КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВСПЕНИВАЮЩЕГО ОГНЕЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ
COMPOSITION FOR PRODUCTION OF FOAMING FIRE-RESISTANT COATING

Изобретение относится к материалам, предназначенным для огнезащиты конструктивных элементов, работающих в экстремальных условиях воздействия пламени, возникшего в результате пожара.
Известна огнезащитная полимерная композиция для покрытий (RU 2176258 C1, C09D 5/18, опубл. 27.11.2001) включающая эпоксидиановую смолу ЭД-20, полифосфат аммония, карбамидоформальдегидную смолу КФ-Ж, отвержденную полиэтиленполиамином, продукт дегидрополиконденсации фенантрена, содержащего хром при следующем соотношении компонентов, мас. %.
эпоксидиановая смола ЭД-20
81,97-59,89
полифосфат аммония
4,098-23,95
карбамидоформальдегидная
смола КФ-Ж
0,82-2,99
продукт дегидрополиконденсации
фенантрена, содержащего хром
0,82-4,19
полиэтиленполиамин
12,3-8,98
Недостатками данной композиции является сложность технологического процесса изготовления и высокая плотность покрытия.
Наиболее близкой к заявленной композиции, является вулканизуемая резиновая композиция на основе смеси хлорсульфированного полиэтилена и бутилкаучука (SU 730740, C08L 23/34, опубл. 05.05.1980), принятая за прототип, включающая смесь хлорсульфированного полиэтилена и бутилкаучука в соотношении 4:1 и дополнительно содержащий 2-10 массовых частей бис (2,3дибромпропилоксиметил)фосфиновой кислоты и 2-8 масс. ч и трехокиси сурьмы на 100 масс. ч смеси.
2
3
Недостатком данной композиции в процессе переработки в изделие является необходимость прогревания при температуре не ниже 143°С при удельном давлении прессования не менее 60 кг/см, а также высокая плотность получаемого материала более 1,5 г/см.
Технической задачей изобретения является получение композиции для изготовления вспенивающего огнезащитного покрытия и разработка способа его изготовления.
Техническим результатом изобретения является снижение веса покрытия при сохранении и даже улучшении эксплуатационных свойств за счет предложенной рецептуры, за счет которой снижена теплопроводность и повышена прочность в покрытии, повышена теплоизоляционная характеристика и понижена плотность.
Для достижения заявленного технического результата предложена композиция для изготовления вспенивающего огнезащитного покрытия, содержащая лаковый раствор хлорсульфированного полиэтилена, модифицированный эпоксидной смолой, при этом композиция содержит асбест, дифенилгуанидин, меламин, стеклянные полые микросферы, обработанные поверхностно активным покрытием, графит окисленный, аэросил при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:
лаковый раствор хлорсульфированного полиэтилена,
модифицированный эпоксидной смолой
68-75
асбест
4,0-6,0
меламин
6,0-9,0
графит окисленный
12,0-16,0
стеклянные полые микросферы,
обработанные поверхностно
активным покрытием
1,5-3,5
аэросил
0,1-0,15
дифенилгуанидин
0,1-0,15.
В рецептуре для повышения прочности композиции используется лаковый раствор хлорсульфированного полиэтилена (например, ХСПЭ-20), модифицированный эпоксидной смолой (например, ЭД-20). Для снижения теплопроводности и повышения прочности покрытия, исключения фракционирования при хранении полуфабриката используется асбест (например, переработанный для клеев марки А или марки Б), в качестве вспучивающего компонента - графит окисленный, в качестве образующего пеноструктуры и ее стабилизации при вспучивании - используется меламин, в качестве стабилизации структуры в покрытии, снижения плотности и повышения теплоизоляции покрытия используются стеклянные полые микросферы (например, МС-ВП-А9), обработанные поверхностно активным составом на основе гаммааминопропилтриэтоксисиланом (например, АГМ-9), обеспечивающим за счет катализирующего взаимодействия с эпоксидной составляющей композиции и слоем поверхностно активного покрытия (ПАВ) на поверхности микросфер повышение прочности, сохранение влагостойкости композиции, в качестве загустителя, исключающего образование на потолочных поверхностях сосулек, а так же стекание с вертикальных поверхностей нанесенного покрытия - выбран аэросил (например, марки А-300). В качестве катализатора отверждения полимерного составляющего ХСПЭ-20 - дифенилгуанидин.
Технологический процесс состоит из следующих операций:
- подготовка порошкообразных компонентов (композиция №1);
- подготовка связующего;
- получение огнезащитной пасты.
Процесс получения порошкообразной массы (компонент №1) включает следующие операции:
- подготовка порошкообразных компонентов;
- смешение порошкообразных компонентов.
Подготовка порошкообразных наполнителей
Просушить при необходимости компоненты в сушильном шкафу при температуре не более 120°С в слое толщиной не более 30 мм в течение 1 часа.
