EA034263B1 - Эпоксидные составы на водной основе для нанесенного огнеупорного материала, способ нанесения покрытия и набор - Google Patents

Эпоксидные составы на водной основе для нанесенного огнеупорного материала, способ нанесения покрытия и набор Download PDF

Info

Publication number
EA034263B1
EA034263B1 EA201691553A EA201691553A EA034263B1 EA 034263 B1 EA034263 B1 EA 034263B1 EA 201691553 A EA201691553 A EA 201691553A EA 201691553 A EA201691553 A EA 201691553A EA 034263 B1 EA034263 B1 EA 034263B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
refractory material
coating
water
epoxy
composition
Prior art date
Application number
EA201691553A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201691553A1 (ru
Inventor
Роберт Пол Крех
Original Assignee
Юнайтед Стейтс Минерал Продактс Компани
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Юнайтед Стейтс Минерал Продактс Компани filed Critical Юнайтед Стейтс Минерал Продактс Компани
Publication of EA201691553A1 publication Critical patent/EA201691553A1/ru
Publication of EA034263B1 publication Critical patent/EA034263B1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/60—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only artificial stone
    • C04B41/61—Coating or impregnation
    • C04B41/62—Coating or impregnation with organic materials
    • C04B41/63—Macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D163/00—Coating compositions based on epoxy resins; Coating compositions based on derivatives of epoxy resins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/30—Oxides other than silica
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/30—Oxides other than silica
    • C04B14/305—Titanium oxide, e.g. titanates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/36—Inorganic materials not provided for in groups C04B14/022 and C04B14/04 - C04B14/34
    • C04B14/368—Baryte
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/12—Nitrogen containing compounds organic derivatives of hydrazine
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
    • C04B24/24—Macromolecular compounds
    • C04B24/38—Polysaccharides or derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02—Macromolecular compounds
    • C04B26/10—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B26/14—Polyepoxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/06—Inhibiting the setting, e.g. mortars of the deferred action type containing water in breakable containers ; Inhibiting the action of active ingredients
    • C04B40/0641—Mechanical separation of ingredients, e.g. accelerator in breakable microcapsules
    • C04B40/065—Two or more component mortars
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/46—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with organic materials
    • C04B41/48—Macromolecular compounds
    • C04B41/4853—Epoxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/40—Surface-active agents, dispersants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00482—Coating or impregnation materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/28—Fire resistance, i.e. materials resistant to accidental fires or high temperatures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K21/00—Fireproofing materials
    • C09K21/02—Inorganic materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение относится к композициям для покрытия, наборам и способам их нанесения для использования с огнеупорными материалами. Композиции для покрытия эффективны для регулирования скорости высыхания и усадки огнеупорных материалов. Композиции для покрытия также можно наносить на огнеупорные материалы вскоре после того, как эти материалы были нанесены на основу.

