RU2574277C1 - Fireproof heat protective composition - Google Patents

Fireproof heat protective composition Download PDF

Info

Publication number
RU2574277C1
RU2574277C1 RU2014145487/05A RU2014145487A RU2574277C1 RU 2574277 C1 RU2574277 C1 RU 2574277C1 RU 2014145487/05 A RU2014145487/05 A RU 2014145487/05A RU 2014145487 A RU2014145487 A RU 2014145487A RU 2574277 C1 RU2574277 C1 RU 2574277C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat
heat protective
filler
composition
titanium dioxide
Prior art date
Application number
RU2014145487/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Фёдорович Каблов
Оксана Михайловна Новопольцева
Владимир Григорьевич Кочетков
Николай Васильевич Костенко
Анна Геннадьевна Лапина
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Application granted granted Critical
Publication of RU2574277C1 publication Critical patent/RU2574277C1/en

Links

Abstract

FIELD: heating.
SUBSTANCE: invention relates to heat protective coatings for surfaces of any shape, requiring heat protection, used in different industries: as heat protective coating (HPC) of pipelines in heating networks, boilers and other thermal devices, for processing of buildings, structures and internal premises in order to prevent high thermal losses and their increased fire safety. Fireproof heat protective composition on the basis of water dispersion of vinyl acetate includes titanium dioxide, modifying additive and filler. The composition additionally comprises a dispenser - quaternary ammonium salt Quartamin CO-86. As modifying additive - aluminium polyphosphate, and as filler - pearlite.
EFFECT: fireproof heat protective coating having higher heat and fire resistance.
2 tbl

Description

Изобретение относится к теплозащитным покрытиям для поверхностей любой формы, требующих тепловой защиты, применяемым в различных отраслях промышленности: в качестве теплозащитного покрытия (ТЗП) трубопроводов тепловых сетей, котлов и других тепловых аппаратов; для обработки зданий, сооружений и внутренних помещений с целью предотвращения больших тепловых потерь и повышения их пожарнобезопасности.The invention relates to heat-protective coatings for surfaces of any shape that require thermal protection, used in various industries: as a heat-protective coating (TZP) pipelines of heating networks, boilers and other thermal apparatuses; for the treatment of buildings, structures and internal premises in order to prevent large heat losses and increase their fire safety.

Известно огнестойкое теплозащитное покрытие (RU 2523818, МПК C09D 5/18, C09D 5/02, В82В 3/00, опубл. 27.07.2014), включающее акриловую дисперсию, стеклянные полые микросферы, каолин, борат цинка, жидкое натриевое стекло, гидроксид кремния, диоксид титана, перлит, гидроксид алюминия, декабромдифенилоксид, пластификатор С-3, кремнефторид натрия, а также воду.A fireproof heat-resistant coating is known (RU 2523818, IPC C09D 5/18, C09D 5/02, B82B 3/00, publ. 07.27.2014), including acrylic dispersion, glass hollow microspheres, kaolin, zinc borate, liquid sodium glass, silicon hydroxide titanium dioxide, perlite, aluminum hydroxide, decabromodiphenyl oxide, C-3 plasticizer, sodium silicofluoride, as well as water.

Однако данное покрытие обладает повышенным влагопоглощением, что отрицательно сказывается на прочности сцепления с металлом и бетоном.However, this coating has increased moisture absorption, which adversely affects the adhesion to metal and concrete.

Известно огнестойкое теплозащитное покрытие (RU 2215765, МПК C09D 161/14, C09D 5/18, C09D 127/06, C09D 163/02, опубл. 10.11.2003), включающее сополимер винилхлорида с акрилонитрилом, фенольно-фурфурольно-формальдегидную смолу, эпоксидную диановую смолу, гексаметилентетрамин в алифатическом спирте, фосфополиол, перлит, тальк, слюду, ацетон.A fireproof heat-resistant coating is known (RU 2215765, IPC C09D 161/14, C09D 5/18, C09D 127/06, C09D 163/02, publ. 10.11.2003), including a copolymer of vinyl chloride with acrylonitrile, phenolic-furfural-formaldehyde resin, epoxy Diane resin, hexamethylenetetramine in aliphatic alcohol, phosphopoliol, perlite, talc, mica, acetone.

