RU2580132C2 - Method for producing fire-retardant coating on surface of combustible and non-combustible materials, microencapsulated agents for obtaining fire-retardant coating on surface of combustible and non-combustible materials, method for preparation thereof and method to create fire retardant intumescent coatings - Google Patents

Method for producing fire-retardant coating on surface of combustible and non-combustible materials, microencapsulated agents for obtaining fire-retardant coating on surface of combustible and non-combustible materials, method for preparation thereof and method to create fire retardant intumescent coatings Download PDF

Info

Publication number
RU2580132C2
RU2580132C2 RU2014100479/05A RU2014100479A RU2580132C2 RU 2580132 C2 RU2580132 C2 RU 2580132C2 RU 2014100479/05 A RU2014100479/05 A RU 2014100479/05A RU 2014100479 A RU2014100479 A RU 2014100479A RU 2580132 C2 RU2580132 C2 RU 2580132C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fire
intumescent
coating
combustible
shell
Prior art date
Application number
RU2014100479/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014100479A (en
Inventor
Владимир Иванович Забегаев
Original Assignee
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЕТА" НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ МИНИСТЕРСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ" (ФГБУ ВНИИПО МЧС России)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЕТА" НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ МИНИСТЕРСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ" (ФГБУ ВНИИПО МЧС России) filed Critical ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ВСЕРОССИЙСКИЙ ОРДЕНА "ЗНАК ПОЧЕТА" НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ОБОРОНЫ МИНИСТЕРСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ" (ФГБУ ВНИИПО МЧС России)
Priority to RU2014100479/05A priority Critical patent/RU2580132C2/en
Publication of RU2014100479A publication Critical patent/RU2014100479A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2580132C2 publication Critical patent/RU2580132C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: fire safety.
SUBSTANCE: invention relates to a method of making a fire-retardant coating on surface of combustible and non-combustible materials. Method of creating a fire-retardant coating on surface includes a surface preparation, coating it on first coating layer and before drying first coating layer directly on second layer in form of fire-retardant coating matrix containing microencapsulated agent whose shell is filled with intumescent material. Drying of coating is carried out at a temperature below threshold at which a substance in core concluded microcapsules occurs beginning spontaneous chemical reactions and physical processes leading to swelling of substance. Microencapsulated agent is a microcapsule shell which is filled with a substance having properties when heated significant increase in amount of gas and to form a vaporous substances, and shell itself is monolayer. Intumescent substance used is paint or powder, having intumescent properties.
EFFECT: technical result is providing effective fire-retardant coating on surface of combustible and non-combustible material, which allows to retain fire resistance of wood and metal structures, cables, and other products for an extended period of time of their operation.
8 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к способу создания огнезащитного покрытия на поверхности горючих и негорючих материалов, используемых для обеспечения огнезащиты деревянных и металлических конструкций, кабелей и других изделий.The invention relates to a method for creating a fire-retardant coating on the surface of combustible and non-combustible materials used to provide fire protection of wooden and metal structures, cables and other products.

Известно, что огнезащита обеспечивается путем нанесения на поверхность конструкции (материала) изделия специального состава. При этом на поверхности образуется огнезащитный слой, обладающий свойствами огнезащитного покрытия.It is known that fire protection is provided by applying to the surface of the structure (material) of the product of a special composition. In this case, a fire-retardant layer is formed on the surface, which has the properties of a fire-retardant coating.

Вспучивающиеся краски и лаковые покрытия являются одним из наиболее интенсивно развивающихся направлений в области разработки составов для огнезащиты металлических и деревянных конструкций (И.Г. Романенков, Ф.А. Левитес. Огнезащита строительных конструкций. М.: Стройиздат, 1991, с. 207).Intumescent paints and varnish coatings are one of the most rapidly developing areas in the development of compositions for fire protection of metal and wooden structures (I. G. Romanenkov, F. A. Levites. Fire protection of building structures. M: Stroyizdat, 1991, p. 207) .

Огнезащитное действие таких покрытий (обработок) основано на том, что при определенной температуре, которая, как правило, ниже температуры воспламенения защищаемого материала или критической температуры металлических конструкций, происходит начало самопроизвольных химических реакций и физических процессов, приводящих к образованию вспененных теплоизолирующих слоев (кокса, твердеющего плава) и(или) выделению флегматизирующих и ингибирующих процесс горения продуктов. В результате чего при воздействии источников пламени и тепла предотвращается воспламенение, снижается интенсивность распространения пламени, увеличивается предел огнестойкости конструкций.The fire-retardant effect of such coatings (treatments) is based on the fact that at a certain temperature, which, as a rule, is lower than the ignition temperature of the material to be protected or the critical temperature of metal structures, spontaneous chemical reactions and physical processes begin that lead to the formation of foamed heat-insulating layers (coke, hardening melt) and (or) the allocation of phlegmatizing and inhibiting the combustion process products. As a result, when exposed to sources of flame and heat, ignition is prevented, the flame propagation rate decreases, and the fire resistance of structures increases.

Для снижения горючести и пожаростойкости материалов и конструкций широко используют огнезащитные краски. Наиболее эффективными и перспективными из них являются органические покрытия вспучивающегося (интумесцентного) типа. Интумесцентная технология защиты изделий от воздействия пламени появилась сравнительно недавно и заключается в комбинации коксообразования и вспучивания лакокрасочного защитного покрытия под воздействием высоких температур. Образующийся вспененный ячеистый коксовый слой предохраняет окрашенную поверхность от воздействия теплового потока или пламени.To reduce the flammability and fire resistance of materials and structures, fireproof paints are widely used. The most effective and promising of them are organic coatings of intumescent (intumescent) type. The intumescent technology of protecting products from the effects of flame has appeared relatively recently and consists in a combination of coke formation and expansion of a paint and varnish protective coating under the influence of high temperatures. The resulting foamed cellular coke layer protects the painted surface from exposure to heat flux or flame.

Огнезащитные вспучивающиеся краски представляют собой достаточно сложные многокомпонентные системы, поскольку в их состав, наряду с традиционными компонентами обычных красок, входят интумесцентные системы, включающие три основных компонента: катализатор коксообразования, коксообразующий и вспенивающий агенты (Vandersall H.L. Firea Flam. 1971. V. 2 April. P. 97-140). В качестве катализатора обычно используют фосфорсодержащие соединения и чаще всего аммоний полифосфат (АПФ). В качестве сырья для образования углеродного каркаса вспененного слоя, как правило, используют полиспирты, а в качестве порофоров - органические амины или амиды, выделяющие при повышенных температурах негорючие газы - углекислый, азот, аммиак, вспенивающие системы. Наиболее популярными из полиспиртов в таких составах является пентаэритрит, а из аминов - меламин.Fire-retardant intumescent paints are quite complex multicomponent systems, since they, along with the traditional components of conventional paints, include intumescent systems that include three main components: coke formation catalyst, coke-forming and foaming agents (Vandersall HL Firea Flam. 1971. V. 2 April P. 97-140). Phosphorus-containing compounds and most often ammonium polyphosphate (ACE) are usually used as a catalyst. As a raw material for the formation of the carbon skeleton of the foam layer, as a rule, polyalcohols are used, and as porophores - organic amines or amides, which emit non-combustible gases at elevated temperatures - carbon dioxide, nitrogen, ammonia, foaming systems. The most popular of the polyalcohols in such formulations is pentaerythritol, and of the amines, melamine.

Известно техническое решение, представляющее собой способ нанесения вспучивающихся составов на поверхность стальных конструкций (И.Г. Романенков, Ф.А. Левитес. Огнезащита строительных конструкций. М.: Стройиздат, 1991, с. 242).A technical solution is known, which is a method of applying intumescent compositions to the surface of steel structures (I. G. Romanenkov, F. A. Levites. Fire protection of building structures. M: Stroyizdat, 1991, p. 242).

Сущность этого способа заключаются в том, что работы по нанесению вспучивающихся составов на поверхность стальных конструкций включают следующие технологические операции: подготовку поверхности, приготовление рабочего состава покрытия, нанесение покрытия.The essence of this method lies in the fact that the work of applying intumescent compositions to the surface of steel structures includes the following technological operations: surface preparation, preparation of the working composition of the coating, coating.

Наиболее существенным недостатком этого способа является то, что со временем, учитывая степень влияния окружающей среды и других отрицательных факторов, отмеченные ранее защитные покрытия (обработки) теряют свои огнезащитные свойства, то есть подвержены «старению». Предусмотреть это явление в полной мере невозможно, так как потеря огнезащитных свойств может проходить без видимых проявлений (внешний вид покрытия практически не изменяется).The most significant drawback of this method is that over time, taking into account the degree of influence of the environment and other negative factors, the protective coatings (treatments) noted earlier lose their fire retardant properties, that is, they are prone to “aging”. It is completely impossible to foresee this phenomenon, since the loss of fire-retardant properties can take place without visible manifestations (the appearance of the coating practically does not change).

Для подтверждения сохранения огнезащитной эффективности при эксплуатации или ее утраты в настоящее время известны способы контроля эффективности (качества) огнезащитных покрытий, которые связаны с непосредственным механическим отбором образцов этих покрытий с объекта защиты или образцов материала с огнезащитной обработкой с последующим испытанием этих образцов на специальном переносном оборудовании (например, Способы и средства огнезащиты древесины. Руководство. М.: ВНИИПО, 1999, с. 34-38; Идентификация твердых веществ, материалов и средств огнезащиты при испытаниях на пожарную опасность, Инструкция. М.: ВНИИПО, 2004, с. 33).To confirm the preservation of fire-retardant efficiency during operation or its loss, methods for monitoring the effectiveness (quality) of fire-retardant coatings are currently known, which are associated with direct mechanical sampling of these coatings from the object of protection or samples of material with flame retardant treatment, followed by testing of these samples on special portable equipment (for example, Methods and means of fire protection of wood. Guide. M: VNIIPO, 1999, pp. 34-38; Identification of solids, materials and media tv suppressants when the fire hazard tests Guide. M .: VNIIPO, 2004, p. 33).

Эти способы имеют существенный недостаток в том, что при механическом отборе образцов нарушается целостность огнезащитного покрытия, изделия, материала. В ряде случаев это может быть нежелательным, а в других случаях и просто неприемлемым. Для проведения испытания иногда требуются не менее шести образцов сравнительно больших размеров (200×50 см), что, в свою очередь, может привести к выходу из строя самого изделия.These methods have a significant drawback in that the integrity of the fire retardant coating, product, material is violated during mechanical sampling. In some cases, this may be undesirable, and in other cases simply unacceptable. Testing sometimes requires at least six samples of relatively large sizes (200 × 50 cm), which, in turn, can lead to failure of the product itself.

Кроме того, эти методы контроля огнезащитных покрытий за счет отбора микрообразцов (30-50 мг) с последующей их «идентификацией» (Идентификация твердых веществ, материалов и средств огнезащиты при испытаниях на пожарную опасность. Инструкция. М.: ВНИИПО, 2004, с. 33) с использованием методов термогравометрии не объективны, так как рассчитаны на подтверждение некоторых исходных «идентификационных» параметров отобранной пробы путем сравнения. В качестве таких параметров, например, выступают температуры, при которых достигается фиксированная потеря массы образца огнезащитного покрытия в условиях испытания. Но значения этих параметров не связаны напрямую с огнезащитным эффектом покрытия, а предельные отклонения их не установлены.In addition, these control methods of fire-retardant coatings by sampling microsamples (30-50 mg) with their subsequent "identification" (Identification of solids, materials and fire protection during fire hazard tests. Instruction. M .: VNIIPO, 2004, p. 33) using thermogravimetric methods are not objective, as they are designed to confirm some of the initial "identification" parameters of the selected sample by comparison. Such parameters, for example, are the temperatures at which a fixed mass loss of the flame retardant coating sample is achieved under test conditions. But the values of these parameters are not directly related to the fire retardant effect of the coating, and their maximum deviations have not been established.

Учитывая сложную и зачастую неоднородную структуру огнезащитных покрытий, установить строгую корреляцию между огнезащитной эффективностью и значением таких параметров невозможно.Given the complex and often heterogeneous structure of fire retardant coatings, it is impossible to establish a strict correlation between fire retardant efficiency and the value of such parameters.

Кроме того, снятые микрообразцы огнезащитного покрытия не могут характеризовать состояния покрытия в целом, так как его свойства во многом зависят от макроструктуры огнезащитного слоя и взаимного влияния огнезащитных слоев, подложки, макро- и микродефектов, диффузии и адгезионного взаимодействия (И.Г. Романенко, Ф.А. Левитес. Огнезащита строительных конструкций. М.: Стройиздат, 1991, с. 207-216).In addition, the removed microsamples of the fire retardant coating cannot characterize the state of the coating as a whole, since its properties largely depend on the macrostructure of the fire retardant layer and the mutual influence of the fire retardant layers, the substrate, macro and micro defects, diffusion and adhesive interaction (I.G. Romanenko, F.A. Levites, Fire Protection of Building Structures (Moscow: Stroyizdat, 1991, p. 207-216).

Известен способ получения теплоизоляционного и огнестойкого многослойного комбинированного полимерного покрытия (Патент RU, №2352601 С2, D09 5/18, 20.04.2009 (D2), с. 5 описания, строки 2-7, 11-22, с. 9, строки 36-39, с. 10 строки 13-27, 50-52), принятый за прототип заявляемых способа нанесения микрокапсулированного агента на поверхность горючих и негорючих материалов и способа создания огнезащитного вспучивающегося покрытия.A known method of obtaining a heat-insulating and fire-resistant multilayer combined polymer coating (Patent RU, No. 2352601 C2, D09 5/18, 04/20/2009 (D2), p. 5 descriptions, lines 2-7, 11-22, page 9, lines 36 -39, p. 10 lines 13-27, 50-52), adopted for the prototype of the inventive method of applying a microencapsulated agent to the surface of combustible and non-combustible materials and a method of creating a fire retardant intumescent coating.

Способ включает в себя последовательное нанесение на возможно предварительно нагретую поверхность покрывных слоев, сначала жидкокерамического покрытия из полимерной композиции, содержащей связующее, смесь полых микросфер, различающихся между собой размерами в диапазоне от 10 до 500 мкм и насыпной плотностью от 650 до 50 кг/м3 и вспомогательные целевые добавки, затем на полученное покрытие при необходимости наносят один или несколько слоев из стеклохолста и далее наносят один или несколько слоев полимерной вспучивающейся огнестойкой композиции с добавками, обеспечивающими получение вспучивающегося покрытия, и далее осуществляют окончательную сушку покрытия.The method includes sequentially applying to the possibly preheated surface of the coating layers, first a liquid-ceramic coating of a polymer composition containing a binder, a mixture of hollow microspheres, differing in size from 10 to 500 microns and bulk density from 650 to 50 kg / m 3 and auxiliary target additives, then one or more layers of fiberglass are applied to the resulting coating, if necessary, and then one or more layers of a polymer intumescent fire-retardant component are applied the position with additives that provide an intumescent coating, and then carry out the final drying of the coating.

Однако получаемое покрытие имеет сложную конструкцию. Причем полые микросферы данного покрытия используются в качестве теплоизоляционного материала, а сама конструкция микросферы не приспособлена к размещению в ее ядре вещества, способного при нагревании значительно расширяться в объеме.However, the resulting coating has a complex structure. Moreover, the hollow microspheres of this coating are used as a heat-insulating material, and the microsphere design itself is not adapted to accommodate a substance in its core that can expand significantly when heated.

