RU2224775C1 - Fire-proof swelling paint - Google Patents
Fire-proof swelling paint Download PDFInfo
- Publication number
- RU2224775C1 RU2224775C1 RU2003110927/04A RU2003110927A RU2224775C1 RU 2224775 C1 RU2224775 C1 RU 2224775C1 RU 2003110927/04 A RU2003110927/04 A RU 2003110927/04A RU 2003110927 A RU2003110927 A RU 2003110927A RU 2224775 C1 RU2224775 C1 RU 2224775C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- paint
- fire
- paint according
- urea
- ammonium
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к химической промышленности, точнее к вспенивающимся полимерным покрытиям, оказывающим огнезащитное действие при защите древесины и теплоизолирующее действие при защите металлических конструкций в целях повышения предела их огнестойкости при возникновении пожара, защиты целлюлозно-бумажных, полимерных, кабельных изделий и материалов на тканевой основе. The invention relates to the chemical industry, more specifically to expandable polymer coatings that have a fire retardant effect in protecting wood and insulating effect in protecting metal structures in order to increase their fire resistance in case of fire, protect pulp and paper, polymer, cable products and fabric-based materials.
Наиболее широко такие покрытия применяются при строительстве гражданских и промышленных зданий, а также в авиации, железнодорожном транспорте, судостроении. Most widely, such coatings are used in the construction of civil and industrial buildings, as well as in aviation, railway transport, shipbuilding.
Огнезащитная краска представляет однородную суспензию с пенообразующим сухим компонентом. Fire retardant paint is a homogeneous suspension with a foaming dry component.
При нанесении на поверхность металла или дерева слои краски образуют при высыхании непрозрачные или прозрачные покрытия, защищающие поверхность металла или дерева от воздействия агрессивных агентов и придающие ей товарный вид. При пожаре огнезащитная краска (ОГК) образует защитный теплоизоляционный слой из негорючего пенокоса, предохраняющий от теплового воздействия и предотвращающий деформацию металла и возгорание термопластовых, деревянных конструкций, целлюлозобумажных изделий и материалов па тканевой основе. When applied to a metal or wood surface, paint layers form, upon drying, opaque or transparent coatings that protect the surface of the metal or wood from aggressive agents and give it a marketable appearance. In case of fire, fire-retardant paint (OGK) forms a protective heat-insulating layer of non-combustible foam, which protects against thermal effects and prevents metal deformation and ignition of thermoplastic, wooden structures, pulp and paper products and materials on a fabric basis.
Химические компоненты вспучивающейся огнезащитной краски начинают взаимодействовать между собой при температуре приблизительно 120-200oС. Эффект огнезащиты достигается за счет вспучивания краски при нагреве. ОГК представляет собой дисперсию антипирена - вспенивающего агента и специальных добавок в растворе связующего. В качестве растворителей в зависимости от связующего используют уайт-спирит, ксилол, бутилацетат или воду.The chemical components of intumescent fire retardant paint begin to interact with each other at a temperature of approximately 120-200 o C. the Effect of fire protection is achieved due to the expansion of the paint when heated. OGK is a dispersion of flame retardant - a blowing agent and special additives in a binder solution. White spirit, xylene, butyl acetate or water are used as solvents depending on the binder.
ОГК наносится различными способами на металлическую или деревянную поверхность: шпателем, кистью или краскопультом. Известны теплоизолирующие лакокрасочные покрытия на основе применения неорганических связующих с минеральными наполнителями и добавками: асбестом, вермикулитом, перлитом, солями борной кислоты. Полученные на этой основе покрытия обладают высокой отражающей способностью и низкой теплопроводностью. При высоком температурном воздействии такие лакокрасочные покрытия изменяют свою структуру, разлагаются с выделением негорючих газов и воды. Основой в таких покрытиях является жидкое стекло и минеральные вяжущие вещества, а именно: молотая слюда, каолин, ферросплавные отходы (патенты РФ 2091424, 2028348). OGK is applied in various ways on a metal or wooden surface: with a spatula, brush or spray gun. Known heat-insulating coatings based on the use of inorganic binders with mineral fillers and additives: asbestos, vermiculite, perlite, salts of boric acid. The coatings obtained on this basis have high reflectivity and low thermal conductivity. At high temperature effects, such coatings change their structure, decompose with the release of non-combustible gases and water. The basis for such coatings is liquid glass and mineral binders, namely ground mica, kaolin, ferroalloy waste (RF patents 2091424, 2028348).
