PL164295B1

PL164295B1 - Sposób wytwarzania środka ogniochronnego

Info

Publication number: PL164295B1
Application number: PL28844090A
Authority: PL
Inventors: Jan Mosio-Mosiewski; Adam Krogulecki
Original assignee: Inst Ciezkiej Syntezy Orga
Priority date: 1990-12-21
Filing date: 1990-12-21
Publication date: 1994-07-29
Also published as: PL288440A1

Abstract

Sposób wytwarzania środka ogniochronnego na bazie żywic aminowych, tworzących powłoki pęczniejące pod wpływem wysokiej temperatury, znamienny tym, że 414-466,5 części wagowych 37% formaliny, 16,1-38 części wagowych mocznika, 48,6-54,8 części wagowych melaminy, 274,4-300 części wagowych produktu reakcji mocznika z glikolem dietylenowym w stosunku molowym 2:1, poddaje się procesowi kondensacji w temperaturze 70-90°C, przy ciągłym mieszaniu przez okres około 1 godziny, w obecności 12,7-21,6 części wagowych trietanoloaminy lub mieszaniny etanoloamin zawierającej 1-30% wagowych monoetanoloaminy, 10-60% wagowych dietanoloaminy i 30-100% wagowych trietanoloaminy oraz w obecności 84,4-126,7 części wagowych dekstryny, następnie dodaje się 23,4-36,9 częściwagowych trietanoloaminy lub mieszaniny etanoloamin o podanym składzie oraz 6,5-13,1 części wagowych bezwodnika maleinowego i ciągle mieszając prowadzi reakcję polikondensacji w temperaturze 70-90°C, do momentu uzyskania tolerancji mieszaniny reakcyjnejjak 1:4-3, po czym otrzymany produkt chłodzisię w temperaturze poniżej 40°C dodaje 42,2-45,2 części wagowych 25% wody amoniakalnej.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania środka ogniochronnego na bazie żywic aminowych, pęczniejących pod wpływem wysokich temperatur, zabezpieczającego materiały drewniane i drewnopodobne przed zapaleniem się.

Lakiery i farby pęczniejące stanowią grupę wysoce efektywnych środków ogniochronnych. Powłoka lakiernicza pod wpływem wysokiej temperatury tworzy spęcznioną, porowatą, zwęgloną warstwę izolującą, która zabezpiecza materiał przed nagrzaniem do wysokiej temperatury. Chroni w ten sposób materiały drewniane i drewnopochodne przed zapaleniem, a materiały metalowe przed uszkodzeniem i deformacją w wysokich temperaturach.

Szereg żywic aminowych tworzy powłoki pęczniejące pod wpływem wysokiej temperatury. Według opisów patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki Północnej nr nr 4119 598,4215 172, 4 370 442,4 427 745 otrzymuje się je w reakcji formaliny z mocznikiem lub mieszaniną melaminy i mocznika, w obecności trietanoloaminy i kwasu ortofosforowego.

Powłoki otrzymane na bazie tych żywic są jednak kruche, łatwo pękające, mają słabą odporność na działanie wody i zawierają stosunkowo dużą ilość wolnego formaldehydu (około 1% wagowego). Tak znaczna ilość wolnego formaldehydu nadaje żywicom nieprzyjemny zapach i stanowi zagrożenie dla zdrowia ludzi zatrudnionych przy ich stosowaniu. Nowoczesne technologie wymagają stosowania środków o niskiej zawartości wolnego formaldehydu (około 0,3% wagowych), tworzących powłoki elastyczne, nie pękające.

Sposób według wynalazku pozwala uzyskać produkt o lepszych własnościach użytkowych. Polega on na tym, że w temperaturze 70-90°C przez okres około 1 godziny, przy ciągłym mieszaniu, poddaje się procesowi kondensacji 414-466,5 części wagowych 37% formaliny, 16,1-38 części wagowych mocznika, 48,6-54,8 części wagowych melaminy, 274,4-300 części wagowych produktu reakcji mocznika z glikolem dietylenowym w stosunku molowym 2:1. Proces prowadzi się w obecności 12,7-21,6 części wagowych trietanoloaminy lub mieszaniny etanoloamin zawierającej 1-30% wagowych monoetanoloaminy, 10-60% wagowych dietanoloaminy, 30-100% wagowych trietanoloaminy oraz w obecności 84,4-126,7 części wagowych dekstryny. Następnie dodaje się

23,4-36,9 części wagowych trietanoloaminy lub mieszaniny etanoloamin o podanym wyżej składzie oraz 6,5-13,1 części wagowych bezwodnika maleinowego i prowadzi się reakcję polikondensacji w temperaturze 70-90°C do momentu uzyskania tolerancji mieszaniny reakcyjnej jak 1::4-3. Otrzymany produkt chłodzi się do temperatury otoczenia i w temperaturze poniżej 40°C dodaje się 42,2-56,2 części wagowych 25% wody amoniakalnej.