Известно техническое решение, представляющее собой микрокапсулированный огнегасящий агент и способ его получения, огнегасящий композиционный материал, огнегасящее покрытие из краски и огнегасящая ткань, содержащие такой агент (Патент RU, №2389525, 20.05.2010), принятое за прототип заявляемого микрокапсулированного агента для создания огнезащитного покрытия на поверхности горючих и негорючих материалов и способа его получения.A technical solution is known, which is a microencapsulated extinguishing agent and a method for its production, an extinguishing composite material, an extinguishing paint coating and an extinguishing fabric containing such an agent (Patent RU, No. 2389525, 05.20.2010), adopted as a prototype of the inventive microencapsulated agent for creating a fire retardant coatings on the surface of combustible and non-combustible materials and the method for its preparation.

Указанный огнегасящий агент содержит микрокапсулу, содержащую размещенную внутри двухслойную сферическую полимерную оболочку, первый внутренний слой которой выполнен из полисилоксана, а второй наружный слой - из отвержденного желатина или его производного, ядро заполнено огнегасящей жидкостью. Причем при формировании микрокапсулы создают многослойную сферическую полимерную оболочку, обладающую способностью взрывоподобного разрушения при заданной температуре срабатывания микрокапсулированного огнегасящего агента.The specified extinguishing agent contains a microcapsule containing a bilayer spherical polymer shell placed inside, the first inner layer of which is made of polysiloxane, and the second outer layer is of cured gelatin or its derivative, the core is filled with an extinguishing liquid. Moreover, when the microcapsules are formed, a multilayer spherical polymer shell is created, which has the ability of explosive destruction at a given operating temperature of the microencapsulated extinguishing agent.

Одним из способов реализации этого технического решения (пример 9) является создание огнегасящего покрытия из краски, содержащей диспергированный в ней микрокапсулированный огнегасящий агент. Микрокапсула приспособлена для взрывного высвобождения огнегасящих веществ в газообразном состоянии при нагревании до температуры 100-300°C. При этом высвобождение обеспечивается при взрывном разрушении оболочки вследствие перегрева содержащейся в ядре огнегасящей жидкости под воздействием тепла или пламени.One of the ways to implement this technical solution (example 9) is to create an extinguishing coating from a paint containing a microencapsulated extinguishing agent dispersed in it. The microcapsule is adapted for the explosive release of extinguishing agents in a gaseous state when heated to a temperature of 100-300 ° C. In this case, the release is ensured by explosive destruction of the shell due to overheating of the extinguishing fluid contained in the core under the influence of heat or flame.

Однако данное техническое решение применяется для активного пожаротушения и не предназначено для создания огнезащитного покрытия, нанесенного на поверхность горючих и негорючих материалов, в течение длительного времени. Микрокапсулированный огнегасящий агент имеет сложную структуру многослойной сферической полимерной оболочки, что значительно удорожает его изготовление.However, this technical solution is used for active fire fighting and is not intended to create a fire-retardant coating applied to the surface of combustible and non-combustible materials for a long time. Microencapsulated extinguishing agent has a complex structure of a multilayer spherical polymer shell, which greatly increases the cost of its manufacture.

При создании настоящего изобретения было учтено, что возможности создания эффективного огнезащитного покрытия на поверхности горючих и негорючих материалов далеко не исчерпаны. В частности, анализ современных теоретических представлений о механизме вспучивания и старения огнезащитных покрытий показывает, что необходимы новые подходы, решающие одновременно эти задачи с минимальными материальными затратами.When creating the present invention, it was taken into account that the possibilities of creating an effective fire retardant coating on the surface of combustible and non-combustible materials are far from exhausted. In particular, the analysis of modern theoretical ideas about the mechanism of expansion and aging of fire-retardant coatings shows that new approaches are needed that simultaneously solve these problems with minimal material costs.

Основной задачей изобретения является повышение срока службы огнезащитного вспучивающегося покрытия, нанесенного на поверхность горючих и негорючих материалов, используемых при создании деревянных и металлических конструкций, кабелей и других изделий, за счет создания огнезащитного покрытия в виде микрокапсулированного агента, заполненного вспучивающимся веществом, образующим при нагревании вспучивающееся покрытие, который наносят непосредственно на защитный (антикоррозионный) слой перед его сушкой, а также создание упрощенной конструкции оболочки микрокапсулированного агента, позволяющей эффективно использовать, например, краску или порошок, обладающих вспучивающимися свойствами, находящуюся внутри оболочки микрокапсулы, причем предлагаемое огнезащитного покрытие на поверхности должно минимизировать процесс «старения» названного покрытия.The main objective of the invention is to increase the life of a fire-retardant intumescent coating applied to the surface of combustible and non-combustible materials used to create wooden and metal structures, cables and other products by creating a fire retardant coating in the form of a microencapsulated agent filled with intumescent material, which forms intumescent when heated a coating that is applied directly to the protective (anti-corrosion) layer before drying, as well as the creation of a simplified For instructions microencapsulated shell agent, which effectively used, for example, paint or powder having intumescent properties, located within the shell microcapsules wherein the proposed flame retardant coating on the surface must minimize a process of "aging" of said coating.

Дополнительной задачей изобретения является создание нового способа разрушения оболочки микрокапсулированного агента, заключающегося в нагреве и разрушении изнутри оболочки микрокапсулы непосредственно с помощью вспучивающегося вещества, заключенного в ядре микрокапсулы.An additional objective of the invention is the creation of a new method of destruction of the shell of a microencapsulated agent, which consists in heating and breaking the inside of the shell of the microcapsule directly using an intumescent material enclosed in the core of the microcapsule.

Сущность заявляемого способа получения огнезащитного покрытия на поверхности горючих и негорючих материалов заключается в том, что, в способе, включающем подготовку поверхности, нанесение на нее первого слоя покрытия, нанесение на него второго слоя покрытия, содержащего вспучивающееся вещество, и сушку покрытия, второй слой огнезащитного покрытия наносят в виде матрицы, содержащей микрокапсулированный агент, оболочка которого заполнена вспучивающимся веществом, непосредственно на первый слой покрытия перед сушкой, а сушку покрытия производят при температуре ниже порога, при котором во вспучивающемся веществе, заключенном в ядре микрокапсулы, происходит начало самопроизвольных химических реакций и физических процессов, приводящих к вспучиванию вещества.The essence of the proposed method for producing a fire-retardant coating on the surface of combustible and non-combustible materials is that, in a method comprising preparing a surface, applying a first coating layer thereon, applying a second coating layer containing intumescent material thereon, and drying the coating, a second flame retardant layer the coatings are applied in the form of a matrix containing a microencapsulated agent, the shell of which is filled with an intumescent, directly on the first coating layer before drying, and the coating is dried by oizvodyat at a temperature below the threshold at which in the intumescent substance enclosed in the core of the microcapsules occurs beginning of spontaneous chemical reactions and physical processes leading to swelling substance.

Сущность заявляемого микрокапсулированного агента для создания огнезащитного покрытия на поверхности горючих и негорючих материалов заключается в том, что в микрокапсулированном агенте, представляющем собой микрокапсулы, оболочка которых выполнена термически разрушаемой, в обычных условиях изолирует ядро от внешней среды и заполнена огнегасящим веществом, оболочка заполнена вспучивающимся веществом, обладающим при нагревании свойствами значительного увеличения в объеме с образованием газо- и парообразных веществ, разрушающим оболочку изнутри при ее нагреве.The essence of the inventive microencapsulated agent for creating a fire retardant coating on the surface of combustible and non-combustible materials is that in a microencapsulated agent, which is a microcapsule, the shell of which is thermally degradable, isolates the core from the external environment and is filled with fire extinguishing material under normal conditions, the shell is filled with intumescent possessing during heating the properties of a significant increase in volume with the formation of gas and vapor substances, destroying both inside from when it is heated.

Сущность заявляемого способа получения микрокапсулированного агента для создания огнезащитного покрытия на поверхности горючих и негорючих материалов заключается в том, что в способе, включающем формирование микрокапсулы, содержащей однослойную сферическую полимерную термически разрушаемую оболочку, и ядро, заполненное веществом, оболочку заполняют вспучивающимся веществом, обладающим при нагревании свойствами значительного увеличения в объеме с образованием газо- и парообразных веществ, разрушающим оболочку изнутри при ее нагреве.The essence of the proposed method for producing a microencapsulated agent for creating a fire-retardant coating on the surface of combustible and non-combustible materials is that in a method including the formation of a microcapsule containing a single-layer spherical polymer thermally destructible shell, and the core filled with a substance, the shell is filled with an intumescent material having heating properties of a significant increase in volume with the formation of gas and vapor substances that destroy the shell from the inside when it is heated ve.

Сущность заявляемого способа создания огнезащитного вспучивающегося покрытия, заключающемся в том, что в способе, включающем в себя одновременный нагрев оболочки микрокапсулы и заключенного в ее ядре вещества с последующим разрушением оболочки микрокапсулы, покрытие создают за счет объемного расширения заключенного в ядре микрокапсулы вспучивающегося вещества, при его нагреве до температуры, при которой происходит начало самопроизвольных химических реакций и физических процессов, и разрушения оболочки микрокапсулы изнутри, с равномерным распределением на поверхности вспучивающегося вещества.The essence of the proposed method for creating a fire retardant intumescent coating, which consists in the fact that in a method that includes simultaneous heating of the shell of the microcapsule and the substance enclosed in its core, followed by destruction of the shell of the microcapsule, the coating is created due to the volume expansion of the intumescent material contained in the microcapsule core heating to a temperature at which the onset of spontaneous chemical reactions and physical processes occurs, and the destruction of the shell of the microcapsule from the inside, with equal measured distribution on the surface of intumescent material.

Технический эффект, реализуемый заявляемым способом получения огнезащитного покрытия на поверхности горючих и негорючих материалов, обуславливается следующим.The technical effect realized by the claimed method of obtaining a fire retardant coating on the surface of combustible and non-combustible materials is determined by the following.

Заполнение оболочки микрокапсулированного агента вспучивающимся веществом позволяет:Filling the shell of the microencapsulated agent with an intumescent material allows you to:

- заключить, например, вспучивающуюся краску в изолированное от окружающей среды замкнутое пространство, практически исключающее «старение» указанного агента;- enclose, for example, intumescent paint in an enclosed space isolated from the environment, virtually eliminating the "aging" of the specified agent;

- исключить из регламента проводимых работ контроль огнезащитных покрытий за счет отбора микрообразцов (30-50 мг) с последующей их «идентификацией» (Идентификация твердых веществ, материалов и средств огнезащиты при испытаниях на пожарную опасность. Инструкция. М.: ВНИИПО, 2004, с. 33);- to exclude the control of fire-retardant coatings from the work schedule by selecting microsamples (30-50 mg) with their subsequent “identification” (Identification of solids, materials and fire retardants in fire hazard tests. Instruction. M .: VNIIPO, 2004, p . 33);

- исключить неоднократное механическое изъятие образцов или фрагментов покрытия материалов изделия непосредственно с его поверхности, что позволяет сохранить целостность поверхности изделия.- to exclude repeated mechanical removal of samples or fragments of the coating materials of the product directly from its surface, which allows to maintain the integrity of the surface of the product.

Создание второго слоя огнезащитного покрытия в виде матрицы, содержащей микрокапсулированный агент, оболочка которого заполнена вспучивающимся веществом, непосредственно на первый слой покрытия перед сушкой, позволяет:The creation of a second layer of fire retardant coating in the form of a matrix containing a microencapsulated agent, the shell of which is filled with intumescent material, directly onto the first coating layer before drying, allows you to:

- нанести микрокапсулированный агент непосредственно на неподсохший (липкий) первый слой покрытия перед его сушкой. При этом следует отметить, что сами микрокапсулы имеет небольшую массу, поэтому удержать (зафиксировать) их на отмеченном неподсохшем (липком) первом слое покрытия в течение длительного времени за счет наблюдаемой адгезии перед его сушкой даже на наклонной или вертикальной поверхности различной конфигурации не представляет никаких проблем;- apply the microencapsulated agent directly to the unsaturated (sticky) first coating layer before drying. It should be noted that the microcapsules themselves have a small mass; therefore, keeping them (fixing) them on the marked first unsaturated (sticky) first coating layer for a long time due to the observed adhesion before drying, even on an inclined or vertical surface of various configurations, does not present any problems ;

- значительно уменьшает время создания второго слоя огнезащитного покрытия при достижении указанного технического результата.- significantly reduces the creation time of the second layer of fire-retardant coating upon reaching the specified technical result.

Осуществление сушки покрытия (после нанесения на поверхность второго слоя на первый) при температуре ниже порога, при котором во вспучивающемся веществе, заключенном в ядре микрокапсулы, происходит начало самопроизвольных химических реакций и физических процессов, приводящих к вспучиванию вещества, позволяет сохранить целостность огнезащитного покрытия в процессе его создания.The drying of the coating (after applying the second layer to the surface of the first one) at a temperature below the threshold at which spontaneous chemical reactions and physical processes leading to swelling of the substance take place in the intumescent material enclosed in the microcapsule core allows the fire retardant coating to remain intact during the process its creation.

Технический эффект, реализуемый заявляемым микрокапсулированным агентом для создания огнезащитного покрытия на поверхности горючих и негорючих материалов, обуславливается следующим.The technical effect realized by the inventive microencapsulated agent to create a fire retardant coating on the surface of combustible and non-combustible materials is determined by the following.

Заполнение оболочки веществом, обладающим при его нагревании внутри оболочки свойствами значительного увеличения в объеме с образованием газо- и парообразных веществ, позволяет осуществить вскрытие оболочки за счет объемного расширения вещества у всех микрокапсул, находящихся на поверхности второго слоя огнезащитного покрытия, при этом образование вспененного теплоизолирующего слоя основано на медленном его «растекании» в межсотовое пространство.Filling the shell with a substance which, when it is heated inside the shell, has a significant increase in volume with the formation of gas and vapor substances, allows the shell to be opened by volume expansion of the substance in all microcapsules located on the surface of the second layer of the fire retardant coating, with the formation of a foamed insulating layer based on its slow "spreading" into the intercellular space.

Технический эффект, реализуемый заявляемым способом получения микрокапсулированного агента для создания огнезащитного покрытия на поверхности горючих и негорючих материалов, обуславливается следующим:The technical effect realized by the claimed method of producing a microencapsulated agent to create a fire retardant coating on the surface of combustible and non-combustible materials is determined by the following:

- образование огнезащитного покрытия после вскрытия при нагревании оболочки микрокапсулированного агента путем равномерного распределения названного вещества на поверхности позволяет создавать такое покрытие только при возникновении пожара.- the formation of a fire-retardant coating after opening during heating the shell of the microencapsulated agent by uniform distribution of the substance on the surface allows you to create such a coating only in case of fire.

Технический эффект, реализуемый заявляемым способом создания огнезащитного вспучивающегося покрытия, обуславливается следующим.The technical effect realized by the claimed method of creating a fire retardant intumescent coating is determined by the following.

Разрушение оболочки микрокапсулы изнутри за счет объемного расширения вещества в ядре микрокапсулы сопровождается образованием огнезащитного вспучивающегося покрытия только в тех зонах нагретой поверхности, где созданы условия для запуска в ядре микрокапсулы самопроизвольных химических реакций и физических процессов.The destruction of the shell of the microcapsule from the inside due to the volume expansion of the substance in the core of the microcapsule is accompanied by the formation of a fire retardant intumescent coating only in those areas of the heated surface where conditions are created for triggering spontaneous chemical reactions and physical processes in the core of the microcapsule.

