NO160855B - FIRE-RESISTANT, HATE TO MAKE MATERIAL - Google Patents
FIRE-RESISTANT, HATE TO MAKE MATERIAL Download PDFInfo
- Publication number
- NO160855B NO160855B NO83834495A NO834495A NO160855B NO 160855 B NO160855 B NO 160855B NO 83834495 A NO83834495 A NO 83834495A NO 834495 A NO834495 A NO 834495A NO 160855 B NO160855 B NO 160855B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- weight
- parts
- ethylene
- fire
- stated
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 67
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 title description 17
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 30
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 25
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 21
- 239000000975 dye Substances 0.000 claims description 17
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 15
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims description 15
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 11
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229920001038 ethylene copolymer Polymers 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 9
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims description 7
- HHSPVTKDOHQBKF-UHFFFAOYSA-J calcium;magnesium;dicarbonate Chemical compound [Mg+2].[Ca+2].[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O HHSPVTKDOHQBKF-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 6
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 6
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 6
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 claims description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 5
- 239000012260 resinous material Substances 0.000 claims description 4
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims description 4
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 3
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims 3
- 229920006228 ethylene acrylate copolymer Polymers 0.000 claims 3
- ZNRLMGFXSPUZNR-UHFFFAOYSA-N 2,2,4-trimethyl-1h-quinoline Chemical group C1=CC=C2C(C)=CC(C)(C)NC2=C1 ZNRLMGFXSPUZNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229920000181 Ethylene propylene rubber Polymers 0.000 claims 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 8
- 229920006244 ethylene-ethyl acrylate Polymers 0.000 description 7
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 5
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 5
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 5
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 4
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 4
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 229920002367 Polyisobutene Polymers 0.000 description 3
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 3
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 3
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 3
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 3
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000002024 thermoprotective effect Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QLZJUIZVJLSNDD-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methylidenebutanoyloxy)ethyl 2-methylidenebutanoate Chemical compound CCC(=C)C(=O)OCCOC(=O)C(=C)CC QLZJUIZVJLSNDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006057 Non-nutritive feed additive Substances 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000005042 ethylene-ethyl acrylate Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 1
Description
Den foreliggende oppfinnelse vedrører et brann- eller flammebestandig harpiksholdig materiale eventuelt inneholdende kjente tilsetningsmidler såsom farvestoffer, antioksydanter, smøremidler og elastiserende midler, og omfattende brann-eller flammebestandige midler. Mer spesielt vedrører oppfinnelsen et høytemperatur-varmebarriere-materiale med selektive termobeskyttende egenskaper ved forhøyede temperaturer. Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte til fremstilling av et slikt materiale. The present invention relates to a fire- or flame-resistant resinous material optionally containing known additives such as dyes, antioxidants, lubricants and elasticizing agents, and including fire- or flame-resistant agents. More particularly, the invention relates to a high-temperature heat barrier material with selective thermoprotective properties at elevated temperatures. The invention also relates to a method for producing such a material.
Der er tidligere foreslått forskjellige materialer som flamme- eller brannbestandige midler. F.eks. innen området for brannbestandige kabelgjennomføringer er der benyttet slike materialer som baserer seg på neoprener, silisiumskum, uorganiske støpematerialer og mineralullmatter. Selv om disse kjente materialer hver for seg har visse gunstige isolerende og branntekniske egenskaper, så oppviser ingen av dem samtidig (1) god termisk ledningsevne under normale bruksforhold, (2) utvidende og tettende egenskaper ved høye temperaturer, og (3) varmeisolerende og mekanisk beskyttende egenskaper ved meget høye temperaturer som man står overfor under en brann. Various materials have previously been proposed as flame or fire resistant agents. For example in the area of fire-resistant cable penetrations, materials based on neoprene, silicon foam, inorganic casting materials and mineral wool mats are used. Although these known materials individually have certain favorable insulating and fire engineering properties, none of them simultaneously exhibits (1) good thermal conductivity under normal conditions of use, (2) expanding and sealing properties at high temperatures, and (3) heat insulating and mechanical protective properties at very high temperatures encountered during a fire.
Den foreliggende oppfinnelse er således rettet på et brann-eller flammebestandig materiale som i tillegg til å oppvise de ovenfor nevnte egenskaper også samtidig oppviser ytter-ligere driftsgunstige og brannbestandige egenskaper, samtidig som det lar seg fremstille i forbindelse med forholdsvis rimelige prosesser og bestanddeler. The present invention is thus aimed at a fire- or flame-resistant material which, in addition to exhibiting the above-mentioned properties, also at the same time exhibits further operationally favorable and fire-resistant properties, while at the same time it can be produced in connection with relatively reasonable processes and components.