Description

Область техники
Настоящее изобретение относится к композициям для покрытия, наборам и способам их нанесения для использования с огнеупорными материалами.
Уровень техники
В строительной промышленности на конструкции можно наносить покрытия из пассивного огнеупорного материала. Огнеупорный материал, как известно, обеспечивает огнестойкость стальным элементам зданий. Огнеупорный материал используют для образования покрытий на основе, которую необходимо защитить. Покрытия могут скрепляться органическими или неорганическими связующими. Покрытия с неорганическими связующими являются основным объектом настоящего изобретения и будут называться неорганический огнеупорный материал, наносимый распылением огнеупорный материал или SFRM. Другие огнеупорные материалы, где основными связующими являются органические химические вещества, часто называют вспучивающиеся огнеупорные материалы или IFRM.
SFRM обычно состоят из неорганических связующих, таких как штукатурка или портландцемент, и различных наполнителей, таких как вермикулит, слюда, силикат кальция, гипс, легкие полистирольные шайбы, минеральная вата, стекловолокна, керамические волокна, алюминиевая руда, глина и кварц. Примеры огнеупорных продуктов на основе штукатурки представляют собой Cafco® 300 от Isolatek International, Pyrolite® 15 от Carboline и Monokote® MK-6 от W.R. Grace. Примеры огнеупорных продуктов на основе портландцемента представляют собой Fendolite® MII от Isolatek International, Pyrocrete® 241 от Carboline и Monokote® типа Z-146 от W.R. Grace.
После нанесения на пассивные огнеупорные материалы часто наносят покрытие. Покрытия могут обеспечивать дополнительную прочность, особенно против отрицательного воздействия, вызываемого коррозионно-активными химическими веществами или проникновением дождевой воды, промывочной воды и соленой воды. Физическое разрушение из-за циклов замораживания и оттаивания является примером такого отрицательного воздействия. В промышленности принято использовать неводный (т.е. на органической основе) изоляционный материал в качестве покрытия.
Эти покрытия на органической основе могут выступать в качестве изоляционного материала и/или верхнего слоя-грунтовки для последующего нанесения других защитных или декоративных покрытий, таких как краска. Примером изоляционного материала на органической основе является Carboguard® 1340.
Предпочтительно наносить покрытие вскоре после того, как нанесли огнеупорный материал на основу. Нанесение покрытия в течение нескольких часов или нескольких дней может снижать стоимость установки строительных лесов или других вспомогательных конструкций. Как только огнеупорный материал был нанесен, эти вспомогательные конструкции можно убирать. Возможность продолжения строительства без остановки для ожидания вследствие нанесения покрытия может снижать стоимость аренды и освобождать место для другого использования. Немедленное нанесение покрытия может также снижать скорость преждевременного высыхания. Оно также может обеспечивать хорошее отверждение и увеличение прочности, в частности при горячих и/или сухих условиях.
В большинстве применений предпочтительно, чтобы покрытие однородно покрывало огнеупорный материал. Нанесенный огнеупорный материал может быть толстым (например, 1-2 дюйма или более) и может изначально содержать значительное количество воды (например, 30-70%). В зависимости от условий окружающей среды нанесенный огнеупорный материал может потребовать несколько дней для отверждения. Покрытия, такие как Carboguard® 1340, не обеспечивают достаточно однородное покрытие при нанесении вскоре после нанесения огнеупорного материала. Вследствие высокого содержания воды неводная и гидрофильная жидкость стремится скапливаться или пузыриться при нанесении, что приводит к неровному, неоднородному покрытию. Следовательно, это неоднородное покрытие может затем не обеспечивать желаемое увеличение прочности и/или снижение скоростей преждевременного высыхания.
Настоящее изобретение относится к композициям для покрытия, наборам и способам их нанесения для использования с огнеупорными материалами. Композиции для покрытия эффективны для регулирования скорости высыхания и усадки огнеупорных материалов. Их также можно наносить на огнеупорные материалы сразу поле того, как эти материалы нанесли на основу.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение относится к композициям для покрытия, наборам и способам их нанесения для использования с огнеупорными материалами.
Согласно одному варианту осуществления настоящее изобретение относится к способу нанесения покрытия на огнеупорный материал, включающему нанесение композиции для покрытия на огнеупорный материал, причем огнеупорный материал характеризуется содержанием воды по меньшей мере приблизительно 20 вес.%, и причем композиция для покрытия образует однородное покрытие на огнеупорном материале.
Согласно другому варианту осуществления настоящее изобретение относится к способу нанесения покрытия на огнеупорный материал, включающему нанесение композиции для покрытия на огнеупорный материал в течение 1 ч после того, как огнеупорный материал нанесли на основу, причем композиция для покрытия образует однородное покрытие на огнеупорном материале.
Согласно другому варианту осуществления настоящее изобретение относится к эпоксидной компо- 1 034263 зиции для покрытия на водной основе, содержащую эпоксидную смолу, аминный отвердитель и воду.
Согласно другому варианту осуществления настоящее изобретение относится к композиции, содержащей первый слой, содержащий огнеупорный материал, и второй слой, содержащий эпоксидную композицию для покрытия на водной основе. Огнеупорный материал в композиции может характеризоваться содержанием воды по меньшей мере приблизительно 20 вес.%. Эпоксидное покрытие на водной основе в композиции может образовывать однородное покрытие на огнеупорном материале.
Согласно другому варианту осуществления настоящее изобретение относится к набору для получения композиции для покрытия, содержащему первый раствор с эпоксидной смолой и второй раствор с аминным отвердителем, причем один или оба раствора содержат воду.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 и 2 представляют собой обозначения для коммерческих вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 3A, B, 4A и B представляют собой паспорта безопасности материала для коммерческих вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 5A и B представляют собой руководство по применению для коммерческих вариантов осуществления настоящего изобретения.
Подробное описание изобретения
Настоящее изобретение относится к композициям для покрытия, наборам и способам их нанесения для использования с огнеупорными материалами. Одной целью настоящего изобретения является снижение скорости высыхания и усадки наносимого распылением огнеупорного материала, в частности огнеупорного материала, содержащего легкий заполнитель и связующие (например, штукатурку или цемент). Путем замедления скорости высыхания прочность огнеупорного материала можно увеличить. Аналогично путем замедления скорости усадки вероятность растрескивания можно снизить.
Неожиданно обнаружили, что эпоксидные покрытия на водной основе можно наносить вскоре после нанесения влажного огнеупорного материала. Предполагалось, что эпоксидный состав на водной основе может не обеспечивать эффективное покрытие в значительной степени влажного огнеупорного материала вследствие разбавления водой в огнеупорном материале, таким образом ухудшая реакцию амин/эпоксид, необходимую для образования покрытия. Также предполагалось, что гидрофильная природа эпоксидного покрытия на водной основе может обеспечивать слишком большую водопроницаемость и не обеспечивать желаемое замедление высыхания и защиту против проникновения воды. Композиции для покрытия (например, эпоксидные составы на водной основе) настоящего изобретения образуют однородные и эффективные покрытия, на которые, по сути, не влияет водопроницаемость.
Известны изоляционные материалы на водной основе, такие как Carboguard® 1340 WB. Как описано в техническом паспорте продукта Carboguard® 1340 WB, Carboguard® 1340 WB указан только для использования с бетоном. Он не описан как целесообразный или пригодный для огнезащиты. Кроме того, Carboguard® 1340 WB указан для использования только через 28 дней после того, как новый бетон укладывали и отверждали. Он не описан как целесообразный или пригодный для влажного и/или неотвержденного бетона или огнеупорного материала. Применяемое в настоящем документе выражение скорость высыхания или время высыхания относится к времени, которое занимает высыхание нанесенного огнеупорного материала от его исходного или нанесенного содержания воды (например, 50 вес.% воды) до его номинального или окончательного содержания воды (например, 5 вес.% воды).
Применяемое в настоящем документе выражение усадка или скорость усадки относится к скорости снижения длины материала в одном или нескольких направлениях при высыхании/отверждении, при этом вызывая снижение скорости снижения объема.