Все эти виды огнезащитных покрытий требуют сложной технологии нанесения и больших материальных затрат, так как для повышения огнестойкости необходимо обеспечить перепад температур на внешней и внутренней стороне лакокрасочного покрытия более 700oС, что может быть достигнуто только за счет большой толщины этого покрытия. Огнезащитные покрытия невспучивающегося типа неэффективны по экономическим и технологическим соображениям. Наибольшим огнезащитным эффектом с хорошими теплофизическими характеристиками обладают вспучивающиеся покрытия, полученные на фосфатной основе, содержащие антипирен. Такие огнестойкие покрытия (краски, композиции) при нагревании, разлагаясь, образуют негорючие газы и пенококс. В этом случае негорючий меламин является источником углерода для образования пенококса. ОГК, увеличиваясь в объеме от 40 до 70 раз, позволяет осуществить необходимую целостность конструкции или изделий огнезащиты в пределах от 0,5-1,0 часа времени при температуре 1000-1100oС.All these types of fire-retardant coatings require complex application technology and high material costs, since in order to increase fire resistance, it is necessary to ensure a temperature difference on the external and internal sides of the paint coating of more than 700 o C, which can be achieved only due to the large thickness of this coating. Fire retardant coatings of non-swellable type are ineffective for economic and technological reasons. Intumescent coatings obtained on a phosphate basis containing flame retardant have the greatest fire retardant effect with good thermophysical characteristics. Such fire-resistant coatings (paints, compositions), when heated, decompose, form non-combustible gases and foam coke. In this case, non-combustible melamine is a carbon source for the formation of penocox. OGK, increasing in volume from 40 to 70 times, allows you to implement the necessary integrity of the structure or products of fire protection in the range from 0.5-1.0 hours at a temperature of 1000-1100 o C.
В последнее время вспучивающиеся покрытия с образованием пенококса получали на основе эпоксидного олигомера, водно-дисперсных акриловых сополимеров, кремнеорганических смол, каучуков и т.д. В таких огнезащитных композициях только верхняя часть слоя участвует в ценообразовании и образующийся пенококс в верхнем слое экранирует нижние слои, лежащие на поверхности подложки (металла, дерева или термопласта), что не обеспечивало равномерности структуры качества пенококса и снижало его теплофизические характеристики как теплоизолятора. Предлагаемый химический состав сухой компоненты повышает качество пенококса и его структуру во время вспучивания при высокой температуре, что увеличивает предел ее огнестойкости в сравнении с уже известными аналогами, такими как ОЗС-МВ, МПВО, ПЕНОКОКС, СГК-1, "Файрекс-400", огнезащитный состав "МС", огнезащитный состав "Старый вяз", огнезащитная краска "Азнар". Recently, intumescent coatings with the formation of foam coke were obtained on the basis of an epoxy oligomer, water-dispersed acrylic copolymers, organosilicon resins, rubbers, etc. In such fire-retardant compositions, only the upper part of the layer is involved in pricing and the resulting foam coke in the upper layer screens the lower layers lying on the surface of the substrate (metal, wood or thermoplastic), which did not ensure uniformity of the quality of the foam coke and reduced its thermal properties as a heat insulator. The proposed chemical composition of the dry component improves the quality of the foam coke and its structure during expansion at high temperature, which increases its fire resistance in comparison with the already known analogues, such as OZS-MV, MPVO, PENOKOKS, SGK-1, Firex-400, fire retardant composition "MS", fire retardant composition "Old Elm", fire retardant paint "Aznar".
Химический состав, способ приготовления и нанесения на поверхность огнезащитного покрытия играет важную роль в показателях качества пенококса, таких как высота слоя, диаметр пузырей, их равномерность распределения по всему объему образования пенококса, что в значительной степени определяет прочность и эластичность корки образующегося огнезащитного покрытия. The chemical composition, the method of preparation and application of a fire-retardant coating to the surface plays an important role in the quality of the foam coke, such as the height of the layer, the diameter of the bubbles, their uniform distribution over the entire formation of the foam coke, which largely determines the strength and elasticity of the crust of the resulting fire-retardant coating.
Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является огнезащитная вспучивающаяся краска, включающая в качестве связующего водную акриловую дисперсию или смесь ее с гомо- или сополимерной дисперсией винилацетата, поверхностно-активное вещество, консервирующую добавку, вспучивающую добавку и воду, отличающаяся тем, что содержит в качестве пигмента двуокись титана, в качестве наполнителя тальк или микротальк, в качестве поверхностно-активного вещества - анионактивное и/или неионогенное поверхностно-активное вещество, в качестве вспучивающих добавок смесь пентаэритрита и полифосфата аммония при отношении их 1:1,3-2,6 соответственно и дополнительно коалесцирующую добавку, загуститель на основе эфира целлюлозы, пеногаситель и, возможно, тетраборат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Вышеуказанное связующее - 31,0-37,0
Полифосфат аммония - 17,0-23,0
Пентаэритрит - 9,0-13,0
Двуокись титана - 1,0-3,0
Тальк или микротальк - 5,0-8,5
Анионактивное и/или неионогенное поверхностно-активное вещество - 0,2-0,3
Коалесцирующая добавка - 1,7-1,85
Консервирующая добавка - 0,1-0,15
Загуститель на основе эфиров целлюлозы - 0,1-0,2
Пеногаситель - 0,3-0,4
Тетраборат натрия - 0-0,1
Вода - Остальное
(патент РФ 2174527, 2001).The closest analogue to the claimed invention is a fire retardant intumescent paint, comprising as a binder an aqueous acrylic dispersion or a mixture thereof with a homo- or copolymer dispersion of vinyl acetate, a surfactant, a preservative additive, an intumescent additive and water, characterized in that it contains as a pigment titanium dioxide, as a filler, talc or microtalc, as a surfactant - anionic and / or nonionic surfactant, as intumescent additive mixture of pentaerythritol and ammonium polyphosphate at a ratio of 1:. 1.3-2.6, respectively, and further coalescing additive, a thickener, a cellulose ester, a defoaming agent and possibly sodium tetraborate with the following ratio of components, wt%:
The above binder is 31.0-37.0
Ammonium polyphosphate - 17.0-23.0
Pentaerythritol - 9.0-13.0
Titanium Dioxide - 1.0-3.0
Talc or microtalc - 5.0-8.5
Anionic and / or nonionic surfactant - 0.2-0.3
Coalescing Additive - 1.7-1.85
Preservative additive - 0.1-0.15
Cellulose ether thickener - 0.1-0.2
Defoamer - 0.3-0.4
Sodium tetraborate - 0-0.1
Water - Else
(RF patent 2174527, 2001).
В основу заявляемого изобретения положена задача - без применения токсичных компонентов обеспечить уменьшение расхода покрытия, улучшение адгезии к защищаемым поверхностям при одновременном улучшении его огнезащитных свойств и обеспечении хороших физико-механических свойств. The basis of the claimed invention is the task - without the use of toxic components to reduce coating consumption, improve adhesion to protected surfaces while improving its fire retardant properties and ensuring good physical and mechanical properties.
Достигаемый технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении огнестойкости состава при одновременном уменьшении его расхода, улучшении адгезионных свойств, а также в создании составов, пригодных для покрытий деревянных, металлических и полимерных поверхностей изделий и других материалов без применения грунтовых покрытий. Achievable technical result of the claimed invention consists in increasing the fire resistance of the composition while reducing its consumption, improving adhesive properties, as well as in creating compositions suitable for coating wooden, metal and polymer surfaces of products and other materials without the use of soil coatings.
ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ: повышение огнестойкости и прочности сцепления защищаемой поверхности, получение прочного и однородного по составу пенококса, который не разрушается при воздействии на него высоких температур, небольших вибрационных нагрузок, а также получение такой композиции, которая упрощала бы ее технологию производства при изготовлении, была бы доступна к массовому применению. OBJECT OF THE INVENTION: to increase the fire resistance and adhesion strength of the surface to be protected, to obtain a strong and uniform foam coke that does not deteriorate when exposed to high temperatures, low vibration loads, and also to obtain such a composition that would simplify its production technology during manufacture, would be available for mass use.
Поставленная цель достигается тем, что производство ОГК основано на получении сухой части компоненты, составляющей 60-80% общей массы и остальные 20-40% образуют связующее, выпускаемые промышленностью, например карбамидоформальдегидные, меламиноформальдегидные, эпоксидные и полиэфирэпоксидные смолы, водно-дисперсные акриловые, поливинилацетатные сополимеры, такие как акрилометилметакриловая, акрилолатексная дисперсии, поливинилацетатная дисперсия-АТ-25. Краски могут быть как однокомпонентными готовыми к применению, так и двухкомпонентными. Двухкомпонентные краски перед применением готовятся путем смешения сухой части компоненты с массовой частью связующего в течение определенного времени, после смешивания краска готова к применению. Таким образом, ОГК, имея один сухой состав, является универсальной для деревянных, целлюлозобумажных, полимерных изделий на тканевой основе и металла в зависимости от толщины слоя нанесения и в зависимости от связующих. ОГК применима для различных мест внутри помещений (экологически чистая на акриловых дисперсиях), химически стойкая (полиэфирэпоксидные лаки ЭП-1335), для условий прямого атмосферного воздействия (К-411, К-421, КФС и МФС). Выбор связующего в составе ОГК определяется целесообразностью применения, ценой, а также требованиями к качеству окрашенной поверхности и требованиями времени огнезащиты для данного вида материалов или конструкций (таблицы 1 и 2). This goal is achieved by the fact that the production of OGK is based on obtaining the dry part of a component comprising 60-80% of the total mass and the remaining 20-40% form a binder manufactured by the industry, for example, urea-formaldehyde, melamine-formaldehyde, epoxy and polyester epoxy resins, water-dispersed acrylic, polyvinyl acetate copolymers such as acrylomethylmethacrylic, acrylatex dispersion, polyvinyl acetate dispersion-AT-25. Paints can be either one-component ready-to-use, or two-component. Before use, two-component paints are prepared by mixing the dry part of the component with the mass part of the binder for a certain time, after mixing the paint is ready for use. Thus, OGK, having one dry composition, is universal for wood, pulp and paper, polymer products on a fabric basis and metal, depending on the thickness of the coating layer and depending on the binders. OGK is applicable for various indoor places (environmentally friendly on acrylic dispersions), chemically resistant (EP-1335 polyester epoxy varnishes), for direct atmospheric exposure conditions (K-411, K-421, KFS and MFS). The choice of a binder in the composition of OGKs is determined by the appropriateness of use, price, and also the requirements for the quality of the painted surface and the requirements for the fire protection time for this type of materials or structures (tables 1 and 2).