Når materialet ifølge den foreliggende oppfinnelse utsettes for brann eller forhøyede temperaturer, oppviser det grunn-egenskaper som tilsammen skaffer en aktiv varmebarriere som derved beskytter de gjenstander som trenger å bli vernet: 1) når materialet oppvarmes til visse forhøyede temperaturer, finner der sted en endotermisk reaksjon. Et av biproduktene fra reaksjonen er vann som under fordampnings-forløpet avkjøler den flate som utsettes for varmen, og 2) materialet ifølge den foreliggende oppfinnelse danner, når det blir direkte utsatt for forhøyede temperaturer, et oppsvulmet lag med en fast, porekeramisk-lignende struktur. Dette oppsvulmede lag skjermer den gjenværende, ikke-utsatte del av det termobeskyttende materiale og har gode varmeisolerende egenskaper ved temperaturer opptil 1260°C og høyere. When the material according to the present invention is exposed to fire or elevated temperatures, it exhibits basic properties that together provide an active heat barrier that thereby protects the objects that need to be protected: 1) when the material is heated to certain elevated temperatures, an endothermic reaction takes place reaction. One of the by-products from the reaction is water which, during the evaporation process, cools the surface exposed to the heat, and 2) the material according to the present invention forms, when directly exposed to elevated temperatures, a swollen layer with a solid, pore-ceramic-like structure . This swollen layer shields the remaining, non-exposed part of the thermo-protective material and has good heat-insulating properties at temperatures up to 1260°C and higher.
Varmebarriereegenskapene hos det brann- eller flammebestandige materiale ifølge den foreliggende oppfinnelse forelig-ger bare ved temperaturer over 250°C. Under denne temperatur vil materialet ifølge den foreliggende oppfinnelse være en forholdsvis god varmeleder som derved avleder overskyt-ende varme. The heat barrier properties of the fire or flame resistant material according to the present invention are only present at temperatures above 250°C. Below this temperature, the material according to the present invention will be a relatively good heat conductor, thereby dissipating excess heat.
Ved oppvarming av materialet ifølge den foreliggende oppfinnelse til den passende forhøyede temperatur, blir det oppsvulmede lag dannet i den del av materialet som er nær varmekilden, mens den del av materialet som befinner seg lenger borte fra varmekilden, blir underkastet bare den ovenfor an-gitte endotermiske reaksjon og vil ikke nå den oppsvulmede tilstand. When the material according to the present invention is heated to the appropriate elevated temperature, the swollen layer is formed in the part of the material which is close to the heat source, while the part of the material which is further away from the heat source is subjected only to the above-mentioned endothermic reaction and will not reach the swollen state.
Det brann- eller flammebestandige materiale ifølge den foreliggende oppfinnelse, som er halogenfritt, avgir en liten mengde av lysegrå røk under en brann. Ved en test av materialets varmebeskyttende egenskaper ble et 27 x 27 x 1 cm tykt prøvestykke utsatt for 1204°C på den ene side, og tempera-turen på den ikke utsatte side overskred ikke 232°C etter 30 min. påkjenning. The fire or flame resistant material of the present invention, which is halogen-free, emits a small amount of light gray smoke during a fire. In a test of the material's heat-protective properties, a 27 x 27 x 1 cm thick test piece was exposed to 1204°C on one side, and the temperature on the non-exposed side did not exceed 232°C after 30 min. strain.
Det flamme- eller brannbestandige materiale ifølge oppfinnelsen er hensiktsmessig et termoplastisk materiale som kan ekstruderes, støpes og bearbeides maskinelt. Materialet ifølge oppfinnelsen kan være stivt eller bøyelig til en viss grad (20 % forlengelse ved brudd). Det kan også være lami-nert eller forsterket med vanlige materialer. The flame- or fire-resistant material according to the invention is suitably a thermoplastic material which can be extruded, molded and machined. The material according to the invention can be rigid or flexible to a certain extent (20% elongation at break). It can also be laminated or reinforced with ordinary materials.
Det flamme- eller brannbestandige materiale ifølge den foreliggende oppfinnelse har funnet nyttig anvendelse f.eks. i forbindelse med fremstillingen av vegger, gulv, tak, rom og kabinetter hvor brannbeskyttelse er påkrevet eller ønsket. Materialet kan også anvendes som et beskyttende dekke eller lag for mekanisk og elektrisk utstyr, f.eks. elektriske kabinetter eller deksler, overganger, rør, slanger, kabler, paneler, kabelgjennomføringer, dører og luker. Videre kan det finne nyttig anvendelse i forbindelse med overtrekk for tanker og rør som rommer eller fører eksplosivt innhold og befinner seg i kjemiske anlegg, raffinerier, kjøretøyer, skip og luftfartøyer. The flame- or fire-resistant material according to the present invention has found useful application, e.g. in connection with the manufacture of walls, floors, ceilings, rooms and cabinets where fire protection is required or desired. The material can also be used as a protective cover or layer for mechanical and electrical equipment, e.g. electrical enclosures or covers, transitions, pipes, hoses, cables, panels, cable glands, doors and hatches. Furthermore, it can find useful application in connection with coverings for tanks and pipes that contain or carry explosive contents and are located in chemical plants, refineries, vehicles, ships and aircraft.
