NO177737B - Brannbeskyttelsesmateriale - Google Patents
Brannbeskyttelsesmateriale Download PDFInfo
- Publication number
- NO177737B NO177737B NO892484A NO892484A NO177737B NO 177737 B NO177737 B NO 177737B NO 892484 A NO892484 A NO 892484A NO 892484 A NO892484 A NO 892484A NO 177737 B NO177737 B NO 177737B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- substance
- weight
- required amount
- silicone elastomer
- swelling
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 62
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 claims description 20
- 230000008961 swelling Effects 0.000 claims description 20
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 19
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 239000013543 active substance Substances 0.000 claims description 9
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 8
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 5
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 claims description 5
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 claims description 5
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 claims description 4
- 239000010445 mica Substances 0.000 claims description 3
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 claims description 3
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical class [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 claims description 3
- AJFXNBUVIBKWBT-UHFFFAOYSA-N disodium;boric acid;hydrogen borate Chemical compound [Na+].[Na+].OB(O)O.OB(O)O.OB(O)O.OB([O-])[O-] AJFXNBUVIBKWBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 11
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- -1 cyanide amide Chemical class 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 229910001111 Fine metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L [dibutyl(dodecanoyloxy)stannyl] dodecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)O[Sn](CCCC)(CCCC)OC(=O)CCCCCCCCCCC UKLDJPRMSDWDSL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910000148 ammonium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001166 ammonium sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000410 antimony oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 235000010338 boric acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000001642 boronic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 235000013877 carbamide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012975 dibutyltin dilaurate Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- VTRUBDSFZJNXHI-UHFFFAOYSA-N oxoantimony Chemical compound [Sb]=O VTRUBDSFZJNXHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000979 retarding effect Effects 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- IIACRCGMVDHOTQ-UHFFFAOYSA-N sulfamic acid Chemical compound NS(O)(=O)=O IIACRCGMVDHOTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- KSBAEPSJVUENNK-UHFFFAOYSA-L tin(ii) 2-ethylhexanoate Chemical compound [Sn+2].CCCCC(CC)C([O-])=O.CCCCC(CC)C([O-])=O KSBAEPSJVUENNK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- BSVBQGMMJUBVOD-UHFFFAOYSA-N trisodium borate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]B([O-])[O-] BSVBQGMMJUBVOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/18—Fireproof paints including high temperature resistant paints
- C09D5/185—Intumescent paints
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K21/00—Fireproofing materials
- C09K21/14—Macromolecular materials
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S521/00—Synthetic resins or natural rubbers -- part of the class 520 series
- Y10S521/907—Nonurethane flameproofed cellular product
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
- Y10T428/31652—Of asbestos
- Y10T428/31663—As siloxane, silicone or silane
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Fireproofing Substances (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Insulated Conductors (AREA)
Description
Den foreliggende oppfinnelse angår et brannbeskyttelsesmateriale konstruert til å holde så lav temperatur som teknisk mulig i et element som er utsatt for termisk påvirkning, for eksempel i en brann hvor flammetemperaturen er mellom 700 og 1000°C.
Den er også rettet mot et materiale av denne typen som er fleksibelt, billig, lett å bruke, som ikke krever arbeid i et spesialverksted, men som tvert imot tillater direkte og bekvem påføring i felten eller på stedet, ved bruk av enkel teknikk så som påføring med sprøyting eller ved produksjon ved ekstrudering eller støping.
Man kjenner til et stort antall brannbeskyttelses-materialer. Deres konstruksjon, utvikling, fremstilling og bruk er basert på det ene eller det andre av to fenomener, nemlig oppsvulming eller den som er rettet mot å forsinke mest mulig utbredelsen av flammen, eller som har en tendens til å gjøre det.
