ES2265369T3 - Revestimiento protector contra incendios. - Google Patents

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Abstract

Revestimiento protector contra incendios, que forma una capa aislante, sobre la base de sustancias que, en el caso de un incendio, forman una capa de espuma y que forman carbono, de agentes aglutinantes que forman películas, de agentes de expansión, y de usuales sustancias auxiliares y aditivas, caracterizado porque contiene de 5 a 30 en peso de un agente aglutinante que forma películas, de 5 a 25 partes en peso de una sustancia que forma carbono, estando contenidos hidratos de carbono como sustancias que forman carbono, de 30 a 70 partes en peso de un polifosfato de melamina, y de 10 a 50 partes en peso de usuales materiales auxiliares y aditivos y como agente de expansión y como sustancia que forma una capa de espuma contiene exclusivamente un polifosfato de melamina, y porque como agente aglutinante que forma películas contiene homopolímeros sobre la base de acetato de vinilo, copolímeros sobre la base de acetato de vinilo, etileno y cloruro de vinilo, copolímeros sobre la base de acetato de vinilo y el éster vinílico de un ácido carboxílico ramificado de cadena larga, copolímeros sobre la base de acetato de vinilo y el éster di-n-butílico de ácido maleico, copolímeros sobre la base de acetato de vinilo y ésteres de ácido acrílico, copolímeros sobre la base de ésteres de ácido acrílico, un copolímero de vinil-tolueno y acrilol, polímeros de estireno y acrilatos, copolímeros de vinilo y acrilatos, dispersiones de poliuretanos autorreticulables.

Description

Revestimiento protector contra incendios.
El invento se refiere a un revestimiento protector contra incendios, que forma una capa aislante, sobre la base de sustancias que, en el caso de un incendio, forman una capa de espuma y que forman carbono, de agentes aglutinantes que forman películas, de agentes de expansión, y de usuales sustancias auxiliares y aditivas.
Los revestimientos protectores contra incendios, que forman una capa aislante, también denominados revestimientos intumescentes, se distinguen por el hecho de que, en el caso de un incendio, se espuman mediando correspondiente acción térmica, y mediante esta espumación del revestimiento protector contra incendios, antes mencionado, se impide, o por lo menos se obstaculiza, el paso del calor a su través hasta construcciones de acero, cubiertas, paredes, cables, tubos y similares.
El documento de patente de los EE.UU. US 4.965.296 A1 describe un material inhibidor de la llama (ignifugante), que se compone de un material de revestimiento ignifugante y de un material conductor de la electricidad. El material de revestimiento ignifugante consiste en este caso en sustancias que forman espuma y carbono, en un compuesto generador de gases, en un agente aglutinante que forma películas, y en correspondientes disolventes. Facultativamente, pueden estar presentes otras sustancias ingredientes usuales.
En el documento US 4.879.320 se describe una similar composición ignifugante, a la que, sin embargo, en vez de un material conductor, se le añade un material fibroso cerámico.
El documento US 5.225 464 describe una formulación acuosa intumescente sobre la base de un producto de reacción a base de ácido fosfórico, de melamina y de fosfato monoamónico, que debe suministrar con pentaeritritol, hidrocarburos clorados y otros compuestos, en particular poli(acetatos de vinilo), un material de revestimiento intumescente mejorado.
En el documento de solicitud de patente alemana DE 42.18.184 A1 se describe una mezcla acuosa de agentes aglutinantes, que consiste en una solución y/o dispersión acuosa de una combinación a base de a) por lo menos un prepolímero de NCO, soluble y/o dispersable en agua en presencia del componente b), con grupos de isocianatos bloqueados, que tiene grupos de uretanos, y b) de un componente poliamínico, que consiste en por lo menos una poliamina (ciclo)alifática con por lo menos dos grupos amino primarios y/o secundarios.
El documento DE 43.43.668, finalmente, describe masas de revestimiento ignifugantes, expandibles, que consisten por lo menos en
de 4 a 25% en peso de un agente aglutinante que forma películas,
de 10 a 4% en peso de un polifosfato de amonio,
de 8 a 40% en peso de por lo menos una sustancia que se carboniza bajo la acción del calor,
de 6 a 25% en peso de un agente de expansión,
de 0 a 5% en peso de un agente dispersante,
de 0 a 25% en peso de materiales de carga..