Недостатком данного покрытия является использование органических растворителей (ацетон, алиатический спирт), повышающих пожароопасность при изготовлении и применении композиции.The disadvantage of this coating is the use of organic solvents (acetone, aliatic alcohol), which increase the fire hazard in the manufacture and use of the composition.

Известен способ получения теплоизоляционного и огнестойкого многослойного комбинированного полимерного покрытия (RU 2352601, МПК C09D 5/18, C09D 5/02, В32В 27/20, опубл. 20.04.2009), включающего поливинилацетатный латекс, смесь полых микросфер, ПАВ ОП-7 и Неонол АФ, диоксид титана, оксид цинка, борат цинка, полифосфат аммония и натрия, фунгицидную и биоцидную добавки и загуститель.A known method of producing a heat-insulating and fire-resistant multilayer combined polymer coating (RU 2352601, IPC C09D 5/18, C09D 5/02, V32V 27/20, publ. 04/20/2009), including polyvinyl acetate latex, a mixture of hollow microspheres, surfactants OP-7 and Neonol AF, titanium dioxide, zinc oxide, zinc borate, ammonium and sodium polyphosphate, fungicidal and biocidal additives and thickener.

Однако технический результат достигается за счет использования нескольких слоев, что увеличивает трудоемкость его нанесения и существует вероятность расслоения.However, the technical result is achieved through the use of several layers, which increases the complexity of its application and there is a possibility of delamination.

Известно антикоррозионное и теплоизоляционное покрытие (RU 2304600, МПК C09D 5/02, C09D 5/08, опубл. 20.08.2007), включающее поливинилацетатный латекс, диоксид титана, литопон, тальк, мел, мумие, загуститель, полифосфат натрия, нитрит натрия, ОП-7, вода, смесь полых микросфер.Known anti-corrosion and thermal insulation coating (RU 2304600, IPC C09D 5/02, C09D 5/08, publ. 08/20/2007), including polyvinyl acetate latex, titanium dioxide, lithopone, talc, chalk, mummies, thickener, sodium polyphosphate, sodium nitrite, OP-7, water, a mixture of hollow microspheres.

Однако данное покрытие характеризуется меньшей прочностью при разрыве, что может привести к нарушению целостности покрытия, а следовательно, и к снижению тепло - и огнестойкости покрытия в целом.However, this coating is characterized by lower tensile strength at break, which can lead to a violation of the integrity of the coating, and consequently, to a decrease in the heat and fire resistance of the coating as a whole.

Наиболее близким по достижению технического результата является теплозащитная композиция (RU 2400506, МПК C09D 1/00, С08К 7/22, опубл. 27.09.2010), содержащая алюмокремнезоль (30-77), водную дисперсию винилацетата (6-50), полые стеклянные микросферы (12-30), вспомогательные компоненты в виде красящих пигментов, полифосфата аммония и гидросила (5-20) и двуокись титана (0-3).The closest to the achievement of the technical result is a heat-shielding composition (RU 2400506, IPC C09D 1/00, С08К 7/22, publ. 09/27/2010) containing aluminosilicon (30-77), an aqueous dispersion of vinyl acetate (6-50), hollow glass microspheres (12-30), auxiliary components in the form of coloring pigments, ammonium polyphosphate and hydrosil (5-20) and titanium dioxide (0-3).

Недостаток известной композиции - то, что она способна загораться при воздействии открытого пламени.A disadvantage of the known composition is that it is able to catch fire when exposed to an open flame.

Задачей изобретения является создание композиции для теплозащитного покрытия.The objective of the invention is to provide a composition for thermal protection coatings.