Det flamme- eller brannbestandige materiale ifølge oppfinnelsen kan også ta form av granulater, idet granulatene blir fremstilt som sådanne eller fremskaffes som oppdelte ekstrudater. Disse granulater som enten kan være sfæriske eller ha en hvilken som helst passende form eller dimensjon, kan passende benyttes som et isolasjonsmateriale mellom den indre og ytre flate av en lagringsenhet, f.eks. en tank eller et fartøy, spesielt av større dimensjoner. På grunn av den granulære form av det flamme- eller brannbestandige materiale kan det lett utfylle et hvilket som helst hulrom mellom de nevnte flater, idet formen og dimensjonene på granulatene så vel som deres egenskaper som styrtegods skaffer en passende densitet for de isolerende materialer. The flame or fire-resistant material according to the invention can also take the form of granules, the granules being produced as such or obtained as divided extrudates. These granules, which can either be spherical or have any suitable shape or dimension, can suitably be used as an insulating material between the inner and outer surfaces of a storage unit, e.g. a tank or vessel, especially of larger dimensions. Due to the granular form of the flame- or fire-resistant material, it can easily fill any cavity between the said surfaces, the shape and dimensions of the granules as well as their properties as falling goods providing a suitable density for the insulating materials.
I sin granulære form vil det flamme- eller brannbestandige materiale under normale betingelser utgjøre en "ettergiv-ende" isolasjon som tillater visse forskjeller mellom den indre og den ytre flate hva angår variasjoner i konstruk-sjonstoleranser og termisk ekspansjon. Dersom der skulle opptre en brann, vil granulatene som et resultat av den for-høyede temperatur, skaffe en aktiv varmebarriere på den måte som er forklart ovenfor. På grunn av den løse lagring av granulatene, vil granulatene under en brann få anledning til å utvide seg og smelte sammen slik at materialet til slutt danner et fast oppsvulmet mellomliggende skikt uten å utøve In its granular form, the flame- or fire-resistant material will under normal conditions constitute a "yielding" insulation that allows certain differences between the inner and outer surfaces in terms of variations in construction tolerances and thermal expansion. If a fire should occur, the granules will, as a result of the elevated temperature, provide an active heat barrier in the manner explained above. Due to the loose storage of the granules, during a fire the granules will have the opportunity to expand and fuse together so that the material eventually forms a solid swollen intermediate layer without exerting
uønsket trykk på flatene. unwanted pressure on the surfaces.
Det brann- eller flammebestandige materiale ifølge den foreliggende oppfinnelse er karakterisert ved at materialet som basisbestanddel omfatter 100 vektdeler av en i det vesentlige halogenfri, termoplastisk etylenkopolymer, og at de brann- eller flammebestandige midler utgjøres av 50-500 vektdeler aluminiumhydroksyd, 8-15 vektdeler kalsiumoksyd og 100-600 vektdeler kalsiumkarbonat og/eller kalsium-magnesiumkarbonat, samt mindre mengder mykner. The fire- or flame-resistant material according to the present invention is characterized in that the material as a base component comprises 100 parts by weight of an essentially halogen-free, thermoplastic ethylene copolymer, and that the fire- or flame-resistant agents consist of 50-500 parts by weight aluminum hydroxide, 8-15 parts by weight calcium oxide and 100-600 parts by weight of calcium carbonate and/or calcium-magnesium carbonate, as well as smaller amounts of plasticizer.
Når det brann- eller flammebestandige materiale ifølge den foreliggende oppfinnelse omfatter et elastiserende middel, smøremiddel, farvestoff og antioksydasjonsmiddel, er det karakterisert ved at nevnte tilsetningsmiddel utgjør 30-58,5 vektdeler i forhold til 100 vektdeler av kopolymeren. When the fire or flame-resistant material according to the present invention comprises an elasticizing agent, lubricant, dye and antioxidant, it is characterized in that said additive constitutes 30-58.5 parts by weight in relation to 100 parts by weight of the copolymer.