Resulta desventajoso en conjunto, en los casos de los revestimientos protectores contra incendios, antes mencionados, el hecho de que éstos contienen halógenos y/o después de una desecación no presentan ninguna suficiente resistencia al agua.
En particular, la utilización de melamina como agente de expansión se ha de valorar como desventajosa, puesto que ésta reacciona de modo básico en suspensiones acuosas. Por consiguiente, para cada uno de los componentes que reaccionan de modo ácido en una solución acuosa, está a disposición un revestimiento protector contra incendios, que forma una capa aislante, como partícipe en la reacción. Tal como es sabido, la melamina y un polifosfato de amonio reaccionan en solución acuosa mediando liberación de amoníaco (NH_{3}). Esta reacción puede tener lugar también en un revestimiento secado protector contra incendios, que forma una capa aislante, en presencia de una temperatura elevada y de una humedad elevada del aire, y por consiguiente puede reducir también las propiedades técnicas de protección contra incendios que tiene el revestimiento.
Es por lo tanto misión del presente invento poner a disposición revestimientos protectores contra incendios, que forman una capa aislante, que sean resistentes al agua después de la desecación sin utilizar melamina ni tampoco polifosfatos de amonio, y que también, en el caso de una humedad elevada del aire y de una temperatura elevada, pongan en libertad unas cantidades extremadamente pequeñas de NH_{3}.
El problema planteado por esta misión se resuelve mediante un revestimiento protector contra incendios, que forma una capa aislante, del tipo descrito al comienzo, que está caracterizado porque como agente de expansión y como sustancia que forma una capa de espuma, contiene un polifosfato de melamina.
De manera preferida, el polifosfato de melamina corresponde a la fórmula (HMPO_{3})_{n}, en la que M representa melamina y n es \geq 2, en particular de 2 a 10.000.
En el caso del polifosfato de melamina se trata de un polímero a base de unidades de melamina y de unidades de fosfato, que están unidas para dar cadenas más cortas y cadenas más largas. La distribución de las unidades de melamina y de fosfato puede ser regular o irregular, eventualmente éstas pueden estar polimerizadas también consigo mismas. Pueden estar presentes también derivados de la melamina, tales como melem, melam y otros compuestos.
De un modo correspondiente a su diversa longitud de cadena y a la distribución y respectivamente la frecuencia de las unidades de melamina y de fosfato, el polifosfato de melamina puede variar dentro de ciertos límites en cuanto a sus propiedades.
El polifosfato de melamina se describe con mayor detalle, por ejemplo, en el documento PCT/WO 98/45364, allí se designa también como sal de melamina de un ácido polifosforoso, consistiendo la cadena polimérica en unidades de (HMPO_{3}) [M representa melamina] y siendo n \geq 2, en particular de 5 a 10.000.
El polifosfato de melamina se obtiene usualmente por calentamiento de pirofosfato de melamina bajo una atmósfera de nitrógeno a unas temperaturas de 290ºC y más, hasta llegar a la constancia de peso (documento PCT/WO 98/08898).
De manera preferida, el revestimiento protector contra incendios, que forma una capa aislante, conforme al invento, está exento de polifosfato de amonio.
De manera preferida, el revestimiento protector contra incendios, que forma una capa aislante, conforme al invento, está exento de melamina y/o diciandiamidas.
De manera preferida, el revestimiento protector contra incendios, que forma una capa aislante, contiene
de 5 a 30 partes en peso de un agente aglutinante que forma películas,
de 5 a 25 partes en peso de una sustancia que forma carbono,
de 30 a 70 partes en peso de un polifosfato de melamina, y
de 10 a 50 partes en peso de usuales sustancias auxiliares y aditivas.
De manera especialmente preferida, el revestimiento protector contra incendios, que forma una capa aislante, contiene
de 10 a 20 partes en peso de un agente aglutinante que forma películas,
de 7 a 15 partes en peso de una sustancia que forma carbono,
de 40 a 60 partes en peso de un polifosfato de melamina, y
de 20 a 40 partes en peso de usuales sustancias auxiliares y aditivas.