Согласно одному варианту осуществления настоящее изобретение относится к способу нанесения покрытия на огнеупорный материал, включающему нанесение композиции для покрытия на огнеупорный материал, причем огнеупорный материал характеризуется содержанием воды по меньшей мере приблизительно 20 вес.%, и причем композиция для покрытия образует однородное покрытие или в значительной степени однородное покрытие на части или значительной части огнеупорного материала. Однородность обычно определяют с помощью визуального осмотра, причем неоднородное покрытие отличается визуально по цвету или блеску.
Огнеупорный материал может представлять собой известный огнеупорный материал, используемый в строительстве. Материал может содержать одно или несколько неорганических связующих, таких как штукатурка и портландцемент. Материал может также содержать один или несколько наполнителей, таких как вермикулит, слюда, силикат кальция, гипс, легкие полистирольные гранулы, минеральная вата, стекловолокна, керамические волокна, алюминиевая руда, глина и кварц. Огнеупорный материал может содержать огнеупорные продукты на основе штукатурки, такие как Cafco® 300, Pyrolite® 15 и Monokote® MK-6, и огнеупорные продукты на основе портландцемента, такие как Fendolite® MII, Pyrocrete® 241 и Monokote® типа Z-146.
Композицию для покрытия можно наносить известными способами, используемыми для нанесения изоляционных материалов и отделочных покрытий, на огнеупорные материалы. Общие способы нанесения включают нанесение при помощи распыления, валика или кисти. В частности, композицию для по- 2 034263 крытия распыляют на огнеупорный материал.
Композиция для покрытия может быть на основе эпоксидной смолы. Покрытие может содержать эпоксидную смолу и отвердитель. Эпоксидную смолу можно выбирать из известных эпоксидных смол. Эпоксидная смола может представлять собой полиэпоксидное соединение, содержащее по меньшей мере две эпоксигруппы. Оно может быть насыщенным или ненасыщенным, алифатическим, циклоалифатическим, ароматическим или гетероциклическим и может быть замещенным. Эпоксидная смола может быть мономерной или полимерной. Согласно одному варианту осуществления эпоксидная смола может представлять собой диэпоксид. Диэпоксид при использовании в настоящем документе относится к эпоксидному соединению или смеси эпоксидных соединений, причем по меньшей мере одно из соединений содержит две эпоксигруппы. Эпоксидная смола может быть жидкостью при температуре в диапазоне от 10 до менее чем 50°С. Примеры алифатических форм эпоксидной смолы включают эпоксид триметилпропана и дикарбоксилат диглицидил-1,2-циклогексана.
Другие примеры эпоксидной смолы могут включать, например, глицидиловые эфиры многоатомных фенолов или эпоксидные смолы, полученные из эпигалогидрина и фенола или соединения фенольного типа. Соединение фенольного типа включает соединения, имеющие в среднем более чем одну ароматическую гидроксильную группу на молекулу. Примеры соединений фенольного типа включают дигидроксифенолы, бифенолы, бисфенолы, галогенированные бифенолы, галогенированные бисфенолы, гидрированные бисфенолы, алкилированные бисфенолы, трисфенолы, фенол-альдегидные смолы, новолачные смолы (т.е. продукт реакции фенолов и простых альдегидов, предпочтительно формальдегида), галогенированные фенол-альдегидные новолачные смолы, замещенные фенол-альдегидные новолачные смолы, фенол-углеводородные смолы, замещенные фенол-углеводородные смолы, фенолгидроксибензальдегидные смолы, алкилированные фенол-гидроксибензальдегидные смолы, углеводород-фенольные смолы, смолы на основе углеводорода-галогенированного фенола, смолы на основе углеводорода-алкилированного фенола или их комбинации.
Дополнительные примеры эпоксидных смол могут включать простые диглицидиловые эфиры резорцина, катехин, гидрохинон, бисфенол, бисфенол A, бисфенол AP (1,1-бис(4-гидроксилфенил)-1фенилэтан), бисфенол F, бисфенол, бисфенол S, тетрабромбисфенол A, фенол-формальдегидные новолачные смолы, замещенные алкилом фенол-формальдегидные смолы, фенол-гидроксибензальдегидные смолы, крезол-гидроксибензальдегидные смолы, дициклопентадиен-фенольные смолы, смолы на основе дициклопентадиена-замещенного фенола, тетраметилбифенол, тетраметил-тетрабромбифенол, тетраметилтрибромбифенол, тетрахлорбисфенол A или их комбинацию. Согласно одному варианту осуществления эпоксидная смола представляет собой простой диглицидиловый эфир бисфенола A.
Примеры эпоксидных смол на основе бисфенола A могут включать коммерчески доступные эпоксидные смолы, такие как D.E.R.™ ряда 300 (например, D.E.R.™ 383) и D.E.R.™ ряда 600, коммерчески доступные от Dow Chemical Company. Примеры эпоксидных новолачных смол могут включать коммерчески доступные смолы, такие как D.E.N.™ ряда 400, коммерчески доступные от Dow Chemical Company.
Отвердитель можно выбирать из известных отвердителей. Примеры отвердителей или отверждающих соединений включают формальдегидные отвердители и аминные отвердители. Формальдегидные отвердители включают фенолформальдегид, резорцинформальдегид, катехинформальдегид, гидрохинонформальдегид, крезолформальдегид, флороглюцинформальдегид, пирогаллолформальдегид, меламинформальдегид, мочевину-формальдегид и их смеси или производные. Полиаминные отвердители включают алифатические или алициклические полиамины, такие как этилендиамин (EDA), диэтилентриамин (DETA), триэтилентетрамин (TETA), тетраэтиленпентамин (TEPA), полиоксипропилендиамин, полиоксипропилентриамин, изофорондиамин, ментандиамин, бис(4-амино-3-метилдициклогексил)метан и их смеси или производные.
Отвердитель может также содержать один или несколько линейных или разветвленных полиалкиленполиаминов. Полиалкиленполиамин может иметь три или более аминных водородов на молекулу, до 10 или более. Каждая алкиленовая группа может содержать от 2 до 8 углеродов, предпочтительно от 2 до 6 углеродов, и может быть линейной или разветвленной. Полиалкиленполиамины могут иметь эквивалентные массы аминных водородов от самое большее приблизительно 20 до 50. Молекулярная масса полиалкиленполиамина может составлять до 500, предпочтительно до 200. Полиалкиленполиамин может содержать одну или несколько третичных аминогрупп. Эти полиалкиленамины могут включать, например, диэтилентриамин, триэтилендиамин, тетраэтиленпентамин, высшие полиэтиленполиамины, N',N'бис(2-аминоэтил)этан-1,2-диамин, 2-метилпентан-1,5-диамин и их смеси и производные.
Дополнительные примеры отвердителей включают диаминоциклогексан, аминоэтилпиперазин, дициандиамид, фенилендиамин (в частности мета-изомер), метилендианилин, бис(4-амино-3,5диметилфенил)-1,4-диизопропилбензол, бис(4-аминофенил)1,4-диизопропилбензол, смеси метилендианилина и полиметиленполианилиновых соединений (иногда называемых PMDA, включая коммерчески доступные продукты, такие как DL-50 от Air Products and Chemicals, Inc.), диэтилтолуолдиизоцианат, метиленбис(циклогексиламин), 1,2-, 1,3- и/или 1,4-бис(аминометил)циклогексан, 2- и/или 4алкилциклогексан-1,3-диамин, диаминодифенилсульфон и аддукты амина-эпоксидной смолы, такие как
- 3 034263 коммерчески доступные как D.E.H.™ 52 от Dow Chemical Company.
Отвердитель может также содержать амидоамин, такой в котором некоторые или все атомы азота амина представлены вместо амидов. Они могут быть эквивалентными таким, полученным посредством реакции жирной кислоты с одним или несколькими атомами азота амина. Эти жирные кислоты могут содержать 8-24 атомов углерода и могут содержать одну или несколько карбоксильных групп. Амины можно получать из алифатических полиаминов, таких как этилендиамин, диэтилентриамин, триэтилентетрамин, тетраэтиленпентамин и подобных. Коммерчески доступные примеры представляют Anquamine 401 и Anquamine 701, продаваемые Air Products and Chemicals, Inc.
Согласно некоторым вариантам осуществления ускорители на основе низших алкилдитиокарбаматов цинка можно использовать в качестве основного ускорителя. Эти материалы коммерчески доступны в сочетании с цинком в виде соли, а именно дибутилдитиокарбамат цинка, диэтилдитиокарбамат цинка, диметилдитиокарбамат цинка и диамилдитиокарбамат цинка. В отсутствие основного ускорителя можно использовать более высокие уровни вспомогательных ускорителей. Вода также может присутствовать в эпоксидной части и/или части отвердителя композиции. Эпоксидные части и/или части отвердителя могут включать поверхностно-активные вещества или подходящие химические модификации для обеспечения совместимости с водой.
Согласно другому варианту осуществления настоящее изобретение относится к эпоксидной композиции для покрытия на водной основе, содержащей эпоксидную смолу, такую как эпоксидная смола на основе бисфенола A, и отвердитель, такой как алифатический полиаминный компонент, и воду. Согласно дополнительному варианту осуществления настоящее изобретение относится к композиции, содержащей первый слой, содержащий огнеупорный материал, и второй слой, содержащий эпоксидную композицию для покрытия на водной основе. Отношение эпоксидной смолы к отвердителю в композиции для покрытия может изменяться в зависимости от характеристик желаемого эпоксида. Отношение эпоксидной смолы к отвердителю в композиции для покрытия может находиться в диапазоне от 1:99 до 99:1. В частности, отношение эпоксидной смолы к отвердителю в композиции для покрытия может находиться в диапазоне от 1:10 до 10:1 или более конкретно от 1:5 до 5:1.