Техническим результатом является огнестойкое теплозащитное покрытие, обладающее повышенной тепло- и огнестойкостью.The technical result is a flame retardant heat-resistant coating having increased heat and flame resistance.

Поставленный технический результат достигается при использовании огнестойкой теплозащитной композиции на основе поливинилацетатной дисперсии, включающей диоксид титана, модифицирующую добавку и наполнитель, при этом композиция дополнительно содержит диспергатор - четвертичную аммонийную соль Quartamin СО-86, в качестве модифицирующей добавки - полифосфат алюминия, а в качестве наполнителя перлит при следующем соотношении компонентов, масс. %: поливинилацетатная дисперсия - 76,0; перлит - 14,0; полифосфат алюминия - 5,0; указанный диспергатор - 2,0; диоксид титана - 3,0.The technical result achieved is achieved by using a flame-retardant heat-shielding composition based on a polyvinyl acetate dispersion, including titanium dioxide, a modifying additive and a filler, the composition additionally containing a dispersant - Quartamin CO-86 quaternary ammonium salt, and aluminum polyphosphate as a modifying additive, and as a filler perlite in the following ratio of components, mass. %: polyvinyl acetate dispersion - 76.0; perlite - 14.0; aluminum polyphosphate - 5.0; the specified dispersant is 2.0; titanium dioxide - 3.0.

В составе огнестойкой теплозащитной композиции на основе поливинилацетатной дисперсии в качестве модифицирующей добавки используют полифосфат алюминия (ГОСТ 3486-92), в качестве наполнителя - перлит (ГОСТ 30566-98), а в качестве красящих пигментов - диоксид титана (ГОСТ 9808-84). В качестве диспергатора использовали - четвертичную аммонийную соль Quartamin СО-86: диалкилдиметиламмоний хлорид, где алкил - остаток талловых кислот C16-C18 (пат.RU 2279450, МПК С08К 13/02, С08К 5/18, С08К 5/20, С08К 9/04, C08L 21//00, опубл. 10.07.2006). В частности, соли формул:In the fire-resistant heat-shielding composition based on polyvinyl acetate dispersion, aluminum polyphosphate (GOST 3486-92) is used as a modifying additive, perlite (GOST 30566-98) as a filler, and titanium dioxide (GOST 9808-84) as coloring pigments. The dispersant used was Quartamin CO-86 quaternary ammonium salt: dialkyldimethylammonium chloride, where alkyl is the residue of tall acids C 16 -C 18 (US Pat. RU 2279450, IPC С08К 13/02, С08К 5/18, С08К 5/20, С08К 9/04, C08L 21 // 00, published on July 10, 2006). In particular, salts of the formulas:

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Составы приготовленных композиций и прототипа приведены в таблице 1.The compositions of the prepared compositions and prototype are shown in table 1.

Полифосфат алюминия в составе композиции проявляет себя эффективным пламезамедляющим антипиреном. При воздействии температуры пламени на поверхность защищаемого материала образуется полифосфорная кислота, выделяются негорючие газы и образуется пенный теплоизоляционный слой, который не допускает развития пламени. Перлит, содержащий конституционную воду, также способствует повышению тепло- и огнезащитных характеристик. Используемая в качестве диспергатора четвертичная аммонийная соль позволяет повысить качество смешения композиции, обеспечить равномерное распределение тепло- и огнезащитных компонентов, предотвратить ее расслаивание.Aluminum polyphosphate in the composition is effective flame retardant flame retardant. Under the influence of the flame temperature on the surface of the protected material, polyphosphoric acid is formed, non-combustible gases are released and a foam heat-insulating layer is formed, which prevents the development of the flame. Perlite, containing constitutional water, also enhances heat and flame retardant performance. The quaternary ammonium salt used as a dispersant improves the quality of mixing the composition, ensures uniform distribution of heat and flame retardant components, and prevents its delamination.