Oppsvulming er et velkjent fenomen som i brannbekjempelse benytter den egenskap ved enkelte legemer eller substanser at de svulmer opp eller utvider seg på grunn av varmevirkning eller en stigning i temperaturen og således danner en barriere mot termiske påvirkninger. Denne type substans medfører den tilsvarende virkning av pore-dannende midler, og er meget brukt i sammensetningen av malinger som omfatter en binder til å danne en film, en substans som er rik på karbon og et oppsvulmende eller poredannende middel. De mest brukte skumme-midler omfatter ammonium-fosfat og sulfat, urea, cyandiamid, sulfamsyre, borsyre, natriumborat og borax.
Fenomenet med oppsvulming blir også utnyttet i forskjellige andre materialer. Illustrerende eksempler på slike materialer finnes i US patenter nr. 4 299 872, 4 160 073, 2 452 054 og 2 912 392.
Virksomheten av disse materialene står i sammenheng med dannelsen, på grunn av varmevirkningen, av et tykt og porøst karbonholdig lag som virker som en vanlig isolator. Denne virksomheten er imidlertid begrenset i varighet og virkning, siden det er vel kjent at konvensjonelle isolatorer kan begrense temperaturstigningen i et element som er utsatt for brann bare i en kort tid.
Under noen forhold kan slike materialer også virke på en hasardiøs måte. Det isolerende porøse lag har ingen stor strukturstyrke, og kan derfor, for eksempel på grunn av slitasje, bli helt eller delvis ødelagt, slik at det tillater brannen å trenge gjennom til det element som skal beskyttes.
For å maksimalisere effektiviteten av denne type materiale er det nødvendig å finne et sted med tilstrekkelig størrelse for at materialet kan ekspandere fullstendig. For noen materialer krever en slik ekspansjon opptil 10 eller 20 ganger materialets opprinnelige volum. Man kan forstå at disse dimensjonelle forhold ikke alltid kan oppnås i praksis.
En annen ulempe ligger i det faktum at det blir utløst store kvanta av gass og røk som ofte er giftig, hvilket begrenser anvendelsesområdet for slike materialer.
Flammeretarderende isolerende materialer benytter ofte en epoxy- eller fenolbinder inneholdende såkalte "flamme-retarderende" midler. Dette begrenser brannbeskyttelses-materialets temperatur som er mindre enn dets antennelses-temperatur. De flamme-retarderende midler som oftest benyttes, omfatter borater, fosfater og noen oksider så som antimon-oksid.
Disse materialer omfatter ofte en substans som nedbrytes i en endoterm prosess. De bevirker også en rekke endoterme reaksjoner som oppstår ved høyere og høyere temperaturer.
På dette området kan man nevne US patenter nr. 4,521,543, 4,438,028, 4,001,126 og 3,114,840 samt franske patenter nr. 2,512,169, 2,547,895 og 2,592,131.
Disse materialene er primært beregnet på å beskytte elementer som blir utsatt for høye termiske strømmer. De blir mest brukt i luft- og romfartområdet, og blir tilbudt i form av ferdige materialer som senere kan påføres de konstruksjoner som skal beskyttes.
På grunn av det fenomen som blir benyttet, og som avhenger av en serie endoterme reaksjoner, øker temperaturen i de beskyttede elementer gradvis under den termiske påvirkning
eller under påvirkningen av varmestrømmen.
Den foreliggende oppfinnelse er rettet mot et brannbeskyttelsesmateriale som samtidig benytter de to fenomenene oppsvulming og varmeopptak for å oppnå optimale beskyttelsesegenskaper, som holder elementet som skal beskyttes på en temperatur under eller i nærheten av 150°C når det blir utsatt for en termisk påvirkning som tilsvarer en flammetemperatur på 700 til 1000°C med en varighet på minst l time for en materialtykkelse på mellom 10 og 20 millimeter.