Количество эпоксидной смолы и отвердителя в композиции для покрытия может также изменяться в зависимости от желаемых характеристик. Согласно некоторым вариантам осуществления количество эпоксидной смолы в композиции для покрытия может составлять по меньшей мере приблизительно 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65 или приблизительно 70 мас.%. Эти значения могут также определять диапазон, такой как от приблизительно 5 до приблизительно 70 вес.% и, в частности от приблизительно 10 до приблизительно 60 вес.%. Согласно другим вариантам осуществления количество отвердителя в композиции для покрытия может составлять по меньшей мере приблизительно 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65 или приблизительно 70 мас.%. Эти значения могут также определять диапазон, такой как от приблизительно 5 до приблизительно 70 вес.%, и в частности от приблизительно 15 до приблизительно 55 вес.%.
Композиция для покрытия может быть на водной или на полуводной основе. Согласно одному варианту осуществления композиция может иметь содержание воды по меньшей мере приблизительно 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85 или приблизительно 90 мас.%. Эти значения могут также определять диапазон, такой как от приблизительно 10 до приблизительно 90 вес.%. В частности, содержание воды может составлять от приблизительно 10 до приблизительно 80 вес.% или от приблизительно 30 до приблизительно 70 вес.%. Согласно одному варианту осуществления настоящее изобретение относится к эпоксидной композиции на водной основе для нанесения покрытия на огнеупорный материал на основе цемента или штукатурки, причем содержание воды в эпоксидной композиции на водной основе составляет от приблизительно 10 до приблизительно 90 вес.%.
Дополнительные компоненты могут также содержаться в композиции для покрытия. Эти дополнительные компоненты могут содержать неорганические наполнители, оксид титана, глину, оксид цинка, сульфат бария, известняк, доломит, тальк, сажу, диоксид кремния, слюду, волластонит, кварц, микросферы и их комбинации. Согласно некоторым вариантам осуществления дополнительные компоненты являются неполярными или в значительной степени неполярными. Согласно этим вариантам осуществления следует избегать других полярных групп, таких как кислород. Согласно другим вариантам осуществления настоящее изобретение относится к композиции на водной основе, причем реакционно-активные компоненты не содержат атомов кислорода, кроме тех, которые обеспечены эпоксидной функциональной группой. В соответствии с эпоксидной функциональной группой кислородсодержащие компоненты находятся в виде любого из эфирного, гидроксильного или эпоксидного кислородов. Согласно некоторым вариантам осуществления композиция может содержать компоненты с атомами кислорода в дополнение к обеспеченным эпоксидной функциональной группой. Эти дополнительные компоненты могут находиться в виде эфирного, гидроксильного или эпоксидного кислородов.
Согласно одному варианту осуществления настоящее изобретение относится к композиции на водной основе, содержащей по меньшей мере 10 вес.% неорганических наполнителей. Согласно другому варианту осуществления настоящее изобретение относится к композиции на водной основе, содержащей по меньшей мере 5 вес.% диоксида титана. Согласно другому варианту осуществления настоящее изо
- 4 034263 бретение относится к композиции на водной основе, содержащей по меньшей мере 5 вес.% глины. Настоящее изобретение может содержать другие компоненты, включая противовспениватели, загустители, смачивающие средства, поверхностно-активные вещества, противоосаждающие средства, пигменты, красители, ингибиторы коррозии, ускорители, такие как оксид цинка, кислоты, фосфиты или третичные амины, растворители, такие как этиленгликоль, бутиловый эфир, коалесценты, такие как Texanol™ от Eastman или Solusolv™ 2075 от Solutia, и дополнительные смолы, такие как виниловые и акриловые полимеры.
Композиция для покрытия настоящего изобретения может также содержать красители или пигменты. Наличие красителей и пигментов может способствовать нанесению однородного покрытия. Когда композицию для покрытия наносят, можно наблюдать цвет композиции для покрытия, чтобы убедиться в том, что наносят соответствующее и однородное покрытие. Цвет соответствующего покрытия может изменяться, отчасти на основании концентрации используемого красителя и толщины желаемого покрытия. Конкретный вариант осуществления представляет собой цвет, который при высыхании соответствует цвету огнеупорного материала без покрытия так, что любое незначительное будущее повреждение не придает неприемлемый внешний вид.
Композицию для покрытия можно наносить на нанесенный огнеупорный материал с высоким содержанием воды. Композиция для покрытия может обеспечивать эффективное покрытие при нанесении на смоченную и/или влажную поверхность огнеупорного материала. Композиция для покрытия не ухудшается при каком-либо разбавлении, которое может происходить из-за присутствия воды в поверхностных слоях огнеупорного материала. Композицию для покрытия можно наносить на нанесенный огнеупорный материал, имеющий по меньшей мере приблизительно 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70 или приблизительно 75% по массе воды. Эти значения можно также использовать для определения диапазона. Хотя покрытия имеют водную основу, при отверждении они обеспечивают достаточную устойчивость к водопроницаемости и необходимую задержку для обеспечения достаточного высыхания и сопутствующего снижения скорости усадки.
При нанесении композиция для покрытия может образовывать однородное покрытие на огнеупорном материале. Однородное покрытие может включать следующее: нет частей материала без покрытия, каждая часть покрытия имеет в значительной степени одинаковую толщину, все компоненты композиции для покрытия равномерно распределены в покрытии и/или покрытие проявляет эксплуатационные свойства (например, защищает, поддерживает, снижает), по сути, одинаково по всему огнеупорному материалу с покрытием.
Согласно другому варианту осуществления настоящее изобретение относится к способу нанесения покрытия на огнеупорный материал, включающему нанесение композиции для покрытия на огнеупорный материал в течение 1 ч после того, как огнеупорный материал нанесли на основу, причем композиция для покрытия образует однородное покрытие на огнеупорном материале. Обычно долгое или длительное время должно пройти перед тем, как можно будет нанести покрытие на огнеупорный материал. Необходимость в длительном времени отчасти происходит из-за того, что нанесенный огнеупорный материал имеет высокое содержание воды (например, влажную поверхность), и неводные композиции для покрытия несовместимы с влажными поверхностями. Нанесение такой неводной композиции для покрытия на влажную поверхность огнеупорного материала приводит к неравномерному покрытию.
Обычно содержание воды нанесенного огнеупорного материала является самым высоким непосредственно после нанесения на основу. Композицию для покрытия можно также наносить на нанесенный огнеупорный материал на ранних стадиях высыхания, например, в течение приблизительно 1 ч после того, как огнеупорный материал нанесли на основу. Поскольку композиция для покрытия имеет водную или полуводную основу, композиция для покрытия образует однородное покрытие на нанесенном огнеупорном материале. В частности, композицию для покрытия можно наносить на нанесенный огнеупорный материал в течение приблизительно 192 ч, или приблизительно 168 ч, или приблизительно 120 ч, или приблизительно 96 ч, или приблизительно 80 ч, или приблизительно 72 ч, или приблизительно 50 ч, или приблизительно 48 ч, или приблизительно 40 ч, или приблизительно 36 ч, или приблизительно 24 ч, или приблизительно 16 ч, или приблизительно 12 ч, или приблизительно 8 ч, или приблизительно 6 ч, или приблизительно 4 ч, или приблизительно 2 ч, или приблизительно 1 ч после нанесения огнеупорного материала на основу. Композицию для покрытия можно наносить в течение временного диапазона на основании любого этого времени, такого как, например, от приблизительно 1 до приблизительно 80 ч или любой комбинации, как представлено. Согласно одному варианту осуществления настоящее изобретение относится к композиции на водной основе, причем покрытие наносят в течение 8 дней от момента, когда нанесли огнеупорный материал.
Толщина покрытия должна быть достаточной для обеспечения достаточного высыхания и защиты от проникновения воды, а также других свойств, описанных в настоящем документе. Толщину покрытия можно измерять с помощью расчета на основании распыленного влажного объема и содержания твердых веществ в объемных процентах. Толщина может составлять приблизительно 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,75, 0,8, 0,9, 1, 1,5, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 или приблизительно 10 мил. Эти значения могут также определять диапазон, такой как от приблизительно 0,5 до приблизительно 8 мил, или от приблизительно 0,75 до
- 5 034263 приблизительно 6 мил, или от приблизительно 1 до приблизительно 6 мил, или любую их комбинацию.
(1 мил=25 мкм). Согласно одному варианту осуществления настоящее изобретение относится к композиции для покрытия на водной основе, образованной эпоксидной композицией на водной основе, которая имеет толщину от приблизительно 0,5 до приблизительно 8 мил.
Для нанесения соответствующим образом на огнеупорный материал композиция для покрытия должна иметь соответствующую вязкость. Согласно одному варианту осуществления композиция может иметь вязкость от приблизительно 500 до приблизительно 2000 сантипуаз, как измерено на вискозиметре Брукфильда для измерения среднего уровня вязкости при 23°С, 10 об/мин и шпинделем 3.