Изобретение может быть использовано для защиты металлических, деревянных, полимерных, целлюлозобумажных, кабельных конструкций, изделий на тканевой основе, где есть возможность возгорания при пожарах или работах с открытым огнем. The invention can be used to protect metal, wood, polymer, pulp and paper, cable structures, fabric-based products, where there is the possibility of fire in case of fire or open fire.
Изобретение обеспечивает получение огнезащитной краски с высокими огнезащитными теплофизическими характеристиками, при достаточно простой технологии из доступных материалов отечественного производства. Образцы изделий, полностью окрашенные ОГК, при воздействии открытого пламени с температурой 1100-1300oС, покрываясь защитным пенококсом, не теряют своих прочностных и весовых характеристик после 0,5-1,5 ч пребывания в зоне высоких температур, при толщине покрытия изделия 0,7-1,5 мм. Применение в составе краски алюминий гидроксида увеличивает тем самым время огнестойкости до 1,5 ч.The invention provides a fire retardant paint with high flame retardant thermophysical characteristics, with a fairly simple technology from available materials of domestic production. Product samples, completely painted with OGK, when exposed to an open flame with a temperature of 1100-1300 o C, covered with a protective foam coke, do not lose their strength and weight characteristics after 0.5-1.5 hours in a high temperature zone, with a coating thickness of 0 , 7-1.5 mm. The use of aluminum hydroxide in the paint thus increases the fire resistance time to 1.5 hours
Изобретение поясняется схемами, где:
на фиг.1 - принципиальная схема действия ОГК при воздействии на окрашенную металлическую пластину;
на фиг. 2 - график температур на тыльной стороне металлических пластин для различных видов ОГК в зависимости от времени и температур теплового потока.The invention is illustrated by schemes, where:
figure 1 is a schematic diagram of the action of the OGK when exposed to a painted metal plate;
in FIG. 2 is a graph of temperatures on the back of metal plates for various types of OGKs versus time and heat flow temperatures.
Сущность изобретения. SUMMARY OF THE INVENTION
Огнезащитная вспучивающаяся краска содержит в качестве связующего смолы или смеси смол, карбонизирующее вещество, вспенивающий агент, пигмент - диоксид титана и наполнитель - тальк, отличается тем, что в качестве карбонизирующего вещества она содержит многоатомный спирт; в качестве стабилизатора пенококса содержит крахмал и мочевину; в качестве катализатора пенообразователя используют сернокислые соли металлов церия, марганца, меди, магния. В качестве компонента, повышающего огнестойкость, краска содержит гидроксид алюминия, образующий с фосфором фосфат алюминия. В качестве диспергатора краска содержит тальк, причем краска выполнена однокомпонентной или двухкомпонентной: из связующего 20-40% от общей массы и сухой составляющей 60-80%, при следующем соотношении ингредиентов сухой составляющей, мас.%:
Аммонийные соли фосфорной и полифосфорной кислот - 37-54
Многоатомный спирт - 10-20
Мочевина - 3-6
Меламин - 10-20
Борная кислота - 0,5-4
Крахмал - 8-15
Церий сернокислый - 0,3-0,5
Марганец сернокислый - 0,3-0,5
Магний сернокислый - 0,3-0,5
Медь сернокислая - 0,3-0,5
Гидроксид алюминия - 1-7
Наполнитель - 6-26
Пигмент - 0,2-0,5
В качестве связующих содержит смолы, выбранные из группы, включающей: пентафталевые, карбамидоформальдегидные, меламиноформальдегидные, водно-дисперсные акриловые сополимеры.Fire retardant intumescent paint contains, as a binder resin or a mixture of resins, a carbonizing agent, a blowing agent, a pigment titanium dioxide and a filler talc, characterized in that it contains polyhydric alcohol as a carbonizing agent; as a penocox stabilizer contains starch and urea; as a foaming agent, sulfate salts of the metals cerium, manganese, copper, magnesium are used. As a component that increases fire resistance, the paint contains aluminum hydroxide, which forms aluminum phosphate with phosphorus. As a dispersant, the paint contains talc, and the paint is made of one-component or two-component: from a binder of 20-40% of the total mass and dry component of 60-80%, in the following ratio of ingredients of the dry component, wt.%:
Ammonium salts of phosphoric and polyphosphoric acids - 37-54
Polyhydric alcohol - 10-20
Urea - 3-6
Melamine - 10-20
Boric acid - 0.5-4
Starch - 8-15
Cerium sulfate - 0.3-0.5
Manganese sulfate - 0.3-0.5
Magnesium sulfate - 0.3-0.5
Copper sulfate - 0.3-0.5
Aluminum hydroxide - 1-7
Filler - 6-26
Pigment - 0.2-0.5
As binders it contains resins selected from the group consisting of: pentaphthalic, urea-formaldehyde, melamine-formaldehyde, water-dispersed acrylic copolymers.
