ОГНЕЗАЩИТНЫЙ ЛАК НА ОРГАНИЧЕСКОЙ ОСНОВЕ
FIRE-RETARDANT VARNISH ON ORGANIC BASIS

Изобретение относится к композициям для получения огнезащитного и биозащитного покрытия из древесины и пластика с целью снижения их пожарной опасности.
Известна композиция для огне- и биозащиты древесины (патент РФ №2379322, 20.01.2010 г.), принятая за наиболее близкий аналог к заявляемому решению, содержащая смолу, фосфорсодержащее соединение (трис-хлорэтилфосфат), акриловый сополимер, а также бутанол и растворитель.
Указанный материал обеспечивает огне- и биозащиту только для древесных материалов. Однако при строительстве и эксплуатации зданий могут быть использованы широко применяемые в настоящее время полиэфирные покрытия (пластик). Таким образом, данная композиция обладает ограниченными функциональными возможностями. Кроме того, указанная композиция обеспечивает древесине вторую группу огнезащитной эффективности, что не всегда является достаточным для получения необходимого уровня пожарной безопасности.
Задачей изобретения является получение огнезащитного и биозащитного лака, который может быть использован для покрытия изделий как из древесины, так и из пластика.
Техническим результатом изобретения является повышение уровня пожарной безопасности изделий из дерева и пластика, покрытых огнезащитным лаком на органической основе.
Технический результат достигается при использовании огнезащитного лака на органической основе, содержащего смолу стирол-акриловую, растворитель – бутилацетат и уайт-спирит, биоцидно-реологическую добавку, антипирен полифосфат аммония (ПФА), загуститель - бентонитовую глину, трис(2-хлорэтил)фосфат следующем соотношении компонентов, мас. %:
смола стирол-акриловая
10-15
бутилацетат
8-15
уайт-спирит
35-45
биоцидно-реологическая добавка
0,5-2
антипирен (ПФА)
20-30
бентонитовая глина
0,7-1,2
трис(2-хлорэтил)фосфат
5-10
Смола стирол-акриловая в количестве 10-15 мас. % в составе огнезащитного лака является пленкообразователем для связывания всех компонентов между собой и получения качественного лакокрасочного покрытия.
Бутилацетат в количестве 8-15 мас. % необходим для полного растворения смолы стирол-акриловой. Бутилацетат является представителем сложных эфиров, позволяющим растворять смолы с образованием ньютоновских жидкостей с обеспечением необходимой консистенции и густоты для применения в лакокрасочной промышленности.
Уайт-спирит в количестве 35-45 мас. % служит в качестве разбавителя, химически не реагирующего со смолой стирол-акриловой и другими компонентами огнезащитного лака. При его высыхании образуется ровное лакокрасочное покрытие на изделии из дерева или пластика.
В качестве биоцидно-реологической добавки может быть использован состав «Неомид», представляющий собой комплекс эффективных биоцидов для лакокрасочных материалов.
Полифосфат аммония (антипирен ПФА) в количестве 20-30 мас. % вызывает самозатухание пламени. В качестве антипирена ПФА может быть использован РА-801.
Загуститель в количестве 0,7-1,2 мас. % при взаимодействии с полярными растворителями (в данном случае с эфирами) позволяет превратить смесь в высоковязкую жидкость. В качестве загустителя используется бентонитовая глина или загустители на ее основе (Бентон, Вискогель и т.д.).
Трис(2-хлорэтил)фосфат в количестве 5-10 мас. % является наиболее эффективным в зоне пиролиза, действует на начальных стадиях процесса горения, предотвращая разогрев, вызывая дегидратацию полимера и ускоряя его коксование. Эффективность фосфоросодержащих соединений как антипиренов связывают со следующими факторами: специфическое влияние фосфоросодержащих соединений на процессы в газовой фазе, протекающие при горении; образование поверхностного стеклообразного расплавленного слоя полиметофосфорной кислоты, являющегося барьером для теплопереноса от пламени к полимеру и для диффузии кислорода к поверхности топлива, а продуктов пиролиза - в пламя; влияние на гетерогенное окисление карбонизированного остатка пиролиза. Фосфоросодержащие соединения облегчают пиролитические реакции элиминирования водорода, воды, галогеноводородов, являясь своего рода катализаторами этих реакций, а также процессов циклизации, что способствует образованию углеродного каркаса. При указанном количестве трис (2-хлорэтил) фосфата также не требуется использование отвердителя.
Таким образом, каждый из указанных компонентов огнезащитного лака сам по себе известен, но их устойчивая взаимная связь в заявленном соотношении является необходимой и достаточной для достижения суммарного эффекта, неочевидного для специалиста, а также нового технического результата, не присущего данным признакам по отдельности.
Огнезащитный лак «ИНТОЛ» на органической основе готовят следующим образом. Загружают смолу стирол-акриловую, бутилацетат, уайт-спирит и перемешивают до полного растворения указанной смолы. Далее добавляют загуститель (бентонитовую глину), трис (2-хлорэтил) фосфат, антипирен ПФА, биоцидно-реологическую добавку («Неомид») и все тщательно перемешивают.
В итоге полученный состав представляет собой однородную прозрачную вязкую жидкость (120-180 с по вискозиметру В3-4) светло-желтого цвета с образованием полуматового покрытия.
2
Огнезащитный лак «ИНТОЛ» наносят на деревянные изделия и конструкции, а также изделия из пластика. Поверхность предварительно очищают от жировых пятен с помощью ацетона, а также удаляют некрепко держащиеся фрагменты покрытия. После покрытия поверхности изделия первым слоем лака «ИНТОЛ» полное высыхание достигается через 12 часов. Второй слой лака наносят не менее чем через указанный промежуток времени. Расход лака «ИНТОЛ» при этом составляет 300 г/м на два слоя.
Испытания лака «ИНТОЛ» проводили по ГОСТ Р 53292-2009 «Огнезащитные составы и вещества для древесины и материалов на ее основе. Общие требования. Методы испытаний». В результате проведенных испытаний установлено, что потеря массы при сжигании образцов, обработанных заявляемым составом, составляет 7-9% (среднеарифметическое значение десяти испытаний равно 8,7%), что соответствует первой группе огнезащитной эффективности.
Также по лаку «ИНТОЛ» в соответствии с ГОСТ 9.050-75 «ЕСЗКС. Покрытия лакокрасочные. Методы лабораторных испытаний на стойкость к воздействию плесневых грибов» и ГОСТ 9.048-89 «ЕСЗКС. Изделия технические. Методы лабораторных испытаний на стойкость к воздействию плесневых грибов» проводились испытания на грибостойкость, согласно которым она была оценена в ноль баллов, что свидетельствует о максимальной биозащите, обеспечиваемой при использовании заявляемого лака.
Таким образом, заявляемый огнезащитный лак «ИНТОЛ» обладает также биозащитными (противогрибковыми) свойствами. Также является универсальным, то есть может быть использован как на деревянных поверхностях и материалов на их основе, так и полиэфирных покрытиях. Кроме того, лак «ИНТОЛ» ввиду однокомонентности его состава обеспечивает удобство в применении.