Следует отметить, что в заявляемом техническом решении процесс объемного расширения вещества при его нагревании в ядре микрокапсулы является доминирующим, а образовавшиеся газо- и парообразные вещества только интенсифицируют процесс разрушения оболочки микрокапсулированного агента, причем часть газо- и парообразных веществ используется в качестве вспенивающихся агентов (газообразователей).It should be noted that in the claimed technical solution, the process of volume expansion of the substance when it is heated in the core of the microcapsule is dominant, and the resulting gas and vapor substances only intensify the process of destruction of the shell of the microencapsulated agent, and some gas and vapor substances are used as foaming agents (blowing agents )

Образование огнезащитного покрытия после вскрытия при нагревании оболочки микрокапсулированного агента путем равномерного распределения названного вещества на поверхности позволяет создавать такое покрытие только при возникновении пожара.The formation of a fire-retardant coating after opening during heating the shell of the microencapsulated agent by uniform distribution of the substance on the surface allows you to create such a coating only in case of fire.

Признаки, приведенные в формуле изобретения, являются необходимыми и достаточными для достижения указанного технического результата, то есть являются существенными.The signs given in the claims are necessary and sufficient to achieve the specified technical result, that is, they are essential.

Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что автором изобретения не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа (для каждого независимого пункта изобретения), как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к достигаемому техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения.The analysis of the prior art, including a search by patent and scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the author of the invention did not find an analogue characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention. The definition from the list of identified analogues of the prototype (for each independent point of the invention), as the closest in the totality of the features of the analogue, allowed us to identify the set of essential distinguishing features in relation to the achieved technical result in the claimed object set forth in the claims.

Таким образом, отличительные признаки предлагаемого технического решения являются новыми и отвечают критерию «новизна».Thus, the distinguishing features of the proposed technical solution are new and meet the criterion of "novelty."

При определении соответствия отличительных признаков предлагаемого изобретения критерию «изобретательский уровень» был проанализирован уровень техники и, в частности, известные способы и устройства, относящиеся к огнезащитным покрытиям, в том числе известные огнегасящие полимерные покрытия и композиционные материалы, состоящие из полимерного связующего и микрокапсулированного пожаротушащего агента объемного действия, автоматически выделяющегося из материала при возникающем вблизи очаге пожара.In determining the compliance of the distinguishing features of the present invention with the criterion of "inventive step", the prior art and, in particular, known methods and devices related to fire retardant coatings, including known fire extinguishing polymer coatings and composite materials consisting of a polymer binder and a microencapsulated fire extinguishing agent, were analyzed volumetric action, automatically released from the material in the event of a fire near a fire.

Известно техническое решение (Патент RU №2295370, A62C 3/00, 20.03.2007), в котором использованы тонкостенные герметичных капсулы, заполненные водой, доставляемые в очаг пожара.A technical solution is known (Patent RU No. 2295370, A62C 3/00, 03/20/2007), in which thin-walled sealed capsules filled with water are used, delivered to the fire.

Капсулы выполнены с размерами ~3÷5 мм (п. 1 расчетно-теоретического обоснования указанного ранее способа тушения пожаров). Нижняя граница этого диапазона определяется из условия, чтобы капсулы могли преодолевать сопротивление восходящих газовых потоков в пожаре и не увлекались ими вверх. Верхняя граница выбирается из условия возникновения паровых взрывов капсул до их падения на поверхность расположения источников горения (земля, поверхность жидкого горючего и т.п.). При тушении более мощных пожаров или при использовании других предлагаемых способов доставки капсул верхнее значение размера капсул может быть увеличено, но при этом следует учитывать, что в результате паровых взрывов капсул с размерами значительно больше 5 мм будут образовываться слишком крупные капельки ДВ и поэтому менее эффективные для тушения. Время нагрева до парового взрыва капсул с размерами ~3÷5 мм составляет от десятых долей секунды до нескольких секунд в зависимости от мощности пожара и выбора высшей точки навесной траектории. Выбранные размеры капсул обеспечивают достаточно глубокое проникание их в зону пожара (для частицы с плотностью воды и диаметром d=4 мм даже при относительно небольшой начальной скорости u0=10 м/с длина торможения в зоне пожара составляет Lторм≈70 м).Capsules are made with sizes of ~ 3 ÷ 5 mm (p. 1 of the theoretical calculation of the previously mentioned method of extinguishing fires). The lower limit of this range is determined from the condition that the capsules can overcome the resistance of upward gas flows in a fire and not be carried away by them up. The upper boundary is selected from the condition of the occurrence of steam explosions of the capsules before they fall on the surface of the location of the combustion sources (earth, surface of liquid fuel, etc.). When extinguishing more powerful fires or when using other proposed capsule delivery methods, the upper value of the capsule size can be increased, but it should be borne in mind that, as a result of steam explosions of capsules with sizes significantly larger than 5 mm, too large droplets of DW will be formed and therefore less effective for extinguishing. The heating time for a steam explosion of capsules with sizes of ~ 3 ÷ 5 mm is from tenths of a second to several seconds, depending on the power of the fire and the choice of the highest point of the hinged path. The selected capsule sizes provide a sufficiently deep penetration into the fire zone (for a particle with a water density and diameter d = 4 mm, even with a relatively small initial velocity u 0 = 10 m / s, the drag length in the fire zone is L brake ≈70 m).

Известен огнезащитный вспучивающийся материал для защиты металлических и неметаллических изделий (Патент RU №2260029, 10.09.2005), содержащий волокнистый слой и вспучивающийся при аварийном нагревании слой. Волокнистый слой изготовлен в виде трикотажного полотна, выполненного из растягивающегося материала из неорганических нитей с температурой плавления более 1150°C, причем волокнистый слой является внешним слоем, а вспучивающийся при аварийном нагревании слой расположен между волокнистым слоем и защищаемым изделием.Known fire retardant intumescent material for the protection of metallic and nonmetallic products (Patent RU No. 2260029, 09/10/2005) containing a fibrous layer and an intumescent layer during emergency heating. The fibrous layer is made in the form of a knitted fabric made of stretchable material from inorganic filaments with a melting point of more than 1150 ° C, the fibrous layer being the outer layer and the intumescent layer during emergency heating located between the fibrous layer and the protected product.

Однако названный материал имеет более сложную конструкцию, чем заявляемое техническое решение, а сам огнезащитный вспучивающийся материал для защиты металлических и неметаллических изделий можно самостоятельно размещать на горизонтальных поверхностях. На других поверхностях, например на вертикальных, требуется дополнительная фиксация с помощью удерживающих устройств.However, the named material has a more complex structure than the claimed technical solution, and the fire retardant intumescent material for the protection of metal and nonmetallic products can be independently placed on horizontal surfaces. On other surfaces, such as vertical ones, additional fixing is required with the help of holding devices.

Известно техническое решение, представляющее собой микрокапсулированный огнегасящий агент и способ его получения, огнегасящий композиционный материал, огнегасящее покрытие из краски и огнегасящая ткань, содержащие такой агент (Патент RU №2389525, 20.05.2010). Указанный огнегасящий агент содержит микрокапсулу, содержащую размещенную внутри двухслойную сферическую полимерную оболочку, первый внутренний слой которой выполнен из полисилоксана, а второй наружный слой - из отвержденного желатина или его производного, ядро заполнено огнегасящей жидкостью.A technical solution is known, which is a microencapsulated extinguishing agent and a method for its preparation, an extinguishing composite material, an extinguishing paint coating and an extinguishing fabric containing such an agent (Patent RU No. 2389525, 05.20.2010). The specified extinguishing agent contains a microcapsule containing a bilayer spherical polymer shell placed inside, the first inner layer of which is made of polysiloxane, and the second outer layer is of cured gelatin or its derivative, the core is filled with an extinguishing liquid.

Одним из способов реализации этого технического решения является создание огнегасящего покрытия из краски (пример 9), содержащей диспергированный в ней микрокапсулированный огнегасящий агент. Следует отметить, что микрокапсулированный огнегасящий агент в виде порошка сначала смешивается с краской, а затем наносится на защищаемую поверхность с последующей сушкой.One of the ways to implement this technical solution is to create an extinguishing coating of paint (example 9) containing a microencapsulated extinguishing agent dispersed in it. It should be noted that the microencapsulated extinguishing agent in the form of a powder is first mixed with paint, and then applied to the surface to be protected, followed by drying.

В заявляемом техническом решении микрокапсулированный агент наносят непосредственно на первый слой покрытия перед его сушкой.In the claimed technical solution, the microencapsulated agent is applied directly to the first coating layer before drying.

Микрокапсула (Патент RU №2389525, 20.05.2010) приспособлена для взрывного высвобождения огнегасящих веществ в газообразном состоянии при нагревании до температуры 100-300°C. При этом высвобождение обеспечивается при взрывном разрушении оболочки вследствие перегрева содержащейся в ядре огнегасящей жидкости под воздействием тепла или пламени. Содержание огнегасящей жидкости составляет 75-95% от массы всей микрокапсулы.The microcapsule (Patent RU No. 2389525, 05.20.2010) is adapted for the explosive release of extinguishing agents in a gaseous state when heated to a temperature of 100-300 ° C. In this case, the release is ensured by explosive destruction of the shell due to overheating of the extinguishing fluid contained in the core under the influence of heat or flame. The content of extinguishing fluid is 75-95% by weight of the entire microcapsule.

Для обеспечения испарения огнегасящей жидкости под воздействием тепла или пламени огнегасящая жидкость имеет температуру кипения в диапазоне 45-160°C. Для исключения отверждения огнегасящей жидкости за счет кристаллизации при хранении при низких температурах окружающей среды и разрушения оболочки микрокапсулы вследствие резкого уменьшения объема ядра огнегасящая жидкость должна иметь точку плавления минус 40°C или ниже.To ensure evaporation of the extinguishing liquid under the influence of heat or flame, the extinguishing liquid has a boiling point in the range of 45-160 ° C. To prevent curing of the extinguishing liquid due to crystallization during storage at low ambient temperatures and the destruction of the shell of the microcapsule due to a sharp decrease in the volume of the core, the extinguishing liquid should have a melting point of minus 40 ° C or lower.

Применение взрывоподобного разрушения оболочки, заполненной, например, вспучивающейся краской, приведет к тому, что при вскрытии оболочки произойдет разбрызгивание последней или образовавшегося вспененного теплоизолирующего слоя с нарушением, в конечном счете, целостности образующегося при пожаре огнезащитного вспучивающегося покрытия.The use of explosive destruction of the shell, filled with, for example, intumescent paint, will lead to the fact that when the shell is opened, the last or formed foamed heat-insulating layer will be sprayed with a violation, ultimately, of the integrity of the fire-retardant intumescent coating formed during a fire.

Известно применение огнетушащих порошков, обладающих повышенной огнетушащей и изолирующей за счет вспучивания на нагретых поверхностях способностью (http://www.innovaterussia.ru/project/blog/current/8382. А.В. Беловошин. Огнетушащий порошок, с повышенной изолирующей способностью нагретых поверхностей). Проведенный анализ научно-технической информации в области патентования и исследований в данной области (Патент RU №2220998, 2002, МПК C09D 123/08; патент RU №2232612, 2003, МПК A62D 1/00; патент RU №223588, 2003, МПК A62D 1/00) показал наличие возможности создания огнетушащего порошка, обладающего адгезией к нагретым поверхностям, способностью вспучивания адгезионного слоя и повышенной огнетушащей способностью.It is known to use fire extinguishing powders with enhanced fire extinguishing and insulating ability due to expansion on heated surfaces (http://www.innovaterussia.ru/project/blog/current/8382. A. Belovoshin. Fire extinguishing powder, with increased insulating ability of heated surfaces). The analysis of scientific and technical information in the field of patenting and research in this field (Patent RU No. 2220998, 2002, IPC C09D 123/08; Patent RU No. 2232612, 2003, IPC A62D 1/00; Patent RU No. 223588, 2003, IPC A62D 1/00) showed the possibility of creating a fire extinguishing powder with adhesion to heated surfaces, the ability to swell the adhesive layer and increased fire extinguishing ability.

Указанное свойство огнетушащего порошка можно применить, по мнению автора изобретения, при создании огнезащитного вспучивающегося покрытия на поверхности, так как огнетушащие порошки, как правило, обладают низкой стоимостью. Однако огнетушащие порошки имеют ряд недостатков, основным из которых является их склонность к слеживанию и комкованию (А.Н. Баратов, Е.Н. Иванов. Пожаротушение на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Изд. 2-е перераб.. М., Химия, 1979, с. 111). Для устранения этих недостатков в состав огнетушащих порошков вводятся необходимые добавки, что в целом отражается на их общей стоимости.The indicated property of the extinguishing powder can be applied, according to the author of the invention, when creating a fire retardant intumescent coating on the surface, since extinguishing powders, as a rule, have a low cost. However, fire extinguishing powders have a number of disadvantages, the main of which is their tendency to caking and clumping (A.N. Baratov, E.N. Ivanov. Fire extinguishing at enterprises of the chemical and oil refining industry. Ed. 2nd revised .. M., Chemistry 1979, p. 111). To eliminate these shortcomings, the necessary additives are introduced into the composition of fire extinguishing powders, which generally affects their total cost.

Кроме этого, при создании огнезащитного вспучивающегося покрытия на наклонной или вертикальной поверхности отмеченное ранее огнетушащее средство необходимо как-то удержать (зафиксировать) на поверхности. Отсюда следует, что одним из путей устранения отмеченных недостатков является заключение огнетушащего порошка в микрокапсулу, которую затем следует зафиксировать на поверхности, например, таким образом, как изложено в заявляемом техническом решении.In addition, when creating a fireproof intumescent coating on an inclined or vertical surface, the previously mentioned extinguishing agent must somehow be held (fixed) on the surface. It follows that one of the ways to eliminate these shortcomings is the conclusion of the extinguishing powder in a microcapsule, which should then be fixed on the surface, for example, in the manner described in the claimed technical solution.

Данное свойство можно применить при создании огнезащитного вспучивающегося покрытия на поверхности, так как огнетушащие порошки, как правило, обладают низкой стоимостью. Однако огнетушащие порошки имеют ряд недостатков, основным из которых является их склонность к слеживанию и комкованию (А.Н. Баратов, Е.Н. Иванов. Пожаротушение на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Изд. 2-е перераб. М., Химия, 1979, с. 111). Для устранения этих недостатков в состав огнетушащих порошков вводятся необходимые добавки, что в целом отражается на их общей стоимости.This property can be used to create a fire retardant intumescent coating on the surface, since fire extinguishing powders, as a rule, have a low cost. However, fire extinguishing powders have a number of disadvantages, the main of which is their tendency to caking and clumping (A.N. Baratov, E.N. Ivanov. Fire extinguishing at enterprises of the chemical and oil refining industry. Publishing house. 2nd revised M., Chemistry, 1979, p. 111). To eliminate these shortcomings, the necessary additives are introduced into the composition of fire extinguishing powders, which generally affects their total cost.

Кроме этого, при создании огнезащитного вспучивающегося покрытия на наклонной или вертикальной поверхности отмеченное ранее огнетушащее средство необходимо как-то удержать (зафиксировать) на поверхности. Отсюда следует, что одним из путей устранения отмеченных недостатков является заключение огнетушащего порошка в микрокапсулу, которую затем следует зафиксировать на поверхности, например, таким образом, как изложено в заявляемом техническом решении.In addition, when creating a fireproof intumescent coating on an inclined or vertical surface, the previously mentioned extinguishing agent must somehow be held (fixed) on the surface. It follows that one of the ways to eliminate these shortcomings is the conclusion of the extinguishing powder in a microcapsule, which should then be fixed on the surface, for example, in the manner described in the claimed technical solution.

