RU2526980C1 - Fire-protecting composition - Google Patents
Fire-protecting composition Download PDFInfo
- Publication number
- RU2526980C1 RU2526980C1 RU2013103958/05A RU2013103958A RU2526980C1 RU 2526980 C1 RU2526980 C1 RU 2526980C1 RU 2013103958/05 A RU2013103958/05 A RU 2013103958/05A RU 2013103958 A RU2013103958 A RU 2013103958A RU 2526980 C1 RU2526980 C1 RU 2526980C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fire
- resin
- composition
- phosphorus
- organic solvent
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Fireproofing Substances (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области получения огнезащитных покрытий на основе полимерного связующего и может найти применение в судостроении, военной промышленности, транспорте.The invention relates to the field of production of flame retardant coatings based on a polymer binder and may find application in shipbuilding, military industry, and transport.
Известна огнезащитная композиция, содержащая перхлорвиниловую смолу, растворитель, продукт конденсации формальдегида, дициандиамида, сорбита, щавелевой кислоты. (Пат. 2185408 Россия, C09D 127/24, C09D 5/18; Опубл. 20.07.2002).Known fire retardant composition containing perchlorovinyl resin, solvent, a condensation product of formaldehyde, dicyandiamide, sorbitol, oxalic acid. (Pat. 2185408 Russia, C09D 127/24, C09D 5/18; Published on July 20, 2002).
Данная огнезащитная композиция обладает высокими вспенивающимися и теплоизолирующими свойствами, но она имеет более сложный состав, технология получения многостадийная и требует поддержания строго определенных температурных условий, необходима длительная выдержка после нанесения.This fire-retardant composition has high foaming and heat-insulating properties, but it has a more complex composition, the production technology is multi-stage and requires the maintenance of strictly defined temperature conditions, long exposure time after application is required.
Известна композиция, предназначенная для получения защитно-декоративных покрытий древесины. Композиция содержит перхлорвиниловую смолу ПСХ-ЛС, наполнитель - двуокись титана, пигмент и растворитель. В качестве растворителя она содержит этилацетат или дихлорметилен и этилацетат, или дихлорметилен и ацетон (Пат. 2265633 Россия, C09D 127/06, C08F 14/06, C08F 114/06; Опубл. 10.12.05).Known composition intended for protective and decorative coatings of wood. The composition contains perchlorovinyl resin PSX-LS, the filler is titanium dioxide, pigment and solvent. As a solvent, it contains ethyl acetate or dichloromethylene and ethyl acetate, or dichloromethylene and acetone (Pat. 2265633 Russia, C09D 127/06, C08F 14/06, C08F 114/06; Publ. 10.12.05).
Однако указанная композиция предназначена для защиты материалов из древесины.However, this composition is intended to protect wood materials.
Наиболее близким к изобретению (прототипом) по технической сущности является огнезащитная эмаль. Композиция содержит хлорированное производное поливинилхлорида (перхлорвиниловую смолу), кремнийорганическую смолу, пентафталевую смолу, эпоксидную смолу, пигмент, растворитель, в качестве вспучивающих добавок - низкомолекулярное и полимерное фосфорсодержащие соединения, окисленный графит (Пат. 2177973 Россия, C09D 127/24, C09D 183/04, C09D 5/18, C09D 127/24; Опубл. 10.01.02).Closest to the invention (prototype) in technical essence is fire retardant enamel. The composition contains a chlorinated derivative of polyvinyl chloride (perchlorovinyl resin), an organosilicon resin, a pentaphthalic resin, an epoxy resin, a pigment, a solvent, low-molecular and polymeric phosphorus-containing compounds, oxidized graphite as an intumescent additive (US Pat. 2177973/2404, Russia, C09, 0909 04, C09D 5/18, C09D 127/24; Publ. 10.01.02).
Данная огнезащитная композиция имеет более сложный состав и предназначена для огнезащиты металлических и деревянных конструкций.This fire retardant composition has a more complex composition and is intended for fire protection of metal and wooden structures.
Задача: получение огнезащитной композиции на основе перхлорвиниловой смолы для стеклопластика.Objective: obtaining a flame retardant composition based on perchlorovinyl resin for fiberglass.
Техническим результатом является обеспечение высокой огнезащиты покрытия для стеклопластика.The technical result is the provision of high fire protection coatings for fiberglass.