Ved en gitt utførelsesform for den foreliggende oppfinnelse kan det brann- eller flammebestandige materialet være stivt. Ved denne utførelsesform består materialet pr. 100 deler av etylen-kopolymer-basiskomponent, fortrinnsvis etylenetylakrylat-kopolymer, 50-450 vektdeler av et fyllstoff omfattende aluminiumhydroksyd, 100-600 vektdeler kalsiumkarbonat og kalsium-magnesiumkarbonat, 8-15 vektdeler av et smøremid-del, 8-15 vektdeler av et elastiserende middel, 10-15 vektdeler av et tørkemiddel, 1-2 vektdeler av et fargestoff og 0-1,5 vektdeler av et antioksydasjonsmiddel. In a given embodiment of the present invention, the fire or flame resistant material may be rigid. In this embodiment, the material per 100 parts of ethylene copolymer base component, preferably ethylene ethyl acrylate copolymer, 50-450 parts by weight of a filler comprising aluminum hydroxide, 100-600 parts by weight of calcium carbonate and calcium-magnesium carbonate, 8-15 parts by weight of a lubricant part, 8-15 parts by weight of a elasticizing agent, 10-15 parts by weight of a drying agent, 1-2 parts by weight of a dye and 0-1.5 parts by weight of an antioxidant.
Et representativt stivt brann- eller flammebestandig materiale ifølge oppfinnelsen er et som i forhold til 100 deler av etylenetylakrylat-kopolymer som basiskomponent inneholder 220 vektdeler aluminiumhydroksyd, 220 vektdeler kalsiumkarbonat, 10 vektdeler av et smøremiddel, 11 vektdeler av et tørkemiddel, 1 vektdel av et fargemiddel og 1,5 vektdeler av et antioksydasjonsmiddel. A representative rigid fire- or flame-resistant material according to the invention is one which, in relation to 100 parts of ethylene ethyl acrylate copolymer as a base component, contains 220 parts by weight of aluminum hydroxide, 220 parts by weight of calcium carbonate, 10 parts by weight of a lubricant, 11 parts by weight of a drying agent, 1 part by weight of a coloring agent and 1.5 parts by weight of an antioxidant.
Ved enda en annen utførelsesform for oppfinnelsen kan det brann- eller flammebestandige materiale være fleksibelt. Ved en slik utførelsesform omfatter materialet i forhold til 100 deler av en kopolymer-basiskomponent, igjen fortrinsvis etylenetylakrylat-kopolymer, 130-170 vektdeler av et fyll-materiale som omfatter aluminiumhydroksyd, 130-170 vektdeler kalsiumkarbonat og kalsiummagnesiumkarbonat, 8-15 vektdeler av et smøremiddel, 25-40 vektdeler av et elastiserende middel, 10-15 vektdeler av et tørkemiddel, 1-2 vektdeler av et fargemiddel og 0-1,5 vektdeler av et anti-oksydasjonsmiddel. In yet another embodiment of the invention, the fire or flame resistant material can be flexible. In such an embodiment, the material comprises in relation to 100 parts of a copolymer base component, again preferably ethylene ethyl acrylate copolymer, 130-170 parts by weight of a filler material comprising aluminum hydroxide, 130-170 parts by weight of calcium carbonate and calcium magnesium carbonate, 8-15 parts by weight of a lubricant, 25-40 parts by weight of an elasticizing agent, 10-15 parts by weight of a drying agent, 1-2 parts by weight of a coloring agent and 0-1.5 parts by weight of an antioxidant.
Et representativt fleksibelt brann- eller flammebestandig materiale i henhold til den foreliggende oppfinnelse er et som inneholder 30 vektdeler av etylenetylakrylat som basiskomponent, 150 vektdeler av aluminiumhydrosyd, 150 vektdeler av kalsiumkarbonat, 10 vektdeler av et smøremiddel, 30 vektdeler av et elastiserende middel, 11 vektdeler av et tørke-middel og 1 vektdel av et fargemiddel. A representative flexible fire or flame resistant material according to the present invention is one containing 30 parts by weight of ethylene ethyl acrylate as a base component, 150 parts by weight of aluminum hydroxide, 150 parts by weight of calcium carbonate, 10 parts by weight of a lubricant, 30 parts by weight of an elasticizing agent, 11 parts by weight of a drying agent and 1 part by weight of a coloring agent.
Når materialet som er omtalt ovenfor, blir benyttet til fremstilling av brannbestandige kabelgjennomføringer, vil det utvide seg på grunn av det deri innlemmede aluminiumhydroksyd under påvirkningen av intens varme, f.eks. brann eller utstrålt varme, slik at materialet blokkerer enhver gjennomtrenging av røk, varme gasser og flammer langs gjen-nomføringene . When the material mentioned above is used to make fire-resistant cable glands, it will expand due to the aluminum hydroxide incorporated therein under the influence of intense heat, e.g. fire or radiated heat, so that the material blocks any penetration of smoke, hot gases and flames along the penetrations.
