КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ОГНЕБИОЗАЩИТНОЙ ПРОПИТКИ ДРЕВЕСИНЫ
COMPOSITION FOR FIREBIOPROTECTIVE WOOD IMPREGNATION

Изобретение относиться к области промышленности строительных материалов и предназначено для огнебиозащитной пропитки древесины и древесных плиточных материалов.
В настоящее время в РФ и за рубежом широкое распространение получил метод пропитки древесины и древесных материалов огнебиозащитными составами.
Известен трудновымываемый водорастворимый антисептик «Биодекор», предназначенный для защиты от дереворазрушающих грибов деревянных конструкций, соответствующий ТУ 5362-016002495282-96 (ТОО «Сколт», г.Москва, тел. (095) 1747375). Недостатком указанного состава является то, что он не обладает огнезащитными свойствами.
Известна композиция для огнезащитной пропитки древесины, включающая (в вес. %) мочевину - 26,65, диаммонийфосфат - 13,35 и воду - 60, (С.И. Таубкин. Основы огнезащиты целлюлозных материалов. - М., 1960 г., стр.272). Недостатком указанной композиции является относительно высокая вымываемость, а также сравнительно низкие огнезащитные свойства и биостойкость.
Наиболее близким техническим решением является композиция для огнезащитной пропитки древесины, включающая (в вес. г): ортофосфорную кислоту 0,8-1,2 и мочевину 0,9-1,5 (в пересчете на вес. %: ортофосфорную кислоту 36-54 и мочевину 40-68) (Авт.свид. СССР №517491, заявл. 21.02.75, опублик. 1976 г. Б.и. №22). Недостатком указанной композиции является относительно высокая вымываемость и влагопоглощение, а также сравнительно низкие огнезащитные свойства и биостойкость.
Целью изобретения является снижение вымываемости и влагопоглощения, а также повышение огнезащитных свойств и биостойкости композиции.
Эта цель достигается тем, что композиция для огнебиозащитной пропитки древесины, включающая фосфатные и аминосодержащие соединения, содержит в качестве фосфатного соединения кальцийцинкфосфатнитратное связующее и дополнительно диаммоний фосфат и фторид щелочного металла или аммония при следующем соотношении компонентов в вес. %:
- кальцийцинкфосфатнитратное связующее
20-50
- аминосодержащее соединение
4-20
- диаммонийфосфат
2-18
- фторид щелочного металла или аммония
2-6
- вода
остальное
С целью ускорения проникновения состава в толщу древесины состав может дополнительно содержать поверхностно-активное вещество в количестве 0,25-1,5%. Для придания окраски поверхности древесины при сохранении прочих свойств в состав композиции вводятся колеровочные пасты в количестве 0,3-5%.
В настоящее время кальцийцинкфосфатнитратные связующее выпускается Буйским химическим заводом согласно ТУ 113-12-45-05-88 под названием «фосфатное связующее ФС-3».
По физико-химическим показателям «фосфатное связующее ФС-3» должно соответствовать следующим нормам:
1. Внешний вид - вязкая жидкость без механических включений
2. Массовая доля фосфора в пересчете на P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>, % в пределах
25-31
3. Массовая доля цинка в пересчете на ZnO,% в пределах
6-8
4. Массовая доля кальция в пересчете на CaO, % в пределах
0,7-1,1
5. Массовая доля нитратов в пересчете на NO<sub>3</sub>, % в пределах
10,5-12,5
6. рН, не более
2
7. Плотность, г/см<sup>3</sup>, в пределах
1,46-1,50
Использование кальцийцинкфосфатнитратного связующего в сочетании с аминосодержащим соединением, диаммонийфосфатом, фторидом щелочного металла или аммония позволяет получить пропиточный состав с низкой вымываемостью, влагопоглощением, высокими огнезащитными свойствами и биостойкостью. Введение колеровочных паст обеспечивает получение поверхности древесины заданного цвета при сохранении ее прочих свойств.