Отвесить просушенные компоненты в соответствии с рецептурой и загрузить в смеситель в следующей последовательности: асбест переработанный для клеев, графит окисленный, дифенилгуанидин, меламин, стеклянные полые микросферы, обработанные ПАВ, аэросил.
Допускается засыпку компонентов проводить в иной последовательности. Перемешать компоненты в смесителе в течение от 15 до 30 мин до получения однородной порошкообразной массы.
Полученная смесь наполнителей и отвердителей условно обозначенная как компонент №1, выгружается в чистую сухую емкость с плотно закрывающейся крышкой.
Процесс подготовки пропиточного состава
Пропиточный состав может применяться как:
- готовый лаковый раствор ХСПЭ-20 поставляемый по ТУ 2313-034-92665598-2013, так и лаковый раствор, изготовленный у потребителя следующего состава, масс. ч.
хлорсульфированный полиэтилен ХСПЭ-МР в виде
стружки или крошки по ТУ 6-01-45-90
18
растворитель толуол по ТУ 6-10-45-90
82
В сухой чистый смеситель, в соответствии с рецептурой, засыпается навеска хлорсульфированного полиэтилена, заливается растворитель, толуол, включается смеситель и система перемешивается до полного растворения хлорсульфированного полиэтилена и получения однородного лакового раствора, отвечающего требованиям ТУ 2313-034-92665598-2013. Лак из смесителя выгружается в герметичную емкость для хранения. В полученном лаке содержание полимерного сухого остатка должно быть (15-18)% и содержание растворителя толуола (82-85)%.
Процесс получения огнезащитной пасты.
Процесс получения огнезащитной пасты производится путем смешения исходных компонентов на рабочем месте непосредственно перед применением.
В сухую чистую емкость, с герметично закрывающейся крышкой, в соответствии с рецептурой залить расчетное количество лакового раствора ХСПЭ-20 и в него ввести расчетное количество компонента №1. Систему перемешать до получения однородной пасты в течение 10 мин. Вязкость контролировать в помощью вискозиметра ВЗ-246 с диаметром сопла 6 мм, при температуре (20±2)°С, которая должна быть 80-150 с. Доведение состава до требуемой вязкости производить путем разбавления пасты толуолом.
Полученная паста готова к применению и нанесению всеми способами (шпательным, кистевым, напылением) на защищаемую конструкцию. Жизнеспособность пасты не менее 60 мин.
Данные предложенных составов приведены в таблице №1.
На основе предложенного состава огнезащитной пасты и способа ее получения возможно получить огнезащитное покрытие с пониженной на 20-30% плотностью и лучшими теплофизическими характеристиками, па 20-30% пониженной теплопроводностью и повышенной теплоизоляционной способностью.
Примеры осуществления изобретения Изобретение иллюстрируется примерами конкретного исполнения, в котором в качестве исходных компонентов применяли материалы для изготовления экспериментальных образцов из одних и тех же партий. Условия подготовки, режимы смешивания, температур и времени сушки проводились в пределах допустимых по регламенту отклонений.
Данные по составам экспериментальных образцов и пропитки, приведены в таблице №1. В качестве исходных ингредиентов применяются:
- ХСПЭ-20 - лаковый раствор хлорсульфированного полиэтилена ТУ 2313-034-92665598-2013;
- асбест, переработанный для клеев ТУ 6-05-1379-76;
- меламин ГОСТ 7579-76;
- графит окисленный ТУ 5728-006-132+7789-96;
- микросферы стеклянные полые, обработанные ПАВ, группа 1 ТУ 6-48-91-92;
- аэросил ГОСТ 14922-77;
- дифенилгуанидин - катализатор отверждения ТУ 2491-49705763441-2006;
- толуол - разбавитель ГОСТ 14710-78.
Перед изготовлением пасты проводится подготовка порошкообразных сыпучих компонентов. Микросферы и аэросил при необходимости просушить в термостате в открытом поддоне слоем до 30 мм при температуре до 120°С в течение 1 часа до содержания влаги не более 1,5%.
Технологический процесс изготовления экспериментальных образцов включает следующие операции:
- подготовка навески из порошкообразных компоентов;
- подготовка пропиточного состава;
- смешение компонентов;
изготовление экспериментальных образцов для определения физических и огнезащитных свойств.
Подготовка навески из порошкообразных компонентов.
Все порошкообразные компоненты перед применением необходимо проконтролировать на отсутствие примесей: микросферы и аэросил просушить при необходимости в термошкафу при температуре 120°С в течение 1 часа.
Соотношение компонентов в масс. ч. во всех примерах принималось в соответствии с принятой рецептурой. В принятом технологическом процессе исключен дополнительный нагрев.
Составы экспериментальных композиций в масс. ч. приведены в таблице №1.
Нанесение огнезащитной пасты на защищаемую поверхность осуществляется следующими методами: кистевым, шпательным, напылением, формование в ограничительной форме.