ES2936275T3 - Mezcla curable para proporcionar un material de revestimiento intumescente - Google Patents

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Abstract

Una mezcla curable para proporcionar un material de revestimiento intumescente. La mezcla comprende un polímero de silicona, un reticulante, un diluyente y un ingrediente intumescente. La mezcla comprende al menos el 50 % en peso del ingrediente intumescente. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Mezcla curable para proporcionar un material de revestimiento intumescente
Campo tecnológico
Los ejemplos de la divulgación se refieren a una mezcla curable para proporcionar un material de revestimiento intumescente, a un material de revestimiento intumescente, a un procedimiento para proporcionar un material de revestimiento intumescente, a un revestimiento intumescente y a un procedimiento de protección de un sustrato con un revestimiento intumescente.
Antecedentes
A menudo se requiere proporcionar un revestimiento intumescente alrededor de sustratos tales como tuberías, válvulas, vigas en L y otros componentes de procedimiento, elementos estructurales y, particularmente, en instalaciones de hidrocarburos en tierra o en el mar. Un revestimiento de este tipo, cuando se somete a un evento de incendio, se expande para formar un material carbonizado protector. El material carbonizado protector actúa como una barrera física que aísla el sustrato y, por tanto, retrasa los efectos de un incendio y ralentiza la velocidad de aumento de la temperatura del sustrato revestido. Por tanto, esto protege potencialmente al sustrato de fallas o retrasa la ocurrencia de fallas, proporcionando de ese modo tiempo adicional para permitir la evacuación del personal y/o la extinción de incendios.
Existe un requisito para proporcionar revestimientos intumescentes que presenten propiedades mejoradas con respecto a retrasar los efectos de un incendio y ralentizar la velocidad de aumento de la temperatura del sustrato revestido.
El documento WO 2015/007627 A1 da a conocer una composición de revestimiento intumescente que comprende un polímero orgánico, un agente espumífico y un aditivo específico, comprendiendo el aditivo una combinación de dos fuentes diferentes de átomos de metales/metaloides. Asimismo se dan a conocer sustratos revestidos con la composición de revestimiento intumescente, un procedimiento de preparación de un revestimiento intumescente y un procedimiento de protección de estructuras frente al calor/fuego.
El documento WO 2015/007628 A1 da a conocer una composición de revestimiento intumescente termoendurecible que es adecuada para proteger sustratos contra incendios por hidrocarburos, por ejemplo, dardos de fuego. La composición de revestimiento puede utilizarse sin una malla de soporte. Asimismo se dan a conocer sustratos revestidos con la composición de revestimiento intumescente y un procedimiento de protección de estructuras frente al fuego.
El documento WO 03/066749 A1 da a conocer una composición de revestimiento intumescente que comprende un sistema de resinas junto con por lo menos un fotoiniciador y/o sensibilizador. El fotoiniciador y/o sensibilizador sirve para iniciar el curado de la composición de revestimiento intumescente cuando se expone a radiación actínica.
El documento DE 102010054341 B3 da a conocer un procedimiento para aplicar un revestimiento protector contra incendios a un sustrato. El procedimiento presenta las etapas siguientes: a) aplicar una primera capa de revestimiento transparente al sustrato; b) aplicar una capa de protección contra incendios intumescente a la primera capa de laca transparente; c) aplicar un segundo revestimiento transparente sobre la capa de protección contra incendios intumescente.
Todas las proporciones a las que se hace referencia en esta memoria descriptiva se indican como % en peso de la composición total.
Breve sumario
Según diversos ejemplos de la divulgación, pero no necesariamente todos, se proporciona una mezcla curable para proporcionar un material de revestimiento intumescente, en la que la mezcla comprende un polímero de silicona, un agente reticulante (“cross-linker”), un diluyente y un ingrediente intumescente, en la que la mezcla comprende por lo menos 50% en peso del ingrediente intumescente.
La mezcla puede comprender 50 a 68% en peso del ingrediente intumescente, y preferentemente puede comprender 55 a 60% en peso del ingrediente intumescente. La mezcla puede comprender por lo menos 55% en peso del ingrediente intumescente.
El ingrediente intumescente puede comprender un compuesto que contiene fósforo, una fuente de gas, una fuente de carbono.
La mezcla puede comprender 10 a 40% en peso del compuesto que contiene fósforo, y preferentemente puede comprender 25 a 35% en peso del compuesto que contiene fósforo. El compuesto que contiene fósforo puede comprender polifosfato de amonio, fosfato de trifenilo o fosfinato de aluminio.
La mezcla puede comprender 5 a 20% en peso de la fuente de gas, y preferentemente puede comprender 8 a 14% en peso de la fuente de gas. La fuente de gas puede comprender melamina o ácido bórico.