Свойства полученных покрытий представлены в таблице 2.The properties of the resulting coatings are presented in table 2.

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Заявленное количество перлита и полифосфата алюминия является оптимальным, так как с уменьшением их количества наблюдается снижение тепло- и огнестойкости покрытия, а увеличение их дозировки нецелесообразно, поскольку это не оказывает существенного влияния на дальнейшее улучшение комплекса свойств.The claimed amount of perlite and aluminum polyphosphate is optimal, since with a decrease in their amount, a decrease in the heat and fire resistance of the coating is observed, and an increase in their dosage is not practical, since this does not significantly affect the further improvement of the set of properties.

Сочетание перлита и полифосфата алюминия проявляет огнетеплозащитные характеристики по двум направлениям: при воздействии огня перлит обеспечивает протекание процесса вспучивания материала, что позволяет получить плотный кокс с равномерно распределенной мелкой пористостью, что создает эффективный теплонепроницаемый защитный слой, а полифосфат алюминия обеспечивает самозатухание с низкой плотностью дыма.The combination of perlite and aluminum polyphosphate exhibits fire and heat protection characteristics in two directions: when exposed to fire, perlite ensures the expansion of the material, which allows dense coke with uniformly distributed fine porosity, which creates an effective heat-resistant protective layer, and aluminum polyphosphate provides self-extinguishing with a low smoke density.

Способ получения теплозащитной композиции.A method of obtaining a heat-shielding composition.

В смеситель при постоянном перемешивании вводят поливинилацетатную дисперсию, затем добавляют диспергатор диоксид титана и вводят модифицирующие добавки. Перемешивание осуществляют при комнатной температуре в течение 40-45 минут до достижения однородного состава смеси. Готовая теплозащитная композиция представляет собой однородную пастообразную массу. Состав прост в использовании, легко разбавляется водой и может быть нанесен на поверхность кистью или шпателем. В зависимости от используемого способа и инструмента нанесения композицию можно разбавлять водой, количество которой определяется необходимой для нанесения консистенцией смеси. После нанесения на поверхность и высыхания (вода испаряется) при температуре окружающей среды образуется плотное негорючее теплозащитное покрытие. Толщина готового покрытия составляет 1-3 мм.A polyvinyl acetate dispersion is introduced into the mixer with constant stirring, then a titanium dioxide dispersant is added and modifying additives are added. Stirring is carried out at room temperature for 40-45 minutes until a homogeneous mixture is achieved. The finished heat-shielding composition is a homogeneous paste-like mass. The composition is easy to use, easily diluted with water and can be applied to the surface with a brush or spatula. Depending on the method used and the application tool, the composition can be diluted with water, the amount of which is determined by the required consistency of the mixture. After application to the surface and drying (water evaporates) at ambient temperature, a dense non-combustible heat-protective coating is formed. The thickness of the finished coating is 1-3 mm.

Таким образом, применение предлагаемого огнестойкого теплозащитного покрытия на основе поливинилацетатной дисперсии позволяет получать покрытия с повышенными тепло- и огнезащитными свойствами при сохранении их физико-механических характеристик.Thus, the use of the proposed fire-resistant heat-protective coating based on polyvinyl acetate dispersion allows to obtain coatings with increased heat and flame retardant properties while maintaining their physical and mechanical characteristics.

Claims (1)

Огнестойкая теплозащитная композиция на основе поливинилацетатной дисперсии, включающая диоксид титана, модифицирующую добавку и наполнитель, отличающаяся тем, что композиция дополнительно содержит диспергатор четвертичную аммонийную соль Quartamin СО-86, в качестве модифицирующей добавки - полифосфат алюминия, а в качестве наполнителя - перлит при следующем соотношении компонентов, масс.%.:
Поливинилацетатная дисперсия - 76,0;
Перлит - 14,0;
Полифосфат алюминия - 5,0;
Указанный диспергатор - 2,0;
Диоксид титана - 3,0.
Flame retardant heat-shielding composition based on polyvinyl acetate dispersion, including titanium dioxide, a modifying additive and a filler, characterized in that the composition further comprises a dispersant Quartamin CO-86 quaternary ammonium salt, as a modifying additive, aluminum polyphosphate, and perlite as a filler in the following ratio components, wt.% .:
Polyvinyl acetate dispersion - 76.0;
Perlite - 14.0;
Aluminum polyphosphate - 5.0;
The specified dispersant is 2.0;
Titanium Dioxide - 3.0.
RU2014145487/05A 2014-11-12 Fireproof heat protective composition RU2574277C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2574277C1 true RU2574277C1 (en) 2016-02-10

