ES2205347T3 - Revestimiento intumescente resistente a condiciones tropicales. - Google Patents
Revestimiento intumescente resistente a condiciones tropicales.Info
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Abstract
LA INVENCION TRATA DE UN RECUBRIMIENTO IGNIFUGO QUE FORMA UNA CAPA AMORTIGUADORA DE AISLAMIENTO A BASE DE SUSTANCIAS QUE FORMAN ESPUMAS Y CARBONO EN CASO DE INCENDIO, LIGANDOS FORMADORES DE LAMINAS, ESPUMANTES Y ADYUVANTES Y ADITIVOS USUALES, CARACTERIZADO PORQUE CONTIENE COMO ESPUMANTE UNA SAL DE MELAMINA Y/O SALES DE GUANIDINA Y/O MELAMINA MICROENCAPSULADA. EL RECUBRIMIENTO IGNIFUGO DE LA INVENCION Y FORMADOR DE CAPA AMORTIGUADORA DE AISLAMIENTO ES ESTABLE EN PARTICULAR EN CONDICIONES TROPICALES (HASTA UN 100 % DE HUMEDAD RELATIVA, Y A APROXIMADAMENTE 75õ C), ES DECIR QUE LIBERA MUY POCO NH 3 .
Description
Revestimiento intumescente resistente a
condiciones tropicales.
El invento concierne a un revestimiento protector
contra los incendios, que forma capas aislantes, a base de
sustancias que en el caso de un incendio forman capas de espuma y
forman carbono, agentes aglutinantes que forman películas, agentes
de expansión, y usuales materiales coadyuvantes y aditivos.
Los revestimientos protectores contra los
incendios, que forman capas aislantes, también denominados
revestimientos intumescentes, se distinguen porque en el caso de un
incendio forman espuma, al estar sometidos a una correspondiente
influencia térmica, y mediante esta formación de espuma por el
antes mencionado revestimiento protector contra los incendios se
impide, o al menos se obstaculiza, el paso de calor a través de
construcciones y estructuras de acero, techos, paredes, cables,
tubos y elementos similares.
El documento de patente de los Estados Unidos de
América US 4.965.296 A1 describe un material ignifugante (inhibidor
de la llama), que se compone de un material de revestimiento
ignifugante y de un material conductor de la electricidad. El
material de revestimiento ignifugante consta en ese caso de
sustancias que forman espuma y carbono, de un compuesto generador
de gases, de un agente aglutinante que forma una película, y de
correspondientes disolventes. Facultativamente, pueden estar
presentes otros usuales materiales constituyentes.
En el documento US 4.879.320 se describe una
composición ignifugante similar, a la cual sin embargo, en lugar
de un material conductor, se le añade un material fibroso
cerámico.
El documento US 5.225.464 describe una
formulación acuosa intumescente a base de un producto de reacción
de un ácido fosfórico, melamina y fosfato de monoamonio, que debe
suministrar, junto con pentaeritritol, hidrocarburos clorados y
otros compuestos, especialmente un poli(acetato de vinilo),
un mejorado material de revestimiento intumescente.
Numerosas formulaciones intumescentes son
conocidas a partir del manual "Fire Retardants Formulations
Handbook" [Manual de formulaciones de ignifugantes]
(autor: Vijay Mohan Bhatnagar, 1972).
El documento de patente alemana DE 4218184 A1
describe una mezcla acuosa de un agente aglutinante, que consta de
una solución y/o dispersión acuosa de una combinación a base de a)
por lo menos un prepolímero de NCO con grupos bloqueados de
isocianato, que tiene grupos de uretano, y es soluble y/o
dispersable en agua en presencia del componente b), y de b) un
componente poliamínico, que consta de por lo menos una poliamina
(ciclo)alifática con por lo menos dos grupos amino primarios
y/o secundarios.
El documento DE 4343668, finalmente, describe
masas de revestimiento ignifugantes e hinchables, que constan al
menos de
4 a 25% en peso de un agente aglutinante que
forma una película,
10 a 4% en peso de un polifosfato de
amonio,
8 a 40% en peso de por lo menos una sustancia que
se carboniza bajo la acción del calor,
6 a 25% en peso de un agente de expansión,
0 a 5% en peso de un agente dispersante,
0 a 25% en peso de materiales de carga.