La mezcla puede comprender 3 a 15% en peso de la fuente de carbono, y preferentemente puede comprender 8 a 14% en peso de la fuente de carbono. La fuente de carbono puede comprender pentaeritritol.
El ingrediente intumescente puede comprender un bloqueador de infrarrojos. La mezcla puede comprender 1 a 15% en peso del bloqueador de infrarrojos, y preferentemente puede comprender 1 a 10% en peso del bloqueador de infrarrojos. El bloqueador de infrarrojos puede comprender dióxido de titanio.
La mezcla puede comprender 1 a 35% en peso del diluyente, y preferentemente puede comprender 2 a 15% en peso del diluyente. El diluyente puede comprender por lo menos uno de: un diluyente volátil, un diluyente no reactivo o un diluyente reactivo.
El diluyente volátil puede comprender un disolvente. El disolvente puede comprender un disolvente orgánico. El disolvente orgánico puede comprender xileno, tolueno, alcanos, alquenos o compuestos aromáticos. La mezcla puede comprender 1 a 20% en peso del diluyente volátil, y preferentemente puede comprender 2.5 a 10% en peso del diluyente volátil.
El diluyente no reactivo puede comprender un plastificante. El plastificante puede comprender polidimetilsiloxano terminado con trimetilo con un intervalo de viscosidad de 0.65 cSt a 1000 cSt, una mezcla de hidrocarburos alifáticos y aromáticos con 7 - 30 átomos de carbono, melitatos, ftalatos, sebacatos o adipatos. La mezcla puede comprender 4 a 20% en peso del diluyente no reactivo, y puede comprender 7 a 15% en peso del diluyente no reactivo, y preferentemente puede comprender 8 a 11% en peso del diluyente no reactivo.
El diluyente reactivo puede comprender polidialquilsiloxano funcionalizado, cadenas de copolímero de polidialquilsiloxano-poliéter con funcionalidades hidroxi, alcoxi, carbinol, epoxi, vinilo, SiH, acrilato, isocianato o amino. El alcoxi puede comprender: metoxi, etoxi, propoxi o butoxi. La mezcla puede comprender 1 a 35% en peso del diluyente reactivo, y preferentemente puede comprender 5 a 10% en peso del diluyente reactivo.
La mezcla puede comprender un retardante de llama endotérmico. La mezcla puede comprender 0.25 a 6% en peso del retardante de llama endotérmico, y preferentemente puede comprender 1 a 4% en peso del retardante de llama endotérmico. El retardante de llama endotérmico puede comprender borato de cinc, huntita, hidromagnesita, aluminio trihidratado o hidróxido de magnesio.
La mezcla puede comprender fibras de refuerzo. La mezcla puede comprender 0.25 a 8% en peso de las fibras de refuerzo, y preferentemente puede comprender 2 a 5% en peso de las fibras de refuerzo. Las fibras de refuerzo pueden comprender fibras de basalto, fibras cerámicas o fibras de vidrio, y pueden ser de cualquier longitud entre 50 |im y 15 mm.
La mezcla puede comprender una carga. La mezcla puede comprender 0.25 a 15% en peso de la carga, y preferentemente puede comprender 2 a 10% en peso de la carga. La carga puede comprender por lo menos uno de: vermiculita, mica, arcilla, talco o microesferas. Las microesferas pueden comprender microesferas de vidrio.
La mezcla puede comprender 14 a 31% en peso del polímero de silicona, y preferentemente puede comprender 25 a 30% en peso del polímero de silicona. La mezcla puede comprender menos de 40% en peso del polímero de silicona, y puede comprender menos de 35% en peso del polímero de silicona, y puede comprender menos de 30% en peso del polímero de silicona.
La mezcla puede comprender 1 a 10% en peso del agente reticulante, y preferentemente puede comprender 1.5 a 7% en peso del agente reticulante.
Posiblemente, la mezcla comprende menos de 5% en peso de grafito expansible. Posiblemente, la mezcla comprende menos de 3% en peso de grafito expansible. Posiblemente, la mezcla comprende menos de 1% en peso de grafito expansible. Posiblemente, la mezcla está sustancialmente libre de grafito expansible.
Posiblemente, la mezcla no comprende grafito expansible.
La mezcla puede comprender un agente tixotrópico. La mezcla puede comprender 0.25 a 5% en peso del agente tixotrópico. El agente tixotrópico puede comprender sílice pirogénica, organosilano o compuestos de poliéter.
El polímero de silicona puede comprender por lo menos un grupo condensable o hidrolizable. El por lo menos un grupo condensable o hidrolizable puede comprender grupos hidroxilo o grupos alcoxi.