Ved temperaturer over de organiske bestanddelers forbren-ningstemperaturer f.eks. i en brannsituasjon, vil det brannbestandige materiale i henhold til oppfinnelsen danne et sterkt glødeskall med gode termiske isolasjonsegenskaper og høy termisk stabilitet, dvs. det er varmebestandig ved temperaturer på 1100°C. Glødeskallet bidrar til en effektiv termisk og mekanisk isolasjon av de gjenstander eller komponenter som er belagt eller dekket med materialet ifølge denne oppfinnelse. At temperatures above the combustion temperatures of the organic components, e.g. in a fire situation, the fire-resistant material according to the invention will form a strong glowing shell with good thermal insulation properties and high thermal stability, i.e. it is heat-resistant at temperatures of 1100°C. The glow shell contributes to effective thermal and mechanical insulation of the objects or components that are coated or covered with the material according to this invention.
Før utbrenning vil materialet ifølge oppfinnelsen være elastisk og vil være meget bestandig overfor vibrasjoner og mekaniske belastninger. Before burning out, the material according to the invention will be elastic and will be very resistant to vibrations and mechanical loads.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører også en fremgangsmåte til fremstilling av et brann- eller flammebestandig harpiksholdig materiale, eventuelt inneholdende kjente tilsetningsmidler såsom farvestoffer, antioksydanter, smøremidler og elastiserende midler, og omfattende brann- eller flammebestandige midler, idet fremgangsmåten går ut på at 100 vektdeler av en i det vesentlige halogenfri, termoplastisk etylen-kopolymer blandes i tørr tilstand ved omgivende temperatur med brann- eller flammebestandige midler som ut-gjøres av 50-500 vektdeler aluminiumhydroksyd, 8-15 vektdeler kalsiumoksyd og 100-600 vektdeler kalsiumkarbonat og/ eller kalsium-magnesiumkarbonat, samt mindre mengder mykner, hvoretter den resulterende blanding ekstruderes ved en temperatur på 125-200°C for dannelse av ekstrudater i kontinuerlig form, hvoretter ekstrudatet oppkappes i passende form for lagring ved omgivende temperatur. The present invention also relates to a method for producing a fire- or flame-resistant resinous material, optionally containing known additives such as dyes, antioxidants, lubricants and elasticizing agents, and comprising fire- or flame-resistant agents, the method being that 100 parts by weight of a substantially halogen-free, thermoplastic ethylene copolymer is mixed in a dry state at ambient temperature with fire or flame resistant agents consisting of 50-500 parts by weight aluminum hydroxide, 8-15 parts by weight calcium oxide and 100-600 parts by weight calcium carbonate and/or calcium-magnesium carbonate , as well as smaller amounts of plasticizer, after which the resulting mixture is extruded at a temperature of 125-200°C to form extrudates in continuous form, after which the extrudate is cut into suitable shapes for storage at ambient temperature.
Ekstrudatene som befinner seg i løpende lengder, f.eks. i form av strenger kan oppkappes i mindre lengder eller tern-inger for midlertidig lagring. Disse oppkappede ekstrudater kan deretter ekstruderes ved en temperatur på 150-200°C The extrudates that are in continuous lengths, e.g. in the form of strings can be cut into smaller lengths or cubes for temporary storage. These chopped extrudates can then be extruded at a temperature of 150-200°C
for dannelse av overtrekk for de artikler eller gjenstander som skal beskyttes mot brann. for the formation of coverings for the articles or objects to be protected against fire.
Videre kan det flamme- eller brannbestandige materiale ifølge oppfinnelsen lett ekstruderes for dannelse av omslut-ninger for kabler som ligger åpent, eller viktigere, for kabler som er skjult i vegger. Furthermore, the flame or fire-resistant material according to the invention can be easily extruded to form enclosures for cables that are exposed, or more importantly, for cables that are hidden in walls.
Forsøk som er utført med det flamme- eller brannbestandige materiale ifølge den foreliggende oppfinnelse viser at ved brannprøve klasse A, motsto materialet brannpåkjenninger i 180 min., etter hvilken tidsperiode forsøket ble stoppet. Experiments carried out with the flame- or fire-resistant material according to the present invention show that in a class A fire test, the material resisted fire stresses for 180 min., after which time period the experiment was stopped.
Et slikt stoff kan for eksempel bestå av 100 vektdeler av en etylenkopolymer, 220 vektdeler aluminiumhydroksyd, 220 vektdeler kalsiumkarbonat, 10 vektdeler av en voks, 11 vektdeler av en syntetisk gummi, 1 vektdel av et fargestoff, og 1,5 vektdeler av et antioksydasjonsmiddel. Til sammenligning vil kjente PVC-materialer kunne motså en hovedsakelig samme brannprøve klasse A i bare ca. 60 min., etter hvilken peri-ode PVC-materialet gikk kjemisk i oppløsning og fremskaffet farlig klorgass. Such a substance may for example consist of 100 parts by weight of an ethylene copolymer, 220 parts by weight of aluminum hydroxide, 220 parts by weight of calcium carbonate, 10 parts by weight of a wax, 11 parts by weight of a synthetic rubber, 1 part by weight of a dye, and 1.5 parts by weight of an antioxidant. In comparison, known PVC materials will be able to resist an essentially identical fire test class A in only approx. 60 min., after which period the PVC material chemically disintegrated and produced dangerous chlorine gas.
