PL169992B1

PL169992B1 - Hardener for fire-proofing amine resins

Info

Publication number: PL169992B1
Application number: PL29626592A
Authority: PL
Inventors: Adam Krogulecki; Jan Mosio-Mosiewski; Dorota Wodniak; Jadwiga Liszka
Original assignee: Inst Ciezkiej Syntezy Orga
Priority date: 1992-10-14
Filing date: 1992-10-14
Publication date: 1996-09-30
Also published as: PL296265A1

Abstract

Utwardzacz do ogniochronnych żywic aminowych, zawierający kwas nieorganiczny, znamienny tym, że składa się z kwasu ortofosforowego w ilości 100 części wagowych, 2-7 części wagowych tlenku cynku, 2-7 części wagowych boraksu lub kwasu borowego i 1-5 części wagowych tlenku lub wodorotlenku glinu.Hardener for fire-retardant amine resins, containing inorganic acid, characteristic consisting of 100 parts by weight orthophosphoric acid, 2-7 parts by weight of zinc oxide, 2-7 parts by weight of borax or boric acid and 1-5 parts by weight aluminum oxide or hydroxide.

Description

Przedmiotem wynalazku jest utwardzacz do ogniochronnych żywic aminowych powodujący spienianie utwardzonych powłok pod wpływem płomienia i zapobiegający wypalaniu się warstwy spienionej.The subject of the invention is a hardener for fire-retardant amine resins that causes foaming of hardened coatings under the influence of a flame and preventing the burnout of the foam layer.

Lakiery i farby pęczniejące, otrzymywane na bazie żywic aminowych, stanowią grupę wysoce efektywnych środków ogniochronnych. Powłoka lakiernicza tworzy pod wpływem wysokiej temperatury 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.Intumescent varnishes and paints, obtained on the basis of amino resins, constitute a group of highly effective fire retardants. The varnish coat forms a swollen, porous, charred insulating layer under the influence of high temperature, which protects the material from heating to high temperatures. In this way, it protects wood and wood-based materials against ignition, and metal materials against damage and deformation at high temperatures.

Ogniochronne farby i lakiery, otrzymywane na bazie żywic aminowych, są utwardzane przy pomocy kwasów nieorganicznych, najczęściej kwasu ortofosforowego. Zapewniają one spęcznienie powłoki ogniochronnej, lecz powstająca spieniona warstwa ulega powolnemu wypalaniu.Fire-retardant paints and varnishes, obtained on the basis of amino resins, are hardened with inorganic acids, most often orthophosphoric acid. They ensure swelling of the fire protection coating, but the resulting foamed layer slowly burns out.

Środki ogniochronne (żywice aminowe) według polskich opisów patentowych nr 164 295 i nr 164296 były zazwyczaj utwardzane przy pomocy kwasu ortofosforowego. Otrzymane powłoki pęczniały pod wpływem płomienia palnika do grubości 8-18 mm. Pod działaniem płomienia palnika gazowego o temperaturze 1000-1100°C, na powłokę utwardzoną kwasem ortofosforowym, nałożoną na płytkę metalową, najpierw powstaje warstwa spieniona, która po upływie 0,5 godziny ulega wypaleniu. Stwierdzono, że dodatek związków metali do substancji utwardzającej, opartej na kwasie nieorganicznym prowadzi, po utwardzeniu żywicy i podgrzaniu palnikiem, do otrzymania grubej warstwy spienionej, dobrze izolującej przed wysoką temperaturą i praktycznie nie ulegającej wypalaniu.Flame retardants (amino resins) according to Polish patents No. 164 295 and No. 164296 were usually cured with orthophosphoric acid. The obtained coatings swelled under the influence of the burner flame to a thickness of 8-18 mm. Under the action of the flame of a gas burner at a temperature of 1000-1100 ° C, on the coating hardened with orthophosphoric acid, applied to the metal plate, a foamed layer is first formed, which burns out after 0.5 hours. It has been found that the addition of metal compounds to a hardener based on an inorganic acid leads, after hardening the resin and heating with a burner, to a thick foamed layer that insulates well against high temperatures and practically does not burn out.