Los grupos alcoxi pueden comprender metoxi, etoxi, propoxi, butoxi, isobutoxi, pentoxi, hexoxi o 2-etilhexoxi; radicales dialcoxi, tales como metoximetoxi, etoximetoxi o alcoxiariloxi, tal como etoxifenoxi.
El agente reticulante puede comprender silanos o siloxanos que contienen grupos hidrolizables unidos a silicio tales como grupos aciloxi (por ejemplo, grupos acetoxi, octanoiloxi o benzoiloxi); grupos cetoximino (por ejemplo, dimetilcetoximino o isobutilcetoximino); grupos alcoxi (por ejemplo, metoxi, etoxi, isobutoxi o propoxi) y grupos alqueniloxi (por ejemplo, isopropeniloxi o 1 -etil-2-metilviniloxi).
El agente reticulante puede comprender por lo menos tres grupos condensables (preferentemente hidroxilo y/o hidrolizables) unidos a silicio por molécula que son reactivos con los grupos condensables en el polímero de siloxano.
Los silanos y siloxanos que puede utilizarse como agentes reticulantes comprenden alquiltrialcoxisilanos, o moléculas funcionales de sililo que contienen dos o más grupos sililo, conteniendo cada grupo sililo por lo menos un grupo hidrolizable.
La mezcla puede ser curable en presencia de un catalizador metálico. El catalizador metálico puede comprender un catalizador de estaño o un catalizador de titanio. La mezcla puede ser curable en presencia de humedad. Según diversos ejemplos de la divulgación, pero no necesariamente todos, se proporciona un material de revestimiento intumescente, en el que el material de revestimiento intumescente es el producto de reacción curado de una mezcla que comprende un polímero de silicona, un agente reticulante, un diluyente y un ingrediente intumescente, en el que la mezcla comprende por lo menos 50% en peso del ingrediente intumescente.
Según diversos ejemplos de la divulgación, pero no necesariamente todos, se proporciona un procedimiento, comprendiendo el procedimiento:
mezclar un polímero de silicona, un agente reticulante, un diluyente y un ingrediente intumescente para proporcionar una mezcla, en el que la mezcla comprende por lo menos 50% en peso del ingrediente intumescente;
dejar curar la mezcla para proporcionar un material de revestimiento intumescente.
Según diversos ejemplos de la divulgación, pero no necesariamente todos, se proporciona un revestimiento intumescente para proteger un sustrato, comprendiendo el revestimiento intumescente un material de revestimiento intumescente, en el que el material de revestimiento intumescente es el producto de reacción curado de una mezcla que comprende un polímero de silicona, un agente reticulante, un diluyente y un ingrediente intumescente, en el que la mezcla comprende por lo menos 50% en peso del ingrediente intumescente.
El revestimiento intumescente puede comprender una pluralidad de capas del material de revestimiento intumescente.
El revestimiento intumescente puede comprender una malla. La malla puede disponerse entre respectivas capas del material de revestimiento intumescente. La malla puede comprender fibra de acero inoxidable, basalto, sílice, carbono o vidrio.
Alternativamente, el revestimiento intumescente puede no comprender una malla.
Según diversos ejemplos de la divulgación, pero no necesariamente todos, se proporciona un procedimiento de protección de un sustrato, comprendiendo el procedimiento:
revestir el sustrato con una mezcla curable para proporcionar un material de revestimiento intumescente, en el que la mezcla comprende un polímero de silicona, un agente reticulante, un diluyente y un ingrediente intumescente, en el que la mezcla comprende por lo menos 50% en peso del ingrediente intumescente; dejar curar la mezcla.
El procedimiento puede comprender proporcionar el sustrato con una pluralidad de capas del material de revestimiento intumescente. El procedimiento puede comprender disponer una malla entre respectivas capas del material de revestimiento intumescente. La malla puede comprender fibra de acero inoxidable, basalto o vidrio. Según diversos ejemplos de la divulgación, pero no necesariamente todos, pueden proporcionarse ejemplos tal como se reivindican en las reivindicaciones adjuntas.
Breve descripción
Para una mejor comprensión de diversos ejemplos que son útiles para comprender la descripción detallada, se hace referencia a continuación únicamente a título de ejemplo.
Descripción detallada
Tal como se ejemplifica en la tabla 1, la divulgación proporciona una mezcla curable para proporcionar un material de revestimiento intumescente. La mezcla comprende un polímero de silicona, un agente reticulante, un diluyente y un ingrediente intumescente. La mezcla comprende por lo menos 50% en peso del ingrediente intumescente. Se proporcionan ejemplos de mezcla según la divulgación en la tabla 1 a continuación.