Det materialet ifølge oppfinnelsen som har disse spesielle egenskaper, er derfor i hovedsak karakterisert ved at det er et fleksibelt materiale dannet av:
- et bindemateriale (en silikon-elastomer) i vektandel
30 til 35 %; - en forsterkningssubstans (et metalloksid som er kompatibelt med den nevnte silikon-elastomer) i vektandel 17 til 23 %, utvalgt blant titanoksider av rutil-typen; - en aktiv substans som er et oppsvulmingsmiddel som også bevirker en varmeopptaks-reaksjon, nemlig boraks (dekahydratisert dinatrium-tetraborat) i vektandel 38 til.45 %; og - en isolasjonssubstans valgt blant glimmer og vermikulitt i vektandel 5 til 10 %,
hvor disse vektandeler er i forhold til den totale vekt av materialet.
Fortrinnsvis kan bindematerialet være utvalgt fra de silikon-elastomerer som polymeriseres ved polykondensasjon og de silikon-elastomerer som polymeriseres ved polyaddisjon.
Forsterkningssubstansen kan fortrinnsvis være en variant av titanoksider som inneholder minst 90 vektprosent Ti02, og har vært utsatt for en overflatebehandling (silaner) som gjør oksidet kompatibelt med silikon-elastomerene.
Med et materiale av denne typen kan man se at varmevirkningen (faktisk så snart temperaturen når 100°C) forårsaker at den aktive substansen (borax) nedbrytes, hvilket produserer vann som fordamper og som i forhold til brannbeskyttelsen virker som et oppsvulmingsmiddel. Fordampningen av vann er en endoterm reaksjon, som bidrar til å redusere overflatetempera-turen på beskyttelsesmaterialet.
Som nevnt ovenfor er virkningen til dette materialet derfor basert på samtidig anvendelse av de to fenomener oppsvulming og varmeopptak i reaksjonen hvor vanninnholdet i den aktive substand blir fordampet. Dette kan bare oppnås ved omhyggelig valg av bestanddelene i materialet og deres andeler. Spesielt må graden av oppsvulming styres og begrenses. Den må resultere i en trinnvis, men tilstrekkelig utløsning, i forhold til det termiske angrep, av aktiviteten til den endoterme substand, uten å hindre fri utfoldelse av oppsvulmings-fenomenet. Det optimale oppsvulmingsforhold vil derfor mest fordelaktig ligge mellom 3/1 og 5/1 (etter volum).
Det skal også bemerkes at valget av natur og andeler av materialene blir diktert av det faktum at for liten eller for stor oppsvulming reduserer tidsrommet i hvilket temperaturen i elementene som skal beskyttes er stabilisert: i tilfellet med for liten oppsvulming er dette på grunn av for stor begrensning i nedbrytingen av den aktive substans og en økning i den totale varme-ledeevne i materialet, mens det i tilfellet med for stor oppsvulming er på grunn av for rask nedbrytning av det aktive materialet og på grunn av risikoen for delvis nedbrytning av det oppsvulmende lag når det er blitt sprøtt.
Den optimale nedbrytningshastighet og oppsvulming forbundet med en tilfredsstillende total varmeledningsevne for materialet oppnås ifølge oppfinnelsen med et silikon-elastomerbindende materiale og en aktiv substans, begge riktig valgt og benyttet i vel definerte andeler, og formelen omfatter også, i strengt definerte andeler, for det første en forsterkningssubstand (titanoksid) som forbedrer den strukturelle styrke i det oppsvulmende laget og som også virker som et flamme-retarderende middel, og for det annet en isolerende substand (glimmer, vermikulitt) som frembringer et materiale hvis virkemåte er meget forbedret på grunn av materialets reduserte varmeledningsevne.
I anvendelse av oppfinnelsen er den tykkelsen som gir god beskyttelse mot brann mellom 10 og 20 millimeter, avhengig av den tid temperaturen skal stabiliseres og temperaturen som elementet som skal beskyttes, kan motstå (< 150°C). En tykkelse på 14 mm representerer et ideelt kompromiss: oppsvulming/nedbrytnings-hastighet for den aktive substans - mekanisk styrke i overflatelaget etter en termisk påvirkning.