Путем нанесения композиции для покрытия по настоящему изобретению на нанесенный огнеупорный материал скорость высыхания и/или скорость усадки нанесенного огнеупорного материала можно регулировать (например, снижать). Приемлемая скорость высыхания является такой, при который скорость в первые семь дней была снижена в сравнении с материалом без покрытия на 10-50% или, более конкретно, на 20-40%. В ситуациях, где скорость высыхания нанесенного огнеупорного материала слишком быстрая, огнеупорный материал может иметь сниженную прочность, эффективность, долговечность, может растрескиваться, или их комбинации. Повышенные скорости высыхания могут происходить из-за засушливых погодных условий, аномально высокой температуры, размещения под солнцем, высокой подвижности воздуха или их комбинаций.
Композиция для покрытия по настоящему изобретению может снижать скорость высыхания нанесенного огнеупорного материала по меньшей мере на приблизительно 10% по сравнению со скоростью высыхания нанесенного огнеупорного материала без композиции для покрытия. В частности, скорость высыхания может быть снижена по меньшей мере на приблизительно 20%, или по меньшей мере на приблизительно 30%, или по меньшей мере на приблизительно 40%, или по меньшей мере на приблизительно 50%, или по меньшей мере на приблизительно 60%, или по меньшей мере на приблизительно 70%, или по меньшей мере на приблизительно 80%, или по меньшей мере на приблизительно 90% по сравнению со скоростью высыхания нанесенного огнеупорного материала без композиции для покрытия.
Скорость высыхания можно измерять еженедельно. Согласно одному варианту осуществления композиция для покрытия может обеспечивать покрытие, которое снижает скорость высыхания в течение первой недели по меньшей мере на приблизительно 5%, или по меньшей мере на приблизительно 10%, или по меньшей мере на приблизительно 15%, или по меньшей мере на приблизительно 20%, или по меньшей мере на приблизительно 30%, или по меньшей мере на приблизительно 40%, или по меньшей мере на приблизительно 50%, или на любые диапазоны этих значений (например, 10-50% или 20-40%).
Приемлемая скорость усадки является такой, при которой скорость в течение первой недели высыхания составляет менее 80% скорости без покрытия или, более конкретно, менее 60% скорости без покрытия. В ситуациях, где скорость усадки нанесенного огнеупорного материала слишком быстрая, на огнеупорном материале могут образовываться трещины, и он может иметь сниженную прочность, эффективность, долговечность или их комбинации. Повышенные скорости усадки могут происходить из-за засушливых погодных условий, аномально высокой температуры, размещения под воздействием ветра, солнца или их комбинаций.
Композиция для покрытия по настоящему изобретению может снижать скорость усадки нанесенного огнеупорного материала по меньшей мере на приблизительно 10% по сравнению со скоростью усадки нанесенного огнеупорного материала без композиции для покрытия. В частности, скорость усадки может быть снижена по меньшей мере на приблизительно 20%, или по меньшей мере на приблизительно 30%, или по меньшей мере на приблизительно 40%, или по меньшей мере на приблизительно 50%, или по меньшей мере на приблизительно 60%, или по меньшей мере на приблизительно 70%, или по меньшей мере на приблизительно 80%, или по меньшей мере на приблизительно 90% по сравнению со скоростью усадки нанесенного огнеупорного материала без композиции для покрытия.
Помимо скоростей высыхания и скоростей усадки композиция для покрытия настоящего изобретения может предотвращать или снижать проникновение воды через покрытие. Например, композиция для покрытия может снижать проницаемость воды в огнеупорный материал по меньшей мере на приблизительно 5%, или по меньшей мере на приблизительно 10%, или по меньшей мере на приблизительно 15%, или по меньшей мере на приблизительно 20%, или по меньшей мере на приблизительно 30%, или по меньшей мере на приблизительно 40%, или по меньшей мере на приблизительно 50%, или на любые диапазоны этих значений по сравнению с необработанным огнеупорным материалом.
Согласно некоторым вариантам осуществления дополнительное латексное покрытие можно наносить поверх композиции для покрытия на огнеупорном материале. Латексное покрытие может содержать полимеры или сополимеры на основе сложных эфиров акриловой кислоты или винилового спирта. Согласно одному варианту осуществления латексное покрытие можно наносить на нанесенный огнеупорный материал с покрытием в течение 1 дня после нанесения композиции для покрытия. В частности, латексное покрытие можно наносить на нанесенный огнеупорный материал с покрытием в течение 2 дней, или приблизительно 4 дней, или приблизительно 7 дней, или приблизительно 10 дней, или приблизительно 14 дней, или приблизительно 21 дня, или приблизительно 28 дней, или приблизительно 30 дней после нанесения композиции для покрытия.
- 6 034263
Согласно другому варианту осуществления настоящее изобретение относится к набору для получения композиции для покрытия, содержащему первый раствор с эпоксидной смолой, например эпоксидной смолой на основе бисфенола A, и второй водный раствор с отвердителем, например алифатическим полиамином. Раскрытия всех цитируемых ссылок, включая публикации, патенты и патентные заявки, специально включены в настоящий документ во всей их полноте посредством ссылки.
Когда количество, концентрация, или другая величина или параметр задан или в виде диапазона, предпочтительного диапазона или перечня верхних предпочтительных значений и нижних предпочтительных значений, это следует понимать как специальное раскрытие всех диапазонов, образованных из любой пары любого верхнего предела диапазона, или предпочтительного значения и любого нижнего предела диапазона, или предпочтительного значения, независимо от того, являются ли диапазоны отдельно раскрытыми. Если диапазон численных значений указан в настоящем документе, если иное не указано, диапазон предназначен включать его конечные точки и все целые значения и доли в пределах диапазона. Не предполагается, что объем настоящего изобретения ограничен конкретными указанными значениями при определении диапазона.
Настоящее изобретение дополнительно определено в следующих примерах. Следует понимать, что эти примеры, хотя показывают предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, представлены только в качестве иллюстрации.
Примеры
Пример 1. Огнеупорный материал.
Огнеупорный материал наносили на ряд стальных пластин. 50 мешок Fendolite® MII (Isolatek International) смешивали с 40 фунтами питьевой воды при помощи лопастного смесителя. Эту смесь затем распыляли на стальные пластины 12 дюймов*12 дюймов до толщины мокрой пленки 1,5 дюйма. Эти пластины с нанесенным огнеупорным материалом использовали для тестирования различных композиций для покрытия.
Пример 2. Неполярный эпоксидный изоляционный материал на водной основе Получали неполярный эпоксидный изоляционный материал на водной основе.
Часть A. В стальной чаше перемешивали следующие компоненты:
Компонент Количество Вес. % Поставщик / Описание
Epon 828 34,72 г 15,1% Momentive / Эпоксидная смола
WD-510 103,23 г 44,9% Momentive / Эпоксидная смола на водной основе
GE-8 92,1 г 40,0% Emerald / С12-С14 глицидиловый эфир алифатической монофункциональной эпоксидной смолы / Реакционно-способный разбавитель для снижения вязкости
230,05 г 100%
- 7 034263
Часть B. В стальной чаше перемешивали следующие компоненты:
Компонент Количество Вес. % Поставщик / Описание
Вода 260 г 34,46% Носитель
Kelzan AR 0,7 г 0,09% CPKelco / Загуститель
Anquamine 401 155,6 г 20,62% Air Products and Chemicals, Inc. / Отвердитель
BYK-034 2,86 г 0,34% BYK USA, Inc. / Противовспениватель
Carbowet 109 7,21 г 0,96% Air Products and Chemicals, Inc. / Поверхностно-активное вещество
Kronos 2300 104,2 г 13,81% Kronos / Белый пигмент
Оксид цинка 36,34 г 4,82% U.S. Zinc / Модификатор скорости реакции
Cimbar 325 182 г 24,12% Cimbar / Наполнитель сульфат бария
Aurosperse W-1025 5 г 0,66% BASF / Желтый пигмент
Formblak Jet N32 0,67 г 0,09% Color Mate, Inc. / Черный
пигмент
754,58 г 100%
Части A и B смешивали вместе и использовали для нанесения покрытия на огнеупорный материал из примера 1. Смесь наносили кистью для получения однородного покрытия с расчетной толщиной сухой пленки 2 или 4 мил.
Фиг. 1 и 2 представляют собой обозначения для коммерческих вариантов осуществления настоящего изобретения. На фиг. 1 описана эпоксидная часть. На фиг. 2 описана часть отвердителя. Фиг. 3A, B, 4A и B представляют собой паспорта безопасности материала для коммерческих вариантов осуществления настоящего изобретения. На фиг. 3A и B представлены MSDS для эпоксидной части. На фиг. 4A и B представлены MSDS для части отвердителя. Фиг. 5A и B представляют собой руководство по применению для коммерческих вариантов осуществления настоящего изобретения.
Пример 3. Неполярный изоляционный материал на неводной основе Carboguard® 1340.
Коммерческий эпоксидный изоляционный материал на неводной основе, Carboguard® 1340, использовали для нанесения покрытия на огнеупорный материал из примера 1. Изоляционный материал наносили кистью до толщины сухой пленки 2-4 мил. Покрытия, наносимые через 24 ч, были неравномерными вследствие стекания материала на неводной основе по влажной/смоченной поверхности.