Известен огнегасящий полимерный композиционный материал (Патент RU №2161520, 10.01.2001). Действие материала основано на интенсивном выделении газообразного огнегасящего агента по достижении заданной температуры (в интервале 130-190°C в зависимости от состава композита). При повышении температуры происходят разрушение полимерной матрицы и резкий выброс в окружающую среду паров пожаротушащего вещества. Когда концентрация паров пожаротушащего агента достигает величины пороговой огнегасящей концентрации, возникшие очаги горения ликвидируются.Known extinguishing polymer composite material (Patent RU No. 2161520, 01/10/2001). The action of the material is based on the intense release of a gaseous extinguishing agent upon reaching a predetermined temperature (in the range of 130-190 ° C, depending on the composition of the composite). With an increase in temperature, the polymer matrix is destroyed and a sharp emission of extinguishing agent vapors into the environment occurs. When the vapor concentration of the fire extinguishing agent reaches the threshold extinguishing concentration, the resulting burning foci are eliminated.

Однако применение данного технического решения, фактически являющегося автоматической установкой газового пожаротушения, в заявляемом случае невозможно по следующим причинам.However, the application of this technical solution, which is actually an automatic installation of gas fire extinguishing, in the present case is impossible for the following reasons.

Разрушение полимерной матрицы в отмеченном изобретении основано на взрывоподобном принципе разрушения оболочек, в которые заключено пожаротушащее вещество.The destruction of the polymer matrix in the invention is based on the explosive principle of destruction of the shells in which the extinguishing agent is enclosed.

Само пожаротушащее вещество меняет при нагревании свое агрегатное состояние с жидкого на газообразное и не приспособлено к созданию огнезащитного покрытия на поверхности горючих и негорючих материалов.The fire extinguishing material itself changes its aggregate state from liquid to gaseous when heated and is not adapted to create a fire-retardant coating on the surface of combustible and non-combustible materials.

Анализ других технических решений показал, что известные способы и устройства не решают отмеченных ранее задачи, решаемых заявляемым техническим решением.Analysis of other technical solutions showed that the known methods and devices do not solve the previously mentioned problems, solved by the claimed technical solution.

Осуществление технического решения, заложенного в получении огнезащитного покрытия на поверхности горючих и негорючих материалов, микрокапсулированном агенте для создания огнезащитного покрытия на поверхности названных материалов, способе его получения и способе создания огнезащитного вспучивающегося покрытия, может быть реализовано следующим образом.The implementation of the technical solution inherent in obtaining a fire-retardant coating on the surface of combustible and non-combustible materials, a microencapsulated agent for creating a fire-retardant coating on the surface of these materials, the method for its preparation and the method for creating a fire-retardant intumescent coating can be implemented as follows.

При реализации заявляемого технического решения необходимо учитывать следующие сведения.When implementing the proposed technical solution, the following information must be considered.

Известен огнегасящий полимерный композиционный материал (ОГПКМ) (Реактивный композиционный материал для систем подавления возгораний. Российское атомное сообщество.mht; Патент RU №2161520, 10.01.2001).Known extinguishing polymer composite material (OGPKM) (Reactive composite material for fire suppression systems. Russian Atomic community.mht; Patent RU No. 2161520, 01/10/2001).

Материал является не только пассивным трудно сгораемым, но и реактивным, который реагирует на повышение температуры или огневое воздействие немедленным (без инерционным) выбросом в окружающую среду мощного газифицированного огнегасителя (ОГ), что приводит к быстрому (обычно за несколько десятков секунд) подавлению возгорания.The material is not only passive, difficult to combust, but also reactive, which responds to temperature increase or fire exposure by immediately (without inertial) release of a powerful gasified fire extinguisher (OG) into the environment, which leads to rapid (usually several tens of seconds) suppression of fire.

ОГПКМ представляет собой полимерную матрицу, наполненную микрокапсулами, содержащими жидкий высокоэффективный ОГ. Диаметр микрокапсул обычно составляет 150-300 мкм, содержание в них ОГ - 94-96 мас.%. Наличие оболочек микрокапсул обеспечивает возможность перегрева жидкого ОГ на 70-100°C выше температуры кипения, после чего происходит взрывоподобное разрушение оболочки, газификация и активный выброс ОГ в окружающее пространство. Регулированием состава матрицы и ОГ можно управлять температурой активной реакции ОГПКМ на внешнее воздействие в диапазоне температур от 160°C до 230°C.OGPKM is a polymer matrix filled with microcapsules containing liquid high-performance exhaust gas. The diameter of the microcapsules is usually 150-300 microns, the content of the exhaust gas in them is 94-96 wt.%. The presence of microcapsule shells makes it possible to overheat liquid exhaust gas 70-100 ° C above the boiling point, after which explosive-like destruction of the shell occurs, gasification, and active exhaust of the exhaust gas into the surrounding space. By controlling the composition of the matrix and the exhaust gas, one can control the temperature of the active reaction of the OGPKM to external influence in the temperature range from 160 ° C to 230 ° C.

Только при синхронизации процесса взрывного разрушения микрокапсул, сопровождающегося интенсивным выбросом паров пожаротушащего агента, и его достаточности для разрушения полимерной матрицы при повышении температуры за счет огневого воздействия (непосредственно или дистанционно), может быть достигнут эффект мощного выброса пожаротушащего агента в окружающую среду и соответственно подавление возникшего процесса горения. Если, в условиях огневого воздействия на ОГПКМ, полимерная матрица расплавится (например, в случае полиэтилена, полипропилена и других термопластичных полимеров), то будет потерян эффект "взрывного" разрушения материала и единовременного выброса паров пожаротушащего агента в зону пожара, а это неизбежно приведет к потере эффективности тушения. Если матрица слишком термостойка, несмотря на развивающуюся высокую температуру при воздействии огня, она (матрица) длительное время будет препятствовать интенсивному выбросу пожаротушащего агента и пожар успеет настолько развиться, что суммарное количество огнетушащего вещества окажется недостаточным для эффективного тушения.Only when synchronizing the process of explosive destruction of microcapsules, accompanied by an intensive release of vapors of a fire extinguishing agent, and its sufficiency for the destruction of the polymer matrix with increasing temperature due to fire exposure (directly or remotely), can the effect of a powerful release of a fire extinguishing agent into the environment and, accordingly, the suppression of the resulting combustion process. If, under the conditions of fire exposure to OGPKM, the polymer matrix melts (for example, in the case of polyethylene, polypropylene and other thermoplastic polymers), then the effect of "explosive" destruction of the material and the simultaneous release of the vapor of the fire extinguishing agent into the fire zone will be lost, and this will inevitably lead to loss of extinguishing efficiency. If the matrix is too heat-resistant, despite the developing high temperature when exposed to fire, it (the matrix) will prevent the intensive release of the extinguishing agent for a long time and the fire will have time to develop so much that the total amount of the extinguishing agent will be insufficient to extinguish it.

Отсюда можно сделать вывод, что создаваемая матрица способствует доминированию процессу гашению огня за счет взрывоподобного разрушения оболочки.From this we can conclude that the created matrix contributes to the dominance of the process of extinguishing fire due to explosive destruction of the shell.

В заявляемом техническом решении создаваемое огнезащитное покрытие способствует в соответствии с поставленными задачами доминированию процесса создания огнезащитного покрытия, а образовавшиеся при нагревании вспучивающегося вещества газо- и парообразные вещества только интенсифицируют процесс разрушения оболочки микрокапсулированного агента, причем часть газо- и парообразных веществ используется в качестве вспенивающихся агентов (газообразователей).In the claimed technical solution, the fire-retardant coating created contributes, in accordance with the objectives, to the dominance of the process of creating a fire-retardant coating, and gas and vapor substances formed when the intumescent material is heated only intensify the process of destruction of the shell of the microencapsulated agent, and some gas and vapor substances are used as foaming agents (gas blowing agents).

Описание заявляемого огнезащитного покрытия представлено в примере ее создания на плоской защищаемой поверхности, приведенном далее.A description of the inventive fire retardant coating is presented in the example of its creation on a flat protected surface, given below.

Известно техническое решение (Патент RU №2295370 С2, А62С 3/00, 20.03.2007 (D2)), в котором использованы тонкостенные герметичные капсулы, заполненные водой, доставляемые в очаг пожара.A technical solution is known (Patent RU No. 2295370 C2, A62C 3/00, 03.20.2007 (D2)), in which thin-walled sealed capsules filled with water are used, delivered to the fire.

Капсулы выполнены с размерами ~3÷5 мм (п. 1 расчетно-теоретического обоснования указанного ранее способа тушения пожаров). Нижняя граница этого диапазона определяется из условия, чтобы капсулы могли преодолевать сопротивление восходящих газовых потоков в пожаре и не увлекались ими вверх. Верхняя граница выбирается из условия возникновения паровых взрывов капсул до их падения на поверхность расположения источников горения (земля, поверхность жидкого горючего и т.п.). При тушении более мощных пожаров или при использовании других предлагаемых способов доставки капсул верхнее значение размера капсул может быть увеличено, но при этом следует учитывать, что в результате паровых взрывов капсул с размерами значительно больше 5 мм будут образовываться слишком крупные капельки ДВ и поэтому менее эффективные для тушения. Время нагрева до парового взрыва капсул с размерами ~3÷5 мм составляет от десятых долей секунды до нескольких секунд в зависимости от мощности пожара и выбора высшей точки навесной траектории. Выбранные размеры капсул обеспечивают достаточно глубокое проникание их в зону пожара (для частицы с плотностью воды и диаметром d=4 мм даже при относительно небольшой начальной скорости u0=10 м/с длина торможения в зоне пожара составляет Lторм≈70 м).Capsules are made with sizes of ~ 3 ÷ 5 mm (p. 1 of the theoretical calculation of the previously mentioned method of extinguishing fires). The lower limit of this range is determined from the condition that the capsules can overcome the resistance of upward gas flows in a fire and not be carried away by them up. The upper boundary is selected from the condition of the occurrence of steam explosions of the capsules before they fall on the surface of the location of the combustion sources (earth, surface of liquid fuel, etc.). When extinguishing more powerful fires or when using other proposed capsule delivery methods, the upper value of the capsule size can be increased, but it should be borne in mind that, as a result of steam explosions of capsules with sizes significantly larger than 5 mm, too large droplets of DW will be formed and therefore less effective for extinguishing. The heating time for a steam explosion of capsules with sizes of ~ 3 ÷ 5 mm is from tenths of a second to several seconds, depending on the power of the fire and the choice of the highest point of the hinged path. The selected capsule sizes provide a sufficiently deep penetration into the fire zone (for a particle with a water density and diameter d = 4 mm, even with a relatively small initial velocity u 0 = 10 m / s, the drag length in the fire zone is L brake ≈70 m).

Однако указанные капсулы не относятся к микрокапсулированному агенту по следующим причинам.However, these capsules do not belong to the microencapsulated agent for the following reasons.

Известно (Давыдов А.Б. Микрокапсулирование / А.Б. Давыдов, В.Д. Солодовник // Энциклопедия полимеров; Ред. коллегия: В.А. Кабанов (глав. ред.) [и др.]. - Т. 2.: Л-И. - М.: Советская энциклопедия, 1974. - С. 247-258. Солодовник В.Д. Микрокапсулирование. - М.: Химия, 1980. - 216 с.), что микрокапсулирование - это процесс заключения мелких частиц вещества в тонкую оболочку пленкообразующего материала. В результате микрокапсулирования получают продукт в виде отдельных микрокапсул размером от долей микрона до сотен микрон. Капсулируемое вещество, называемое содержимым микрокапсул, активным или основным веществом, образует ядро микрокапсул, а капсулирующий материал составляет материал оболочек. Оболочки выполняют функцию разобщения частиц одного или нескольких веществ друг от друга и от внешней среды до момента использования.It is known (Davydov A.B. Microcapsulation / A.B. Davydov, V.D. Solodovnik // Encyclopedia of Polymers; Ed. Collegium: V.A. Kabanov (ed.) [Et al.]. - T. 2 .: LI. - M .: Soviet Encyclopedia, 1974. - S. 247-258. Solodovnik VD Microencapsulation. - M.: Chemistry, 1980. - 216 p.) That microencapsulation is the process of concluding small particles of matter into a thin shell of a film-forming material. As a result of microencapsulation, the product is obtained in the form of individual microcapsules ranging in size from fractions of a micron to hundreds of microns. The encapsulated substance, called the contents of the microcapsules, the active or basic substance, forms the core of the microcapsules, and the encapsulating material makes up the material of the shells. Shells perform the function of separating particles of one or more substances from each other and from the external environment until use.

Основной компонент микрокапсул - капсулируемое вещество - может находиться в любом агрегатном состоянии - жидком, твердом или газообразном (Айсина Р.Б., Казанская Н.Ф. Микрокапсулирование // Итоги науки и техники. Сер. Биотехнология. - Т. 6. - М.: Наука, 1986. - С. 6-52). Существующие методы обеспечивают возможность микрокапсулирования как лиофильных, так лиофобных материалов.The main component of microcapsules - the encapsulated substance - can be in any aggregate state - liquid, solid or gaseous (Aisina RB, Kazanskaya NF Microencapsulation // Results of science and technology. Ser. Biotechnology. - T. 6. - M .: Science, 1986. - S. 6-52). Existing methods provide the possibility of microencapsulation of both lyophilic and lyophobic materials.

К настоящему времени осуществлено микрокапсулирование металлов, различных химических веществ (гидридов, солей кислот, оснований, многих классов органических соединений - как мономерных, так и высокомолекулярных), представляющих собой катализаторы, стабилизаторы, пластификаторы, масла, жидкое и твердое топливо, растворители, красители, инсектициды, пестициды, удобрения, лекарственные препараты, ароматизирующие вещества, пищевые добавки и волокна, а также ферментов и микроорганизмов. В состав содержимого микрокапсул может входить инертный наполнитель, являющийся средой, в которой диспергировалось вещество в процессе микрокапсулирования, или необходимый для последующего функционирования активного вещества.To date, microencapsulation of metals, various chemicals (hydrides, acid salts, bases, many classes of organic compounds, both monomeric and high molecular weight), which are catalysts, stabilizers, plasticizers, oils, liquid and solid fuels, solvents, dyes, insecticides, pesticides, fertilizers, drugs, flavorings, food additives and fibers, as well as enzymes and microorganisms. The contents of the microcapsules may include an inert filler, which is the medium in which the substance was dispersed during microencapsulation, or necessary for the subsequent functioning of the active substance.

Следует отметить, что в изобретении (Патент RU №2295370 С2, А62С 3/00, 20.03.2007 (D2)) оболочка капсулы заполнена огнетушащим веществом, обладающим при нагревании внутри оболочки свойствами значительного увеличения в объеме с образованием газо- и парообразных веществ, в обычных условиях изолированным от внешней среды, причем оболочка выполнена термически разрушаемой.It should be noted that in the invention (Patent RU No. 2295370 C2, A62C 3/00, 03.20.2007 (D2)), the capsule shell is filled with a fire extinguishing agent, which, when heated inside the shell, has a significant increase in volume with the formation of gas and vapor substances, in normal conditions isolated from the external environment, and the shell is made thermally destructible.