Ved enda en annen utførelsesform for den foreliggende oppfinnelse omfatter det flamme- eller brannbestandige materiale 90-]50 vektdeler av en polymerbasisbestanddel, 14-24 vektdeler av et produksjonssmøremiddel, 8-13 vektdeler av kalsiumoksyd, 140-160 vektdeler av kalsiukkarbonat og 140-160 vektdeler aluminiumhydroksyd. Dessuten kan dette materiale også innbefatte en effektiv mengde av farge/aldrings-middel, f.eks. sot. In yet another embodiment of the present invention, the flame or fire resistant material comprises 90-150 parts by weight of a polymer base component, 14-24 parts by weight of a production lubricant, 8-13 parts by weight of calcium oxide, 140-160 parts by weight of calcium carbonate and 140-160 parts by weight aluminum hydroxide. In addition, this material may also include an effective amount of color/aging agent, e.g. sweet.
Fortrinnsvis omfatter plymermaterialet 70-100 vektdeler etylenetylakrylatkopolymer og 20-40 vektdeler syntetisk gummi, f.eks. EPDM. Produksjonssmørestoffet omfatter fortrinnsvis 8-12 vektdeler av polyisobutylen og 6-12 vektdeler parafinvoks. Preferably, the plummer material comprises 70-100 parts by weight of ethylene ethyl acrylate copolymer and 20-40 parts by weight of synthetic rubber, e.g. EPDM. The production lubricant preferably comprises 8-12 parts by weight of polyisobutylene and 6-12 parts by weight of paraffin wax.
Det flamme- eller brannbestandige materiale ifølge denne utførelsesform for oppfinnelsen beskrevet like ovenfor, kan tilberedes ved sammenblanding av materialets bestanddeler, fortrinnsvis i pulverform, ved en temperatur på ca. 30°C for å fremskaffe en løs blanding. Den resulterende tørre blanding blir ekstrudert gjennom en dobbeltskrueekstruder ved en temperatur på ca. 130°C. Det resulterende ekstrudat blir delvis nedkjølt og ført gjennom en perforert plate for oppkapping til granulatform ved utløpet av platen. Granulatene kan lagres midlertidig ved værelsestemperatur. Deretter kan granulatene tildannes til rør- eller kanalform gjennom en ekstruder med trinnvis oppvarming til 125°C. The flame or fire-resistant material according to this embodiment of the invention described just above, can be prepared by mixing the material's components, preferably in powder form, at a temperature of approx. 30°C to obtain a loose mixture. The resulting dry mixture is extruded through a twin screw extruder at a temperature of approx. 130°C. The resulting extrudate is partially cooled and passed through a perforated plate for cutting into granule form at the outlet of the plate. The granules can be stored temporarily at room temperature. The granules can then be shaped into tubes or channels through an extruder with stepwise heating to 125°C.
Den ekstruderte kanal kan utføres med et armeringsbelegg og eventuelt en ytre beskyttende kappe tildannet f.eks. av et plastmateriale. The extruded channel can be made with a reinforcing coating and possibly an outer protective cover formed, for example of a plastic material.
En kanal som er tildannet av det flamme- eller brannbestandige materiale forsterket på denne måte er spesielt nyttig som et flammebeskyttende hylster for elektriske kabler. A conduit formed from the flame or fire resistant material reinforced in this manner is particularly useful as a flame protective sheath for electrical cables.
Det armerte rør som er omtalt ovenfor, danner når det utsettes for brannbetingelser, et sterkt glødeskall med gode termiske isolasjonsegenskaper og høy termisk stabilitet. Det oppsvulmede lag eller glødeskallet bidrar til en effektiv termisk og mekanisk isolasjon av de kabler som skallet rommer. Glødeskallet blir avstøttet ved hjelp av armerings-skiktet. The reinforced tube mentioned above forms, when exposed to fire conditions, a strong glow shell with good thermal insulation properties and high thermal stability. The swollen layer or glow shell contributes to effective thermal and mechanical insulation of the cables that the shell contains. The glow shell is supported by the reinforcement layer.