Пример 4. Полярный эпоксидный изоляционный материал на водной основе.
Получали полярный эпоксидный изоляционный материал на водной основе.
Часть A. В стальной чаше перемешивали следующие компоненты:
Компонент Количество Вес. % Поставщик / Описание
Epon 828 24 г 13,91% Momentive / Эпоксидная смола
WD-510 42,5 г 24,64% Momentive / Эпоксидная смола на водной основе
DER-732 28,5 г 16,52% Dow Chemical / Полярная эпоксидная смола
Carbowet 109 2,5 г 1,45% Air Products and Chemicals, Inc. / Поверхностно-активное вещество
Kronos 2300 75,0 г 43,48% Kronos, Inc. / Белый пигмент
172,5 г 100%
- 8 034263
Часть B. В стальной чаше перемешивали следующие компоненты:
Компонент Количество Вес. % Поставщик / Описание
Вода 186 г 49,53% Носитель
Kelzan AR 1,24 г 0,33% CPKelco / Загуститель
Anquamine 401 55,8 г 14,86% Air Products and Chemicals, Inc. / Отвердитель
Dysperbyk 190 3,1 г 0,83% BYK USA, Inc. / Диспергирующее средство
BYK-034 1,24 г 0,33% BYK USA, Inc. / Противовспениватель
Carbowet 109 1,9 г 0,51% Air Products and Chemicals, Inc. / Поверхностно-активное вещество
Kronos 2300 68,2 г 18,16% Kronos, Inc. / Белый пигмент
Jeffamine D400 55,8 г 14,86% Huntsman Corp. / Полярный отвердитель
Aurosperse W-1025 2 г 0,53% BASF / Желтый пигмент
Formblak Jet N32 0,25 г 0,07% Color Mate, Inc. / Черный пигмент
375,53 г 100%
Части A и B смешивали вместе и использовали для нанесения покрытия на огнеупорный материал из примера 1. Смесь наносили кистью для получения однородного покрытия с толщиной сухой пленки 2 или 4 мил.
Пример 5. Латексное отделочное покрытие на водной основе
Получали латексное отделочное покрытие на водной основе. В стальной чаше перемешивали следующие компоненты:
Компонент Количество Вес. % Поставщик / Описание
Вода 13,56 г 6,20% Носитель
Celvolit 2416 40 г 18,27% Celanese / Смола на водной основе
Dysperbyk 190 1,8 г 0,82% BYK USA, Inc. / Диспергирующее средство
- 9 034263
BYK-034 0,2 г 0,09% BYK USA, Inc. / Противовспениватель
Carbowet 109 0,6 г 0,27% Air Products and Chemicals, Inc. / Поверхностно-активное вещество
Kronos 2300 18 г 8,22% Kronos, Inc. / Белый пигмент
Allen G 36 г 16,45% IMERYS / Наполнитель глина
Оксид цинка 6,6 г 3,02% U.S. Zinc, модификатор скорости реакции
Aurosperse W-1025 1 г 0,53% BASF / Желтый пигмент
Formblak let N32 0,12 г 0,07% Color Mate, Inc. / Черный пигмент
Celvolit 2416 76 г 34,56% Celanese / Смола на водной основе
Solusolv 2075 6 г 2,73% Solutia, Inc. / Коалесцент
Вода 20 г 9,10% Носитель
219,88 г 100%
Латексное отделочное покрытие использовали для нанесения покрытия на огнеупорный материал из примера 1.
Пример 6. Исследование высыхания.
Пластины с покрытием из примеров 2-5 тестировали в исследовании высыхания. Соответствующие покрытия наносили на сухие пленки с различными толщинами (dft) и в различное время (время) после нанесения огнеупорного материала. Однородность покрытий определяли с помощью визуального осмотра. Рассчитывали dft для площади 12 дюймов*12 дюймов и не принимали во внимание какую-либо шероховатость поверхности. Измеряли потерю воды за 7 дней. Потерю воды определяли в сравнении с огнеупорным материалом без какого-либо изоляционного материала (отсутствует). Каждый образец сушили при приблизительно 73-75°F и приблизительно 30-40% относительной влажности с минимальным движением воздуха.
- 10 034263
Результаты испытания высыхания представлены ниже:
Изоляционный материал dft (мил) Время (часы) Потеря веса за 7 дней Однородность покрытия
Отсутствует Отсутствует н/д 100%
Неполярный эпоксидный изоляционный материал на водной основе(пр.2) 2,0 4 79% Однородное
Carboguard® 1340 2,0 4 н/д Неоднородное
Неполярный эпоксидный изоляционный материал на водной основе(пр.2) 2,0 24 72% Однородное
Неполярный эпоксидный изоляционный материал на водной основе(пр.2) 4,0 24 65% Однородное
Carboguard® 1340 2,0 24 96% Неоднородное
Carboguard® 1340 4,0 24 78% Неоднородное
Полярный эпоксидный изоляционный материал на водной основе (пр. 4) 2,0 24 92% Однородное
Полярный эпоксидный изоляционный материал на водной основе (пр. 4) 4,0 24 65% Однородное
Неполярный эпоксидный изоляционный материал на водной основе(пр.2) 2,0 72 85% Однородное
Неполярный эпоксидный изоляционный материал на водной основе(пр.2) 4,0 72 83% Однородное
Carboguard® 1340 2,0 72 92% Неоднородное
Carboguard® 1340 4,0 72 86% Неоднородное
Полярный эпоксидный изоляционный 2,0 72 93% Неоднородное
материал на водной основе (пр. 4)
Полярный эпоксидный изоляционный материал на водной основе (пр. 4) 4,0 72 88% Однородное
Полярный эпоксидный изоляционный материал на водной основе (пр. 4), затем 2,0 72 Неоднородное
через 4 часа латексное отделочное покрытие на водной основе (пр. 5) 2,0 76 86% Неоднородное
Целевая скорость высыхания составляла приблизительно 70-90% контроля без изоляционного покрытия. Скорость высыхания приблизительно 70-90% обеспечивала хороший баланс между снижением преждевременной скорости высыхания (для улучшения отверждения) без избыточного времени для пол
- 11 034263 ного высыхания. Данное исследование показало, что композиция из уровня техники (например, Carboguard® 1340) не образует однородное покрытие при нанесении в течение 72 ч от нанесения SFRM и требует 4 мил для обеспечения желаемого снижения скорости высыхания по сравнению с только 2 мил, требуемыми для неполярных эпоксидных изоляционных материалов на водной основе. Аналогично неполярные эпоксидные изоляционные материалы на водной основе показывают лучшие эксплуатационные качества в сравнении с полярными эпоксидными изоляционными материалами на водной основе. Однако полярные эпоксидные изоляционные материалы на водной основе пригодны в качестве грунтовки, на которую отделочное покрытие можно наносить (т.е. последние две строки таблицы). Например, полярный эпоксидный изоляционный материал на водной основе использовали с толщиной 2 мил из-за его небольшого снижения скоростей высыхания так, что отделочное покрытие можно также наносить без значительного снижения высыхания. Того же можно достичь с толщиной 1 мил неполярного эпоксидного изоляционного материала на водной основе, за которым следует 2 мил латексного отделочного покрытия.
Пример 7. Исследование защиты от проникновения воды.
Пластины с покрытием из примеров 2-5 тестировали в исследовании проникновения воды. Соответствующие покрытия наносили на сухие пленки с различными толщинами (dft) и в различное время (время) после нанесения огнеупорного материала. Рассчитывали dft для площади 12 дюймов 12 дюймов и не принимали во внимание какую-либо шероховатость поверхности. Измеряли проникновение воды в процентах. Проникновение воды определяли путем распыления воды в течение 3 мин непрерывно из промышленного краскораспылителя, в то же время высушенные пластины поддерживали в вертикальном положении, поэтому избыток воды мог стекать с поверхности. Увеличение количества воды определяли в сравнении с огнеупорным материалом без какого-либо изоляционного материала (отсутствует). Условия окружающей среды при распылении воды составляли приблизительно 73-75°F и приблизительно 3040% относительной влажности с минимальным движением воздуха. Результаты испытания на проникание воды представлены ниже:
Изоляционный материал dft (мил) Время (часы) Проникновение воды
Отсутствует Отсутствует н/д 100%
Неполярный эпоксидный изоляционный материал на водной основе (пр. 2) 2,0 4 28%
Неполярный эпоксидный изоляционный материал на водной основе (пр. 2) 2,0 24 13%
Неполярный эпоксидный изоляционный материал на водной основе (пр. 2) 4,0 24 9%
Carboguard® 1340 2,0 24 27%
Carboguard® 1340 4,0 24 21%
Полярный эпоксидный изоляционный материал на водной основе (пр. 4) 2,0 24 42%
Полярный эпоксидный изоляционный материал на водной основе (пр. 4) 4,0 24 19%
Неполярный эпоксидный изоляционный материал на водной основе (пр. 2) 2,0 72 11%
- 12 034263
Неполярный эпоксидный изоляционный материал на водной основе (пр. 2) 4,0 72 7%
Carboguard® 1340 2,0 72 11%
Carboguard® 1340 4,0 72 6%
Полярный эпоксидный изоляционный материал на водной основе (пр. 4) 2,0 72 32%
Полярный эпоксидный изоляционный материал на водной основе (пр. 4) 4,0 72 19%
Полярный эпоксидный изоляционный материал на водной основе (пр. 4), затем 2,0 72
через 4 часа латексное отделочное покрытие на водной основе (пр. 5) 2,0 76 н/д
Значение целевого проникновения воды составляло менее 20%, а в идеале менее 10%. Согласно некоторым вариантам осуществления настоящее изобретение относится к композиции для покрытия, причем величина проницаемости для воды в течение 3-минутного распыления воды снижена на более чем 80% или более чем 90% от значения при отсутствии покрытия, например покрытия, образованного эпоксидной композицией на водной основе. Данное исследование показало, что когда покрытие наносят через 24 ч после распыления огнеупорного материала, неполярный эпоксидный изоляционный материал на водной основе снижает проникновение воды на более чем 80% при толщине 2 или 4 мил. Композиция из уровня техники (например, Carboguard® 1340) - нет.
Хотя данное изобретение было подробно показано и описано со ссылкой на его иллюстративные варианты осуществления, специалистам в данной области техники будет понятно, что в нем можно сделать различные изменения в форме и деталях без отклонения от объема настоящего изобретения, охваченного приложенной формулой изобретения.