Согласно формуле указанного изобретения оболочка капсулы заполнена водой, которая, как известно (chemport.ru>Электронный справочник>data164.shtml) обладает одним из самых низких коэффициентов объемного расширения из приведенных данных в электронном справочнике.According to the formula of the invention, the capsule shell is filled with water, which, as you know (chemport.ru> Electronic Reference> data164.shtml), has one of the lowest volume expansion coefficients from the data given in the electronic reference.

Так, например, в этом источнике информации указано, что для воды коэффициент объемного расширения β=21·105, а для бромистого этила, являющегося одним из эффективных огнетушащих средств, - β=140·105.So, for example, in this source of information it is indicated that for water the coefficient of volume expansion β = 21 · 10 5 , and for ethyl bromide, which is one of the effective fire extinguishing agents, β = 140 · 10 5 .

Отсюда следует, что доминирующим процессом при разрушении оболочки капсулы (Патент RU №2295370С2, А62С 3/00, 20.03.2007 (D2)) является паровой взрыв за счет частичного перевода воды в пар, а размеры капсул выбирают из расчета возникновения паровых взрывов капсул при их движении в очаге подавляемого пожара (см. формулу изобретения).It follows that the dominant process in the destruction of the capsule shell (Patent RU No. 2295370С2, А62С 3/00, 03.20.2007 (D2)) is a steam explosion due to the partial conversion of water into steam, and the size of the capsules is selected based on the occurrence of steam explosions of the capsules at their movement in the center of the suppressed fire (see the claims).

Известно, что термическое разрушение - это процесс, идущий во времени (http://gendocs.ru/Лекции - Экспертные исследования причин разрушения материалов). Действие повторных термических напряжений лишь в относительно редких случаях имеет самостоятельное значение. Чаще термоциклирование накладывается с длительным статическим, динамическим или другим видом нагружения и сопровождается комплексом явлений, проходящих в материалах при высоких температурах - окислением, старением, рекристаллизацией, ползучестью и др.It is known that thermal destruction is a process that goes in time (http://gendocs.ru/ Lectures - Expert studies of the causes of destruction of materials). The action of repeated thermal stresses only in relatively rare cases has independent significance. More often, thermal cycling is superimposed with a long static, dynamic or other type of loading and is accompanied by a complex of phenomena that occur in materials at high temperatures - oxidation, aging, recrystallization, creep, etc.

Картина термической усталости осложняется тем, что для характеристики данного разрушения является существенным не только число циклов, уровень max и min температуры цикла, но и длительность нагружения. Последний фактор имеет тем больше значение, чем выше температура цикла. Количество трещин от термоусталости резко возрастает с увеличением времени эксплуатации.The picture of thermal fatigue is complicated by the fact that not only the number of cycles, the level max and min of the temperature of the cycle, but also the duration of loading are essential for the characterization of this fracture. The last factor is all the more important, the higher the cycle temperature. The number of cracks from thermal fatigue increases sharply with increasing operating time.

Согласно п. 2 расчетно-теоретического обоснования отмеченного ранее способа тушения пожаров приведена оценка динамики роста давления при паровом взрыве капсул. Показано, что длительность увеличения давления от 1 атм до ~100 атм не превышает сотых долей секунды. То есть паровой взрыв капсул происходит практически мгновенно по сравнению с ее нагревом.According to paragraph 2 of the theoretical calculation of the previously mentioned method of extinguishing fires, an assessment of the dynamics of pressure growth during a steam explosion of capsules is given. It is shown that the duration of pressure increase from 1 atm to ~ 100 atm does not exceed hundredths of a second. That is, the steam explosion of the capsules occurs almost instantly in comparison with its heating.

Поэтому можно сделать вывод, что процесс термического разрушения оболочки капсулы оказывает в данном случае незначительное влияние (по сравнению с возникающим паровым взрывом капсул) на само разрушение оболочки в целом.Therefore, we can conclude that the process of thermal destruction of the shell of the capsule in this case has a slight effect (compared with the resulting steam explosion of the capsules) on the destruction of the shell as a whole.

Следует отметить, что способ тушения пожара (Патент RU №2295370 С2, А62С 3/00, 20.03.2007 (D2)) основан на диспергировании содержащейся в капсулах воды, которое осуществляется за счет тепловой энергии пожара, а следовательно, основным назначением отмеченных капсул является тушение различных пожаров как на открытой местности, так и в помещениях.It should be noted that the fire extinguishing method (Patent RU No. 2295370 C2, A62C 3/00, 03.20.2007 (D2)) is based on the dispersion of the water contained in the capsules, which is carried out due to the thermal energy of the fire, and therefore, the main purpose of these capsules is extinguishing various fires both in open areas and indoors.

В заявляемом техническом решении основной задачей является создание огнезащитного покрытия на поверхности горючих и негорючих материалов в виде микрокапсулированного агента, заполненного веществом, образующим при нагревании вспучивающееся покрытие, а способ разрушения оболочки основан на принципе объемного расширения вещества, заключенного в оболочку. Причем при образовании огнезащитного покрытия на названной поверхности доминирует процесс образования вспененного теплоизолирующего слоя, а не процесс создания газо- и парообразных веществ, которые идут как на образование вспененного теплоизолирующего слоя, так и на разрушение изнутри оболочки микрокапсулы совместно расширяющимся в объеме веществом.In the claimed technical solution, the main task is to create a fire retardant coating on the surface of combustible and non-combustible materials in the form of a microencapsulated agent filled with a substance that forms an intumescent coating when heated, and the method of destruction of the shell is based on the principle of volume expansion of the substance enclosed in the shell. Moreover, when a fire-retardant coating is formed on the said surface, the process of formation of a foamed heat-insulating layer dominates, and not the process of creating gas and vapor substances, which go both to the formation of a foamed heat-insulating layer and to the destruction of the microcapsule by a jointly expanding substance from the inside.

Известно техническое решение (Патент RU №2469761, 20.12.2012, A62D 1/00), включающее формирование микрокапсулы, содержащей однослойную сферическую полимерную оболочку и ядро, заполненное веществом. Однако в этом изобретении также формируют оболочку, обладающую способностью взрывоподобного разрушения, а саму оболочку заполняют веществом в виде огнегасящей жидкости, которая легко газифицируется при нагревании в диапазоне температур 90-270°C, что явно способствует взрывоподобному разрушению оболочки.A technical solution is known (Patent RU No. 2469761, 12.20.2012, A62D 1/00), including the formation of a microcapsule containing a single-layer spherical polymer shell and a core filled with a substance. However, in this invention, a shell having explosive destruction ability is also formed, and the shell itself is filled with a substance in the form of a fire extinguishing liquid, which is easily gasified by heating in the temperature range of 90-270 ° C, which clearly contributes to the explosive destruction of the shell.

В приведенном примере 12, отмеченного ранее технического решения, показано получение огнегасящего материала 36,4 г жидкой неотвержденной эпоксидной смолы смешивали с 3,6 г полиэтиленполиамина в качестве отвердителя и 40,0 г микрокапсулированного огнегасящего агента согласно изобретению в виде порошка, содержащего микрокапсулы, описанные в Примере 1. Получившуюся пасту помещали в алюминиевый поддон (200 мм × 200 мм × 200 мм) с покрытием из антиадгезионного силиконового агента и выдерживали при 20-25°C в течение 48 часов для отверждения.In the above example 12, the previously noted technical solution, shows the preparation of extinguishing material 36.4 g of liquid uncured epoxy resin were mixed with 3.6 g of polyethylene polyamine as a hardener and 40.0 g of the microencapsulated extinguishing agent according to the invention in the form of a powder containing the microcapsules described in Example 1. The resulting paste was placed in an aluminum pan (200 mm × 200 mm × 200 mm) coated with a release agent silicone and kept at 20-25 ° C for 48 hours for curing.

Полученную пластину огнегасящего материала располагали на внутренней стенке такого же экспериментального бокса, который использовали в Примере 11, с налитым в него дизельным топливом и дизельное топливо поджигали. Под воздействием пламени микрокапсулы были разрушены, и огонь был потушен через 1-2 секунды. Пластина сохранилась, на поверхности видны «кратеры» размером с микрокапсулу, образовавшиеся после их разрушения в поверхностном слое.The obtained extinguishing material plate was placed on the inner wall of the same experimental box used in Example 11, with diesel fuel poured into it and diesel fuel was set on fire. Under the influence of the flame, the microcapsules were destroyed, and the fire was extinguished after 1-2 seconds. The plate was preserved, “craters” the size of a microcapsule formed after their destruction in the surface layer are visible on the surface.

В заявляемом изобретении предусмотрено формирование вспененного теплоизолирующего слоя, равномерно распределенного на поверхности над первым слоем покрытия увеличившимся в объеме веществом. То есть конструкция создаваемого защитного покрытия должна обеспечивать целостность всего защитного слоя при пожаре.The claimed invention provides for the formation of a foamed insulating layer uniformly distributed on the surface above the first coating layer with a substance that has increased in volume. That is, the design of the protective coating being created should ensure the integrity of the entire protective layer in case of fire.

Известен пример (http://www.innovaterussia.ru/project/blog/current/8382. А.В. Беловошин. Огнетушащий порошок, с повышенной изолирующей способностью нагретых поверхностей) использования (кроме вспучивающейся краски) огнетушащих порошков, обладающих повышенной огнетушащей и изолирующей за счет вспучивания на нагретых поверхностях способностью.A well-known example (http://www.innovaterussia.ru/project/blog/current/8382. AV Belovoshin. Fire extinguishing powder, with increased insulating ability of heated surfaces) use (except intumescent paint) fire extinguishing powders with high fire extinguishing and insulating ability due to swelling on heated surfaces.

В работе (Давыдов А.Б. Микрокапсулирование / А.Б. Давыдов, В.Д. Солодовник // Энциклопедия полимеров; Ред. коллегия: В.А. Кабанов (глав. ред.) [и др.]. - Т. 2.: Л-И. - М.: Советская энциклопедия, 1974. - С. 247-258. Солодовник В.Д. Микрокапсулирование. - М.: Химия, 1980. - 216 с. ) отмечено, что микрокапсулирование - это процесс заключения мелких частиц вещества в тонкую оболочку пленкообразующего материала. В результате микрокапсулирования получают продукт в виде отдельных микрокапсул размером от долей микрона до сотен микрон. Капсулируемое вещество, называемое содержимым микрокапсул, активным или основным веществом, образует ядро микрокапсул, а капсулирующий материал составляет материал оболочек. Оболочки выполняют функцию разобщения частиц одного или нескольких веществ друг от друга и от внешней среды до момента использования.In the work (Davydov A.B. Microcapsulation / A.B. Davydov, V.D. Solodovnik // Encyclopedia of Polymers; Ed. Collegium: V.A. Kabanov (ed.) [Et al.]. - T. 2 .: LI. - M .: Soviet Encyclopedia, 1974. - S. 247-258. Solodovnik VD Microencapsulation. - Moscow: Chemistry, 1980. - 216 p.) It is noted that microencapsulation is a process enclosing small particles of a substance in a thin shell of a film-forming material. As a result of microencapsulation, the product is obtained in the form of individual microcapsules ranging in size from fractions of a micron to hundreds of microns. The encapsulated substance, called the contents of the microcapsules, the active or basic substance, forms the core of the microcapsules, and the encapsulating material makes up the material of the shells. Shells perform the function of separating particles of one or more substances from each other and from the external environment until use.

Известно (http://ru.wilkipedia.orl). что основной компонент микрокапсул - капсулируемое вещество - может находиться в любом агрегатном состоянии - жидком, твердом или газообразном.It is known (http: //ru.wilkipedia.orl). that the main component of microcapsules - the encapsulated substance - can be in any state of aggregation - liquid, solid or gaseous.

Известно (http://allencvdopedia.ru/47168) применение порошков в медицине. К микрокапсулированию прибегают для сохранения порошкообразных продуктов от слеживания, воздействия на них влаги, атмосферного кислорода, для предохранения химически активных соединений от преждевременного взаимодействия, для безопасного хранения и использования агрессивных и ядовитых веществ.It is known (http://allencvdopedia.ru/47168) the use of powders in medicine. Microencapsulation is used to preserve powdered products from caking, exposure to moisture, atmospheric oxygen, to protect chemically active compounds from premature interaction, to safely store and use aggressive and toxic substances.

Поэтому заключить в оболочку огнетушащий порошок, обладающий повышенной огнетушащей и изолирующей за счет вспучивания на нагретых поверхностях способностью, технически реализуемо на сегодняшний день развития техники.Therefore, to enclose a fire extinguishing powder in a shell, which has an increased fire extinguishing and insulating ability due to expansion on heated surfaces, is technically feasible today in the development of technology.

Известны (Огнезащита конструкций, огнезащитные материалы и покрытие, огнезащитные составы и краска. html) составы, вещества и материалы для огнезащиты материалов, конструкций и изделий.Known (fire protection of structures, flame retardant materials and coatings, flame retardants and paint. Html) compounds, substances and materials for fire protection of materials, structures and products.

Термины и определения в области огнезащиты, классификация и общие требования к огнезащитным составам и веществам, использованные в разделе 2.1 настоящего выпуска каталога справочника, соответствуют проекту НПБ "Огнезащитные составы и вещества. Термины и определения. Классификация. Общие требования", разработанному и подготовленному к утверждению ВНИИПО. Основные термины и определения приведены ниже.Terms and definitions in the field of fire protection, classification and general requirements for flame retardants and substances used in section 2.1 of this issue of the directory of the directory correspond to the draft NPB "Fire retardant compositions and substances. Terms and definitions. Classification. General requirements", developed and prepared for approval VNIIPO. Key terms and definitions are given below.

Огнезащитный состав (вещество) (ОЗСВ) - состав, вещество (смесь веществ) или материал, обладающие требуемой огнезащитной эффективностью и специально предназначенные для огнезащитной обработки различных объектов.Fire-retardant composition (substance) (OZSV) - composition, substance (mixture of substances) or material with the required fire-retardant efficiency and specially designed for flame retardant treatment of various objects.

Объект огнезащиты - материал, вещество, конструкция или изделие, подвергаемые обработке ОЗСВ с целью снижения их пожарной опасности или увеличения устойчивости к воздействию опасных факторов пожара.Fire protection object - a material, substance, structure or product subjected to treatment of hazardous pollutants in order to reduce their fire hazard or increase their resistance to the effects of dangerous fire factors.

Огнезащитная обработка - нанесение ОЗСВ на поверхность (поверхностная пропитка, окраска, обмазка и т.д.) и(или) введение в объем объекта огнезащиты.Fire-retardant treatment - the application of OZVS on the surface (surface treatment, painting, coating, etc.) and (or) the introduction of fire protection into the volume of the object.

Огнезащитное покрытие - полученный в результате огнезащитной обработки слой на поверхности объекта огнезащиты.Fire retardant coating - a layer obtained as a result of fire retardant treatment on the surface of the fire protection object.

Огнезащитная эффективность - качественный или количественный показатель, характеризующий свойство ОЗСВ снижать пожарную опасность объектов огнезащиты до требуемого уровня согласно действующей нормативной документации или обеспечивать требуемую нормативную устойчивость их к воздействию опасных факторов пожара.Fire-retardant efficiency is a qualitative or quantitative indicator characterizing the property of an HSE to reduce the fire hazard of fire protection objects to the required level according to current regulatory documentation or to provide their required regulatory resistance to the effects of dangerous fire factors.

В зависимости от вида материала объекта огнезащиты ОЗСВ подразделяются на предназначенные для:Depending on the type of material of the fire protection object, OZVS are divided into those intended for:

- древесины и материалов на ее основе;- wood and materials based on it;

- металла;- metal;

- тканей, нетканых материалов и ковровых покрытий;- fabrics, nonwovens and carpets;

- оболочек электрокабелей;- sheaths of electrical cables;

- полимерных и других материалов.- polymer and other materials.