Som et eksempel på et flamme- eller brannbestandig materiale fremstilt spesielt i form av et rør for beskyttelse av elektriske kabler, ble følgende bestanddeler blandet sammen ved en temperatur på ca. 30°C, idet bestanddelene hovedsakelig forelå i pulverform: 80 vektdeler av etylenetylakrylatkopolymer, 30 vektdeler syntetisk gummi, f.eks. EPDM gummi, 10 vektdeler polyisobutylen, 10 vektdeler parafinvoks, 11 vektdeler kalsiumoksyd, 1 vektdel sot, 150 vektdeler aluminiumhydroksyd og 150 vektdeler kalsiumkarbonat. Den resulterende tørre blanding ble deretter ført gjennom en dobbeltskrueekstruder ved en temperatur på 130°C og ekstrudatet ble deretter i delvis nedkjølt tilstand ført gjennom en perforert plate for oppkapping til granulatform ved utløpet av platen. As an example of a flame or fire-resistant material prepared especially in the form of a tube for the protection of electric cables, the following ingredients were mixed together at a temperature of about 30°C, the components being mainly in powder form: 80 parts by weight of ethylene ethyl acrylate copolymer, 30 parts by weight of synthetic rubber, e.g. EPDM rubber, 10 parts by weight polyisobutylene, 10 parts by weight paraffin wax, 11 parts by weight calcium oxide, 1 part by weight carbon black, 150 parts by weight aluminum hydroxide and 150 parts by weight calcium carbonate. The resulting dry mixture was then passed through a twin screw extruder at a temperature of 130°C and the extrudate was then, in a partially cooled state, passed through a perforated plate for cutting into granule form at the outlet of the plate.
De resulterende granulater kan lagres, om nødvendig, ved normal værelsestemperatur for senere bruk, eller de kan føres direkte til en ekstruder for trinnvis oppvarming til 125°C for ekstrudering til kanal- eller rørform. The resulting granules can be stored, if necessary, at normal room temperature for later use, or they can be fed directly to an extruder for stepwise heating to 125°C for extrusion into channel or tube form.
Det ekstruderte rør blir påført en ytre armering, hvoretter det armerte rør eventuelt dekkes med en ytre beskyttende kappe av f.eks. polyvinylklorid. An outer reinforcement is applied to the extruded pipe, after which the reinforced pipe is possibly covered with an outer protective jacket of e.g. polyvinyl chloride.
Den polymere basisbestanddel, dvs. etylenetylakrylatkopoly-meren og den syntetiske gummi danner de elastiserendes komponenter av det resulterende rør, og de relative mengder av disse to bestanddeler kan balanseres avhengig av den ønskede grad av elastisitet i forhold til den mengde av fyllstoff som skal absorberes i polymerbasisbestanddelen. Polyisobutylen blir tilsatt som et prosesshjelpemiddel for innblan-dingen av fyllstoffet i den polymere blanding, og parafinvoks tilsettes som et smøremiddel for å gi blandingen til-strekkelig smidighet under fremstillingsprosessen. The polymeric base component, i.e., the ethylene ethyl acrylate copolymer, and the synthetic rubber form the elasticizing components of the resulting pipe, and the relative amounts of these two components can be balanced depending on the desired degree of elasticity in relation to the amount of filler to be absorbed in the polymer base component. Polyisobutylene is added as a processing aid for the incorporation of the filler into the polymeric mixture, and paraffin wax is added as a lubricant to give the mixture sufficient flexibility during the manufacturing process.
Kalsiumoksyd som absorberer fuktighet i blandingen, tilsettes i passende mengder som et tørkestoff i den hensikt å re-dusere faren for porevirkning ved sammenblanding av de polymere stoffer og de forskjellige tilsetningsstoffer. Kalsium-oksydet bidrar også til en mer homogen masse. Calcium oxide, which absorbs moisture in the mixture, is added in appropriate amounts as a drying agent with the aim of reducing the risk of pore action when mixing the polymeric substances and the various additives. The calcium oxide also contributes to a more homogeneous mass.
Sot benyttes som et fargestoff. Det gir også blandingen en viss grad av beskyttelse mot oksydasjon. Soot is used as a dye. It also gives the mixture a certain degree of protection against oxidation.
Fyllstoffene, aluminiumhydroksyd og kalsiumkarbonat vil når materialet ifølge oppfinnelsen utsettes for utbrenningsbe-tingelser, fremskaffe et porøst materiale som ikke brenner, og det innbyrdes forhold mellom tilsetningsstoffene gir den riktige konsistens til det skum som opptrer ved forbrenning. Dette skum vil senere stivne til et sterkt glødeskall med god termisk isolasjonsevne og høy termisk stabilitet. The fillers, aluminum hydroxide and calcium carbonate, when the material according to the invention is exposed to burn-out conditions, will produce a porous material that does not burn, and the mutual relationship between the additives gives the correct consistency to the foam that occurs during combustion. This foam will later solidify into a strong glow shell with good thermal insulation and high thermal stability.