В качестве многоатомного спирта она содержит пентаэритрит, при высоких температурах являющийся фактором образования негорючего каркаса кокса. As a polyhydric alcohol, it contains pentaerythritol, which at high temperatures is a factor in the formation of a non-combustible coke framework.
В качестве аммонийных солей фосфорной и полифосфорной кислоты она содержит, по меньшей мере, одно вещество, выбранное из группы: фосфат аммония, полифосфат аммония, гидрофосфат аммония. As ammonium salts of phosphoric and polyphosphoric acid, it contains at least one substance selected from the group: ammonium phosphate, ammonium polyphosphate, ammonium hydrogen phosphate.
Краска дополнительно содержит хлористый аммоний в качестве вспенивающего агента. Краска дополнительно содержит отвердитель в количестве 0,2-7 мас.%. The paint additionally contains ammonium chloride as a blowing agent. The paint additionally contains a hardener in an amount of 0.2-7 wt.%.
В качестве наполнителя содержит, по меньшей мере, одно вещество, выбранное из группы, включающей диоксид титана, слюду - миканит, тальк, цеолит. As a filler contains at least one substance selected from the group comprising titanium dioxide, mica - micanite, talc, zeolite.
В случае использования неводных смол она дополнительно содержит газообразователь в количестве 0,5-1,5 мас.%. In the case of using non-aqueous resins, it additionally contains a blowing agent in an amount of 0.5-1.5 wt.%.
Перспективными являются огнезащитные вспучивающиеся покрытия. Такие покрытия имеют сравнительно небольшую толщину, которая значительно увеличивается в условиях пожара при высокотемпературном воздействии. Образовавшийся при этом пористый, в частности карбонизированный, слой имеет высокие теплоизоляционные характеристики и обеспечивает эффективную защиту конструкций от огня. Fire retardant intumescent coatings are promising. Such coatings have a relatively small thickness, which increases significantly under fire conditions at high temperature exposure. The resulting porous, in particular carbonized, layer has high thermal insulation characteristics and provides effective protection of structures from fire.
Основными компонентами вспучивающихся огнезащитных покрытий являются связующее (смола и/или смеси смол), вспучивающие добавки - пенообразователи (многоатомные спирты, азотосодержащие соединения - мочевина) и антипирены, например, фосфор и азотосодержащие соединения. The main components of intumescent fire retardant coatings are a binder (resin and / or resin mixtures), intumescent additives - foaming agents (polyhydric alcohols, nitrogen-containing compounds - urea) and flame retardants, for example, phosphorus and nitrogen-containing compounds.
Подобранный экспериментальным путем качественно-количественный состав краски обеспечивает высокие свойства покрытия. The experimentally selected qualitative and quantitative composition of the paint provides high coating properties.
Краска по изобретению обладает хорошей стабильностью при хранении, нетоксична, проста в приготовлении. Покрытие на основе данной краски обладает хорошей адгезией к защищаемой поверхности (впитываемостью), покрытие влагостойко (обеспечивает работу в условиях 100% влажности в течение не менее 3-х лет), эластично, имеет хорошие декоративные свойства. При нагревании покрытие вспучивается, обеспечивая хорошие теплоизолирующие свойства и огнезащиту покрываемых поверхностей. The paint according to the invention has good storage stability, non-toxic, easy to prepare. The coating based on this paint has good adhesion to the surface to be protected (absorbency), the coating is moisture resistant (provides operation in 100% humidity for at least 3 years), elastic, has good decorative properties. When heated, the coating swells, providing good heat-insulating properties and fire protection of the coated surfaces.
В качестве связующего используется смола или смеси смол, например, карбамидные, пентафталевые, водно-дисперсные акриловые сополимеры и др. В зависимости от покрывающего материала желательно применение следующих смол: ПФ-060 - пентафталевая для металла, карбамидные - КФ-Ж - для дерева (табл. 1). As a binder, resin or resin mixtures are used, for example, urea, pentaphthalic, water-dispersed acrylic copolymers, etc. Depending on the coating material, it is desirable to use the following resins: PF-060 - pentaphthalic for metal, urea - KF-Zh - for wood ( table 1).