В зависимости от условий эксплуатации ОЗСВ подразделяются на предназначенные для:Depending on the operating conditions, the OZVS are divided into those intended for:

- сухих отапливаемых помещений;- dry heated rooms;

- условий повышенной влажности;- conditions of high humidity;

- атмосферных условий;- atmospheric conditions;

- специальных условий.- special conditions.

По способу огнезащитной обработки ОЗСВ подразделяются на:According to the method of flame retardant treatment, OZVS are divided into:

- пропиточные составы и антипирены;- impregnating compounds and flame retardants;

- покрытия;- coatings;

- комбинированные.- combined.

ОЗСВ по виду огнезащитного покрытия подразделяются на:OZVV by type of fire retardant coating are divided into:

- краски и лаки;- paints and varnishes;

- обмазки;- coatings;

- пропиточные составы и антипирены.- impregnating compounds and flame retardants.

Известно (Огнезащита строительных металлических конструкций. Оценка эффективности. - Журнал F+S.mht), что создание огнезащитных вспучивающихся покрытий требует фундаментальных знаний в области пожарной безопасности (пожароопасных свойств веществ и материалов, поведения строительных конструкций при высокотемпературном воздействии), химии полимерных материалов, теплофизики и особенностей тепломассопереноса материалов в условиях повышенных температур.It is known (Fire protection of building metal structures. Efficiency assessment. - Magazine F + S.mht) that the creation of fire-retardant intumescent coatings requires fundamental knowledge in the field of fire safety (fire hazard properties of substances and materials, the behavior of building structures under high temperature exposure), the chemistry of polymeric materials, Thermophysics and heat and mass transfer of materials at elevated temperatures.

Кроме этого, можно дополнительно привести широко известные сведения, подтверждающие возможность получения указанного технического эффекта при использовании любого вещества, образующего при нагревании вспучивающееся покрытие.In addition, it is possible to additionally provide widely known information confirming the possibility of obtaining the specified technical effect when using any substance that forms an intumescent coating when heated.

Известно (Диссертация С.Я. Ямщиковой. Повышение огнезащитной способности вспучивающихся покрытий для объектов нефтегазовой отрасли; Диссертации в Техносфере: http://tekhnosfera.com/povyshenie-ognezaschitnoy-sposobnosti-vspuchivayuschihsya-pokrytiy-dlya-obektov-neftegazovoy-otrasli#ixzz3ZSAGB4Cn), что в современной практике строительства нефтегазовых объектов широкое распространение получили металлические конструкции, обладающие высокой прочностью, относительной легкостью, долговечностью. Однако под воздействием высоких температур при пожаре они деформируются, теряют устойчивость, несущую способность. Поэтому огнезащита металлических конструкций является одной из актуальных проблем повышения огнестойкости зданий и сооружений. При защите стальной конструкции вспучивающимся (интумесцентным) покрытием ее предел огнестойкости может составить от 0,5 до 2,5 часов. Для этих целей в настоящее время применяются краски, лаки, мастики и другие материалы, которые постепенно вытесняют громоздкую конструкционную защиту. Явление вспучивания, или интумесценции, на поверхности в процессе горения происходит под действием одновременного вспенивания и карбонизации горящей полимерной системы. Такие покрытия в последнее время находят широкое применение в нефтегазовой, нефтехимической и химической промышленности.It is known (Thesis by S.Ya. Yamshchikova. Increasing the fire-retardant ability of intumescent coatings for oil and gas industry objects; Theses in the Technosphere: http://tekhnosfera.com/povyshenie-ognezaschitnoy-sposobnosti-vspuchivayuschihsya-pokrytiy-dlya-obektov-nefteaziyovsnefteaziovsneftegov ) that in modern practice of building oil and gas facilities, metal structures with high strength, relative lightness, and durability have become widespread. However, under the influence of high temperatures during a fire, they are deformed, lose stability, bearing capacity. Therefore, fire protection of metal structures is one of the urgent problems of increasing the fire resistance of buildings and structures. When protecting a steel structure with an intumescent (intumescent) coating, its fire resistance can range from 0.5 to 2.5 hours. For these purposes, paints, varnishes, mastics and other materials are currently used, which gradually displace cumbersome structural protection. The phenomenon of expansion, or intumescence, on the surface during combustion occurs under the action of simultaneous foaming and carbonization of the burning polymer system. Such coatings have recently been widely used in the oil and gas, petrochemical and chemical industries.

Согласно ГОСТ Р 12.3.047-98 Ф.4.3.2, гарантийный срок эксплуатации покрытия, нанесенного на конструкцию, должен быть равен расчетному сроку эксплуатации оборудования (до капитального ремонта), но не менее 10 лет, при этом гарантийный срок подтверждается методом ускоренных климатических испытаний по ГОСТ 9.401-91.According to GOST R 12.3.047-98 F.4.3.2, the warranty period of the coating applied to the structure must be equal to the estimated life of the equipment (before overhaul), but not less than 10 years, while the warranty period is confirmed by accelerated climate tests in accordance with GOST 9.401-91.

Раскрытие признака «любого вещества, обладающего при нагревании свойствами значительного увеличения в объеме с образованием газо- и парообразных веществ» можно обосновать следующими общеизвестными сведениями из уровня техники.The disclosure of the sign “any substance possessing when heated the properties of a significant increase in volume with the formation of gas and vapor substances” can be justified by the following well-known information from the prior art.

В работе (И.Г. Романенков, Ф.А. Левитес. Огнезащита строительных конструкций. М.: Стройиздат, 1991, с. 216-247) приведены примеры создания вспучивающихся красок на минеральных и органических связующих для создания огнезащитного покрытия на поверхности горючих и негорючих материалов.The work (I. G. Romanenkov, F. A. Levites. Fire protection of building structures. M: Stroyizdat, 1991, pp. 216-247) provides examples of the creation of intumescent paints on mineral and organic binders to create a fire retardant coating on the surface of combustible and non-combustible materials.

Известно (огнезащита металлоконструкций.htm), что современные огнезащитные составы наносятся на защищаемую поверхность слоем толщиной до 2 мм. Под воздействием высоких температур увеличиваются в объеме до 70 раз и обладают огнезащитной эффективностью до 90 минут. Как показывает практика, нанесение огнезащитных вспучивающихся красок, слоем более 2 мм нецелесообразно, потому что при толщине более 2 мм слой огнезащитной краски прогревается и вспучивается неравномерно. Это приводит к неоднородности возникающего защитного слоя, снижению его прочности и приводит к тому, что огнезащитный слой осыпается.It is known (fire protection of metal structures. Htm) that modern flame retardants are applied to the surface to be protected with a thickness of up to 2 mm. Under the influence of high temperatures increase in volume up to 70 times and have fire retardant efficiency up to 90 minutes. As practice shows, the application of fire-retardant intumescent paints with a layer of more than 2 mm is impractical, because with a thickness of more than 2 mm the layer of fire-retardant paint warms up and swells unevenly. This leads to heterogeneity of the resulting protective layer, a decrease in its strength and leads to the fact that the fire retardant layer is crumbled.

Раскрытие сведений, подтверждающих достижение указанного технического результата независимо от вида и материала первого слоя можно обосновать следующими общеизвестными сведениями из описания заявки и уровня техники.The disclosure of information confirming the achievement of the specified technical result regardless of the type and material of the first layer can be justified by the following well-known information from the description of the application and the prior art.

Известно (Диссертация С.Я. Ямщиковой. Повышение огнезащитной способности вспучивающихся покрытий для объектов нефтегазовой отрасли; Диссертации в Техносфере: http://tekhnosfera.com/povyshenie-ognezaschitnov-sposobnosti-vspuchivayuschihsya-pokrytiy-dlya-obektov-neftegazovoy-otrasli#ixzz3ZSAGB4Cn), что хотя вспучивающиеся покрытия способны придать полимерным композициям высокую огнестойкость, они имеют недостаточно высокую стойкость к воздействию производственной атмосферы и повышенной влажности, в результате чего на поверхности стальной конструкции и под покрытием в течение длительной эксплуатации (3 года и более) возникают и развиваются очаги коррозии, снижается адгезионная прочность, происходит отслоение и растрескивание покрытий, что, в конечном счете, ведет к снижению длительности огнезащиты. Поэтому разработка вспучивающихся покрытий с повышенной огнезащитной способностью, работающих в сложных условиях эксплуатации, характерных для предприятий нефтегазовой отрасли, является актуальной проблемой в области повышения пожарной и промышленной безопасности оборудования и сооружений.It is known (Thesis by S.Ya. Yamshchikova. Increasing the fire-retardant ability of intumescent coatings for oil and gas industry objects; Theses in the Technosphere: http://tekhnosfera.com/povyshenie-ognezaschitnov-sposobnosti-vspuchivayuschihsya-pokrytiy-dlya-obektov-neftegixAGovyov ) that although intumescent coatings are capable of imparting high fire resistance to polymer compositions, they are not sufficiently resistant to industrial atmospheres and high humidity, resulting in long-term operation on the surface of the steel structure and under the coating tion (3 years or more) appear and develop pockets of corrosion decreases the adhesive strength, peeling and cracking occur coatings that ultimately leads to a decrease in the duration of fire protection. Therefore, the development of intumescent coatings with increased fire retardant ability, operating in difficult operating conditions, typical for enterprises in the oil and gas industry, is an urgent problem in the field of increasing fire and industrial safety of equipment and structures.

Известно (огнезащита металлоконструкций.htm), что нанесение огнезащитных составов производится на грунт, указанный в сертификате пожарной безопасности, либо, если огнезащитный состав наносится на поверхности конструкций, которые будут эксплуатироваться при особых условиях, допускается применение грунтов, рекомендованных производителем огнезащитного материала для этих условий, указанных в технологическом регламенте на этот огнезащитный материал.It is known (fire protection of metal structures.htm) that the application of flame retardants is carried out on the soil specified in the fire safety certificate, or if the flame retardant is applied to the surface of structures that will be used under special conditions, the use of primers recommended by the manufacturer of flame retardant material for these conditions is allowed specified in the technological regulations for this flame retardant material.

Перед нанесением огнезащитного состава необходимо произвести очистку поверхности защищаемой конструкции от ранее нанесенных лакокрасочных покрытий, ржавчины, обезжирить и огрунтовать.Before applying the flame retardant, it is necessary to clean the surface of the protected structure from previously applied coatings, rust, degrease and prime.

В случаях, если огнезащитный материал эксплуатируется в условиях агрессивной внешней среды, для его защиты от вредного воздействия окружающей среды, применяются покрывные материалы (лаки или краски), рекомендуемых производителем огнезащиты в технологическом регламенте.In cases where the fire-retardant material is operated in an aggressive environment, to protect it from the harmful effects of the environment, coating materials (varnishes or paints) recommended by the manufacturer of fire protection in the technological regulations are used.

Несколько типов вспучивающихся красок в России в настоящее время уже производится в промышленных масштабах. Однако недостатком ряда таких красок является низкая защитная способность от действия коррозионных сред. Поэтому производители вспучивающихся красок рекомендуют перекрывать их атмосферостойкими лаками в 2-3 слоя (Диссертации в Техносфере: http://tekhnosfera.com/povyshenie-ognezaschitnov-sposobnosti-vspuchivayuschihsya-pokrytiy-dlya-obektov-neftegazovoy-otrasli#ixzz3ZS8tIS00).Several types of intumescent paints in Russia are currently being produced on an industrial scale. However, a drawback of a number of such paints is their low protective ability against corrosive environments. Therefore, manufacturers of intumescent paints recommend covering them with weather-resistant varnishes in 2-3 layers (Theses in the Technosphere: http://tekhnosfera.com/povyshenie-ognezaschitnov-sposobnosti-vspuchivayuschihsya-pokrytiy-dlya-obektov-neftegazovoy-otrasli#ixzzzz.

В заявляемом техническом решении защита указанных вспучивающихся красок основана на заключении их в микрокапсулу, что позволяет повысить эффективность их применения.In the claimed technical solution, the protection of these intumescent paints is based on their conclusion in a microcapsule, which allows to increase the efficiency of their use.

Известно (И.Г. Романенков, Ф.А. Левитес. Огнезащита строительных конструкций. М.: Стройиздат, 1991, с. 242), что основные характеристики вспучивающихся красок: адгезия к металлу от 50 до 100 Па, прочность при ударе 500 Па.It is known (I. G. Romanenkov, F. A. Levites. Fire protection of building structures. M: Stroyizdat, 1991, p. 242) that the main characteristics of intumescent paints: adhesion to metal from 50 to 100 Pa, impact strength 500 Pa .

Работы по нанесению вспучивающихся составов на поверхность стальных конструкций включает следующие технологические операции: подготовку поверхности, приготовление рабочего состава покрытия, нанесение покрытия. Защищаемая поверхность не должна иметь раковин, трещин, наплывов металла и острых выступов с радиусом закругления менее 0,5 см.Work on the application of intumescent compositions on the surface of steel structures includes the following technological operations: surface preparation, preparation of the working composition of the coating, coating. The protected surface should not have shells, cracks, metal flows and sharp protrusions with a radius of curvature of less than 0.5 cm.

Подготовка поверхности включает: очистку от грязи, ржавчины, окалины и старой краски; обезжиривание растворителями (ацетоном, Р-646); нанесение грунтовок ГФ-0163 или ФЛ-03К. Перед применением грунтовку ФЛ-03К перемешивают и добавляют сиккатив НФ-1 в количестве 4% массы грунтовки. Продолжительность сушки грунтовки не менее 24 ч при температуре окружающего воздуха (20±2°C). Допускается нанесение указанных грунтов на поверхности, ранее покрытые грунтовкой ГФ-020. При этом предварительно очищают поврежденные и растрескавшиеся участки и обезжиривают всю поверхность растворителями.Surface preparation includes: cleaning from dirt, rust, scale and old paint; degreasing with solvents (acetone, R-646); primer application GF-0163 or FL-03K. Before use, the FL-03K primer is mixed and NF-1 drier is added in an amount of 4% of the primer mass. Duration of drying the primer for at least 24 hours at ambient temperature (20 ± 2 ° C). Allowed the application of these primers on surfaces previously coated with a primer GF-020. At the same time, damaged and cracked areas are pre-cleaned and the entire surface is degreased with solvents.

Грунтовку наносят пневматическим краскораспылителем, кистью или валиком в 1-2 слоя (до укрывистости металла) в соответствии с нормативно-технической документацией на данный вид грунтовки. Продолжительность сушки для грунтовки ГФ-0163 не менее 24 ч для каждого слоя, для грунтовки ФЛ-03К - не менее 8 ч при температуре 20°C. Расход грунтовки составляет 0,25 кг на 1 м2 поверхности.The primer is applied with a pneumatic spray gun, brush or roller in 1-2 layers (up to the spreading rate of the metal) in accordance with the normative and technical documentation for this type of primer. The drying time for the primer GF-0163 is at least 24 hours for each layer, for the primer FL-03K - at least 8 hours at a temperature of 20 ° C. Primer consumption is 0.25 kg per 1 m 2 of surface.