Claims (15)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ нанесения покрытия, включающий:
    (i) нанесение покрытия огнеупорного материала на основу, причем толщина нанесенного огнеупорного материала составляет по меньшей мере 2.54 см (1 дюйм), причем наносят огнеупорный материал на основе штукатурки или цемента, включающий неорганическое связующее, выбранное из штукатурки или портландцемента, и наполнитель, выбранный из вермикулита, слюды, силиката кальция, гипса, легких полистирольных гранул, минеральной ваты, стекловолокна, керамического волокна, алюминиевой руды, глины, кварца, оксида титана, оксида цинка, сульфата бария, известняка, доломита, талька, сажи, диоксида кремния, волластонита, микросфер и их комбинаций, и причем покрытие огнеупорного материала характеризуется содержанием воды по меньшей мере 20 вес.%; и (ii) нанесение на покрытие из огнеупорного материала однородного покрытия из эпоксидной композиции для покрытия, причем композицию для покрытия, представляющую собой эпоксидную композицию на водной основе, содержащую эпоксидную смолу, аминный отвердитель и воду, наносят в пределах 8 дней с момента нанесения покрытия из огнеупорного материала и толщина покрытия из указанной композиции находится между 25 и 150 мкм (между 1 и 6 мил).
  2. 2. Способ по п.1, где композицию для покрытия наносят в пределах 1 ч после нанесения огнеупорного материала на основу.
  3. 3. Способ по п.2, где композицию для покрытия наносят на огнеупорный материал в пределах 4 ч после нанесения огнеупорного материала.
  4. 4. Способ по п.2, где композицию для покрытия наносят на огнеупорный материал в пределах 8 ч после нанесения огнеупорного материала.
  5. 5. Способ по п.2, где композицию для покрытия наносят на огнеупорный материал в пределах 24 ч после нанесения огнеупорного материала.
  6. 6. Способ по п.2, где композицию для покрытия наносят на огнеупорный материал в пределах 48 ч после нанесения огнеупорного материала.
  7. 7. Способ по п.2, где композицию для покрытия наносят на огнеупорный материал в пределах 3 дней после нанесения огнеупорного материала.
  8. 8. Способ по п.2, где композицию для покрытия наносят на огнеупорный материал в пределах 5 дней после нанесения огнеупорного материала.
    - 13 034263
  9. 9. Способ по п.2, где композицию для покрытия наносят на огнеупорный материал в пределах 7 дней после нанесения огнеупорного материала.
  10. 10. Покрытие, полученное способом по п.1, содержащее:
    (i) первый слой, содержащий огнеупорный материал, представляющий собой огнеупорный материал на основе штукатурки или цемента, включающий неорганическое связующее, выбранное из штукатурки или портландцемента, и наполнитель, выбранный из вермикулита, слюды, силиката кальция, гипса, легких полистирольных гранул, минеральной ваты, стекловолокна, керамического волокна, алюминиевой руды, глины, кварца, оксида титана, оксида цинка, сульфата бария, известняка, доломита, талька, сажи, диоксида кремния, волластонита, микросфер и их комбинаций; и (ii) второй слой, содержащий эпоксидное покрытие на водной основе, где эпоксидное покрытие содержит эпоксидную смолу, аминный отвердитель и воду, причем эпоксидное покрытие выполнено с возможностью нанесения на частично влажный огнеупорный материал.
  11. 11. Покрытие по п.10, где эпоксидная смола представляет собой эпоксидную смолу на основе бисфенола A, а аминный отвердитель представляет собой алифатический полиамин или амидоамин.
  12. 12. Покрытие по п.10, где огнеупорный материал характеризуется содержанием воды по меньшей мере 25 вес.%.
  13. 13. Покрытие по п.10, где эпоксидная композиция для покрытия на водной основе образует однородное покрытие на огнеупорном материале.
  14. 14. Набор для получения композиции для покрытия, предназначенной для нанесения непосредственно на слой неорганического огнеупорного материала, содержащий:
    (i) первый раствор с эпоксидной смолой и (ii) второй раствор с аминным отвердителем, причем второй раствор выполнен с возможностью нанесения на частично влажный первый раствор.
  15. 15. Набор по п.14, где эпоксидная смола представляет собой эпоксидную смолу на основе бисфенола A, а аминный отвердитель представляет собой алифатический полиамин или амидоамин.
EA201691553A 2014-02-04 2015-02-04 Эпоксидные составы на водной основе для нанесенного огнеупорного материала, способ нанесения покрытия и набор EA034263B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201461935586P 2014-02-04 2014-02-04
PCT/US2015/014402 WO2015120012A1 (en) 2014-02-04 2015-02-04 Water-based epoxy formulations for applied fireproofing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201691553A1 EA201691553A1 (ru) 2016-12-30
EA034263B1 true EA034263B1 (ru) 2020-01-22