Краски могут быть как однокомпонентные готовыми к применению, так и двухкомпонентными. Двухкомпонентные краски перед применением готовятся путем смешения сухой части компоненты в шаровых мельницах в течение определенного времени, после смешения краска готова к применению. Таким образом, при наличии двухкомпонентной краски одна и та же массовая часть сухой компоненты, смешанная с массовой частью различных связующих, имеет различное применение. Изобретение может быть использовано для защиты металлических, деревянных, полимерных, целлюлозобумажных, кабельных конструкций, изделий на тканевой основе, где есть возможность возгорания при пожарах или работах с открытым огнем. Paints can be either one-component ready-to-use, or two-component. Before application, two-component paints are prepared by mixing the dry part of the component in ball mills for a certain time, after mixing the paint is ready for use. Thus, in the presence of a two-component paint, the same mass part of the dry component mixed with the mass part of various binders has different uses. The invention can be used to protect metal, wood, polymer, pulp and paper, cable structures, fabric-based products, where there is the possibility of fire in case of fire or open fire.
Изобретение обеспечивает получение огнезащитной вспучивающейся краски (ОГК) с высокими огнезащитными теплофизическими характеристиками при достаточно простой технологии из доступных материалов отечественного производства. Образцы изделий, полностью окрашенные ОГК и помещенные в печь с температурой 1100-1300oС внутри топки, покрываясь под воздействием тепла защитным пенококсом, не теряют своих прочностных и весовых характеристик после часового пребывания в топке при толщине покрытия изделия 1,0-1,5 мм (фиг. 1, где 1 - образец, 2 - пенококс и 3 - тепловой поток). Применение в составе краски гидроксида алюминия расширяет предел огнестойкости до 1400oС, увеличивая тем самым время огнестойкости до 1,2 часа (табл. 2).The invention provides a fire retardant intumescent paint (OGK) with high flame retardant thermophysical characteristics with a fairly simple technology from available materials of domestic production. Product samples, completely painted with OGK and placed in a furnace with a temperature of 1100-1300 o C inside the furnace, covered with protective foam coke under the influence of heat, do not lose their strength and weight characteristics after an hour in the furnace with a coating thickness of 1.0-1.5 mm (Fig. 1, where 1 is the sample, 2 is the foam coke and 3 is the heat flux). The use of aluminum hydroxide in the paint expands the fire resistance to 1400 o C, thereby increasing the fire resistance to 1.2 hours (table. 2).
В составе ОГК окись титана и тальк выполняют роль отражателя тепла, фосфатная соль, реагируя с пентаэтритом, образует негорючий кокс, а хлорид аммония играет роль отвердителя смолы и газообразователя. В качестве стабилизатора пенококса используют крахмал и мочевину, а роль катализаторов пенообразователя берут на себя сернокислые соли металлов церия, марганца, магния и меди. In the composition of OGKs, titanium oxide and talc act as a heat reflector, phosphate salt, reacting with pentaetrite, forms non-combustible coke, and ammonium chloride plays the role of a resin hardener and a blowing agent. Starch and urea are used as a penocox stabilizer, and sulfate salts of the metals cerium, manganese, magnesium and copper take on the role of foaming catalysts.
Пример 1. Состав сухой компоненты содержит, мас.%:
Аммонийные соли фосфорной и полифосфорной кислот - 37,0
Пентаэритрит - 10,0
Мочевина - 3,0
Слюда - миканит - 2,0
Борная кислота (кристаллическая) - 1,0
Пигмент окись цинка, сажа - 0,3
Церий сернокислый - 0,3
Марганец сернокислый - 0,3
Магний сернокислый - 0,3
Гидроксид алюминия - 2,0
Крахмал - 8,0
Медь сернокислая - 1,0
Меламин - 10,0
Цеолит природный - 2,0
Меламиноформальдегидная смола - 17,8
Хлористый аммоний - 5,0
В этом составе окись титана, тальк, выполняют роль отражателя тепла, фосфорная соль реагируя с пентаэритритом, образует негорючий кокс, хлорид аммония играет роль отвердителя смолы и газообразователя, а в качестве стабилизатора пенококса эту роль на себя берут крахмал и мочевина, роль катализаторов пенообразователя берут на себя сернокислые соли тяжелых металлов: церия, марганца, меди.Example 1. The composition of the dry component contains, wt.%:
Ammonium salts of phosphoric and polyphosphoric acids - 37.0
Pentaerythritol - 10.0
Urea - 3.0
Mica - Micanite - 2.0
Boric acid (crystalline) - 1.0
Pigment zinc oxide, carbon black - 0.3
Cerium sulfate - 0.3
Manganese sulfate - 0.3
Magnesium sulfate - 0.3
Aluminum hydroxide - 2.0
Starch - 8.0
Sulphate copper - 1.0
Melamine - 10.0
Natural zeolite - 2.0
Melamine formaldehyde resin - 17.8
Ammonium Chloride - 5.0
In this composition, titanium oxide, talc, act as a heat reflector, phosphorus salt reacts with pentaerythritol, forms non-combustible coke, ammonium chloride acts as a hardener of resin and a blowing agent, and as a penox stabilizer, starch and urea take on this role, and they play the role of foaming catalysts heavy sulfate salts of cerium, manganese, copper.