En los casos de los antes mencionados
revestimientos protectores contra los incendios es desventajoso,
en conjunto, el hecho de que éstos contienen halógenos o, por el
contrario, no presentan ninguna suficiente amplitud de la banda de
aplicaciones.
Especialmente se comprobó, en el caso de
formulaciones que contienen melamina como agente de expansión, que
estas combinaciones, a una alta temperatura y una elevada humedad
relativa del aire, es decir a grandes rasgos en condiciones
tropicales, ponen en libertad grandes cantidades de amoníaco
(NH_{3}).
Es por lo tanto misión del presente invento poner
a disposición revestimientos protectores contra los incendios, que
formen capas aislantes, que incluso en condiciones climáticas,
como las que se presentan a grandes rasgos en los trópicos, pongan
en libertad solamente muy pequeñas cantidades de NH_{3} - incluso
con alta temperatura y elevada humedad relativa del aire -.
El problema que plantea esta misión es resuelto
mediante un revestimiento protector contra los incendios, que
forma capas aislantes, del tipo descrito al comienzo de la
memoria, caracterizado porque contiene como agente de expansión una
sal de melamina y/o sales de guanidina y/o melamina
microencapsulada.
Preferiblemente, al referirse a las sales de
melamina, se trata de fosfato de melamina, cianurato de melamina,
borato de melamina, silicato de melamina, y, al referirse a la sal
de guanidina, se trata de fosfato de guanidina.
Asimismo, como se ha mencionado, es adecuada
conforme al invento una melamina microencapsulada.
Preferiblemente, el revestimiento protector
contra los incendios, que forma capas aislantes, contiene
de 5 a 30 partes en peso de un agente
aglutinante que forma una película,
de 15 a 50 partes en peso de una sustancia que
forma una capa de espuma,
de 5 a 25 partes en peso de una sustancia que
forma carbono,
de 5 a 50 partes en peso de la sal de melamina
y/o la sal de guanidina, y
de 10 a 50 partes en peso de usuales materiales
coadyuvantes y aditivos.
De modo especialmente preferido, el revestimiento
protector contra los incendios, que forma capas aislantes,
contiene
de 10 a 20 partes en peso de un agente
aglutinante que forma una película,
de 25 a 40 partes en peso de una sustancia que
forma una capa de espuma,
de 7 a 15 partes en peso de una sustancia que
forma carbono,
de 7 a 40 partes en peso de la sal de melamina
y/o la sal de guanidina, y
de 20 a 40 partes en peso de usuales materiales
coadyuvantes y aditivos.
Preferiblemente, el revestimiento protector
contra los incendios, que forma capas aislantes, contiene, como
agente aglutinante que forma una película,
homopolímeros a base de acetato de vinilo,
copolímeros a base de acetato de vinilo, etileno
y cloruro de vinilo,
copolímeros a base de acetato de vinilo y el
éster vinílico de un ácido carboxílico ramificado, de cadena
larga,
copolímeros a base de acetato de vinilo y el
éster di-n-butílico de ácido
maleico,
copolímeros a base de acetato de vinilo y un
éster de ácido acrílico,
copolímeros a base de estireno y un éster de
ácido acrílico,
copolímeros a base de ésteres de ácido
acrílico,
un copolímero de vinil-tolueno y
un acrilato,
un copolímero de estireno y un acrilato.
Preferiblemente, el revestimiento protector
contra los incendios, que forma capas aislantes, contiene, como
sustancias que forman espuma, sales de amonio de ácidos fosfóricos
y/o ácidos polifosfóricos.
Preferiblemente, el revestimiento protector
contra los incendios, que forma capas aislantes, contiene, como
sustancias que forman carbono, hidratos de carbono.
Se prefieren como hidratos de carbono
pentaeritritol, dipentaeritritol, tripentaeritritol y/o
policondensados del pentaeritritol.
Preferiblemente, el revestimiento protector
contra los incendios, que forma capas aislantes, contiene, como
materiales coadyuvantes y aditivos, fibras de vidrio, fibras
minerales, caolín, talco, óxido de aluminio, hidróxido de aluminio,
hidróxido de magnesio, ácidos silícicos de precipitación,
silicatos y/o celulosas pulverulentas.
Preferiblemente, el revestimiento protector
contra los incendios, que forma capas aislantes, conforme al
invento está exento de halógenos.