Med det primære mål å utgjøre en termisk skjerm for et element som skal beskyttes mot brann, er materialet ifølge oppfinnelsen egnet for flere teknikker for utforming av den nevnte skjerm og for å benytte den. De teknikker som kan brukes omfatter påføring med sparkel, ekstrudering, støping og andre velkjente teknikker.
I alminnelighet vil fremgangsmåten for å fremskaffe dette materialet omfatte de nødvendige trinn med å blande bestanddelene, utført i følgende rekkefølge: I den nødvendige mengde silikonelastomer-bindende materiale tilføres først den nødvendige mengde av forsterkningssubstansen, og så den nødvendige mengde av den aktive substans, og endelig den nødvendige mengde av den isolerende substans.
I alminnelighet bør substansen med fordel blandes inn i den fundamentale silikon-elastomer ved hjelp av en planet-type blandemaskin. Rotasjonshastigheten for blandemaskinen bør ikke være for høy, for å unngå betydningsfull temperatur-stigning i blandingen som kunne føre til for tidlig reduksjon i ladningens virkning som gir den nødvendige endotermiske reaksjon.
Avhengig av hvordan materialet skal brukes, velger man enten en silikon-elastomer som polymeriseres ved polykondensasjon eller en silikon-elastomer som polymeriseres ved polyaddisjon.
Hvis materialet blir fremstilt for øyeblikkelig påføring på elementet som skal beskyttes, brukes fortrinnsvis en elastomer som polymeriseres ved polykondensasjon, med tilsetning av en katalysator som for eksempel dibutyltinndilaurat eller tinnoktoat. Sistnevnte er fordelaktig idet den gir raskere polymerisasjon ved romtemperatur.
Hvis imidlertid materialet blir produsert på verksted, for eksempel ved hjelp av en sprøytestøpningspresse, for senere påføring av en ferdig del på elementet som skal beskyttes, benyttes fortrinnsvis en elastomer som polymeriseres ved polyaddisjon.
Fortrinnsvis benyttes en silikon-elastomer med viskositet på mindre enn 1500 mPa.s ved 25°C. Silikon-elastomerer med noe høyere viskositet kan imidlertid brukes hvis man tilsetter polysiloksanolje med lav viskositet (50, 100, 300 mPa.s) for å muliggjøre tilsetning av isolasjons- og forsterknings-substanser. Mengden av olje skal ikke overstige 5 % av blandingens totale vekt.
Uansett hvordan beskyttelsesmaterialet fremstilles, må det gjøres slik at det fester seg til elementet som skal beskyttes, enten dette er laget av metall eller av for eksempel et kompositt-materiale. Denne vedheftingen kan bli oppnådd: - enten ved påføring av et grunningsmiddel, i alminnelig silikonbasert, spesielt hvor beskyttelses-materialet påføres ved sprøyting ved kjent teknikk, og naturligvis etter at overflaten som skal beskyttes er korrekt behandlet, for eksempel avfettet, sandblåst, polert eller lignende; - eller ved klebing med et egnet klebemiddel av kjent type.
Man kan også benytte silikon-elastomerer med visse bindere som er selvklebende og derfor ikke krever noen spesiell overflatebehandling på forhånd. Det er viktig at festeanordningen som benyttes tilfredsstiller de betingelser at den ikke skilles fra elementet som skal beskyttes under termisk påvirkning.
De følgende eksempler er gitt bare som ikke-begrensende illustrasjoner av oppfinnelsen.
Eksempel 1.
Den følgende sammensetning ble fremstilt og brukt til å lage et beskyttelsespanel for å evaluere dens virksomhet i en brann:
Branntest:
- flammetemperatur : 800°C; - avstand mellom materialet som skal beskyttes og flammen: 200 mm.