Пример 2. Example 2
Аммонийные соли фосфорной и полифосфорной кислот - 37,0
Многоатомный спирт - 10,0
Мочевина - 4,0
Меламин - 10,0
Борная кислота - 1,0
Крахмал - 9,0
Церий сернокислый - 0,3
Марганец сернокислый - 0,4
Магний сернокислый - 0,3
Медь сернокислая - 0,3
Гидроксид алюминия - 1,0
Пигмент - диоксид титана - 0,2
Наполнитель: каолин (тальк), миканит - 6,5
Карбамидоформальдегидная смола - 15,0
Хлористый аммоний - 5,0
Приготовление сухой составляющей осуществляют следующим образом. В шаровую мельницу загружают карбонизирующее вещество (пентаэритрит, крахмал), вспенивающий агент (карбамид, борная кислота, хлористый аммоний) и все это перетирают до получения требуемой величины частиц. После окончания перетирания в полученную смесь добавляют наполнитель (каолин(тальк), миканит (слюда в порошке) и диоксид титана) и перемешивают все в смесителе до получения однородной массы.Ammonium salts of phosphoric and polyphosphoric acids - 37.0
Polyhydric alcohol - 10.0
Urea - 4.0
Melamine - 10.0
Boric acid - 1.0
Starch - 9.0
Cerium sulfate - 0.3
Manganese sulfate - 0.4
Magnesium sulfate - 0.3
Copper sulfate - 0.3
Aluminum hydroxide - 1.0
Pigment - titanium dioxide - 0.2
Filling: kaolin (talc), micanite - 6.5
Urea-formaldehyde resin - 15.0
Ammonium Chloride - 5.0
Preparation of the dry component is as follows. A carbonizing agent (pentaerythritol, starch), a blowing agent (urea, boric acid, ammonium chloride) are loaded into a ball mill and all this is ground to obtain the desired particle size. After grinding is complete, filler (kaolin (talc), micanite (mica in powder) and titanium dioxide) is added to the resulting mixture and everything is mixed in the mixer until a homogeneous mass is obtained.
Полученную массу растворяют в связующем. The resulting mass is dissolved in a binder.
Полифосфат и/или фосфат аммония добавляют в полученный состав непосредственно перед его нанесением и перемешиванием в смесители или вручную. Ammonium polyphosphate and / or phosphate is added to the resulting composition immediately before its application and mixing into mixers or manually.
Полученный вышеописанным способом огнеупорный состав наносят любым способом (кистью, валиком, распылители и т.д.) на защищаемую поверхность и сушат. The refractory composition obtained by the above method is applied by any method (brush, roller, sprayers, etc.) to the surface to be protected and dried.
Введение в предлагаемый состав борной кислоты повышает огнестойкость краски и уменьшает ее расход. Борная кислота разлагается с большим выделением азота, вспенивающего огнезащитный состав при более низких температурах, чем карбамид и хлористый аммоний, обеспечивая тем самым дополнительное вспенивание при более низких температурах. Introduction to the proposed composition of boric acid increases the fire resistance of the paint and reduces its consumption. Boric acid decomposes with a large release of nitrogen, which foams the flame retardant at lower temperatures than carbamide and ammonium chloride, thereby providing additional foaming at lower temperatures.
Это обеспечивает также расход предлагаемого состава для дерева всего 150-300 г/м2, а для металла - 1250-1700 г/м2.This also ensures the consumption of the proposed composition for wood only 150-300 g / m 2 , and for metal - 1250-1700 g / m 2 .