Из приведенных выше примеров, а также из описания технического решения, представляющее собой способ нанесения вспучивающихся составов на поверхность стальных конструкций (И.Г. Романенков, Ф.А. Левитес. Огнезащита строительных конструкций. М.: Стройиздат, 1991, с. 242), видно, что первый слой покрытия является непременным условием создания полноценного огнезащитного покрытия, обладающего хорошей адгезией с защищаемой поверхностью.From the above examples, as well as from the description of the technical solution, which is a method of applying intumescent compositions to the surface of steel structures (I. G. Romanenkov, F. A. Levites. Fire protection of building structures. M: Stroyizdat, 1991, p. 242) , it can be seen that the first coating layer is an indispensable condition for creating a complete fire-retardant coating with good adhesion to the protected surface.

Раскрытие сведений, подтверждающих возможность получения указанного технического результата, в частности примеры в отношении различных материалов поверхностей, кроме металлических, можно обосновать следующими общеизвестными сведениями из уровня техники.The disclosure of information confirming the possibility of obtaining the specified technical result, in particular examples in relation to various surface materials, except metal, can be justified by the following well-known information from the prior art.

В работе (С.В. Собурь. Огнезащита материалов и конструкций: Справочник. - 2-е изд. доп. (с изм.) - М.: Спецтехника, 2003, илл. (Сер. «Пожарная безопасность предприятия»), с. 15) отмечено, что, как показали исследования, применение многих ранее огнезащитных пропиток и красок не обеспечили перевод древесины из группы сгораемых в группу трудносгораемых материалов. В то же время группе трудносгораемых отвечали материалы и конструкции, подвергнутые пропитке автоклавным способом, а также защищенные огнезащитными красками и лаками вспучивающегося типа.In the work (S.V.Sobur. Fire protection of materials and structures: Handbook. - 2nd ed. Add. (As amended) - M .: Special equipment, 2003, ill. (Ser. "Fire safety of an enterprise"), 15) it was noted that, as studies have shown, the use of many previously flame retardant impregnations and paints did not ensure the transfer of wood from the group of combustible materials to the group of hardly combustible materials. At the same time, the group of refractory materials was answered by materials and constructions subjected to autoclave impregnation, as well as protected by fire-retardant paints and varnishes of intumescent type.

За последние три десятилетия вспучивающиеся огнезащитные покрытия получили широкое применение во многих странах. Это объясняется их низкой теплопроводностью в условиях пожара вследствие образования мелкоячеистого слоя покрытия, который затрудняет прогрев древесины, удлиняя фазу ее подготовки к активному участию в процессе горения.Over the past three decades, intumescent fire retardant coatings have been widely used in many countries. This is explained by their low thermal conductivity in fire conditions due to the formation of a fine-meshed coating layer, which complicates the heating of wood, lengthening the phase of its preparation for active participation in the combustion process.

В работе (В.Н. Демехин, И.Г. Мосалков и др. Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре. - М.: Академия ГПС МЧС России, 2003, стр. 120-121) отмечено, что в качестве огнезащитных средств для древесины и деревянных конструкций применяют: теплоизолирующие «одежды», огнезащитные покрытия (к числу которых относят краски, обмазки) растворов огнезащитных веществ-антиперенов.In the work (V.N. Demekhin, I.G. Mosalkov and others. Buildings, constructions and their stability in case of fire. - M: Academy of the State Fire Service of the Ministry of Emergencies of Russia, 2003, pp. 120-121) it is noted that as flame retardants for wood and wooden structures used: heat-insulating "clothes", fire-retardant coatings (which include paints, coatings) of solutions of fire-retardant anti-foams.

Краски и обмазки выполняют газоизолирующую функцию. Они препятствуют выходу продуктов разложения древесины и проникновению к ним кислорода воздуха. В результате затрудняются условия образования горючей смеси в газовой фазе.Paints and coatings perform a gas-insulating function. They prevent the release of decomposition products of wood and the penetration of oxygen to them. As a result, conditions for the formation of a combustible mixture in the gas phase are hindered.

Антиперены, как правило, оказывают влияние на процессы термоокислительного разложения, воспламенения и горения древесины. В частности, фосфоросодержащие антиперены, которые наиболее широко используют для огнезащиты древесины усиливают процесс ее карбонизации, что приводит к уменьшению выхода горючих продуктов разложения.Antipyrens, as a rule, influence the processes of thermooxidative decomposition, ignition and burning of wood. In particular, phosphorus-containing antipyrenes, which are most widely used for fire protection of wood, enhance the process of its carbonization, which leads to a decrease in the yield of combustible decomposition products.

В работе (В.Н. Демехин, И.Г. Мосалков и др. Здания, сооружения и их устойчивость при пожаре. - М.: Академия ГПС МЧС России, 2003, стр. 119-125) приведены следующие сведения: исходные сведения об огнезащите органических материалов; огнезащита древесины и изделий на ее основе примеры создания поверхностных огнезащитных средств и пропиток древесины антиперенами. В том числе на стр. 123 приведен пример покрытия по древесине - вспучивающегося по древесине огнезащитного покрытия ВПД (ГОСТ 25130-82). Состав содержит: меламин и мочевиноформальдегидную смолу - 31,9%, 5% раствор натриевой соли и карбоксиметилцеллюлозу - 15,9%, мелем - 18.4%, дициандиамид - 6,3%, аммофос - 27,5%. Исходную композицию в виде густотертой пасты разбавляют водой до требуемой консистенции. Покрытие наносят до толщины 0,2 мм, расход 700 г/м2.In the work (V.N. fire protection of organic materials; fire protection of wood and products based on it are examples of the creation of surface fire retardants and wood impregnation with anti-foam. Including on page 123 an example of a wood coating - VPD fire-retardant fire-retardant coating for wood (GOST 25130-82) is given. The composition contains: melamine and urea-formaldehyde resin - 31.9%, 5% sodium salt solution and carboxymethyl cellulose - 15.9%, melem - 18.4%, dicyandiamide - 6.3%, ammophos - 27.5%. The original composition in the form of a thickened paste is diluted with water to the desired consistency. The coating is applied to a thickness of 0.2 mm, a flow rate of 700 g / m 2 .

На стр. 123 приведен пример покрытия по древесине - вспучивающееся покрытие «Экран-Д» - смесь термостойких газообразующих наполнителей в водном растворе мочевиноформальдегидной смолы и жидкого стекла, состав изготавливают в заводских условиях и выпускают в двух частях - А и Б. Обе части перемешивают до получения однородной массы. Расход сырого состава - 1,2-1,5 кг на один слой покрытия, количество слоев - не менее трех, общая толщина покрытия 3-3,5 мм.An example of a wood coating is given on page 123 - the Ekran-D intumescent coating - a mixture of heat-resistant gas-forming fillers in an aqueous solution of urea-formaldehyde resin and liquid glass, the composition is manufactured in the factory and is produced in two parts - A and B. Both parts are mixed to obtaining a homogeneous mass. The raw composition consumption is 1.2-1.5 kg per coating layer, the number of layers is at least three, the total coating thickness is 3-3.5 mm.

В работе (И.Г. Романенков, Ф.А. Левитес. Огнезащита строительных конструкций. М.: Стройиздат, 1991, с. 216-247) приведены примеры создания вспучивающихся красок на минеральных и органических связующих для создания огнезащитного покрытия на поверхности горючих и негорючих материалов. В том числе, на стр. 220 отмечено, что огнезащитные вспучивающиеся краски на органических связующих широко применяются за рубежом и известны под различными фирменными наименованиями: Pyrinox, Uniterm (Германия), Parfeur (Франция), Nonfire (Финляндия), Sebaterm (Чехо-Словакия), Peromors (Югославия), Budaterm (Венгрия) и др. Их применение обепечивает предел огнестойкости стальных конструкций 0,75-1,5 ч и придает древесине свойства трудновозгораемости.The work (I. G. Romanenkov, F. A. Levites. Fire protection of building structures. M: Stroyizdat, 1991, pp. 216-247) provides examples of the creation of intumescent paints on mineral and organic binders to create a fire retardant coating on the surface of combustible and non-combustible materials. In particular, on page 220 it is noted that fire retardant intumescent paints on organic binders are widely used abroad and are known under various brand names: Pyrinox, Uniterm (Germany), Parfeur (France), Nonfire (Finland), Sebaterm (Czechoslovakia ), Peromors (Yugoslavia), Budaterm (Hungary) and others. Their application provides a fire resistance limit of steel structures of 0.75-1.5 hours and gives the wood flame retardant properties.

На стр. 222 отмечено, что к вспучиваемся краскам также относятся составы, разработанные в Германии, например Пиролан-64 и др. Состав Пиролан-64 представляет собой порошкообразную смесь, включающую мочевиноформальдегидную смолу, газообразные добавки (моноаммонийфосфат и др.), наполнитель и смачиватель. Несмотря на эффективность вспучивающихся красок, их применение ограничивается условиями влажности воздуха не более 60%. Окрашенная древесина нуждается в дополнительном применении декоративных материалов.On page 222 it is noted that swellable paints also include formulations developed in Germany, for example, Pyrolan-64 and others. Pyrolan-64 is a powder mixture containing urea-formaldehyde resin, gaseous additives (monoammonium phosphate, etc.), filler and wetting agent . Despite the effectiveness of intumescent paints, their use is limited by air humidity conditions of not more than 60%. Painted wood needs the additional use of decorative materials.

Отсюда следует, что заключение указанной порошкообразной смеси в микрокапсулу позволит повысить эффективность их применения.It follows that the conclusion of the specified powder mixture in the microcapsule will improve the efficiency of their use.

Широкое распространение для огнезащиты деревянных конструкций получило использование вспучивающихся лаков, которые при 500-750 г/м2 обеспечивают перевод древесины в группу трудносгораемых материалов.The use of intumescent varnishes, which at 500-750 g / m 2 ensure the transfer of wood into a group of hardly combustible materials, is widely used for fire protection of wooden structures.

Как и вспучивающиеся краски, лаки способны при нагревании образовывать обильный пенистый слой угля низкой теплопроводности, защищающий древесину от прогрева до температуры разложения и воспламенения.Like intumescent paints, varnishes are capable of forming an abundant foamy layer of coal with low thermal conductivity when heated, protecting the wood from heating to the temperature of decomposition and ignition.

Известна огнезащитная вспучивающаяся краска (Патент RU №2224775, 27.02.2004), которая относится 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.Known fire retardant intumescent paint (Patent RU No. 2224775, 02.27.2004), which relates to expandable polymer coatings that have a fire retardant effect in protecting wood and heat 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.

Известен огнезащитный вспучивающийся состав ВДЛКМ «ОЗ-К» (http://www.germostroy.ru/catalog/kraskaognezash/), предназначенный для огнезащиты электрических кабелей (как одиночных, так кабельных пучков) различных марок: от ААБл 6-10 кВ различного сечения, до ВВГ 0,4 кВ различного сечения, кабельных трасс, кабельных лотков, контрольных кабелей, проводов и шнуров, имеющих различную оплетку, с целью обеспечения защиты их от возгорания и нераспространения горения по кабельной продукции. Применяется для заделки кабельных проходов и кабельных коммуникаций (линии связи, сигнализации, управления и т.п.), для защиты элементов коммуникаций и уже смонтированных кабельных коммуникаций от предотвращения распространения горения по их поверхности.Known fire retardant intumescent composition VDLKM "OZ-K" (http://www.germostroy.ru/catalog/kraskaognezash/), designed for fire protection of electric cables (both single and cable bundles) of various grades: from AABl 6-10 kV various cross-section, up to VVG 0.4 kV of various cross-sections, cable routes, cable trays, control cables, wires and cords having different braids, in order to protect them from fire and non-proliferation of combustion along cable products. It is used to seal cable passages and cable communications (communication, signaling, control lines, etc.), to protect communication elements and already installed cable communications from preventing the spread of burning on their surface.

Огнезащитный вспучивающийся состав ВДЛКМ «ОЗ-К» не только предотвращает возгорание кабельной продукции и препятствует тепловому возгоранию кабелей, но и уменьшает скорость распространения горения, выделение токсичных и коррозийно-активных веществ, уменьшает дымообразующую способность и температуру дыма, обеспечивает повышение пожароустойчивости кабеля, то есть увеличивает время его функционирования при пожаре.The fire-resistant intumescent compound VDLKM “OZ-K” not only prevents the ignition of cable products and prevents thermal ignition of cables, but also reduces the spread of combustion, the release of toxic and corrosive substances, reduces the smoke-forming ability and temperature of the smoke, provides increased fire resistance of the cable, that is increases its functioning time in case of fire.

Известна огнеупорная вспучивающаяся краска (Патент RU №2224775, 27.02.2004), которая содержит в качестве связующего смолы или смеси смол карбонизирующее вещество, вспенивающий агент и наполнитель, отличающаяся тем, что в качестве карбонизирующего вещества она содержит многоатомный спирт и/или крахмал, 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 краски, 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%. Сочетание компонентов в определенном сочетании позволяет повысить огнестойкость состава при одновременном уменьшении его расхода и улучшить адгезионные свойства.Known refractory intumescent paint (Patent RU No. 2224775, 02.27.2004), which contains a carbonizing agent, a blowing agent and a filler as a binder resin or resin mixture, characterized in that it contains polyhydric alcohol and / or starch, in it contains starch and urea as a penocox stabilizer; sulfate salts of the metals cerium, manganese, copper, and magnesium are used as a foaming agent. As a component that increases the fire resistance of the paint, it 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 a dry component of 60-80%. The combination of components in a certain combination allows to increase the fire resistance of the composition while reducing its consumption and improve adhesive properties.

Известен огнезащитный состав Defender С solvent (АК-123) ТУ 2316-014-76044141-09, представляющий собой органоразбавляемый огнезащитный однокомпонентный состав вспучивающегося типа, предназначенный для снижения пожарной опасности силовых, контрольных, стационарных кабельных линий, кабелей связи, прокладываемых в кабельных сооружениях, а также по строительным конструкциям зданий, эксплуатируемых внутри помещений с неагрессивной, слабоагрессивной и среднеагрессивными средами, а также для наружных работ в условиях воздействия климатических факторов.Known flame retardant composition Defender C solvent (AK-123) TU 2316-014-76044141-09, which is an organo-borne fire retardant one-component composition of intumescent type, designed to reduce the fire hazard of power, control, fixed cable lines, communication cables laid in cable structures, as well as the building structures of buildings operated indoors with non-aggressive, slightly aggressive and moderately aggressive environments, as well as for outdoor work under the influence of climatic factors.

Огнезащитный состав (http://defenderpaint.ru/13/64) Defender С solvent (АК-123) применяется для защиты электрических кабелей с наружной оболочкой из поливинилхлорида, полиэтилена, резины, а также для электрических кабелей с металлической оплеткой.Fire retardant composition (http://defenderpaint.ru/13/64) Defender С solvent (AK-123) is used to protect electric cables with an outer sheath of polyvinyl chloride, polyethylene, rubber, as well as for electric cables with a metal braid.

Огнезащитный состав Defender С solvent (АК-123) может наноситься как на отдельно проложенные кабели, так и на кабельные пучки, а также на кабельные металлоконструкции (лотки, лестницы, кронштейны, подвески). Огнезащитное покрытие, полученное путем нанесения состава Defender С solvent (АК-123), сохраняет свои свойства при воздействии распыленной воды или средств огнетушения при учебном или аварийном включении автоматических систем пожаротушения.Fireproofing compound Defender C solvent (AK-123) can be applied both to separately laid cables and cable bundles, as well as to cable metal structures (trays, ladders, brackets, suspensions). The fire-retardant coating obtained by applying the composition Defender C solvent (AK-123) retains its properties when exposed to sprayed water or fire extinguishing agents during the training or emergency activation of automatic fire extinguishing systems.

