RU2140401C1

RU2140401C1 - Raw mix for preparing fireproof coating

Info

Publication number: RU2140401C1
Application number: RU98122936A
Authority: RU
Inventors: Н.Ф. Артеменко; В.М. Беленький; А.К. Иванов; Г.Н. Истюков; Н.Г. Калашников; В.А. Маслов; В.Ф. Мельников; П.М. Хевсуриани
Original assignee: Артеменко Николай Федорович; Беленький Владислав Михайлович; Иванов Александр Константинович; Истюков Геннадий Николаевич; Калашников Николай Григорьевич; Маслов Владимир Алексеевич; Мельников Владимир Федорович; Хевсуриани Платон Михайлович
Priority date: 1998-12-24
Filing date: 1998-12-24
Publication date: 1999-10-27

Abstract

FIELD: building materials industry, more particularly applying fireproof coating onto metallic surfaces. SUBSTANCE: raw mix comprises, wt %: liquid glass, 65-77; sodium hydroxide, 2.1-3.1; aluminium sulfate, 1.73-2.1; zeolite 6.1-8.2; and the water balance. Characteristics of composition and coating; adhesion power is 1 mark; moisture resistance is 3.6- 3.7%; fire resistance is 3 hours; vibration resistance is 12-12,4 months; service time is more than 5 years; consumption per 1 sq.m is 7.2-7.8 kg; fitness period of raw mix is 1 year; corrosion resistance is 12 months. EFFECT: higher moisture and fire resistance. 3 tbl

Description

Изобретение относится к строительным материалам и предназначено для нанесения огнестойкого покрытия на металлические поверхности. The invention relates to building materials and is intended for applying a fire-resistant coating to metal surfaces.

Известна композиция для изготовления огнестойкого покрытия, включающая, мас. %: жидкое стекло 85-88; бура - 4-5; мел - 7-9 (см. а.с. N 450787, кл. C 04 B 19/04, за 1971 г.). A known composition for the manufacture of fire-resistant coatings, including, by weight. %: water glass 85-88; borax - 4-5; chalk - 7-9 (see A.S. N 450787, class C 04 B 19/04, 1971).

Недостатком такого огнестойкого покрытия является длительный срок сушки, так как жидкое стекло без добавки какого-либо отвердителя сохнет очень медленно (24-72 ч.). The disadvantage of such a fire-resistant coating is the long drying time, since liquid glass dries very slowly without the addition of any hardener (24-72 hours).

Наиболее близкой к предлагаемой является сырьевая смесь для изготовления огнестойкого покрытия, включающая, мас.%: жидкое стекло - 68-72; бура - 6-7; вермикулит - 6-7; отвердитель - полиаммоний фосфат - 11-12; огнеупорная добавка - шамот - 5-6 (см. а.с. N 1135732, кл. C 04 B 28/24, за 1985 г.). Closest to the proposed is a raw material mixture for the manufacture of fire-resistant coatings, including, wt.%: Liquid glass - 68-72; borax - 6-7; vermiculite - 6-7; hardener - polyammonium phosphate - 11-12; refractory additive - chamotte - 5-6 (see A.S. N 1135732, class C 04 B 28/24, for 1985).

Недостатками известного покрытия являются низкие адгезионные свойства, низкая влагостойкость, невысокая огнестойкость, низкий срок службы покрытия из-за разложения полиаммоний фосфата, а также неустойчивость покрытия к перепадам температур, низкая виброустойчивость и использование дефицитных компонентов. The disadvantages of the known coatings are low adhesive properties, low moisture resistance, low fire resistance, low coating life due to decomposition of polyammonium phosphate, as well as instability of the coating to temperature extremes, low vibration resistance and the use of scarce components.

При создании изобретения ставилась задача получить такую смесь, которая позволяет получить покрытие с высокой огнестойкостью при минимальной толщине нанесения на металлические поверхности, влагостойкостью, сроком службы покрытия (до 5 лет), устойчивостью к перепадам температур и вибрациям, с низкой стоимостью за счет применения дешевых компонентов смеси. When creating the invention, the task was to obtain such a mixture that allows you to get a coating with high fire resistance with a minimum thickness on metal surfaces, moisture resistance, coating life (up to 5 years), resistance to temperature extremes and vibrations, with low cost due to the use of cheap components mixtures.