Поставленный технический результат достигается тем, что огнезащитная композиция для покрытия стеклопластиков, включающая перхлорвиниловую смолу, органический растворитель, вспучивающую добавку, причем она содержит в качестве растворителя смесь бутилацетата и ацетона в соотношении 1:1 и в качестве вспучивающей добавки - фосфорборазотсодержащий олигомер, предварительно полученный в результате взаимодействия бората метилфосфита, эпоксидной смолы ЭД-20 и анилина в массовом соотношении 2,5:1:2,5, при следующем соотношении компонентов, масс.ч.: перхлорвиниловая смола - 15,0 указанный органический растворитель - 85,0, указанный фосфорборазотсодержащий олигомер - 2,5-7,5.The technical result is achieved in that the flame retardant composition for coating fiberglass, including perchlorovinyl resin, an organic solvent, an intumescent additive, and it contains as a solvent a mixture of butyl acetate and acetone in a ratio of 1: 1 and as an intumescent additive is a phosphorus-boron-containing oligomer previously obtained in the result of the interaction of methylphosphite borate, epoxy resin ED-20 and aniline in a mass ratio of 2.5: 1: 2.5, in the following ratio of components, parts by weight : perchlorovinyl resin - 15.0; indicated organic solvent - 85.0; said phosphorus-boron-containing oligomer - 2.5-7.5.
Перхлорвиниловая смола марки CPVC (ОСТ 6-01-37-88, изм. 1,2) применяется в производстве клеев, покрытий в качестве полимерного связующего.CPVC brand perchlorvinyl resin (OST 6-01-37-88, amend. 1.2) is used in the production of adhesives, coatings as a polymer binder.
Бутилацетат (ГОСТ 8981-78) применяется в качестве растворителя.Butyl acetate (GOST 8981-78) is used as a solvent.
Ацетон (ГОСТ 2603-79) применяется в качестве растворителя.Acetone (GOST 2603-79) is used as a solvent.
В качестве вспучивающей добавки используется фосфорборазотсодержащий олигомер (ФЭДА), предварительно полученный в результате взаимодействия бората метилфосфита, эпоксидной смолы ЭД-20 и анилина в массовом соотношении 2,5:1:2,5. Борат метилфосфита использовался ранее для огнезащитной модификации целлюлозных материалов (Пат. РФ 2254341 C1, C08B 15/05, опубл. 20.06.05). Для приготовления ФЭДА в мешалку загружают необходимое количество эпоксидной смолы ЭД-20 и анилина, перемешивают до получения однородной массы. Затем медленно по каплям добавляют рассчитанное количество бората метилфосфита, не допуская разогрева реакционной массы выше 25°C. Синтез ведется при постоянном перемешивании. Время приготовления ФЭДА составляет 2,5-3 часа. Некоторые физические свойства олигомера представлены в таблице 1.As an intumescent additive, a phosphorus-borazo-containing oligomer (FEDA) is used, previously obtained as a result of the interaction of methylphosphite borate, ED-20 epoxy and aniline in a mass ratio of 2.5: 1: 2.5. Methyl phosphite borate was previously used for flame retardant modification of cellulosic materials (US Pat. RF 2254341 C1, C08B 15/05, publ. 06/20/05). To prepare the FEDA, the required amount of ED-20 epoxy and aniline are loaded into the mixer, mixed until a homogeneous mass is obtained. Then, the calculated amount of methylphosphite borate is slowly added dropwise, preventing the reaction mass from heating above 25 ° C. The synthesis is carried out with constant stirring. FEDA preparation time is 2.5-3 hours. Some physical properties of the oligomer are presented in table 1.
Наличие в составе фосфорборазотсодержащего олигомера атомов фосфора, бора и азота, являющихся ингибиторами процессов горения и окисления, придает огнестойкость композиции на основе перхлорвиниловой смолы. Кроме того, значительное содержание фосфора и бора в структуре вещества способствует достижению максимального результата, не прибегая к использованию больших концентраций.The presence of phosphorus, boron and nitrogen atoms in the phosphorus-boron-containing oligomer, which are inhibitors of the combustion and oxidation processes, makes the composition based on perchlorovinyl resin fire resistant. In addition, a significant content of phosphorus and boron in the structure of the substance helps to achieve the maximum result without resorting to the use of large concentrations.
