлические конструкции исключается.
Нанесение водно-дисперсионного состава на подготовленную загрунтованную поверхность осуществляется механизированным способом при помощи агрегатов безвоздушного распыления высокого давления. Нанесение второго слоя допускается после высыхания первого, но не менее чем через 6 часов.
Водно-дисперсионный состав выполнен полностью на стандартном сырье, экологически безопасен и отличается высокой адгезией к загрунтованному металлу при малой толщине сухого слоя благодаря подобранным компонентам с выверенным процентным соотношением.
При испытаниях водно-дисперсионного состава, изготовленного по предложенной рецептуре, подтверждено, что, в частности, благодаря введению в предложенный состав определенного количества микронизированного шунгита, возникающий при воздействии температуры пенококсовый слой теплозащитного покрытия упрочняется и в большей степени укрепляется на поверхности металлической конструкции. Это приводит к увеличению на 10-20% времени достижения критической температуры (порядка 500°С) металла, покрытого таким составом, чем и обеспечивается достижение требуемого технического результата - повышение огнезащитных свойств. При использовании в качестве связующего винилацетат-винилверсататной диперсии Finndisp K200 и соответствующем подборе указанных компонентов в соответствии с предложенной рецептурой предложенный состав обеспечивал время достижения температуры в 500°С на защищаем металле с приведенной толщиной 3,4 мм свыше 50 мин при толщине покрытия 1-1,2 мм.