Это достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления огнестойкого покрытия, включающая жидкое стекло, отвердитель и огнеупорную добавку, дополнительно содержит едкий натр и воду, а в качестве отвердителя сернокислый алюминий и в качестве огнеупорной добавки цеолит, при следующем соотношении компонентов, мас.%: жидкое стекло 65-77; едкий натр 2,2-3,1; сернокислый алюминий 1,73-2,1; цеолит 6,1-8,2; вода - остальное. This is achieved by the fact that the raw material mixture for the manufacture of a fire-resistant coating, including water glass, a hardener and a refractory additive, additionally contains sodium hydroxide and water, and aluminum sulfate as a hardener and zeolite as a refractory additive, in the following ratio, wt.%: water glass 65-77; caustic soda 2.2-3.1; aluminum sulfate 1.73-2.1; zeolite 6.1-8.2; water is the rest.

Использование в смеси отвердителя - сернокислого алюминия, огнеупорной добавки - цеолит, едкого натра и воды придает покрытию высокую огнестойкость, влагостойкость, повышает срок службы покрытия. The use of a hardener - aluminum sulfate, a refractory additive - zeolite, caustic soda and water in the mixture gives the coating high fire resistance, moisture resistance, and increases the service life of the coating.

Использование в составе сернокислого алюминия и жидкого стекла приводит к образованию гелеобразного алюмосиликатного соединения, которое связывается с монополимерами кремниевой кислоты и тем самым способствует ускорению процесса схватывания и обеспечивает высокие адгезионные и механические свойства. The use of aluminum sulfate and liquid glass in the composition leads to the formation of a gel-like aluminosilicate compound, which binds to monopolymers of silicic acid and thereby accelerates the setting process and provides high adhesion and mechanical properties.

В качестве растворимого стекла используют натриевые или калиевые растворимые силикаты с силикатным модулем, M = 2,5-3,2. В таблице 1 приведен химический состав огнеупорной добавки - цеолита. Удельная поверхность огнеупорной добавки S = 100-150 г/см², что соответствует песчаной фракции.Sodium or potassium soluble silicates with a silicate module, M = 2.5-3.2, are used as soluble glass. Table 1 shows the chemical composition of the refractory additive - zeolite. The specific surface of the refractory additive S = 100-150 g / cm ² , which corresponds to the sand fraction.

Наличие в составе цеолита способствует уменьшению теплопроводности покрытия, тем самым увеличивается огнестойкость. В качестве жидкого стекла используют силикат натрия с плотностью 1,42-1,45 г/см² по ГОСТ 13078-81; технический едкий натр 44% раствор по ГОСТ 2260-90; сернокислый алюминий по ГОСТ 3771-82; цеолит ТУ 6-09-3371-78.The presence of zeolite in the composition helps to reduce the thermal conductivity of the coating, thereby increasing fire resistance. As liquid glass, sodium silicate with a density of 1.42-1.45 g / cm ² according to GOST 13078-81; technical caustic soda 44% solution according to GOST 2260-90; aluminum sulfate according to GOST 3771-82; Zeolite TU 6-09-3371-78.

Получение огнестойкого покрытия из предлагаемой смеси осуществляют следующим образом. Obtaining a fire-resistant coating from the proposed mixture is as follows.