Resultatene av denne testen er vist i tabell 1 nedenfor.
Eksempel 2.
En blanding av samme bestanddeler i de følgende andeler ble fremstilt:
Branntest:
Som i eksempel 1 ble branntester utført med bruk av en skjerm laget av denne blandingen: - flammetemperatur : 800°C; - avstand mellom det beskyttede element og flammen: 200 mm. Resultatene av den testen er vist i tabell 2 nedenfor:
Eksempel 3.
En blanding ble fremstilt med de samme bestanddeler som listet i eksemplene 1 og 2 ovenfor, men uten vermikulitt, og en branntest ble utført ved bruk av et materiale oppnådd fra denne blandingen:
Branntest:
- flammetemperatur: 800°C; - avstand mellom det beskyttede element og flammen: 200 mm.
De oppnådde resultater viser, at hvis
beskyttelsesmaterialet ble tillatt å ekspandere fra en opprinnelig tykkelse på 8 mm var maksimumstemperaturen som ble nådd i en periode på 65 minutter 12 0°C.
På den annen side, hvis beskyttelsesmaterialet ikke ble tillatt å ekspandere, ved å påføre det på et fint metall-gitter, var maksimumstemperaturen i det beskyttede element med en opprinnelig tykkelse av beskyttelsesmaterialet på 10 mm, 200°C. Beskyttelse ved denne temperaturen kunne gis i 31 minutter.
Eksempel 4.
Den samme fremgangmåte ble brukt som i de foregående eksempler, og med følgende sammensetning uten Ti02:
Branntesten som ble utført under de samme forhold som tidligere, med en flammetemperatur på 800°C og en avstand på 200 mm mellom materialet som skulle beskyttes og flammen, gav de følgende resultater: - maksimumtemperatur nådd: 500°C; - tykkelse av det beskyttende materiale: 12 mm;
- varighet av brannen: en time.
Eksempel 5.
Dette eksempelet gir resultatene som ble oppnådd med en sammensetning av beskyttelses-materialet hvor vermikulitt ble erstattet med mikrokuler av silisium-oksid:
Ved utførelse av branntesten under de samme forhold som tidligere, med en beskyttelsesmateriale-tykkelse på 10 mm, var maksimumstemperaturen i det beskyttede element 270°C etter 26 minutter.
Eksempel 6.
Fremgangsmåten var den samme som benyttet tidligere, ved bruk av den følgende sammensetning hvor Ti02 var erstattet med oppmalt silisium-oksid;
Resultatene for en materialtykkelse på 10 mm i en branntest utført under de samme forhold som ovenfor, viser en maksimumstemperatur i det beskyttede element på 320°C etter 16 minutter.
Disse eksemplene viser det enestående utbytte og den spesielle effektivitet av materialet ifølge oppfinnelsen, som gir beskyttelse til en maksimumstemperatur på eller omkring 150°C med en tykkelse mellom 10 og 20 mm. Det skal bemerkes at modifikasjoner vedrørende beskaffenheten av bestanddelene og deres andeler gjør det umulig å nå disse målene.
Claims (4)
1. Brannbeskyttelsesmateriale som samtidig benytter de to fenomener oppsvulming og varmeopptak for å oppnå optimale beskyttelsesegenskaper, ved å holde elementet som skal beskyttes, på en temperatur under eller nær 150°C når det utsettes for en termisk påvirkning som tilsvarer en flammetemperatur på 700 til 1000° med en varighet på minst en time, for en materialtykkelse på mellom 10 og 2 0 mm, karakterisert ved at det er et fleksibelt materiale dannet av - et bindemateriale (en silikon-elastomer) i vektandel 30 til 35 %; - en forsterkningssubstans (et metalloksid som er kompatibelt med den nevnte silikon-elastomer) i vektandel 17 til 23 %, utvalgt blant titanoksider av rutil-typen; - en aktiv substans som er et oppsvulmingsmiddel som også bevirker en varmeopptaks-reaksjon, nemlig boraks (dekahydratisert dinatrium-tetraborat) i vektandel 38 til 45 %; og - en isolasjonssubstans valgt blant glimmer og vermikulitt i vektandel 5 til 10 %,
hvor disse vektandeler er i forhold til den totale vekt av materialet.