Utwardzacz do ogniochronnych żywic aminowych według wynalazku charakteryzuje się tym, że składa się z kwasu ortofosforowego w ilości 100 części wagowych, 2-7 części wagowych tlenku cynku, 2-7 części wagowych boraksu lub kwasu borowego i 1-5 części wagowych tlenku lub wodorotlenku glinu. Środki ogniochronne (żywice aminowe), utwardzone przy pomocy utwardzacza według wynalazku, tworzą warstwę spienioną o grubości nawet do 40 mm, przy czym grubość ta nie ulega większym zmianom nawet przy dłuższym działaniu płomienia. Działanie utwardzacza sprawdzano przy utwardzaniu powłok otrzymywanych z żywicy o nazwie KROMOS 796 wykonanej zgodnie z polskiem opisem patentowym nr 164 295 (według przykładu I) oraz z żywic o nazwach KROMOS 756 i KROMOS 1, wykonanych zgodnie z polskim opisem patentowym nr 164296 (odpowiednio według przykładów V i II).The hardener for fire-retardant amine resins according to the invention is characterized in that it consists of 100 parts by weight of orthophosphoric acid, 2-7 parts by weight of zinc oxide, 2-7 parts by weight of borax or boric acid and 1-5 parts by weight of aluminum oxide or hydroxide. . Flame retardants (amino resins), hardened with the hardener according to the invention, form a foamed layer with a thickness of up to 40 mm, and the thickness does not change much even with prolonged exposure to the flame. The action of the hardener was checked when curing the coatings obtained from the resin named KROMOS 796, made in accordance with Polish patent description No. 164 295 (according to example 1), and from resins named KROMOS 756 and KROMOS 1, made according to Polish patent description No. 164296 (respectively V and II).

Produkty Kromos 1, Kromos 756 i Kromos 796 są żywicami aminowymi otrzymywanymi z formaliny, mocznika, melaminy i produktu reakcji mocznika z glikolem dietylenowym. Kromos 1 różni się od Kromosu 756 stosunkiem mocznika do produktu reakcji mocznika i glikolu dietylenowego, natomiast Kromos 796 zawiera dodatkowy składnik - dekstrynę.The products Kromos 1, Kromos 756 and Kromos 796 are amino resins obtained from formalin, urea, melamine and the reaction product of urea with diethylene glycol. Kromos 1 differs from Kromos 756 in the ratio of urea to the reaction product of urea and diethylene glycol, while Kromos 796 contains an additional ingredient - dextrin.

Przykłady. Utwardzacze wykonywano poprzez powolne dodawanie składników do około 75% kwasu ortofosforowego, przy jednoczesnym mieszaniu, utrzymując temperaturę od 20 do 130°C. Kolejność dodawania składników do kwasu ortofosforowego jest dowolna. Otrzymane utwardzacze mieszano z żywicami aminowymi w ilościach przedstawionych w tabelach. Żywice nanoszono na płytki z płyty pilśniowej w ilościach 0,4 lub 0,6kg/m². Po utwardzeniu powłok, płytki umieszczono w płomieniu palnika o temperaturze 1000-1100°C, na okres 30 minut. PodExamples. The hardeners were made by slowly adding the ingredients to about 75% orthophosphoric acid while mixing, maintaining the temperature from 20 to 130 ° C. The order in which the ingredients are added to the orthophosphoric acid is optional. The obtained hardeners were mixed with the amine resins in the amounts shown in the tables. The resins were applied to fibreboard tiles in the amount of 0.4 or 0.6 kg / m ² . After the coatings had cured, the tiles were placed under a burner flame of 1000-1100 ° C for 30 minutes. Under

169 992 działaniem płomienia powłoki ulegały spęcznieniu tworząc spienioną warstwę ochronną, na skutek rozkładu i węglenia żywicy. Ta spieniona warstwa izolowała płytki przed nagrzaniem się do wysokiej temperatury i zapaleniem. Grubość powstałej warstwy spienionej przedstawiono w tabelach. W tabeli 1 przedstawiono przykłady utwardzaczy wykonanych z udziałem kwasu borowego, natomiast w tabeli 2 - przykłady utwardzaczy z udziałem boraksu.Due to the decomposition and carbonization of the resin, the coatings swelled to form a protective foamed layer. This foamed layer insulated the plates from heating to high temperatures and ignition. The thickness of the resulting foamed layer is shown in the tables. Table 1 shows examples of hardeners made with boric acid, while Table 2 shows examples of hardeners with borax.