Tabla 1
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En los ejemplos de la tabla 1 anterior, la primera parte comprende un polímero de silicona con por lo menos un grupo condensable o hidrolizable y la segunda parte comprende un agente reticulante de silano reactivo y un catalizador de estaño. Los componentes restantes se proporcionan en las primera y/o segunda partes. Las primera y/o segunda partes asimismo pueden comprender otros componentes como es habitual, tal como agentes humectantes, promotores de adhesión y adyuvantes de procesamiento.
La reacción para formar un material de revestimiento intumescente según un ejemplo de la divulgación se inicia combinando las primera y segunda partes. El polímero de silicona con por lo menos un grupo condensable o hidrolizable y el agente reticulante de silano reactivo se hacen reaccionar en presencia del catalizador de estaño para formar un polímero a base de silicona curado. La reacción es una reacción de condensación. Por lo tanto, el material de revestimiento intumescente según los ejemplos de la divulgación comprende un polímero a base de silicona curado estando dispersos los componentes restantes dentro del polímero a base de silicona curado. En otros ejemplos, un material de revestimiento intumescente según un ejemplo de la divulgación puede formarse a partir de una mezcla de una parte, por ejemplo, que se cura en presencia de humedad en la exposición a la atmósfera.
En algunos ejemplos el polímero de silicona comprende por lo menos un grupo metoxi.
En algún ejemplo, el agente reticulante de silano reactivo comprende un alcoxisilano. En algunos ejemplos el alcoxisilano comprende una amina primaria o un alcohol primario (grupo silanol). El grupo alcoxi del agente reticulante de silano reactivo puede comprender cualquiera de: metoxi, etoxi, propoxi o butoxi.
En ejemplos de la divulgación, la razón de polímero de silicona con respecto a agente reticulante y catalizador metálico es de desde 1:1 hasta 20:1, y más particularmente desde 3:1 hasta 15:1. En el ejemplo 1 anterior, la razón es de 5:1. En el ejemplo 2 anterior, la razón es de 5:1. En el ejemplo 3 anterior, la razón es de 10:1. En el ejemplo 4 anterior, la razón es de 3:1. En el ejemplo 5 anterior, la razón es de 5:1.
En los ejemplos anteriores, el ingrediente intumescente comprende polifosfato de amonio (que es un compuesto que contiene fósforo), melamina (que es una fuente de gas), pentaeritritol (que es una fuente de carbono) y dióxido de titanio (que es un bloqueador de infrarrojos). Por lo tanto, a partir de la tabla 1 anterior, el ejemplo 1 comprende 55.15 por ciento en peso de ingrediente intumescente, el ejemplo 2 comprende 55.35 por ciento en peso de ingrediente intumescente, el ejemplo 3 comprende 58.61 por ciento en peso de ingrediente intumescente, el ejemplo 4 comprende 55.15 por ciento en peso de ingrediente intumescente y el ejemplo 5 comprende 55.15 por ciento en peso de ingrediente intumescente.
El ingrediente intumescente proporciona un sistema de retardantes de llama intumescentes. El material carbonizado protector resultante formado durante un evento de incendio presenta aislamiento y resistencia mecánica mejorados en comparación con materiales conocidos.
En algunos ejemplos, el material no comprende grafito expansible. Por tanto, el material está libre de grafito expansible. El grafito expansible es un conductor y, por tanto, retirar el grafito expansible mejora adicionalmente las propiedades de aislamiento del material carbonizado.
El grafito expansible reduce la resistencia mecánica de un material carbonizado y, por tanto, un material carbonizado libre de grafito expansible mejora la resistencia mecánica del material carbonizado.
En algunos ejemplos, el material no comprende grafito expansible. Se proporcionan ejemplos en los que la mezcla curable comprende menos de 5% en peso, de 3% en peso, de 1% en peso, y en los que la mezcla curable está sustancialmente libre de grafito expansible. Se ha hallado que tales mezclas curables proporcionan materiales que presentan un material carbonizado mejorado y resistencia mecánica mejorada (pero no en el mismo grado que las mezclas que no comprenden grafito expansible).
En ejemplos de la divulgación la mezcla comprende un diluyente. El diluyente puede ser un diluyente volátil, un diluyente no reactivo o un diluyente reactivo. En algunos ejemplos la mezcla puede comprender una combinación de diferentes tipos de diluyentes, por ejemplo, la mezcla puede comprender un diluyente volátil y un diluyente no reactivo o cualquier otra combinación. En otros ejemplos, la mezcla puede comprender dos o más diluyentes diferentes del mismo tipo, por ejemplo, dos diluyentes no reactivos diferentes.