\newpage
El revestimiento protector contra los incendios,
que forma capas aislantes, conforme al invento, pone en libertad,
al almacenarse bajo elevada humedad (del aire) (una humedad
relativa hasta de 100%) y bajo elevada temperatura (aproximadamente
75ºC), menos de 550 partes por millón (ppm) de NH_{3}.
El revestimiento protector contra los incendios
(revestimiento intumescente) conforme al invento pasa a emplearse
en forma de un agente de pintura apto para aplicarse por extensión
(con brocha), por proyección o con rodillos, a fin de proteger los
más diferentes substratos, preferiblemente de acero, madera, cables
eléctricos y tubos.
En los siguientes Ejemplos se produjeron
revestimientos intumescentes, se aplicaron sobre planchas
normalizadas de acero y se determinó su eficacia. La prueba de la
capacidad de aislamiento se efectuó según la norma DIN 4102, parte
8 (1986). La resistencia al agua se probó, almacenando las
planchas normalizadas de acero, revestidas, durante 4 semanas a
40ºC y con una humedad relativa del aire de 95%, antes de la prueba
de la capacidad de aislamiento en un armario con aire
acondicionado (climatizado).
En los Ejemplos se emplearon los siguientes
productos:
® Pliolite (Solid) (Goodyear, Francia)
Se trata de una resina termoplástica, newtoniana,
a base de un copolímero de vinil-tolueno y un
acrilato.
® Hostaflam AP 462 (Clariant GmbH, Frankfurt am
Main)
Se trata de un polifosfato de amonio
microencapsulado a base de ® Hostaflam AP 422, que se había
preparado de acuerdo con el procedimiento del documento de patente
europea EP-B-0.180.795, y que
contiene aproximadamente 10% en masa de un material de
encapsulación, que consta de una resina endurecida de melamina y
formaldehído.
En el caso del ® Hostaflam AP 422 (Hoechst AG,
Frankfurt am Main) se trata de un polifosfato de amonio en forma de
polvo, libremente fluyente, difícilmente soluble en agua, de la
fórmula (NH_{4}PO_{3})_{n} con n = 20 hasta
1.000, especialmente 500 hasta 1.000. La proporción de las
partículas con un tamaño de partículas menor que 45 \mum asciende
a más de 99%.
Ejemplo 1 (de
comparación)
Se mezclaron entre sí consecutivamente las
siguientes sustancias y a continuación se aplicaron
correspondientemente sobre la plancha que se había de probar:
38 partes en peso de ® Hostaflam AP 462
10 partes en peso de ® Pliolite (Solid)
8 partes en peso de melamina
8 partes en peso de dipentaeritritol
8 partes en peso de dióxido de titanio
hasta 100 partes en peso de espesantes,
plastificantes y
disolventes.
La prueba de incendio de la plancha revestida
según la norma DIN 4102 arrojó la clase de incendio F 30. Después
del almacenamiento en un armario climatizado se arrojó también la
clase de incendio F 30.
Ejemplo 2 (del
invento)
Se mezclaron entre sí consecutivamente las
siguientes sustancias y a continuación se aplicaron
correspondientemente sobre la plancha que se había de probar:
38 partes en peso de ® Hostaflam AP 462
10 partes en peso de ® Pliolite (Solid)
22 partes en peso de fosfato de melamina
8 partes en peso de dipentaeritritol
8 partes en peso de dióxido de titanio
hasta 100 partes en peso de espesantes,
plastificantes y
disolventes.
Ejemplo 3 (del
invento)
Se mezclaron entre sí consecutivamente las
siguientes sustancias y a continuación se aplicaron
correspondientemente sobre la plancha que se había de probar:
38 partes en peso de ® Hostaflam AP 462
10 partes en peso de ® Pliolite (Solid)
16 partes en peso de cianurato de melamina
8 partes en peso de dipentaeritritol
8 partes en peso de dióxido de titanio
hasta 100 partes en peso de espesantes,
plastificantes y
disolventes.
Ejemplo 4 (del
invento)
Se mezclaron entre sí consecutivamente las
siguientes sustancias y a continuación se aplicaron
correspondientemente sobre la plancha que se había de probar:
38 partes en peso de ® Hostaflam AP 462
10 partes en peso de ® Pliolite (Solid)
12 partes en peso de borato de melamina
8 partes en peso de dipentaeritritol
8 partes en peso de dióxido de titanio
hasta 100 partes en peso de espesantes,
plastificantes y
disolventes.