2. Materiale ifølge krav 1,
karakterisert ved at bindematerialet av silikon-elastomer er utvalgt fra de silikon-elastomerer som polymeriseres ved polykondensasjon og de silikon-elastomerer som polymeriseres ved polyaddisjon.
3. Materiale ifølge krav 1 eller krav 2, karakterisert ved at forsterkningssubstansen er en variant av titanoksid som inneholder minst 90 vektprosent av Ti02 og har vært utsatt for en overflatebehandling (silaner) som gjør oksidet kompatibelt med silikon-elastomerene.
4. Fremgangsmåte for å fremskaffe materialet ifølge et av kravene 1 til 3,
karakterisert ved at den omfatter de trinn å blande bestanddelene, utført i den følgende rekkefølge: i den nødvendige mengde av bindemateriale av silikon-elastomer tilsettes først den nødvendige mengde av forsterkningssubstansen, så den nødvendige mengde av den aktive substans, og endelig den nødvendige mengde av isolasjonssubstansen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8808085A FR2632866B1 (fr) | 1988-06-16 | 1988-06-16 | Materiau de protection d'un element en cas d'incendie |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO892484D0 NO892484D0 (no) | 1989-06-15 |
NO892484L NO892484L (no) | 1989-12-18 |
NO177737B true NO177737B (no) | 1995-08-07 |
NO177737C NO177737C (no) | 1995-11-15 |
Family
ID=9367374
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO892484A NO177737C (no) | 1988-06-16 | 1989-06-15 | Brannbeskyttelsesmateriale |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5047449A (no) |
EP (1) | EP0347309B1 (no) |
JP (1) | JP2884090B2 (no) |
CA (1) | CA1339986C (no) |
DE (1) | DE68904003T2 (no) |
ES (1) | ES2036817T3 (no) |
FR (1) | FR2632866B1 (no) |
NO (1) | NO177737C (no) |
SG (1) | SG30293G (no) |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2659342B1 (fr) * | 1990-03-08 | 1994-03-18 | Rhone Poulenc Chimie | Dispersion aqueuse a base d'huiles silicones reticulant, par elimination de l'eau en un elastomere resistant a la flamme. |
US5292575A (en) * | 1990-08-21 | 1994-03-08 | Aerospatiale Societe Nationale Industrielle | Sheet material for constructing high performance thermal screens |
FR2666048B1 (fr) * | 1990-08-21 | 1994-10-14 | Aerospatiale | Matiere en feuille pour la realisation d'ecrans thermiques a hautes performances et ecrans thermiques ainsi realises. |
DE4200458C2 (de) * | 1992-01-10 | 1995-09-21 | Flam X Brandschutz | Verwendung einer feuerhemmenden Masse zur Herstellung flexibler Feuerschutzplanen |
RU2005517C1 (ru) * | 1992-01-30 | 1994-01-15 | Люберецкое научно-производственное объединение "Союз" | Состав для тушения пожара |
FR2692794B1 (fr) * | 1992-06-24 | 1997-01-10 | Aerospatiale | Dispositif de protection antifeu en materiau souple endothermique. |
DE4311794A1 (de) * | 1993-04-09 | 1994-10-13 | Gruenau Gmbh Chem Fab | Brandschutzmaterial |
US5508321A (en) * | 1994-06-15 | 1996-04-16 | Brebner; Keith I. | Intumescent silicone rubber composition |
US5511721A (en) * | 1994-11-07 | 1996-04-30 | General Electric Company | Braze blocking insert for liquid phase brazing operations |
FR2732688B1 (fr) * | 1995-04-06 | 1999-01-08 | Cryospace L Air Liquide Aerosp | Materiau thermiquement isolant utilisable notamment pour la protection d'une structure soumise a une agression thermique transitoire |