Un diluyente es un material de baja viscosidad. Un diluyente es un agente de dilución. En las mezclas de ejemplo, el diluyente disminuye la viscosidad de la mezcla para mejorar el flujo de la mezcla y, por tanto, mejora las propiedades de manipulación. Por lo tanto, las mezclas de ejemplo pueden cargarse en mayor medida con aditivos, tales como el ingrediente intumescente, que de otro modo aumentarían la viscosidad y harían más difícil el bombeo de la mezcla resultante. Por tanto, los materiales intumescentes que resultan del curado de tales mezclas han mejorado las propiedades de rendimiento contra incendios, por ejemplo, porque tales materiales presentan un mayor contenido de ingrediente intumescente, de lo que sería de otro modo. Cuanto mayor sea el contenido de ingrediente intumescente, mejores serán las propiedades de rendimiento contra incendios. Además, en las mezclas de ejemplo puede reducirse la cantidad de polímero de silicona, lo que reduce los costes.
En algún ejemplo, los materiales intumescentes que resultan del curado de mezclas que comprenden un diluyente volátil, tal como un disolvente, pueden no comprender un diluyente volátil o pueden comprender una cantidad reducida de diluyente volátil. La cantidad de diluyente volátil en el material puede reducirse a lo largo del tiempo. El diluyente volátil puede evaporarse, por ejemplo, ya que la mezcla se cura para formar el material intumescente.
Un diluyente no reactivo, tal como un plastificante, puede ser un líquido orgánico o inorgánico. Tales líquidos no son volátiles. Por lo tanto, un diluyente no reactivo presente en una mezcla asimismo está presente en el material intumescente curado posteriormente. Además, un diluyente no reactivo no es reactivo, por ejemplo, con la funcionalidad en el polímero de silicona o el agente reticulante y, por tanto, está presente en el material intumescente curado posteriormente en la misma forma que en la mezcla. Una mezcla puede comprender una pluralidad de diluyentes no reactivos diferentes, por ejemplo, una pluralidad de plastificantes diferentes.
Un diluyente reactivo, tal como un polidialquilsiloxano funcionalizado, en utilización reacciona con el polímero de silicona y/o el agente reticulante. Por tanto, un diluyente reactivo deviene una parte integral del material intumescente curado resultante. El diluyente reactivo puede volverse una parte integral del polímero a base de silicona curado.
En las mezclas de ejemplo, las cantidades relativas del ingrediente intumescente, el polímero de silicona y el diluyente se seleccionan para proporcionar una mezcla y un material de revestimiento intumescente curado posteriormente con las propiedades requeridas. Por ejemplo, debe haber suficiente diluyente para que la mezcla fluya y se bombee bien. Debe haber suficiente ingrediente intumescente para lograr el rendimiento contra incendios requerido en el material curado. Debe haber suficiente polímero de silicona para lograr una buena resistencia a la intemperie y adhesión en el material curado. Las mezclas de ejemplo proporcionan un equilibrio optimizado de estos componentes.
En las mezclas de ejemplo, la razón de diluyente con respecto a polímero de silicona se selecciona para proporcionar una mezcla y un material de revestimiento intumescente curado posteriormente con las propiedades requeridas. La razón de polímero de silicona con respecto a diluyente puede ser de 1:1 a 5:1, y preferentemente de 3:1. Demasiado diluyente dará como resultado una pérdida de adhesión ya que el diluyente rezuma o lixivia durante el curado. Demasiado poco diluyente y la mezcla no será suficientemente fluida y no será comercialmente viable.
El polímero de silicona proporcionado en el material de revestimiento intumescente proporciona el grado requerido de flexibilidad para dar cabida a la expansión y contracción de los sustratos en respuesta a un cambio de temperatura que de lo contrario puede dañar el revestimiento.
Procedimiento de ejemplo
Los ejemplos de la divulgación asimismo proporcionan un procedimiento. El procedimiento comprende mezclar un polímero de silicona, un agente reticulante, un diluyente y un ingrediente intumescente para proporcionar una mezcla. La mezcla comprende por lo menos 50% en peso del ingrediente intumescente. El procedimiento asimismo comprende dejar curar la mezcla para proporcionar un material de revestimiento intumescente.
En un ejemplo específico, el polímero de silicona se mezcla con el compuesto que contiene fósforo, la fuente de gas, la fuente de carbono, el retardante de llama endotérmico, las fibras de refuerzo y el diluyente en una primera mezcladora para proporcionar una primera parte de mezcla. En algunos ejemplos, el polímero de silicona se mezcla en primer lugar con las fibras de refuerzo en condiciones de alta cizalladura, por ejemplo, utilizando una mezcladora con palas en forma de Z para dispersar de manera eficaz las fibras. Posteriormente, los componentes restantes en la primera parte de mezcla se añaden o bien juntos o bien por separado.