Использование цеолита позволяет получить при нагревании неорганический негорючий кокс на основе кремния, более устойчивый к пламени, чем органический кокс на основе углерода. The use of zeolite makes it possible to obtain, when heated, an inorganic non-combustible silicon-based coke more resistant to flame than organic carbon-based coke.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003110927/04A RU2224775C1 (en) | 2003-04-17 | 2003-04-17 | Fire-proof swelling paint |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003110927/04A RU2224775C1 (en) | 2003-04-17 | 2003-04-17 | Fire-proof swelling paint |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2224775C1 true RU2224775C1 (en) | 2004-02-27 |
Family
ID=32173602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003110927/04A RU2224775C1 (en) | 2003-04-17 | 2003-04-17 | Fire-proof swelling paint |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2224775C1 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2467041C2 (en) * | 2010-08-24 | 2012-11-20 | Региональный некоммерческий фонд поддержки и развития Петербургской науки культуры и спорта | Method of obtaining fire-retardant intumescent composition |
| RU2492200C2 (en) * | 2011-04-08 | 2013-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ФАКТОРИЯ ЛС" | Method of obtaining fire-retardant intumescent composition |
| RU2521060C2 (en) * | 2011-07-25 | 2014-06-27 | Александр Владимирович Печников | Intumescent fire retardant paint |
| RU2529548C2 (en) * | 2013-01-24 | 2014-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Инновационные материалы" | Flame retardant composition |
| RU2718870C1 (en) * | 2019-11-08 | 2020-04-15 | Общество с ограниченной ответственностью «ОГНЕЗАЩИТНЫЕ РЕШЕНИЯ» | Fire-retardant intumescent paint |
| RU2726454C1 (en) * | 2019-09-12 | 2020-07-14 | Эдуард Агабалаевич Шихалиев | Fireproofing composition |
| RU2774759C1 (en) * | 2021-01-22 | 2022-06-22 | Александр Валерьевич Бояринцев | Highly effective combined structural fire protection based on a combination of non-flammable ultrathin heat insulation based on hollow microspheres and a fire-protective coating |
-
2003
- 2003-04-17 RU RU2003110927/04A patent/RU2224775C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Экспресс информация, вып.7. Огнезащитные полимерные материалы. - М.: ЦБНТИ, 1979, с.21-23. * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2467041C2 (en) * | 2010-08-24 | 2012-11-20 | Региональный некоммерческий фонд поддержки и развития Петербургской науки культуры и спорта | Method of obtaining fire-retardant intumescent composition |
| RU2492200C2 (en) * | 2011-04-08 | 2013-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ФАКТОРИЯ ЛС" | Method of obtaining fire-retardant intumescent composition |
| RU2521060C2 (en) * | 2011-07-25 | 2014-06-27 | Александр Владимирович Печников | Intumescent fire retardant paint |
| RU2529548C2 (en) * | 2013-01-24 | 2014-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Инновационные материалы" | Flame retardant composition |
| RU2726454C1 (en) * | 2019-09-12 | 2020-07-14 | Эдуард Агабалаевич Шихалиев | Fireproofing composition |
| RU2718870C1 (en) * | 2019-11-08 | 2020-04-15 | Общество с ограниченной ответственностью «ОГНЕЗАЩИТНЫЕ РЕШЕНИЯ» | Fire-retardant intumescent paint |
| RU2774759C1 (en) * | 2021-01-22 | 2022-06-22 | Александр Валерьевич Бояринцев | Highly effective combined structural fire protection based on a combination of non-flammable ultrathin heat insulation based on hollow microspheres and a fire-protective coating |
| RU2818238C1 (en) * | 2023-06-26 | 2024-04-26 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Composite fire-retardant material |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4066463A (en) | Silicate-containing flame-resistant adhesive composition | |
| US5968669A (en) | Fire retardant intumescent coating for lignocellulosic materials | |
| US5604024A (en) | Products of reaction of an aluminum compound, a boron-containing acid, a phosphorus-containing acid and an amine | |
| US4347285A (en) | Curable aqueous silicate composition, uses thereof, and coatings or layers made therefrom | |
| US20040121152A1 (en) | Flame-resistant insulation | |
| CA1206285A (en) | Insulating fiber adhesive and process for making same | |
| CN108822591A (en) | A kind of inorganic fire insulating moulding coating and preparation method thereof | |
| CN112223465A (en) | Halogen-free multi-effect wood fire retardant and preparation method thereof | |
| RU2224775C1 (en) | Fire-proof swelling paint | |
| KR101976555B1 (en) | Functional water-based paint composition having fire-retardant, flame retardant, heat-shielding, adiabatic and anti-condensation effect | |
| US5104917A (en) | Heat ablative compositions | |
| US20090320717A1 (en) | Fire-Resistant and Insulating Additives for Building Materials, Their Methods of Production and Uses Thereof | |
| JPH07223856A (en) | Magnesia cement composition | |
| JPH02172847A (en) | Expansion type fire proof protective composition | |
| KR100751566B1 (en) | Preparing method of flame retardant composition comprising ammonium magnesium phosphate and flameproof process using the same | |
| JP3181152B2 (en) | Composition for fireproof coating | |
| RU2174527C1 (en) | Fireproof swelling paint | |
| RU2160296C1 (en) | Fireproof composition | |
| JPS61136558A (en) | Fireproofing coating material | |
| FI92216C (en) | Fire Protection Coating Composition | |
| RU2198193C2 (en) | Fire-retardant foaming coating composition | |
| KR790001690B1 (en) | Flame-resistant coating composition | |
| KR101236555B1 (en) | Eco friendly liquid stated wall paper composition having a function of non-inflammable and insulation | |
| JPS583987B2 (en) | Mineral coating composition | |
| JPH02172848A (en) | Expansion type fire proof protective composition and fire proof protection |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060418 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20070410 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120418 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20130310 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160418 |