164 295

Zastosowanie w procesie syntezy produktu reakcji mocznika z glikolem dietylenowym pozwala na otrzymanie żywicy o niskiej zawartości wolnego formaldehydu oraz o niskiej emisji formaldehydu z utwardzonych powłok. Również częściowe lub całkowite zastąpienie mocznika tym produktem powoduje otrzymanie żywicy tworzącej powłoki elastyczne, nie pękające. Od wzajemnego stosunku tych składników zależy też wodoodporność powłok. Powłoki o niskiej wodoodpomości pokrywa się dodatkowo cienką warstwą lakieru nitrocelulozowego. Ponadto produkty otrzymane według niniejszego wynalazku charakteryzują się szczególnie zwiększonym spienieniem pod wpływem wysokiej temperatury, a więc znaczną odpornością na działanie ognia. Duże znaczenie w tym przypadku ma obecność dekstryny w procesie syntezy. Dekstryna jest regulatorem spieniania oraz ma wpływ na zawartość wolnego formaldehydu, którego praktycznie nie obserwuje się w otrzymanej żywicy. Natomiast dodatek wody amoniakalnej posiada działanie stabilizujące żywicę.

Sposób wytwarzania środka ogniochronnego przedstawiono poniżej w przykładach.

Przykład I. Do kolby wprowadzono 442g 37%-formaliny, 26,4g mocznika, 51,9g melaminy, 290,7 g produktu reakcji mocznika z glikolem dietylenowym, przy stosunku molowym mocznika do glikolu dietylenowego równym 2:1, o nazwie handlowej Uretan DKGD, 106,2 g dekstryny i 15,5 g trietanoloaminy. Przy włączonym mieszadle mieszaninę reakcyjną utrzymywano w tempertaurze 70-90°C przez około jedną godzinę, po czym dodano jeszcze 31 g trietanoloaminy i 9,3 g bezwodnika maleinowego. Proces dalej prowadzono w temperaturze 70-90°C, aż do uzyskania tolerancji mieszaniny reakcyjnej równej 1:4-3. Następnie produkt chłodzono do temperatury otoczenia i w temperaturze poniżej 40°C wprowadzono 47,1 g 25% wody amoniakalnej.

Tak otrzymany produkt utwardzono stężonym kwasem ortofosforowym używając 9,2 g kwasu ortofosforowego (w przeliczeniu na kwas 100%) na 100 g produktu. Ilość utwardzacza jest tak dobrana, aby środek zachował płynność przez okres około 6-8 godzin. Zmniejszenie lub zwiększenie ilości utwardzacza o 25% w stosunku do podanej ilości wpływa jedynie na czas twardnienia środka bez większego wpływu na jego właściwości użytkowe.

Płyta pilśniowa o wymiarach 10X10 cm, pomalowana jednostronnie czterema gramami środka, po utwardzeniu powłoki umieszczona na 10 minut w płomieniu palnika (o temperaturze 500-600°C) nie zapalała się, a powłoka lakiernicza ulegała spęcznieniu do grubości 8-18 mm.

Przykładu. Do kolby wprowadzono 466,5 g formaliny, 38 g mocznika, 54,8 g melaminy, 274,4 g Uretanu DKGD, 84,4 g dekstryny i 12,7 g trietanoloaminy. Przy włączonym mieszadle mieszaninę utrzymywano w tempertaurze 70-90°C przez okres około jednej godziny, po czym dodano jeszcze 36,9 g trietanoloaminy i 10 g bezwodnika maleinowego. Proces nadal prowadzono w temperaturze 70-90°C, aż do uzyskania tolerancji mieszaniny reakcyjnej równej 1:4-3. Następnie produkt schłodzono do temperatury otoczenia i wprowadzono 42,2 g 25% wody amoniakalnej. Utwardzacz wprowadzono w ilości zgodnej z przykładem I. Utwardzona powłoka środka ogniochronnego na płycie pilśniowej umieszczonej na 10 minut w płomieniu palnika o temperaturze 500-600°C ulegała spęcznieniu do grubości 8-18 mm.

Przykład III. Do kolby wprowadzono 414,3 g formaliny, 16,1 g mocznika, 48,6 g melaminy, 300 g Uretanu DKGD, 126,7 g dekstryny, 21,6 g trietanoloaminy.