De manera preferida, el revestimiento protector contra incendios, que forma una capa aislante, contiene como agente aglutinante que forma películas,
homopolímeros sobre la base de acetato de vinilo,
copolímeros sobre la base de acetato de vinilo, etileno y cloruro de vinilo,
copolímeros sobre la base de acetato de vinilo y el éster vinílico de un ácido carboxílico ramificado de cadena larga,
copolímeros sobre la base de acetato de vinilo y el éster di-n-butílico de ácido maleico,
copolímeros sobre la base de acetato de vinilo y ésteres de ácido acrílico,
copolímeros sobre la base de estireno y ésteres de ácido acrílico, y/o
copolímeros sobre la base de ésteres de ácido acrílico,
un copolímero de vinil-tolueno y un acrilato,
un copolímero de estireno y un acrilato,
un copolímero de vinilo y acrilato,
dispersiones autorreticulables de poliuretanos.
De manera preferida, el revestimiento protector contra incendios, que forma una capa aislante, contiene hidratos de carbono como sustancias que forman carbono.
De manera preferida, como hidratos de carbono se emplean pentaeritritol, di-pentaeritritol, tri-pentaeritritol y/o policondensados del pentaeritritol.
De manera preferida, el revestimiento protector contra incendios, que forma una capa aislante, contiene como sustancias auxiliares y aditivas, fibras de vidrio, fibras minerales, caolín, talco, óxido de aluminio, hidróxido de aluminio, hidróxido de magnesio, ácidos silícicos de precipitación, silicatos y/o celulosas pulverizadas.
De manera preferida, el revestimiento protector contra incendios, que forma una capa aislante, de acuerdo con el invento, está exento de halógenos.
El revestimiento protector contra incendios, que forma una capa aislante, conforme al invento, pone en libertad menos de 100 ppm de NH_{3} durante el almacenamiento bajo una humedad (del aire) elevada (hasta una humedad relativa de 100%) y a una temperatura elevada (aproximadamente 75ºC).
El revestimiento protector contra incendios conforme al invento (revestimiento intumescente) pasa en forma de un agente de pintura apto para extenderse, proyectarse o aplicarse con rodillos, a la protección de los más diferentes substratos, preferiblemente de acero, madera, cables eléctricos y tubos.
En los siguientes Ejemplos se produjeron revestimientos intumescentes, se aplicaron sobre placas normalizadas de acero y se determinó su actividad. El ensayo de la capacidad aislante se efectuó según la norma DIN 4102, parte 8 (1986). La resistencia al agua se ensayó almacenando las placas de acero normalizadas revestidas, antes de la comprobación de la capacidad aislante, en un armario climático a 40ºC y con una humedad del aire de 95%, durante 4 semanas.
Con el fin de comprobar la liberación de NH_{3}, las placas de muestras secadas se introducen en un sistema cerrado de vidrio. Éste consiste en una botella de vidrio con una capacidad de 500 ml y una tapa de vidrio con 2 grifos. Con el fin de simular la humedad del aire (aproximadamente una humedad relativa de 100%), en el sistema de vidrio se encuentra una cubeta de vidrio con 10 ml de agua corriente. El sistema de vidrio se coloca en un armario estufa de desecación con aire circulante con un grifo cerrado a 75ºC. El segundo grifo se cierra asimismo después de 10 minutos en el armario estufa de desecación. La duración de permanencia de la botella en el armario estufa de desecación es, a partir de entonces, de 120 minutos. Después de esto, la botella se saca del armario estufa de desecación y uno de los grifos es provisto de un tubito de Dräger mediante una pieza intermedia. En el segundo grifo se aplica nitrógeno en una velocidad de 5 l por hora. La botella se evacúa por soplado durante 30 minutos y las cantidades liberadas de amoníaco se leen directamente en el tubito de Dräger.
En los Ejemplos se emplearon los siguientes productos:
®Pliolite (sólido) (de Goodyear/Francia)
Se trata de una resina termoplástica, newtoniana, sobre la base de un copolímero de vinil-tolueno y un acrilato.
\vskip1.000000\baselineskip
®Exolit AP 462 (de Clariant GmbH, Frankfurt am Main)
Se trata de un polifosfato de amonio microencapsulado sobre la base de ®Exolit 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 para encapsulación, que consiste en una resina endurecida de melamina y formalde-
hído.