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2215765C2 (en) * 2001-09-07 2003-11-10 ГП ММЗ "Авангард" Composition for fire-resistant thermal-insulation coating
CN101565625A (en) * 2009-05-26 2009-10-28 武汉理工大学 Silicone rubber fireproof sealing material and preparation method thereof
RU2400506C1 (en) * 2009-10-12 2010-09-27 Открытое акционерное общество "Казанский химический научно-исследовательский институт" Heat insulation composition
RU2523818C1 (en) * 2012-12-06 2014-07-27 Открытое акционерное общество "Казанский химический научно-исследовательский институт" Fire-resistant thermal-protective coating and method for production thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2215765C2 (en) * 2001-09-07 2003-11-10 ГП ММЗ "Авангард" Composition for fire-resistant thermal-insulation coating
CN101565625A (en) * 2009-05-26 2009-10-28 武汉理工大学 Silicone rubber fireproof sealing material and preparation method thereof
RU2400506C1 (en) * 2009-10-12 2010-09-27 Открытое акционерное общество "Казанский химический научно-исследовательский институт" Heat insulation composition
RU2523818C1 (en) * 2012-12-06 2014-07-27 Открытое акционерное общество "Казанский химический научно-исследовательский институт" Fire-resistant thermal-protective coating and method for production thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2533493C2 (en) Heat-insulating, anticorrosion and sound-absorbing coating and method of obtaining thereof
RU2251563C2 (en) Corrosion resistant and heat-retention coat based 0n hollow microsphere mixture
RU2349618C2 (en) Coating, filled with hollow microspheres, preventing ice-covering of surfaces of different objects
KR100791052B1 (en) Fireproof Paint Composition and Manufacturing Method of using thereof for Fireproof Paint
CN104311113B (en) A kind of fire-resistant door core sheet material and preparation method thereof
TWI477552B (en) Fire-resistant polyurethane material and fire-resistant structure
CN103450716A (en) Hydrocarbon-resistant outdoor thick fireproofing coating for steel structures
WO2015096562A1 (en) Aqueous expandable nano fireproof coating for cables and preparation method therefor
RU2400506C1 (en) Heat insulation composition
CN103911025B (en) A kind of aqueous fire-proof coating
RU2551363C2 (en) Energy-preserving anticorrosion coating with reduced fire hazard and method of obtaining thereof
RU2574277C1 (en) Fireproof heat protective composition
RU2415896C2 (en) Fireproof composition
TW201422737A (en) Inorganic silicate fireproof paint and its application method
RU2318782C1 (en) Heat-insulating coat
RU2544854C1 (en) Heat insulating paint coat
CN109233402A (en) A kind of water-fast fire-proof dilatation with microcellular structure
KR20150087674A (en) Environment Friendly and None Toxic Intumescent Fire-Retardant Paint
RU2652683C1 (en) Heat insulating paint
CN107033271B (en) A kind of woodcare paint environmental-protection flame-retardant lotion and preparation method thereof
KR20170096528A (en) Composition for antifire paint and methods of preparation thereof
RU2456318C2 (en) Water-dispersion paint composition
RU2304119C2 (en) Fireproofing composition
JP2015059180A (en) Aqueous foamable coating composition and coating matter
RU2514940C1 (en) Dyeing multifunctional protective coating