Tabela 1 Przykłady I-IVTable 1 Examples I-IV

Składniki utwardzacza Hardener ingredients Ilość składników w częściach wagowych The amount of ingredients in parts by weight przykład I example I. przykład II example II przykład III example III przykład IV example IV Kwas ortofosforowy Orthophosphoric acid 100 100 100 100 110 110 100 100 Tlenek cynku Zinc oxide 6 6 2 2 6 6 7 7 Kwas borowy Boric acid 6 6 2 2 6 6 7 7 Wodorotlenek glinu Aluminum hydroxide 4 4 - - - - - - Tlenek glinu Alumina - - 1 1 4 4 5 5

Ilość utwardzacza w g/kg żywicy Grubość warstwy spienionej w mmAmount of hardener in g / kg of resin. Thickness of the foam layer in mm

Żywica KROMOS 796 naniesienie żywicy 0,4 kg/m² KROMOS 796 resin application of the resin 0.4 kg / m ²

167 167 10-15 10-15 10-15 10-15 12-15 12-15 12-17 12-17 200 200 11-15 11-15 11-15 11-15 13-16 13-16 13-16 13-16 233 233 11-16 11-16 12-17 12-17 14-17 14-17 14-17 14-17 267 267 14-18 14-18 14-18 14-18 15-18 15-18 15-20 15-20 300 300 17-21 17-21 14-16 14-16 18-22 18-22 18-20 18-20 367 367 15-20 15-20 17-22 17-22 18-21 18-21 18-23 18-23 433 433 15-20 15-20 15-21 15-21 14-17 14-17 15-20 15-20

Żywica KROMOS 796 KROMOS 796 resin naniesienie żywicy 0,6 kg/m² application of resin 0.6 kg / m ² 167 167 14-22 14-22 14-23 14-23 15-23 15-23 15-24 15-24 200 200 15-23 15-23 16-23 16-23 18-23 18-23 18-25 18-25 233 233 16-23 16-23 15-23 15-23 19-23 19-23 17-25 17-25 267 267 18-23 18-23 18-23 18-23 18-23 18-23 18-23 18-23 300 300 19-22 19-22 16-18 16-18 19-23 19-23 20-23 20-23 367 367 17-25 17-25 17-25 17-25 18-24 18-24 17-25 17-25 433 433 19-25 19-25 18-25 18-25 20-24 20-24 18-25 18-25

Żywica KROMOS 756 KROMOS 756 resin naniesienie żywicy 0,4 kg/m² application of resin 0.4 kg / m ² 300 300 10-14 10-14 10-15 10-15 10-15 10-15 D-20 D-20 Żywica KROMOS 1 KROMOS 1 resin naniesienie żywicy 0,4 kg/ m² application of resin 0.4 kg / m ² 300 300 9-15 9-15 9-15 9-15 9-14 9-14 10-18 10-18

Tabela 2 Przykłady V-VITable 2 Examples V-VI

Składniki utwardzacza Hardener ingredients Ilość składników w części wagowych The amount of ingredients in parts by weight przykład V example V przykład VI example VI Kwas ortofosforowy Orthophosphoric acid 100 100 100 100 Tlenek cynku Zinc oxide 6 6 6 6 Boraks Borax 6 6 6 6 Wodorotlenek glinu Aluminum hydroxide - - 4 4 Tlenek glinu Alumina 4 4 - -

167 167 10-14 10-14 10-14 10-14 200 200 12-16 12-16 13-16 13-16 233 233 13-17 13-17 14-17 14-17 267 267 12-17 12-17 13-16 13-16 300 300 14-19 14-19 15-18 15-18 367 367 15-18 15-18 15-18 15-18 433 433 13-18 13-18 14-18 14-18

Żywica KROMOS 796 naniesienie żywicy 0,6 kg/m² KROMOS 796 resin application of the resin 0.6 kg / m ²

167 167 10-17 10-17 11-17 11-17 200 200 12-18 12-18 13-18 13-18 233 233 14-23 14-23 15-22 15-22 267 267 16-23 16-23 18-23 18-23 300 300 20-30 20-30 23-30 23-30 367 367 25-40 25-40 26-40 26-40 433 433 18-36 18-36 18-36 18-36

Żywica KROMOS 756 naniesienie żywicy 0,4 kg/m² KROMOS 756 resin application of the resin 0.4 kg / m ²

300 300 10-15 10-15 11-15 11-15 Żywica KROMOS 1 KROMOS 1 resin naniesienie żywicy 0,4 kg/m² application of resin 0.4 kg / m ²

300 300 10-14 10-14 10-13 10-13

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 złPublishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies. Price PLN 2.00

Claims

Patent claim

A hardener for fire-retardant amine resins, containing an inorganic acid, characterized in that it consists of 100 parts by weight orthophosphoric acid, 2-7 parts by weight of zinc oxide, 2-7 parts by weight of borax or boric acid and 1-5 parts by weight of oxide or aluminum hydroxide.