Уменьшение содержания кальцийцинкфосфатнитратного связующего менее 20% вызывает кристаллизацию композиции, а увеличение содержания свыше 50% способствует увеличению вымываемости и влагопоглощения пропиточного состава.
Уменьшение содержания аминосодержащего соединения менее 4% вызывает повышение вымываемости состава и влагопоглощения композиции, а также снижение ее огнезащитных свойств, а увеличение содержания свыше 20% вызывает кристаллизацию состава.
Уменьшение содержания диаммонийфосфата менее 2% вызывает снижение огнезащитных свойств, а увеличение содержания свыше 18% вызывает ее кристаллизацию и выпадение осадка.
Уменьшение содержания фторида щелочного металла или аммония менее 2% вызывает снижение биостойкости композиции, а увеличение содержания свыше 6% нецелесообразно, так как не изменяет достигнутого уровня биостойкости.
Уменьшение содержания поверхностно активных веществ менее 0,25% уменьшает скорость пропитки, а повышение содержания свыше 1,5% нецелесообразно, так как не изменяет достигнутого уровня пропитки.
Уменьшение содержания колеровочной пасты в композиции менее 0,25% не изменяет цвет поверхности древесины, а увеличение содержания свыше 5% нецелесообразно, так как не изменяет достигнутого эффекта.
Примеры некорректного выполнения:
Пример 1
В эмалированную емкость вводят 545 г воды, нагревают ее до температуры 60°С, а затем при перемешивании последовательно вводят 40 г мочевины, 180 г диаммонийфосфата и 20 г фторида натрия. Затем в охлажденный раствор вводится кальцийцинкфосфатнитратное связующее в количестве 200 г. Перед употреблением в раствор вводится поверхностно-активное вещество (оксиэтилированный алкилфенол ОП-10) в количестве 15 г.
Пример 2
Аналогично примеру 1, только в состав дополнительно вводиться колеровочная паста в количестве 5 г. Изменение содержания компонентов дано в примерах (см. табл.1) Полученные результаты представлены в таблице 2.
Полученные данные свидетельствует о том, что использование кальцийцинкфосфатнитратного связующего, содержащего фосфаты, окись цинка, окись кальция и нитраты в сочетании с аминосодержащим соединением, диаммонийфосфатом, а также фторидом щелочного металла или аммония, обеспечивает получение пропиточного состава с низкой вымываемостью и влагопоглощением, а также высокими огнезащитными и бактерицидными свойствами. Введение поверхностно активного вещества и колеровочных паст не изменяет существа изобретения. Предполагается внедрение композиции для огнебиозащитной пропитки древесины и древесных плиточных материалов.
Таблица 1
Компоненты композиции
Прототип
Содержание компонентов, вес, %
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
1. Ортофосфориая кислота
45
2. Кальциицинкфосфатнитратное связующее
-
20
20
20
38
38
38
50
50
51
19
50
38
38
38
38
38
38
38
38
3. Аминосодержащее соединение: Мочевина
55
4
7
20
7
7
3
21
7
7
7
7
7
7
Тиомочевина
-
4
7
20
Дициандиамид
-
4
7
20
4. Диаммонийфосфат
18
18
18
10
10
10
2
2
2
10
10
10
10
19
1
10
10
10
10
5. Фторид щелочного металла или аммония: Фторид натрия
-
2
4
6
4
4
4
4
4
4
1
7
4
4
Фторид калия
-
-
2
-
-
4
-
-
6
-
-
-
-
-
-
-
-
„
Фторид аммония
-
.
.
2
.
.
4
.
.
6
.
.
.
6. Поверхностно-активное вещество: ОП-7 или ОП-10
-
1,5
0,6
0,25
0,25
0,25
0.6
0,6
0,15
7. Колеровочная паста
-
5
3
0,3
0,30
0,3
3
6
0,20
8. Вода
-
54,5
51
56
37,4
41
41
22
21,45
20,45
59,45
25,4
45
27
32
50
44
38
34,4
40,65