La silicona es un lubricante y, portanto, la mezcladora con palas en forma de Z debe configurarse para proporcionar suficiente cizalladura para dispersar de manera eficaz las fibras dentro del polímero a base de silicona.
Otros tipos de mezcladoras tales como mezcladoras de dispersión de alta velocidad u otras mezcladoras que pueden producir alta cizalladura pueden utilizarse para mezclar la primera parte. Puede utilizarse un procedimiento de premezcla o mezcla madre, en el que se dispersan fibras en el polímero de silicona en una alta concentración en una mezcladora de alta cizalladura tal como una mezcladora con palas en forma de Z antes de diluirse con el polímero de silicona restante y otros componentes en una segunda mezcladora de mayor capacidad.
En algunos ejemplos, se mezclan el agente reticulante y el catalizador metálico con el bloqueador de infrarrojos en una segunda mezcladora independiente para proporcionar una segunda parte de mezcla. En otros ejemplos, el bloqueador de infrarrojos se proporciona en su lugar en la primera parte de mezcla. En los ejemplos que comprenden una carga y un agente tixotrópico, la carga y el agente tixotrópico pueden mezclarse con las partes primera y/o segunda de mezcla.
En otros ejemplos, la composición de las primera y segunda partes de mezcla puede ser diferente, por ejemplo, las fibras de refuerzo pueden dispersarse tanto en la primera como en la segunda parte de mezcla para cambiar la viscosidad de las respectivas partes primera y segunda de mezcla. En algunos ejemplos, el diluyente puede dividirse entre las partes primera y segunda de mezcla.
En una tercera mezcladora se mezclan la primera parte de mezcla y la segunda parte de mezcla. La tercera mezcladora puede ser una máquina dispensadora de dos componentes con un accesorio mezclador estático o dinámico.
En algunos ejemplos, se mezclan entre sí las partes primera y segunda de mezcla en la tercera mezcladora inmediatamente antes de la aplicación a un sustrato por lo que las partes primera y segunda de mezcla combinadas en presencia del catalizador y la humedad atmosférica comienzan a curarse inmediatamente para proporcionar el material de revestimiento intumescente curado. Sin embargo, la velocidad de curado puede controlarse mediante la selección de reactivos para permitir un tiempo suficiente para aplicar el material a un sustrato.
La mezcla puede aplicarse a un sustrato bombeándose a través de una boquilla y alisando de manera manual utilizando un rodillo. Alternativamente, la mezcla puede aplicarse de manera manual utilizando una llana, seguido de alisado utilizando un rodillo. En algún caso, la mezcla puede aplicarse directamente a un sustrato in situ. Alternativamente, la mezcla puede precolarse internamente y el material curado fijarse posteriormente en su lugar a un sustrato en una fecha posterior.
En algunos ejemplos, la cantidad total de material de revestimiento intumescente formado era de alrededor de 680 kg. Por lo tanto, se ha desarrollado un procedimiento de producción a gran escala. Debe entenderse que pueden formarse diferentes cantidades de material de revestimiento intumescente según se requiera, y en función del tamaño de las mezcladoras utilizadas.
Los ejemplos de la divulgación asimismo proporcionan un revestimiento intumescente para proteger un sustrato. El revestimiento intumescente puede comprender una pluralidad de capas del material de revestimiento intumescente. Cada respectiva capa puede presentar un grosor de hasta 15 mm. Pueden proporcionarse capas de un grosor diferente según se requiera. El grosor de las capas puede optimizarse para impedir el hundimiento. Se aplican capas posteriores una vez que se ha curado la capa anterior.
En algunos ejemplos, el revestimiento intumescente comprende una malla flexible dispuesta entre las respectivas capas del material de revestimiento intumescente para aumentar adicionalmente la resistencia mecánica del material carbonizado resultante. La malla puede comprender fibra de acero inoxidable, basalto o vidrio. Un ejemplo de un revestimiento intumescente comprende dos capas de material una encima de la otra, presentando cada capa un grosor de 6 mm; una malla metálica de acero inoxidable dispuesta encima de la primera de las dos capas, presentando la malla un grosor de 1 mm; y una tercera capa de material dispuesta encima de la malla, presentando la tercera capa un grosor de 2 mm. El grosor total del revestimiento intumescente es, por tanto, de 15 mm. Otro ejemplo de un revestimiento intumescente comprende una primera capa de material que presenta un grosor de 12 mm; una malla metálica de acero inoxidable dispuesta encima de la primera capa, presentando la malla un grosor de 1 mm; y una segunda capa de material dispuesta encima de la malla, presentando la segunda capa un grosor de 2 mm. El grosor total del revestimiento intumescente es, por tanto, de 15 mm.