Данный состав позволяет получать покрытия на основе перхлорвиниловой смолы с повышенной огнезащитой. Использование 15%-ных растворов перхлорвиниловой смолы наиболее оптимально. При увеличении концентрации повышается вязкость растворов, что создает технологические трудности при нанесении покрытий и приводит к ухудшению огнезащитных свойств покрытия.This composition allows to obtain coatings based on perchlorovinyl resin with increased fire protection. The use of 15% solutions of perchlorovinyl resin is most optimal. With increasing concentration, the viscosity of the solutions increases, which creates technological difficulties in the application of coatings and leads to a deterioration in the fire retardant properties of the coating.
Использование растворов меньшей концентрации приводит к увеличению объема составов для получения покрытия необходимой толщины. Уменьшение содержания ФЭДА приводит к снижению огнестойкости, а повышение его содержания способствует увеличению времени отверждения композиции.The use of solutions of lower concentration leads to an increase in the volume of compositions to obtain a coating of the required thickness. A decrease in the content of FEDA leads to a decrease in fire resistance, and an increase in its content contributes to an increase in the curing time of the composition.
Огнезащитную композицию приготавливают следующим образом.Fire retardant composition is prepared as follows.
Перхлорвиниловая смола вместе со смесью растворителей загружается в мешалку и перемешивается до полного растворения. Затем осуществляется введение вспучивающей добавки - ФЭДА. Общее время приготовления составляет 0,5-1 час.Perchlorvinyl resin, together with a mixture of solvents, is loaded into the mixer and mixed until completely dissolved. Then the introduction of intumescent additives - FEDA. The total cooking time is 0.5-1 hours.
Изобретение иллюстрируется следующим примером.The invention is illustrated by the following example.
В колбу, содержащую раствор перхлорвиниловой смолы, вводят ФЭДА и перемешивают содержимое 3-5 минут до получения однородной массы.FEDA is introduced into a flask containing a solution of perchlorovinyl resin and the contents are mixed for 3-5 minutes until a homogeneous mass is obtained.
Получают композиции 1-3, составы которых приведены в таблице 2.Get compositions 1-3, the compositions of which are shown in table 2.
Композиция представляет собой жидкость белого цвета. Хорошо наносится на поверхность стеклопластика.The composition is a white liquid. It is well applied on the surface of fiberglass.
Были исследованы различные содержания вспучивающей добавки ФЭДА. Результаты исследований приведены в таблице 3.The various contents of the FEDA intumescent additive have been investigated. The research results are shown in table 3.
Заявленные пределы ФЭДА обусловлены тем, что при увеличении или уменьшении указанных дозировок уменьшается величина коэффициента вспучивания и, следовательно, снижается огнезащита.The declared limits of the FEDA are due to the fact that with an increase or decrease in the indicated dosages, the coefficient of expansion increases and, therefore, the fire protection decreases.
С целью определения эффективности разработанных огнезащитных составов проведены испытания покрытий путем воздействия на обработанный образец стеклопластика источника открытого огня. Установка для испытаний собрана на базе лабораторного химического штатива и установлена в хорошо вентилируемом помещении. Образцы для измерений имеют следующие размеры: длина - 50 мм, ширина - 50 мм, толщина - 1,8-2 мм. Толщина огнезащитного покрытия 1,0 мм. Заявленная толщина покрытия объясняется тем, что при уменьшении толщины покрытия не достигаются необходимые огнезащитные свойства, а увеличение толщины покрытия ведет к возрастанию времени отверждения композиции. Перед измерениями покрытые образцы высушиваются при комнатной температуре не менее двух суток. Подготовленный к испытанию образец закрепляют в штативе строго вертикально. Используют универсальную газовую горелку Бунзена, снабженную насадкой с диаметром отверстия 7 мм. Газовую горелку (используют бытовой газ), находящуюся в горизонтальном положении на расстоянии не менее 200 мм от образца, зажигают и регулируют так, чтобы высота пламени составляла 150-180 мм. Пламя направляют точно в центр закрепленного образца стеклопластика. Подачу воздуха регулируют до тех пор, пока не исчезнет желтый кончик пламени.In order to determine the effectiveness of the developed flame retardants, coatings were tested by exposing the treated specimen to fiberglass to an open flame source. The test setup is assembled on the basis of a laboratory chemical tripod and installed in a well-ventilated room. Samples for measurements have the following dimensions: length - 50 mm, width - 50 mm, thickness - 1.8-2 mm. The thickness of the fire retardant coating is 1.0 mm. The claimed coating thickness is explained by the fact that with a decrease in the coating thickness the necessary fire retardant properties are not achieved, and an increase in the coating thickness leads to an increase in the curing time of the composition. Before measurements, the coated samples are dried at room temperature for at least two days. The sample prepared for testing is fixed vertically in a tripod. Use a universal gas burner Bunsen equipped with a nozzle with a hole diameter of 7 mm. A gas burner (using household gas), which is in a horizontal position at a distance of at least 200 mm from the sample, is ignited and adjusted so that the flame height is 150-180 mm. The flame is directed exactly to the center of the fixed fiberglass specimen. The air supply is regulated until the yellow tip of the flame disappears.