\vskip1.000000\baselineskip
En el caso del ®Exolit AP 422 (de Clariant GmbH, Frankfurt am Main) se trata de un polifosfato de amonio de la fórmula (NH_{4}PO_{3})_{n} con n = 20 a 1.000, en particular de 500 a 1.000, difícilmente soluble en agua, en forma de polvo y que fluye libremente. La proporción de las partículas con un tamaño de partículas menor que 45 \mum es de más de 99%.
Ejemplo 1
(De comparación)
Se mezclaron consecutivamente las siguientes sustancias y a continuación se aplicaron sobre la placa que se había de ensayar:
38
partes en peso de ®Hostaflam AP 462
10
partes en peso de ®Pliolite (sólido)
8
partes en peso de melamina
8
partes en peso de di-pentaeritritol
8
partes en peso de dióxido de titanio
hasta 100 partes en peso de espesantes, plastificantes y disolventes.
La comprobación frente a un incendio de la placa revestida, según la norma DIN 4102, dio la clase de incendio F 30.
Después del almacenamiento en el armario climático, la clase de incendio dio también un valor de F 30.
La medición de la liberación de NH_{3} dio 4.625 ppm de NH_{3}.
Ejemplo 2
(Del invento)
Se mezclaron consecutivamente las siguientes sustancias y a continuación se aplicaron sobre la placa que se había de ensayar:
9
partes en peso de ®Pliolite (sólido)
52
partes en peso de un polifosfato de melamina
7
partes en peso de di-pentaeritritol
7
partes en peso de dióxido de titanio
hasta 100 partes en peso de espesantes, plastificantes y disolventes.
La comprobación frente a un incendio de la placa revestida, según la norma DIN 4102, dio la clase de incendio F 30.
Después del almacenamiento en el armario climático, la clase de incendio dio asimismo un valor de F 30.
La medición de la liberación de NH_{3} dio un valor de 35 ppm de NH_{3}.
Ejemplo 3
(De comparación)
Se mezclaron consecutivamente las siguientes sustancias, y a continuación se aplicaron de un modo correspondiente sobre la placa que se había de ensayar:
30
partes en peso de ®Hostaflam AP 422
22
partes en peso de un copolímero de poli(acetato de vinilo) (al 50%)
19
partes en peso de melamina
13
partes en peso de pentaeritritol
5
partes en peso de dióxido de titanio
hasta 100 partes en peso de espesantes, materiales de carga, agua, agentes dispersantes y agentes conservantes.
La comprobación frente a un incendio de la placa revestida, según la norma DIN 4102, dio la clase de incendio F 30.
Después del almacenamiento en el armario climático, ya no se alcanzó la clase de incendio F 30.
La medición de la liberación de NH_{3} dio un valor de 5.200 ppm de NH_{3}.
Ejemplo 4
(Del invento)
Se mezclaron consecutivamente las siguientes sustancias y a continuación se aplicaron de un modo correspondiente sobre la placa que se había de ensayar:
20
partes en peso de un copolímero de poli(acetato de vinilo) (al 50%)
55
partes en peso de un polifosfato de melamina
11
partes en peso de pentaeritritol
4
partes en peso de dióxido de titanio
hasta 100 partes en peso de espesantes, materiales de carga, agua, agentes dispersantes y agentes conservantes.
La comprobación frente a un incendio de la placa revestida, según la norma DIN 4102, dio la clase de incendio F 30.
Después del almacenamiento en el armario climático, la clase de incendio dio un valor de F 30.
La medición de la liberación de NH_{3} dio un valor de 50 ppm de NH_{3}.
Ejemplo 5
(De comparación)
Se mezclaron consecutivamente las siguientes sustancias y a continuación se aplicaron de un modo correspondiente sobre la placa que se había de ensayar:
30
partes en peso de ®Exolit AP 422
22
partes en peso de una dispersión de un híbrido de uretano alifático y compuesto acrílico (al 30%)
17
partes en peso de melamina
12
partes en peso de di-pentaeritritol
5
partes en peso de dióxido de titanio
hasta 100 partes en peso de espesantes, materiales de carga, agua, agentes dispersantes y agentes conservantes.
La comprobación frente a un incendio de la placa revestida, según la norma DIN 4102, dio la clase de incendio F 60.
Después del almacenamiento en el armario climático, la clase de incendio era todavía de F 30.
La medición de la liberación de NH_{3} dio un valor de 4.850 ppm de NH_{3}.