Ejemplo 5 (del
invento)
Se mezclaron entre sí consecutivamente las
siguientes sustancias y a continuación se aplicaron
correspondientemente sobre la plancha que se había de probar:
38 partes en peso de ® Hostaflam AP 462
10 partes en peso de ® Pliolite (Solid)
21 partes en peso de silicato de melamina
8 partes en peso de dipentaeritritol
8 partes en peso de dióxido de titanio
hasta 100 partes en peso de espesantes,
plastificantes y
disolventes.
Ejemplo 6 (del
invento)
Se mezclaron entre sí consecutivamente las
siguientes sustancias y a continuación se aplicaron
correspondientemente sobre la plancha que se había de probar:
38 partes en peso de ® Hostaflam AP 462
10 partes en peso de ® Pliolite (Solid)
10 partes en peso de fosfato de guanidina
8 partes en peso de dipentaeritritol
8 partes en peso de dióxido de titanio
hasta 100 partes en peso de espesantes,
plastificantes y
disolventes.
Ejemplo 7 (del
invento)
Se mezclaron entre sí consecutivamente las
siguientes sustancias y a continuación se aplicaron
correspondientemente sobre la plancha que se había de probar:
27 partes en peso de ® Hostaflam AP 422
20 partes en peso de ® Mowilith DM 510
39 partes en peso de fosfato de melamina
13 partes en peso de dipentaeritritol
5 partes en peso de dióxido de titanio
20 partes en peso de espesantes, plastificantes y
agua.
Ejemplo 8 (del
invento)
Se mezclaron entre sí consecutivamente las
siguientes sustancias y a continuación se aplicaron
correspondientemente sobre la plancha que se había de probar:
27 partes en peso de ® Hostaflam AP 422
20 partes en peso de ® Mowilith DM 510
18 partes en peso de melamina
microencapsulada
13 partes en peso de dipentaeritritol
8 partes en peso de dióxido de titanio
hasta 100 partes en peso de espesantes,
plastificantes y
disolventes.
Ejemplo 9 (del
invento)
Se mezclaron entre sí consecutivamente las
siguientes sustancias y a continuación se aplicaron
correspondientemente sobre la plancha que se había de probar:
38 partes en peso de ® Hostaflam AP 462
10 partes en peso de ® Pliolite (Solid)
8 partes en peso de melamina microencapsulada
8 partes en peso de dipentaeritritol
8 partes en peso de dióxido de titanio
hasta 100 partes en peso de espesantes,
plastificantes y disolventes.
Todas las planchas a probar de los Ejemplos 2 a 9
alcanzaron la clase de incendio F 30.
Medición de la emisión de
NH_{3}
Para efectuar la comprobación de la liberación de
NH_{3}, las planchas de muestra secadas se introducen en un
sistema de vidrio cerrado. Éste consta de una botella de vidrio de
500 ml de capacidad y de una tapa de vidrio con 2 grifos. Para
efectuar la simulación de la humedad del aire (humedad relativa
del aire aproximadamente 100%) se halla dentro del sistema de
vidrio una cuba de vidrio con 10 ml de agua corriente. El sistema de
vidrio se coloca con un grifo cerrado a 75ºC dentro de una estufa
de desecación con aire circulante. El segundo grifo se cierra
asimismo después de 10 minutos dentro de la estufa de desecación.
La duración de permanencia de la botella en la estufa de desecación
es a partir de entonces de 120 minutos. Después de ello, la botella
se saca de la estufa de desecación y uno de los grifos se provee
mediante una pieza intermedia de un tubito de Dräger. Por el
segundo grifo se introduce nitrógeno a una velocidad de 5 l por
hora. La botella se evacua por soplado durante 30 minutos y las
cantidades liberadas de amoníaco se leen directamente en el tubito
de Dräger.
\newpage
Los resultados de la medición que se ha
mencionado antes se encuentran en la Figura 1, de la que se
desprende que los revestimientos protectores contra los incendios,
que forman capas aislantes, conformes al invento, de los Ejemplos
2 a 9, liberan muchísimo menos (aproximadamente 8 a 20 veces
menos) de NH_{3} que el revestimiento protector contra los
incendios según el estado de la técnica (Ejemplo 1).