Alternativamente, el revestimiento intumescente puede no comprender una malla. El material de revestimiento intumescente según los ejemplos de la divulgación proporciona un material carbonizado con una resistencia mecánica suficientemente alta que, de hecho, no requiere una malla. Tales ejemplos presentan un coste de fabricación reducido y menor peso total.
Los ejemplos de la divulgación asimismo proporcionan un procedimiento de protección de un sustrato, comprendiendo el procedimiento revestir el sustrato con una mezcla curable según los ejemplos de la divulgación para proporcionar un material de revestimiento intumescente.
En algunos ejemplos, el procedimiento comprende proporcionar el sustrato con una pluralidad de capas del material de revestimiento intumescente. El procedimiento asimismo puede comprender proporcionar una malla entre las respectivas capas del material de revestimiento intumescente, por ejemplo, una malla de fibra de acero inoxidable, basalto o vidrio. Alternativamente, el procedimiento puede proporcionar un revestimiento intumescente sin una malla.
Los ejemplos 6 y 7 en la tabla 2 a continuación son ejemplos comparativos. El ejemplo comparativo 6 no comprende un diluyente y comprende el 36.27% en peso de un ingrediente intumescente, que comprende dióxido de titanio, polifosfato de amonio, melamina y pentaeritritol.
El ejemplo comparativo 7 comprende un diluyente (el 10.56% en peso de un plastificante de silicona) y comprende el 34.06% en peso de un ingrediente intumescente, que comprende dióxido de titanio, polifosfato de amonio, melamina y pentaeritritol.
Tabla 2
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La tabla 3 a continuación indica los datos de pruebas contra incendios, que es una medida del tiempo para que la temperatura promedio de un material (es decir, el material curado que resulta de las mezclas del ejemplo 1 y los ejemplos comparativos 6 y 7) alcance 538°C (1000°F), que es el criterio de falla para la regla de pruebas contra incendios UL1709.
Tabla 3
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Resulta evidente a partir de la tabla 1 que el tiempo para que la temperatura promedio del ejemplo 1 alcance 538°C (1000°F) es mayor que para los ejemplos comparativos 6 y 7. Por lo tanto, el ejemplo 1 presenta propiedades de rendimiento contra incendios mejoradas en comparación con los ejemplos 6 y 7. Además, puede concluirse a partir de una comparación de los datos de prueba de los ejemplos 6 y 7 que los materiales que comprenden un diluyente, pero menos de 50% en peso de un ingrediente intumescente (ejemplo 7), rinden significativamente peor que los materiales que comprenden una cantidad similar de ingrediente intumescente, pero no diluyente (ejemplo 6). El solicitante ha hallado sorprendentemente que los materiales curados formados a partir de una mezcla de reacción que comprende un diluyente y por lo menos 50% en peso de un ingrediente intumescente rinden significativamente mejor que los ejemplos comparativos con menos de 50% en peso de ingrediente intumescente y con o sin un diluyente.
Por lo tanto, se describe una mezcla curable para proporcionar un material de revestimiento intumescente, un material de revestimiento intumescente, un procedimiento para proporcionar un material de revestimiento intumescente, un revestimiento intumescente y un procedimiento de protección de un sustrato con un revestimiento intumescente con varias ventajas tal como se detalla anteriormente. Además, los materiales de revestimiento intumescente y los revestimientos intumescentes según los ejemplos de la divulgación han demostrado ser más resilientes a los agentes atmosféricos que los revestimientos convencionales. Por lo tanto, los ejemplos de la divulgación no se resquebrajarán ni se agrietarán debido a la expansión/contracción térmica del sustrato y no se degradarán debido a temperaturas ambientales altas/bajas o a la exposición a la luz solar.
Las características descritas en la descripción anterior pueden utilizarse en combinaciones distintas de las combinaciones descritas de manera explícita.
Aunque se han descrito funciones haciendo referencia a determinadas características, las funciones pueden realizarse por otras características tanto si se describen como si no.
Aunque se han descrito características haciendo referencia a determinadas formas de realización, esas características asimismo pueden estar presentes en otras formas de realización tanto si se describen como si no.
El término “comprender” se utiliza en la presente memoria con un significado inclusivo, no exclusivo. Es decir, cualquier referencia a X que comprende Y indica que X puede comprender sólo un Y o puede comprender más de un Y. Si se pretende utilizar “comprender” con un significado exclusivo, entonces se aclarará en el contexto haciendo referencia a “que comprende sólo uno...” o utilizando “consistir”.