Ejemplo 6
(Del invento)
Se mezclaron consecutivamente las siguientes sustancias y a continuación se aplicaron de un modo correspondiente sobre la placa que se había de ensayar:
19
partes en peso de una dispersión de un híbrido de uretano alifático y compuesto acrílico (al 30%)
53
partes en peso de un polifosfato de melamina
10
partes en peso de di-pentaeritritol
4
partes en peso de dióxido de titanio
hasta 100 partes en peso de espesantes, materiales de carga, agua, agentes dispersantes y agentes conservantes.
La comprobación frente a un incendio de la placa revestida, según la norma DIN 4102, dio la clase de incendio F 60. Después del almacenamiento en el armario climático, la clase de incendio dio un valor de F 60.
La medición de la liberación de NH_{3} dio un valor de 40 ppm de NH_{3}.
Tal como se desprende de los Ejemplos, mediante el empleo de un polifosfato de melamina, la liberación de NH_{3} se puede disminuir en un factor de por lo menos 100 con respecto al empleo de melamina.

Claims (9)

1. Revestimiento protector contra incendios, que forma una capa aislante, sobre la base de sustancias que, en el caso de un incendio, forman una capa de espuma y que forman carbono, de agentes aglutinantes que forman películas, de agentes de expansión, y de usuales sustancias auxiliares y aditivas, caracterizado porque contiene
de 5 a 30 en peso de un agente aglutinante que forma películas,
de 5 a 25 partes en peso de una sustancia que forma carbono, estando contenidos hidratos de carbono como sustancias que forman carbono,
de 30 a 70 partes en peso de un polifosfato de melamina, y
de 10 a 50 partes en peso de usuales materiales auxiliares y aditivos
y como agente de expansión y como sustancia que forma una capa de espuma contiene exclusivamente un polifosfato de melamina,
y porque como agente aglutinante que forma películas contiene
homopolímeros sobre la base de acetato de vinilo,
copolímeros sobre la base de acetato de vinilo, etileno y cloruro de vinilo,
copolímeros sobre la base de acetato de vinilo y el éster vinílico de un ácido carboxílico ramificado de cadena larga,
copolímeros sobre la base de acetato de vinilo y el éster di-n-butílico de ácido maleico, copolímeros sobre la base de acetato de vinilo y ésteres de ácido acrílico,
copolímeros sobre la base de ésteres de ácido acrílico,
un copolímero de vinil-tolueno y acrilol,
polímeros de estireno y acrilatos,
copolímeros de vinilo y acrilatos,
dispersiones de poliuretanos autorreticulables.
2. Revestimiento protector contra incendios, que forma una capa aislante, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el polifosfato de melamina corresponde a la fórmula (HMPO_{3})_{n}, en la que M representa melamina y n es \geq 2, en particular de 2 a 10.000.
3. Revestimiento protector contra incendios, que forma una capa aislante. de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque no contiene nada de polifosfato de amonio.
4. Revestimiento protector contra incendios, que forma una capa aislante, de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque no contiene nada de melamina y/o nada de diciandiamidas.
5. Revestimiento protector contra incendios, que forma una capa aislante, de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque contiene
de 10 a 20 partes en peso de un agente aglutinante que forma películas,
de 7 a 15 partes en peso de una sustancia que forma carbono,
de 40 a 60 partes en peso de un polifosfato de melamina, y
de 20 a 40 partes en peso de usuales materiales auxiliares y aditivos.
6. Revestimiento protector contra incendios, que forma una capa aislante, de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque como hidratos de carbono se emplean pentaeritritol, di-pentaeritritol, tri-pentaeritritol y/o policondensados del pentaeritritol.
7. Revestimiento protector contra incendios, que forma una capa aislante, de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque como materiales auxiliares y aditivos contiene fibras de vidrio, fibras minerales, caolín, talco, óxido de aluminio, hidróxido de aluminio, hidróxido de magnesio, ácidos silícicos de precipitación, silicatos y/o celulosas pulverizadas.
8. Revestimiento protector contra incendios, que forma una capa aislante, de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque está exento de halógenos.
9. Revestimiento protector contra incendios, que forma una capa aislante, de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque en el caso de un almacenamiento bajo humedad elevada, con una humedad relativa hasta de 100%, y a una temperatura elevada (aproximadamente 75ºC) pone en libertad menos de 100 ppm de NH_{3}.
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