DE69633699D1 (de) * | 1995-07-31 | 2004-12-02 | Gen Electric | Flammhemmende Polymerzusammensetzungen |
US6235216B1 (en) * | 1995-09-07 | 2001-05-22 | Claude Q. C. Hayes | Heat absorbing temperature control devices and method |
US5744199A (en) * | 1996-10-31 | 1998-04-28 | Dow Corning Corporation | Method of sealing openings in structural components of buildings for controlling the passage of smoke |
EP1259131B1 (en) * | 1999-07-27 | 2010-05-26 | Claude Q.C. Hayes | Thermally protective liner |
US6613391B1 (en) * | 2000-01-27 | 2003-09-02 | Henry Gang | Flame inhibiting and retarding chemical process and system for general use on multiple solid surfaces |
DE60022364T2 (de) * | 2000-12-21 | 2006-06-14 | Techspace Aero Sa | Wärmeschutzzusammensetzung |
DE10157272C2 (de) * | 2001-11-22 | 2003-10-30 | Daimler Chrysler Ag | Lithium- oder Lithium-Ionen-Batterie |
US9546312B2 (en) * | 2007-08-31 | 2017-01-17 | Hayes & Associates | Endotherm systems and methods utilizing carbohydrate in non-oxidizing environment |
US11801406B2 (en) | 2018-11-14 | 2023-10-31 | Lee D Paull | Special fire protection system for runaway grass and forest fires and method for use |
US20210001604A1 (en) * | 2019-07-02 | 2021-01-07 | DDP Specialty Electronic Materials US, Inc. | Fire-retardant thermally insulating laminate |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB968336A (en) * | 1961-04-12 | 1964-09-02 | Atomic Energy Authority Uk | Fire resistant paint |
US3868346A (en) * | 1971-01-18 | 1975-02-25 | High Voltage Engineering Corp | Heat resistant polymeric compositions |
US3897387A (en) * | 1973-05-23 | 1975-07-29 | Shaughnessy James D O | Fire retardant agent |
US4052526A (en) * | 1975-02-19 | 1977-10-04 | General Electric Company | Intumescent fire retardant material and article |
US4299872A (en) * | 1977-09-16 | 1981-11-10 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Intumescent material-honeycomb thermal barrier |
US4216136A (en) * | 1978-06-16 | 1980-08-05 | Stayner Vance A | Fire retardant resin compositions and articles formed thereof |
US4277456A (en) * | 1978-07-18 | 1981-07-07 | Firma Hans Kramer Gmbh & Co. Kg | Mineral substance based on a reversibly swellable tri-laminar mineral developed to be crystalline over a large area and having crystal layers separated from one another |
NL7903967A (nl) * | 1979-05-21 | 1980-11-25 | Ordelman August Albert | Werkwijze voor het bereiden van hard-kunststof- materialen met brandwerende eigenschappen, alsmede voorwerpen vervaardigd onder toepassing van deze werk- wijze. |
DE3041588A1 (de) * | 1980-11-04 | 1982-06-09 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Flammwidrige polysiloxanformmassen |
US4719251A (en) * | 1985-08-19 | 1988-01-12 | Dow Corning Corporation | Silicone water base fire barriers |
DE3602888A1 (de) * | 1986-01-31 | 1987-08-06 | Bayer Ag | Intumeszierende polysiloxan-formmassen |
US4686244A (en) * | 1986-12-17 | 1987-08-11 | Dow Corning Corporation | Intumescent foamable compositions |
FR2614033B1 (fr) * | 1987-04-15 | 1994-04-15 | Pascau Jean Maurice | Composition de peinture antifeu et application |
DE3713267C3 (de) * | 1987-04-18 | 1998-10-01 | Minnesota Mining & Mfg | Flammwidrige Silikonkautschuk-Masse und ihre Verwendung |