Claims (10)
1. Revestimiento protector contra los incendios,
que forma capas aislantes, a base de sustancias que en el caso de
un incendio forman capas de espuma y forman carbono, agentes
aglutinantes que forman películas, agentes de expansión, y usuales
materiales coadyuvantes y aditivos, caracterizado porque
contiene
de 5 a 30 partes en peso de un agente aglutinante
que forma una película,
de 5 a 50 partes en peso de una sustancia que
forma una capa de espuma,
de 5 a 25 partes en peso de una sustancia que
forma carbono,
de 5 a 50 partes en peso de una sal de melamina
y/o una sal de guanidina y/o melamina microencapsulada,
de 10 a 50 partes en peso de usuales materiales
coadyuvantes y aditivos.
2. Revestimiento protector contra los incendios,
que forma capas aislantes, según la reivindicación 1,
caracterizado porque al referirse a las sales de melamina,
se trata de fosfato de melamina, cianurato de melamina, borato de
melamina, silicato de melamina, y al referirse a la sal de
guanidina, se trata de fosfato de guanidina.
3. Revestimiento protector contra los incendios,
que forma capas aislantes, según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque contiene
de 10 a 20 partes en peso de un agente
aglutinante que forma una película,
de 25 a 40 partes en peso de una sustancia que
forma una capa de espuma,
de 7 a 15 partes en peso de una sustancia que
forma carbono,
de 7 a 40 partes en peso de una sal de melamina
y/o una sal de guanidina y/o melamina microencapsulada,
de 20 a 40 partes en peso de usuales materiales
coadyuvantes y aditivos.
4. Revestimiento protector contra los incendios,
que forma capas aislantes, según una o varias de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque como agentes
aglutinantes que forman películas están contenidos
homopolímeros a base de acetato de vinilo,
copolímeros a base de acetato de vinilo, etileno
y cloruro de vinilo,
copolímeros a base de acetato de vinilo y el
éster vinílico de un ácido carboxílico ramificado, de cadena
larga,
copolímeros a base de acetato de vinilo y el
éster di-n-butílico de ácido
maleico,
copolímeros a base de acetato de vinilo y un
éster de ácido acrílico,
copolímeros a base de estireno y un éster de
ácido acrílico y/o
copolímeros a base de ésteres de ácido
acrílico,
un copolímero de vinil-tolueno y
acrilol,
copolímeros de estireno y un acrilato,
copolímeros de vinilo y un acrilato,
dispersiones de poliuretanos
autorreticulables.
5. Revestimiento protector contra los incendios,
que forma capas aislantes, según una de las reivindicaciones 1 a
4, caracterizado porque como sustancias que forman espuma
están contenidas sales de amonio de ácidos fosfóricos y/o ácidos
polifosfóricos.
6. Revestimiento protector contra los incendios,
que forma capas aislantes, según una de las reivindicaciones 1 a
5, caracterizado porque como sustancias que forman carbono
están contenidos hidratos de carbono.
\newpage
7. Revestimiento protector contra los incendios,
que forma capas aislantes, según la reivindicación 6,
caracterizado porque como hidratos de carbono se emplean
pentaeritritol, dipentaeritritol, tripentaeritritol y/o
policondensados del pentaeritritol.
8. Revestimiento protector contra los incendios,
que forma capas aislantes, según una de las reivindicaciones 1 a
7, caracterizado porque como materiales coadyuvantes y
aditivos están contenidos los constituidos por fibras de vidrio,
fibras minerales, caolín, talco, óxido de aluminio, hidróxido de
aluminio, hidróxido de magnesio, ácidos silícicos de
precipitación, silicatos y/o celulosas pulverulentas.
9. Revestimiento protector contra los incendios,
que forma capas aislantes, según una de las reivindicaciones 1 a
8, caracterizado porque está exento de halógenos.
10. Revestimiento protector contra los incendios,
que forma capas aislantes, según una de las reivindicaciones 1 a
9, caracterizado porque al almacenarse bajo elevada
humedad, hasta una humedad relativa de 100%, y bajo elevada
temperatura (aproximadamente 75ºC) pone en libertad menos de 550
ppm de NH_{3}.
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