Измерения температуры проводятся прибором - пирометр С-300.3 (ГОСТ 28243-96 «Пирометры. Общие технические требования»). Принцип работы пирометра основан на измерении мощности теплового излучения объекта измерения преимущественно в диапазонах инфракрасного излучения и видимого света.Temperature measurements are carried out by the device - S-300.3 pyrometer (GOST 28243-96 "Pyrometers. General technical requirements"). The principle of operation of the pyrometer is based on measuring the thermal radiation power of the measurement object mainly in the ranges of infrared radiation and visible light.
С помощью пирометра регистрируют изменение температуры на необогреваемой поверхности опытного образца с течением времени до момента достижения предельного состояния опытного образца стеклопластика. За предельное состояние материала было принято появление черного пятна на необогреваемой стороне опытного образца - потеря целостности материала. Далее замеряют высоту образовавшегося кокса по изменению толщины образца до и после испытания и рассчитывают коэффициент вспучивания.Using a pyrometer, a temperature change is recorded on the unheated surface of the prototype over time until the limit state of the fiberglass prototype is reached. For the limiting state of the material, the appearance of a black spot on the unheated side of the prototype was taken - loss of integrity of the material. Next, measure the height of the formed coke by changing the thickness of the sample before and after the test and calculate the coefficient of expansion.
В результате испытаний установлено, что достигнутый коэффициент вспучивания порядка 5,55-6,47 позволил значительно снизить потерю массы образца с 24,7% до 6,2-8,6%, а время достижения предельного состояния опытных образцов увеличивается в 1,7-2,0 раза.As a result of the tests, it was found that the achieved expansion coefficient of the order of 5.55-6.47 significantly reduced the weight loss of the sample from 24.7% to 6.2-8.6%, and the time to reach the limit state of the experimental samples increases by 1.7 -2.0 times.
Исследование стойкости к воздействию огня показывает, что введение в композицию вспучивающей добавки ФЭДА способствует образованию значительного слоя кокса, снижению потери массы образца и обеспечению высокой огнестойкости покрытия.A study of resistance to fire shows that the introduction of an FEDA intumescent additive into the composition contributes to the formation of a significant layer of coke, a decrease in the weight loss of the sample, and high fire resistance of the coating.
Технико-экономический эффект, полученный от применения данного состава, заключается в том, что его применение позволяет значительно повысить огнестойкость стеклопластика.The technical and economic effect obtained from the use of this composition is that its use can significantly increase the fire resistance of fiberglass.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013103958/05A RU2526980C1 (en) | 2013-01-29 | 2013-01-29 | Fire-protecting composition |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013103958/05A RU2526980C1 (en) | 2013-01-29 | 2013-01-29 | Fire-protecting composition |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013103958A RU2013103958A (en) | 2014-08-10 |
RU2526980C1 true RU2526980C1 (en) | 2014-08-27 |
Family
ID=51354847
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013103958/05A RU2526980C1 (en) | 2013-01-29 | 2013-01-29 | Fire-protecting composition |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2526980C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2574276C1 (en) * | 2014-10-13 | 2016-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Method for preparation of rubber mixture based on ethylenepropylenediene caoutchouc |
RU2600063C1 (en) * | 2015-07-23 | 2016-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Heat-shielding material |
RU2612304C1 (en) * | 2016-03-21 | 2017-03-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Thermal protection material |
RU2616006C1 (en) * | 2016-03-21 | 2017-04-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Heat-protective material |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2177973C2 (en) * | 1999-07-13 | 2002-01-10 | Жученко Анна Георгиевна | Fireproof foaming enamel |
RU2185408C2 (en) * | 1999-12-21 | 2002-07-20 | Гибов Константин Михайлович | Fire-retardant composition for metal structure coatings |
RU2265633C1 (en) * | 2004-11-30 | 2005-12-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений" (ФГУП ГНИИХТЭОС) | Composition to form protective-decorative coatings for wood |