Den kanal- eller rørformede beskyttende artikkel ifølge den foreliggende oppfinnelse gir god mekanisk beskyttelse under normale bruksforhold og produserer ikke halogene gasser eller nevneverdig røk ved forbrenning. Bortsett fra de organiske stoffer er beskyttelsesrøret ifølge oppfinnelsen lite brennbart, og ved høye temperaturer danner det et termiskt stabilt keramikklignende skum-glødeskall som har gode termiske isolasjonsegenskaper, og som holdes på plass ved hjelp av armering, f.eks. en fletting av metall eller annet kjent materiale. The channel or tubular protective article according to the present invention provides good mechanical protection under normal conditions of use and does not produce halogen gases or significant smoke during combustion. Apart from the organic substances, the protective tube according to the invention is not flammable, and at high temperatures it forms a thermally stable ceramic-like foam glow shell which has good thermal insulation properties, and which is held in place by means of reinforcement, e.g. a braid of metal or other known material.
Under forbrenningsbetingelser vil den kjemiske reaksjon fremskaffe vann som, slik det er nevnt tidligere, har en kjølende virkning. Materialet ifølge den foreliggende oppfinnelse har også liten forbrenningsvarme. Beskyttelsesrøret ifølge oppfinnelsen kan fremstilles ved hjelp av standard utstyr og er forholdsvis rimelig på grunn av lett tilgjenge-lige råstoffer. Under combustion conditions, the chemical reaction will produce water which, as mentioned earlier, has a cooling effect. The material according to the present invention also has little heat of combustion. The protective tube according to the invention can be produced using standard equipment and is relatively inexpensive due to readily available raw materials.
Claims (15)
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO821503 | 1982-05-07 | ||
| NO823151 | 1982-09-17 | ||
| US45183382A | 1982-12-21 | 1982-12-21 | |
| US47225483A | 1983-03-04 | 1983-03-04 | |
| PCT/NO1983/000017 WO1983004041A1 (en) | 1982-05-07 | 1983-05-04 | Fire resistant material |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO834495L NO834495L (en) | 1983-12-07 |
| NO160855B true NO160855B (en) | 1989-02-27 |
| NO160855C NO160855C (en) | 1989-06-07 |
Family
ID=27532567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO834495A NO160855C (en) | 1982-05-07 | 1983-12-07 | FLAMMABLE, RESINCENT MATERIAL AND PROCEDURE FOR MANUFACTURING THE MATERIAL |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| BR (1) | BR8307387A (en) |
| NO (1) | NO160855C (en) |
-
1983
- 1983-05-04 BR BR8307387A patent/BR8307387A/en not_active IP Right Cessation
- 1983-12-07 NO NO834495A patent/NO160855C/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR8307387A (en) | 1984-05-08 |
| NO834495L (en) | 1983-12-07 |
| NO160855C (en) | 1989-06-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4942903A (en) | Fire and corrosion protected hose | |
| FI75588B (en) | BRAND- ELLER FLAMMBESTAENDIGT MATERIAL. | |
| US4543281A (en) | Fire or flame barrier material | |
| KR100944848B1 (en) | Fire-resistant foam, construction elements therefrom, system for fire-tight sealing of an opening, and method for sealing an opening in a wall | |
| US5719199A (en) | Flame retardant flexible foam | |
| DK3006491T3 (en) | Flexible insulation foam with low smoke generation | |
| JP2007161976A (en) | Fire-resistant resin composition, fire-resistant resin strip, fire-resistant tape | |
| CN109401011A (en) | A kind of flame-proof cable material and preparation method thereof | |
| JP7382756B2 (en) | Fire-resistant hard vinyl chloride resin molding | |
| JP6632643B2 (en) | Fire resistant hard PVC resin molded body | |
| KR101618654B1 (en) | Fire Prevention Net coated Fire-Retardant Material of Environment Friendly and None Toxic Intumescent | |
| AU552976B2 (en) | Fire resistant material | |
| NO160855B (en) | FIRE-RESISTANT, HATE TO MAKE MATERIAL | |
| CN109467878A (en) | A kind of lightweight multiple-effect expansion fire-proof sealing material | |
| KR910008885B1 (en) | Inorganic substance-containing chlorinated vinyl chloride resin foam and its production | |
| AU2010324128A1 (en) | Fire retardant moldings and method for producing and using such a molding | |
| Muiambo et al. | Flame retardant properties of polymer composites of urea complex of magnesium and vermiculite | |
| KR102039639B1 (en) | Composition for fire-resistant expandable member and fire-resistant bushing system using the same | |
| KR101354069B1 (en) | Filling fire-resistant block | |
| HRP980307A2 (en) | Manufactured article made of low-density synthetic plastic material of excellent mechanical strenght, having a flame resistant, thermal and acoustic insulation properties | |
| JPH05117658A (en) | Granular refractory filler | |
| CN219180254U (en) | Low-smoke halogen-free flame-retardant fire-resistant wire cable | |
| JPH02189809A (en) | Flame retardant wire/cable | |
| JPS63132993A (en) | Fire-proof composition | |
| EP0317599A1 (en) | Fireproof sealbag and process for the production of thermo-swelling pad |