Przy włączonym mieszadle mieszaninę utrzymywano w tempertaurze 70-90°C przez okres około jednej godziny, po czym dodano jeszcze 23,4 g trietanoloaminy i 13,1 g bezwodnika maleinowego. Proces nadal prowadzono w temperaturze 70-90°C, aż do uzyskania tolerancji mieszaniny reakcyjnej równej 1:4-3. Następnie produkt schłodzono do temperatury otoczenia i wprowadzono 56,2 g 25% wody amoniakalnej.

Utwardzacz wprowadzono w ilości zgodnej z przykładem I. Utwardzona powłoka środka ogniochronnego na płycie pilśniowej, umieszczonej na 10 minut w płomieniu palnika o temperaturze 500-600°C, ulegała spęcznieniu do grubości 8-18 mm.

Przykład IV. Próbę wykonano zgodnie z przykładem I z tą różnicą, że zamiast trietanoloaminy zastosowano mieszaninę etanoloamin o składzie: 1% monoetanoloaminy, 60% dietanoloaminy, 39% trietanoloaminy. Utwardzona powłoka środka ogniochronnego na płycie pilśniowej, umieszczonej w płomieniu palnika o temperaturze 500-600°C, przez 10 minut, ulegała spęcznieniu do grubości 8-18 mm.

164 295

Przykład V. Próbę wykonano zgodnie z przykładem I z tą różnicą, że zamiast trietanoloaminy zastosowano mieszaninę etanoloamin o składzie: 20% monoetanoloaminy, 40% dietanoloaminy, 40% trietanoloaminy. Utwardzona powłoka środka ogniochronnego na płycie pilśniowej, umieszczonej na 10 minut w płomieniu palnika o temperaturze 500-600°C, ulegała spęcznieniu do grubości 8-18 mm.

Przykład VI. Próbę wykonano zgodnie z przykładem Iz tą różnicą, że zamiast trietanoloaminy zastosowano mieszaninę etanoloamin o składzie: 30% monoetanoloaminy, 40% dietanoloaminy, 30% trietanoloaminy. Utwardzona powłoka środka ogniochronnego na płycie pilśniowej umieszczonej przez 10 minut w płomieniu palnika o temperaturze 500-600°C, ulegała spęcznieniu do grubości 8-18 mm.

Przykład VII. Próbę wykonano zgodnie z przykładem I z tą różnicą, że zamiast trietanoloaminy zastosowano mieszaninę etanoloamin o składzie: 20% monoetanoloaminy, 10% dietanoloaminy, 70% trietanoloaminy. Utwardzona powłoka środka ogniochronnego na płycie pilśniowej, umieszczonej przez 10 minut w płomieniu palnika o temperaturze 500-600°C, ulegała spęcznieniu do grubości 8-18 mm.

Przykład VIII. Próbę wykonano zgodnie z przykładem I z tą różnicą, że zamiast trietanoloaminy zastosowano mieszaninę etanoloamin o składzie: 30% monoetanoloaminy, 40% dietanoloaminy, 30% trietanoloaminy i zamiast 9,3 g bezwodnika maleinowego wprowadzono go w ilości 6,5 g. Utwardzona powłoka lakieru na płycie pilśniowej, umieszczonej na 10 minut w płomieniu palnika o temperaturze 500-600°C, ulegała spęcznieniu do grubości 8-18 mm.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zł

Claims

Zastrzeżenie patentowe

Sposób wytwarzania środka ogniochronnego na bazie żywic aminowych, tworzących powłoki pęczniejące pod wpływem wysokiej temperatury, znamienny tym, że 414-466,5 części wagowych 37% formaliny, 16,1-38 części wagowych mocznika, 48,6-54,8 części wagowych melaminy,

274,4-300 części wagowych produktu reakcji mocznika z glikolem dietylenowym w stosunku molowym 2:1, poddaje się procesowi kondensacji w temperaturze 70-90°C, przy ciągłym mieszaniu przez okres około 1 godziny, w obecności 12,7-21,6 części wagowych trietanoloaminy lub mieszaniny etanoloamin zawierającej 1-30% wagowych monoetanoloaminy, 10-60% wagowych dietanoloaminy i 30-100% wagowych trietanoloaminy oraz w obecności 84,4-126,7 części wagowych dekstryny, następnie dodaje się 23,4-36,9 części wagowych trietanoloaminy lub mieszaniny etanoloamin o podanym składzie oraz 6,5-13,1 części wagowych bezwodnika maleinowego i ciągle mieszając prowadzi reakcję polikondensacji w temperaturze 70-90°C, do momentu uzyskania tolerancji mieszaniny reakcyjnej jak 1:4-3, po czym otrzymany produkt chłodzi się w temperaturze poniżej 40°C dodaje 42,2-45,2 części wagowych 25% wody amoniakalnej.