Family

ID=53754282

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201691553A EA034263B1 (ru) 2014-02-04 2015-02-04 Эпоксидные составы на водной основе для нанесенного огнеупорного материала, способ нанесения покрытия и набор

Country Status (12)

Country Link
US (1) US9725615B2 (ru)
EP (1) EP3102409B1 (ru)
KR (1) KR102317341B1 (ru)
AU (1) AU2015214291B2 (ru)
CA (1) CA2938720C (ru)
EA (1) EA034263B1 (ru)
ES (1) ES2877600T3 (ru)
MX (1) MX2016010035A (ru)
PH (1) PH12016501525A1 (ru)
SA (1) SA516371615B1 (ru)
SG (1) SG11201606397TA (ru)
WO (1) WO2015120012A1 (ru)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9725605B2 (en) * 2014-04-15 2017-08-08 United States Mineral Products Company Water-based epoxy formulations for applied fireproofing
GR1009251B (el) * 2016-10-21 2018-03-23 Aml Technologies L.L.C. Πυραντοχο υλικο με παραλληλες επιβραδυντικες ιδιοτητες
CN109535889B (zh) * 2018-11-01 2020-11-06 惠州市三民实业有限公司 一种防火涂料及其制备方法
EP4058519A1 (en) * 2019-11-15 2022-09-21 3M Innovative Properties Company Primer composition and methods

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4308183A (en) * 1980-06-12 1981-12-29 Hoboken Paints, Inc. Water-based epoxy ceramic glaze
US20040176004A1 (en) * 2003-03-05 2004-09-09 Fyfe Edward R. Method of applying fire protection coating to FRP-reinforced structure

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3825754A1 (de) * 1988-07-29 1990-02-01 Huels Chemische Werke Ag Waessrige zweikomponentensysteme auf epoxidbasis und diaminen
US6309740B1 (en) * 1999-07-20 2001-10-30 W. R. Grace & Co.-Conn. High temperature heat transfer barrier and vapor barrier and methods
EP1850971A4 (en) * 2005-01-28 2008-11-12 Ralph Sacks WATER BASED COATING
AU2007282141B2 (en) * 2006-01-31 2012-01-12 Valspar Sourcing, Inc. Multi-component coating method for porous substrates
KR100934637B1 (ko) * 2009-04-07 2009-12-31 동해케미칼공업주식회사 소수성을 부여한 고속건조형 수성 에폭시 도료의 조성물
US9725605B2 (en) * 2014-04-15 2017-08-08 United States Mineral Products Company Water-based epoxy formulations for applied fireproofing

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4308183A (en) * 1980-06-12 1981-12-29 Hoboken Paints, Inc. Water-based epoxy ceramic glaze
US20040176004A1 (en) * 2003-03-05 2004-09-09 Fyfe Edward R. Method of applying fire protection coating to FRP-reinforced structure

Also Published As

Publication number Publication date
EP3102409B1 (en) 2021-04-07
PH12016501525B1 (en) 2017-02-06
CA2938720C (en) 2022-09-13
SA516371615B1 (ar) 2019-01-09
ES2877600T3 (es) 2021-11-17
PH12016501525A1 (en) 2017-02-06
US9725615B2 (en) 2017-08-08
WO2015120012A1 (en) 2015-08-13
US20150218412A1 (en) 2015-08-06
EP3102409A4 (en) 2017-09-20
AU2015214291B2 (en) 2018-10-18
KR20160132016A (ko) 2016-11-16
EA201691553A1 (ru) 2016-12-30
MX2016010035A (es) 2017-01-26
KR102317341B1 (ko) 2021-10-26
CA2938720A1 (en) 2015-08-13
EP3102409A1 (en) 2016-12-14
SG11201606397TA (en) 2016-09-29
AU2015214291A1 (en) 2016-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107001590B (zh) 环氧树脂用固化剂和使用其的环氧树脂组合物
KR101715825B1 (ko) 무용제형 하도용 고방식 도료와 실란 함유 중상도용 고방식 도료 및 이를 이용한 이중도막 초내후성 강구조물 도장방법
US7435449B2 (en) Waterborne epoxy coating composition and method
CA2938720C (en) Water-based epoxy formulations for applied fireproofing
US11279660B1 (en) Coating systems and formulations for cementitious articles
KR102582932B1 (ko) 습윤환경 대응성이 우수한 기능성 에폭시계 도료 조성물 및 이를 이용한 습윤환경에 노출된 구조물의 표면보호 시공방법
JP4776323B2 (ja) 乳化剤組成物
US9725605B2 (en) Water-based epoxy formulations for applied fireproofing
AU2020290769A1 (en) Non-combustible waterborne self levelling epoxy floor
KR101371222B1 (ko) 친환경 무용제형 코팅조성물과, 그를 이용한 도막
CN115433505B (zh) 一种改性环氧树脂防水涂料组合物、改性环氧树脂防水涂料及其制备方法和应用
JP2022132594A (ja) 水性被覆材
JP2007314640A (ja) 断熱塗料組成物及びそれを塗膜形成した構築物
JP2021042362A (ja) 硬化剤、及び水性被覆材
JP2023515316A (ja) エポキシ樹脂コーティング用の硬化剤
JP2021161184A (ja) 被覆材
JP2007182508A (ja) 素地調整剤及び塗膜構造
KR102103226B1 (ko) 해안 강구조물 방식 도장 방법
KR101944674B1 (ko) 콘크리트 및 강재 구조물의 내구성 향상을 목적으로 한 도장
JP2024503197A (ja) アルキル化ジアミンとノボラックエポキシ樹脂とのアダクト