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 |
-
2013
- 2013-01-29 RU RU2013103958/05A patent/RU2526980C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2177973C2 (en) * | 1999-07-13 | 2002-01-10 | Жученко Анна Георгиевна | Fireproof foaming enamel |
RU2185408C2 (en) * | 1999-12-21 | 2002-07-20 | Гибов Константин Михайлович | Fire-retardant composition for metal structure coatings |
RU2265633C1 (en) * | 2004-11-30 | 2005-12-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений" (ФГУП ГНИИХТЭОС) | Composition to form protective-decorative coatings for wood |
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 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2574276C1 (en) * | 2014-10-13 | 2016-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Method for preparation of rubber mixture based on ethylenepropylenediene caoutchouc |
RU2600063C1 (en) * | 2015-07-23 | 2016-10-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Heat-shielding material |
RU2612304C1 (en) * | 2016-03-21 | 2017-03-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Thermal protection material |
RU2616006C1 (en) * | 2016-03-21 | 2017-04-12 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Heat-protective material |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013103958A (en) | 2014-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Yan et al. | Effects of polyethylene glycol borate on the flame retardancy and smoke suppression properties of transparent fire-retardant coatings applied on wood substrates | |
RU2540645C1 (en) | Composition for fireproof rubbers coatings | |
Kim et al. | Estimating the fire behavior of wood flooring using a cone calorimeter | |
RU2526980C1 (en) | Fire-protecting composition | |
Abd El-Wahab | Synthesis and characterisation of the flame retardant properties and corrosion resistance of Schiff’s base compounds incorporated into organic coating | |
Abd El-Wahab et al. | Preparation and characterization of flame retardant solvent base and emulsion paints | |
CN105175780B (en) | The acrylate as fire retarding agent and its flame retardant epoxy acrylate coatings preparation method of a kind of Nitrogen-and Phosphorus-containing silicon | |
Jimenez et al. | Fire protection of polypropylene and polycarbonate by intumescent coatings | |
RU2507231C1 (en) | Method of making fireproof coating for fibre-glass | |
Canosa et al. | Hybrid intumescent coatings for wood protection against fire action | |
CN108189183B (en) | A kind of wooden cultural relic ancient architecture long-acting fire-retardant combination and its flame-proof treatment method | |
Abd El-Wahab et al. | Synthesis and performance of new modified reactive flame-retardant alkyd resin based on tetrabromophthalic anhydride as varnish for surface coatings | |
Younis et al. | Novel flame retardant paint based on Co (II) and Ni (II) metal complexes as new additives for surface coating applications | |
RU2487151C1 (en) | Flame retardant composition | |
Lavrenyuk et al. | New copper (II)‐coordinated epoxy‐amine polymers with flame‐self‐extinguishment properties: Elaboration, combustibility testing, and flame propagation rate measuring | |
Daus et al. | A chain is no stronger than its weakest link: Weathering resistance of water-based intumescent coatings for steel applications | |
Mykhalichko B | Flame Protection Technologies for Wood: Developing and Testing for Fire of Timbers with a Flame-retardant Coating Based on the Epoxy-amine Composite Modified by Copper (II) Hexafluorosilicate | |
RU2605988C1 (en) | Composition for fire-retardant rubber coatings | |
Wang et al. | New intumescent flame‐retardant agent: Application to polyurethane coatings | |
Selvaraj et al. | Preparation and characterization of thermally stable epoxy-titanate coatings | |
Shree et al. | Phytic acid based novel optically transparent intumescent fire-retardant coating for protection of combustible substrates with retention of aesthetic appearance | |
Jincheng et al. | Synthesis of a new-type carbonific and its application in intumescent flame-retardant (IFR)/polyurethane coatings | |
RU2602138C1 (en) | Composition for fire-proof coating of rubber | |
RU2616077C1 (en) | Composition for fire-retardant rubber coatings | |
CN108359293A (en) | A kind of acryloyl phosphate of nitrogenous and hydroxyl and its epoxy acrylate anti-flaming dope |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150130 |