FR2621921B1 (fr) * | 1987-10-20 | 1990-02-23 | Rhone Poulenc Chimie | Emulsion aqueuse de silicone pouvant reticuler en un elastomere par elimination de l'eau |
-
1988
- 1988-06-16 FR FR8808085A patent/FR2632866B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-06-13 JP JP15206089A patent/JP2884090B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1989-06-13 EP EP19890401647 patent/EP0347309B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1989-06-13 DE DE8989401647T patent/DE68904003T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-06-13 ES ES89401647T patent/ES2036817T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1989-06-15 US US07/366,388 patent/US5047449A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-06-15 CA CA 602950 patent/CA1339986C/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-06-15 NO NO892484A patent/NO177737C/no not_active IP Right Cessation
-
1993
- 1993-03-18 SG SG30293A patent/SG30293G/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0347309A1 (fr) | 1989-12-20 |
NO892484L (no) | 1989-12-18 |
DE68904003D1 (de) | 1993-02-04 |
SG30293G (en) | 1993-05-21 |
FR2632866B1 (fr) | 1990-11-16 |
FR2632866A1 (fr) | 1989-12-22 |
NO892484D0 (no) | 1989-06-15 |
DE68904003T2 (de) | 1993-07-22 |
EP0347309B1 (fr) | 1992-12-23 |
JPH0245563A (ja) | 1990-02-15 |
ES2036817T3 (es) | 1993-06-01 |
CA1339986C (en) | 1998-08-04 |
US5047449A (en) | 1991-09-10 |
JP2884090B2 (ja) | 1999-04-19 |
NO177737C (no) | 1995-11-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO177737B (no) | Brannbeskyttelsesmateriale | |
US3714047A (en) | Insulating material | |
KR101479558B1 (ko) | 무기 팽창성 내화 조성물 | |
US3090764A (en) | Intumescent mastic coating | |
US4001126A (en) | Heat protective material and method of making the material | |
CA2305098A1 (en) | An endothermic heat shield composition and a method for the preparation thereof | |
EP3135652B1 (en) | Inorganic expandable refractory composition | |
AU7150091A (en) | Intumescent fire protection compositions | |
KR101601708B1 (ko) | 팽창된 흑연을 첨가한 불연성 도막 코팅제와 그 제조방법 및 용도 | |
JPS6024063B2 (ja) | 耐火性ペイン | |
WO1983004041A1 (en) | Fire resistant material | |
US4118325A (en) | Fireproofing composition | |
EP0030599A1 (en) | Hydrated magnesium nitrate/magnesium chloride reversible phase change compositions and their preparation | |
CN108222667B (zh) | 一种防火锁具垫片套和垫片组件 | |
JPS61228063A (ja) | シンタクチツク型不燃性断熱材料 | |
EP0527401A2 (de) | Brandschutzgele, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung, insbesondere für Brandschutzverglasungen | |
RU2644888C1 (ru) | Композиция для изготовления огнезащитного покрытия и способ ее изготовления | |
IL108529A (en) | Reinforced insulation system for protection | |
RU2731931C1 (ru) | Интумесцентная композиция холодного отверждения на основе низкомолекулярных силоксановых каучуков | |
CN108467252B (zh) | 一种耐高温固化剂地坪材料及其制备工艺 | |
Liu et al. | An effective approach to reducing fire hazards of rigid polyurethane foam: fire protective coating | |
AU552976B2 (en) | Fire resistant material | |
RU1804082C (ru) | Огнезащитная композиция для покрытия металлических конструкций | |
CN115926505B (zh) | 一种无机防火隔热材料及其制备方法 | |
KR102567411B1 (ko) | 준불연성 및 난연성 에폭시계 수지 퍼티 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |
Free format text: LAPSED IN DECEMBER 2000 |