En esta breve descripción, se hace referencia a diversos ejemplos. La descripción de características o funciones en relación con un ejemplo indica que esas características o funciones están presentes en ese ejemplo. La utilización del término “ejemplo” o “por ejemplo” o “puede” en el texto indica, tanto si se indica explícitamente como si no, que tales características o funciones están presentes en por lo menos el ejemplo descrito, tanto si se describen como un ejemplo como si no, y que pueden estar presentes, pero no necesariamente, en algunos o la totalidad de los otros ejemplos. Por tanto, “ejemplo”, “por ejemplo” o “puede” se refiere a un caso particular en una clase de ejemplos. Una propiedad del caso puede ser una propiedad de sólo ese caso o una propiedad de la clase o una propiedad de una subclase de la clase que incluye algunos casos, pero no todos. Por tanto, se da a conocer de manera implícita que las características descritas con referencia a un ejemplo, pero no con referencia a otro ejemplo, pueden utilizarse siempre que sea posible en ese otro ejemplo, pero no deben utilizarse necesariamente en ese otro ejemplo.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Mezcla curable para proporcionar un material de revestimiento intumescente, en la que la mezcla comprende un polímero de silicona, un agente reticulante, un diluyente y un ingrediente intumescente, en la que la mezcla comprende por lo menos 50% en peso del ingrediente intumescente, y en la que:
el ingrediente intumescente comprende un compuesto que contiene fósforo, una fuente de gas y una fuente de carbono;
el polímero de silicona comprende por lo menos un grupo condensable o hidrolizable, incluyendo el por lo menos un grupo condensable o hidrolizable grupos hidroxilo o grupos alcoxi; y
el agente reticulante comprende alquiltrialcoxisilanos o moléculas funcionales de sililo que contienen dos o más grupos sililo, conteniendo cada grupo sililo por lo menos un grupo hidrolizable.
2. Mezcla según la reivindicación 1, en la que la mezcla comprende 50 a 68% en peso del ingrediente intumescente.
3. Mezcla según la reivindicación 1 o 2, en la que la razón de polímero de silicona con respecto a diluyente en la mezcla es 1:1 a 5:1 en peso.
4. Mezcla según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el ingrediente intumescente comprende un bloqueador de infrarrojos, comprendiendo el bloqueador de infrarrojos dióxido de titanio.
5. Mezcla según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la mezcla comprende 8 a 14% en peso de la fuente de gas.
6. Mezcla según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la mezcla comprende 25 a 35% en peso del compuesto que contiene fósforo.
7. Mezcla según la reivindicación 6, en la que el diluyente comprende un diluyente volátil, comprendiendo el diluyente volátil un disolvente orgánico, en la que el disolvente orgánico comprende xileno, tolueno, alcanos, alquenos o aromáticos.
8. Mezcla según la reivindicación 6 o 7, en la que el diluyente comprende un diluyente no reactivo, comprendiendo el diluyente no reactivo un plastificante, en la que el plastificante comprende polidimetilsiloxano terminado con trimetilo con un intervalo de viscosidad de 0.65 cSt a 1000 cSt, una mezcla de hidrocarburos alifáticos y aromáticos con 7 - 30 átomos de carbono, melitatos, ftalatos, sebacatos o adipatos.
9. Mezcla según las reivindicaciones 6 a 8, en la que el diluyente comprende un diluyente reactivo, comprendiendo el diluyente reactivo polidialquilsiloxano funcionalizado, cadenas de copolímero de polidialquilsiloxano poliétercon funcionalidades hidroxi, alcoxi, carbinol, epoxi, vinilo, SiH, acrilato, isocianato o amino.
10. Mezcla según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la mezcla comprende 0.25 a 6% en peso de un retardante de llama endotérmico.
11. Mezcla según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la mezcla comprende 0.25 a 8% en peso de fibras de basalto.
12. Mezcla según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la mezcla comprende 0.25 a 15% en peso de carga.
13. Mezcla según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la mezcla comprende 14 a 31% en peso del polímero de silicona y 1 a 10% en peso del agente reticulante.
14. Mezcla según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la mezcla está sustancialmente libre de grafito expansible.
15. Procedimiento de protección de un sustrato, comprendiendo el procedimiento:
revestir el sustrato con una mezcla curable para proporcionar un material de revestimiento intumescente, en el que la mezcla comprende un polímero de silicona, un agente reticulante, un diluyente y un ingrediente intumescente, en el que la mezcla comprende por lo menos 50% en peso del ingrediente intumescente, y en el que:
el ingrediente intumescente comprende un compuesto que contiene fósforo, una fuente de gas y una fuente de carbono,
el polímero de silicona comprende por lo menos un grupo condensable o hidrolizable, incluyendo el por lo menos un grupo condensable o hidrolizable grupos hidroxilo o grupos alcoxi, y
el agente reticulante comprende alquiltrialcoxisilanos, o moléculas funcionales de sililo que contienen dos o más grupos sililo, conteniendo cada grupo sililo por lo menos un grupo hidrolizable; y
dejar curar la mezcla.
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