Пример. Жидкое стекло плотностью ρ =1,35 г/см³, при постоянном перемешивании вводят цеолит. Время перемешивания массы составляет 30-40 мин при температуре 55-60^oC. Готовят раствор сернокислого алюминия путем растворения сернокислого алюминия в воде до ρ = 1,35 г/см³. В щелочь с плотностью ρ = 1,22 г/см³ при постоянном перемешивании вводят раствор сернокислого алюминия и приготавливают раствор сернокислого алюминия в щелочи плотностью ρ = 1,23-1,35 г/см³. В приготовленную смесь жидкого стекла с цеолитом вносят раствор сернокислого алюминия с цеолитом и тщательно перемешивают в течение 4-4,5 ч, после этого готовую смесь охлаждают и разливают в емкости. После охлаждения смесь наносят на металлические пластины размером 100х50х1 мм и толщиной покрытия 5 мм. Полученные образцы испытывали на огнестойкость по методике ВНИИПО МВД РФ.Example. Water glass with a density of ρ = 1.35 g / cm ³ , with constant stirring, zeolite is introduced. The mixing time of the mass is 30-40 minutes at a temperature of 55-60 ^o C. Prepare a solution of aluminum sulfate by dissolving aluminum sulfate in water to ρ = 1.35 g / cm ³ . A solution of aluminum sulfate is introduced into the alkali with a density ρ = 1.22 g / cm ³ and the solution of aluminum sulfate in alkali with a density ρ = 1.23-1.35 g / cm ³ is prepared with constant stirring. A solution of aluminum glass with zeolite is added with a solution of aluminum sulfate with zeolite and thoroughly mixed for 4-4.5 hours, after which the finished mixture is cooled and poured into containers. After cooling, the mixture is applied to metal plates with a size of 100x50x1 mm and a coating thickness of 5 mm. The obtained samples were tested for fire resistance by the method of VNIIPO Ministry of Internal Affairs of the Russian Federation.

Огнестойкое покрытие по металлу (ОЗП-М) на металлических пластинах выдерживали при комнатной температуре (25±5)^oC и влажностью γ = 80-95%, время выдержки до полного отверждения составляет 12 часов.The fireproof coating for metal (OZP-M) on metal plates was kept at room temperature (25 ± 5) ^o C and humidity γ = 80-95%, the exposure time to complete cure was 12 hours.

Устойчивость покрытия к вибрации определялась по ГОСТ 9.301-88 "Методика определения вибрационной устойчивости покрытия на металлических поверхностях". The vibration resistance of the coating was determined according to GOST 9.301-88 "Methodology for determining the vibrational stability of the coating on metal surfaces".

Коррозионное воздействие ОЗП-М, нанесенного на металлически поверхности, определяли в соответствии с ГОСТ 9.302-88 (НСО 1463-82, СТ СЭВ 3915-82). В соответствии с требованиями ГОСТ 9.403-80 также определяли устойчивость покрытия ОЗП-М к статическому воздействию жидкости, фиксировали время достижения критической температуры (500±5^oC) при воздействии температуры стандартного пожара (1000^oC).The corrosive effect of OZP-M deposited on a metal surface was determined in accordance with GOST 9.302-88 (NSO 1463-82, ST SEV 3915-82). In accordance with the requirements of GOST 9.403-80, the resistance of the OZP-M coating to the static effect of the liquid was also determined, the time to reach the critical temperature (500 ± 5 ^o C) under the influence of the temperature of a standard fire (1000 ^o C) was recorded.

Составы сырьевой смеси для изготовления огнестойкого покрытия и их свойства представлены в табл. 2 и 3 соответственно. The composition of the raw mix for the manufacture of fire-resistant coatings and their properties are presented in table. 2 and 3, respectively.

Таким образом, предлагаемая смесь является технологичной, а покрытия, получаемые на ее основе, по сравнению с прототипом имеет лучшие физико-механические свойства, высокий срок службы, низкую стоимость за счет применения дешевых компонентов смеси. Покрытия обладают высокой экологичностью и долговечностью. Thus, the proposed mixture is technologically advanced, and the coatings obtained on its basis, in comparison with the prototype, have the best physical and mechanical properties, high service life, low cost due to the use of cheap components of the mixture. Coatings have high environmental friendliness and durability.

Claims

The raw material mixture for the manufacture of a fire-resistant coating, including water glass, a hardener and a refractory additive, characterized in that it additionally contains sodium hydroxide and water, and as a hardener, aluminum sulfate and as a refractory additive, zeolite in the following ratio, wt.%:
Liquid glass - 65 - 77
Caustic soda - 2.2 - 3.1
Aluminum sulfate - 1.73 - 2.1
Zeolite - 6.1 - 8.2
Water - Else