Известны составы для нанесения покрытий (Составы для нанесения покрытий, например краски, масляные или спиртовые лаки, отличающиеся физическими свойствами или действием получаемого покрытия, заполняющие пасты, огнеупорные краски - C09D 5 18.html).Coating compositions are known (Coating compositions, for example paints, oil or alcohol varnishes, characterized by physical properties or the action of the resulting coating, filling pastes, refractory paints - C09D 5 18.html).

В частности из приведенного источника информации можно отметить следующее.In particular, from the above source of information, the following can be noted.

Известна огнезащитная вспучивающаяся краска (Заявка №2011130755/05, 27.01.2013), которая относится к огнезащитным лакокрасочным материалам, предназначенным для защиты различных конструкций и материалов, например дерева, металлических поверхностей, и может быть использована, например, в строительстве, авиации, железнодорожном транспорте. Огнезащитная вспучивающая краска содержит, мас.%: редиспергируемое полимерное связующее 8-12, карбонизирующее вещество - многоатомный спирт 10-20, вспениватель 10-20, латентный источник органической кислоты 20-40, пигмент 4-7, наполнитель 8-10 и загуститель 0,1-0,5. Перед применением сухая составляющая краски разводится водой. Изобретение направлено на повышение огнезащитных свойств краски и прочности сцепления с защищаемой поверхностью, при этом обеспечивает уменьшение транспортных расходов, простоту применения и экономичность использования, а также увеличивает диапазон и арсенал использования.Known fire retardant intumescent paint (Application No. 20111130755/05, 01/27/2013), which relates to fire retardant paints and varnishes intended to protect various structures and materials, such as wood, metal surfaces, and can be used, for example, in construction, aviation, railway transport. Fire retardant intumescent paint contains, wt.%: Redispersible polymer binder 8-12, carbonizing agent - polyhydric alcohol 10-20, foaming agent 10-20, latent source of organic acid 20-40, pigment 4-7, filler 8-10 and thickener 0 , 1-0.5. Before use, the dry component of the paint is diluted with water. The invention is aimed at increasing the fire-retardant properties of the paint and the adhesion to the surface to be protected, while reducing transport costs, ease of use and economy of use, and also increases the range and arsenal of use.

Известен способ получения огнезащитной вспучивающейся композиции (Патент RU №2492200, 10.09.2013). Изобретение относится к области огнезащитных вспучивающихся композиций, используемых для снижения горючести и пожаростойкости материалов и конструкций. Способ получения огнезащитной вспучивающейся композициии на основе полимерного связующего, фосфата аммония, пентаэритрита, меламина и целевых добавок для стабилизации и придания декоративности включает дополнительное введение в композицию 3,0-7,0 мас.% кремнийорганических полимеров с главными цепями из чередующихся атомов кремния и кислорода и 0,02-0,07 мас.% фуллерена С60. Техническим результатом изобретения является получение покрытия, обладающего различными прочностными свойствами: сохранение адгезии к защищаемой поверхности при высоких температурах, эластическая упругость образующегося пенококса. A known method of obtaining a flame retardant intumescent composition (Patent RU No. 2492200, 09/10/2013). The invention relates to the field of flame retardant intumescent compositions used to reduce the flammability and fire resistance of materials and structures. A method of obtaining a flame retardant intumescent composition based on a polymeric binder, ammonium phosphate, pentaerythritol, melamine and target additives for stabilization and decorativeness includes the additional introduction of 3.0-7.0 wt.% Organosilicon polymers with the main chains of alternating silicon and oxygen atoms into the composition and 0.02-0.07 wt.% fullerene C 60 . The technical result of the invention is to obtain a coating having various strength properties: maintaining adhesion to the surface to be protected at high temperatures, the elastic elasticity of the resulting foam coke.

Известен (http://www.himpark.ru/iceberg101.html) огнезащитный состав «Айсберг-101», представляющий собой атмосферостойкую огнезащитную краску с добавлением терморасширяющихся добавок, при воздействии открытого огня в условиях пожара, образующих плотный, негорючий пенококс, препятствующий нагреванию защищаемой конструкции и предотвращающий потерю ее несущей способности. Краска после высыхания образует устойчивое к механическим повреждениям покрытие. Состав не токсичен, не выделяет вредных веществ при нагревании, не образует токсичных соединений в присутствии других веществ и факторов.The known (http://www.himpark.ru/iceberg101.html) fire retardant composition "Iceberg-101", which is a weatherproof fire retardant paint with the addition of heat-expanding additives, when exposed to open fire in a fire, forming a dense, non-combustible foam coke that prevents heating protected structure and preventing the loss of its bearing capacity. After drying, the paint forms a coating resistant to mechanical damage. The composition is not toxic, does not emit harmful substances when heated, does not form toxic compounds in the presence of other substances and factors.

Огнезащитный состав «Айсберг-101» предназначен для повышения предела огнестойкости несущих и ограждающих стальных строительных конструкций до 120 минут, железобетонных конструкций, на всех объектах гражданского и промышленного строительства, огнезащиты кабеля, воздуховодов, композитных (стеклопластиковых) материалов, деревянных конструкций.The Iceberg-101 flame retardant is designed to increase the fire resistance limit of load-bearing and enclosing steel building structures up to 120 minutes, reinforced concrete structures, at all civil and industrial construction facilities, fire protection of cable, air ducts, composite (fiberglass) materials, wooden structures.

Описание заявки иллюстрируется фиг. 1-3. На фиг. 1 изображена плоская защищаемая поверхность, покрытая предлагаемым огнезащитным покрытием (в момент начала воздействия на нее тепловым потоком). На фиг. 2 изображена плоская защищаемая поверхность, покрытая предлагаемым огнезащитным покрытием, в момент начала вскрытия оболочек микрокапсул, находящихся в матрице, и образования вспененного теплоизолирующего слоя (при постоянном воздействии на поверхность тепловым потоком). На фиг. 3 изображена плоская защищаемая поверхность, покрытая предлагаемым огнезащитным покрытием, после формирования вспененного теплоизолирующего слоя, равномерно распределенного на поверхности увеличившимся в объеме веществом (при постоянном воздействии на поверхность тепловым потоком).A description of the application is illustrated in FIG. 1-3. In FIG. 1 shows a flat protected surface covered by the proposed fire retardant coating (at the moment of the beginning of exposure to it by the heat flux). In FIG. 2 shows a flat protected surface covered by the proposed fire retardant coating, at the moment of opening the shells of the microcapsules in the matrix and the formation of a foamed heat-insulating layer (with constant exposure to the surface by heat flux). In FIG. 3 shows a flat protected surface covered by the proposed fire-retardant coating, after the formation of a foamed heat-insulating layer uniformly distributed on the surface by a substance that increased in volume (with constant exposure to the surface by a heat flux).

Заявляемый способ нанесения микрокапсулированного агента на поверхность горючих и негорючих материалов (фиг. 1) может быть осуществлен с применением известных ранее (существующих) способов нанесения покрытий и включает в себя:The inventive method of applying a microencapsulated agent to the surface of combustible and non-combustible materials (Fig. 1) can be carried out using previously known (existing) coating methods and includes:

- подготовку поверхности 1, например, металлической конструкции и нанесение на нее первого слоя покрытия 2, например, антикоррозийного грунта;- preparing the surface 1, for example, of a metal structure and applying the first coating layer 2 to it, for example, anti-corrosion soil;

- нанесение непосредственно на неподсохший (липкий) первый слой 2 (например, на антикоррозионное защитное покрытие) второго слоя огнезащитного в виде микрокапсулированного агента 3, оболочка 4 которого заполнена вспучивающимся веществом, например, вспучивающейся краской, образующим при нагревании вспучивающееся покрытие 5 в виде вспененного теплоизолирующего слоя. Микрокапсулированный агент 3 наносят в виде матрицы непосредственно на первый неподсохший (липкий) слой покрытия 2 перед его сушкой (фиг. 1). Сама подача микрокапсулированного агента 3 осуществляется пневматически путем выдавливания микрокапсул из специальной емкости сжатым газом;- applying directly to an unsuitable (sticky) first layer 2 (for example, an anticorrosive protective coating) a second layer of fire retardant in the form of a microencapsulated agent 3, the shell 4 of which is filled with intumescent material, for example, intumescent paint, which forms an intumescent coating 5 in the form of a foamed heat-insulating foam when heated layer. The microencapsulated agent 3 is applied in the form of a matrix directly onto the first non-dried (sticky) layer of coating 2 before drying (Fig. 1). The microencapsulated agent 3 itself is supplied pneumatically by extruding microcapsules from a special container with compressed gas;

- сушку покрытия производят при температуре ниже порога, при котором в веществе, заключенном в ядре микрокапсулы, происходит начало самопроизвольных химических реакций и физических процессов, приводящих к образованию вспучивающегося покрытия.- the coating is dried at a temperature below the threshold at which the spontaneous chemical reactions and physical processes that lead to the formation of intumescent coatings begin in the substance enclosed in the microcapsule core.

Заявляемый способ создания огнезащитного вспучивающегося покрытия иллюстрируется следующим образом:The inventive method of creating a fire retardant intumescent coating is illustrated as follows:

- создание огнезащитного покрытия 5 (фиг. 3) после вскрытия при нагревании оболочки микрокапсулированного агента 3 производят путем равномерного распределения на поверхности увеличившегося в объеме вспучивающегося вещества в два этапа. На первом этапе в момент начала вскрытия оболочек 4 микрокапсулированного агента 3 происходит (фиг. 2) образование фрагментов 6 вспененного теплоизолирующего слоя 5 над вскрывшейся оболочкой 4 микрокапсулированного агента 3. На втором этапе происходит формирование вспененного теплоизолирующего слоя 5 (фиг. 3), равномерно распределенного на поверхности 1 над первым слоем покрытия 2 увеличившимся в объеме вспучивающимся веществом. В заявляемом техническом решении в процессе объемного расширения вещества при образовании вспучивающегося покрытия 5 в виде вспененного теплоизолирующего слоя происходит его медленное «растекание» в межсотовое пространство с заполнением всех образовавшихся пустот, в результате чего создается легкое равномерное огнезащитное покрытие на поверхности конструкции любой конфигурации. Выделяющиеся флегматизирующие и ингибирующие процесс горения продукты не создают в больших зданиях и помещениях концентрации паров пожаротушащего агента, которая достигает величины пороговой огнегасящей концентрации.- the creation of a fire-retardant coating 5 (Fig. 3) after opening when heating the shell of the microencapsulated agent 3 is carried out by uniform distribution on the surface of the expanded intumescent substance in two stages. At the first stage, at the moment of opening the shells 4 of the microencapsulated agent 3 (Fig. 2), the formation of fragments 6 of the foamed heat-insulating layer 5 above the opened shell 4 of the microencapsulated agent 3 occurs. At the second stage, the formation of the foamed heat-insulating layer 5 (Fig. 3) is uniformly distributed on surface 1 above the first coating layer 2, an expandable intumescent material. In the claimed technical solution in the process of volume expansion of the substance during the formation of the intumescent coating 5 in the form of a foamed insulating layer, it slowly “spreads” into the intercellular space with the filling of all voids formed, resulting in a light uniform fire-retardant coating on the surface of the structure of any configuration. The emitted phlegmatizing and inhibiting combustion process products do not create in large buildings and premises the concentration of extinguishing agent vapors, which reaches the threshold extinguishing concentration.

Заявляемое техническое решение позволяет упростить конструкцию создаваемого защитного покрытия, исключить промежуточные сушки слоев, например, как это отмечено в техническом решении (Патент RU №2352601, 20.04.2009, МПК D09 5/18) и значительно уменьшает время его создания.The claimed technical solution allows to simplify the design of the protective coating, to eliminate intermediate drying of the layers, for example, as noted in the technical solution (Patent RU No. 2352601, 04/20/2009, IPC D09 5/18) and significantly reduces the time of its creation.

Процесс создания огнезащитного покрытия на поверхности согласно заявляемому способу может быть реализован без дополнительных материальных затрат.The process of creating a fire retardant coating on the surface according to the claimed method can be implemented without additional material costs.

Микрокапсулированный огнегасящий агент, согласно настоящему изобретению получаемый в виде сухого мелкодисперсного порошка, эффективен, удобен в эксплуатации и хранении, обладает хорошей совместимостью с красками, лаками и другими отверждаемыми полимерными матрицами с целью получения на поверхности горючих и негорючих материалов огнезащитных вспучивающихся покрытий при пожаре согласно заявляемому способу.The microencapsulated extinguishing agent according to the present invention, obtained in the form of a dry fine powder, is effective, convenient to use and store, has good compatibility with paints, varnishes and other curable polymer matrices in order to obtain fire-retardant intumescent coatings on a surface in case of fire according to the claimed way.

Вспучивающееся вещество, заключенное в оболочку микрокапсулы, например вспучивающаяся краска, изолировано от окружающей среды в замкнутом пространстве, практически исключающем «старение» указанного агента. При пожаре оболочка микрокапсулы в матрице нагревается и разрушается изнутри за счет того, что в веществе, заключенном в ядре микрокапсулы и обладающим большим коэффициентом объемного расширения при нагревании, происходит начало самопроизвольных химических реакций и физических процессов, приводящих к образованию вспучивающегося покрытия в виде вспененного теплоизолирующего слоя. Образовавшиеся при этом газо- и парообразные вещества идут как на образование вспененного теплоизолирующего слоя, так и на разрушение изнутри оболочки микрокапсулы совместно расширяющимся в объеме веществом.An intumescent material enclosed in a microcapsule shell, such as an intumescent paint, is isolated from the environment in an enclosed space that virtually eliminates the “aging” of the specified agent. In case of fire, the shell of the microcapsule in the matrix heats up and collapses from the inside due to the fact that in the substance enclosed in the core of the microcapsule and having a large coefficient of volume expansion when heated, spontaneous chemical reactions and physical processes begin, which lead to the formation of an intumescent coating in the form of a foamed insulating layer . The gas and vapor substances formed in this process go both to the formation of a foamed insulating layer and to the destruction of the microcapsule from the inside of the shell by a jointly expanding substance.

Применение однослойной конструкции оболочки микрокапсулы позволяет получить при аномальном развитии пожара в зоне максимального прогрева оболочки ее термическое разрушение с быстрым образованием «пятна прогара», что приводит к интенсификации процесса образования огнезащитного вспучивающегося покрытия.The use of a single-layer microcapsule shell design allows for the abnormal development of a fire in the zone of maximum shell heating to destroy it thermally with the rapid formation of a “burnout spot”, which leads to an intensification of the formation of a fire-retardant intumescent coating.

Способ получения микрокапсулированного огнегасящего агента согласно изобретению включает известные технологические операции, в которых могут быть введены элементы регулирования процессов для получения микрокапсул заданных параметров и свойств.A method for producing a microencapsulated extinguishing agent according to the invention includes known technological operations in which process control elements can be introduced to obtain microcapsules of specified parameters and properties.

Процесс изготовления заявляемого микрокапсулированного агента для создания огнезащитного покрытия на поверхности горючих и негорючих материалов с помощью способа его получения может быть реализован любым известным способом получения этого агента и включает в себя:The manufacturing process of the inventive microencapsulated agent to create a fire retardant coating on the surface of combustible and non-combustible materials using the method of its production can be implemented by any known method of producing this agent and includes:

- стадию формирования микрокапсулы, при которой ее оболочка выполнена в виде однослойной конструкции, причем оболочка микрокапсулы в обычных условиях изолирует ядро от внешней среды и выполнена термически разрушаемой без взрывоподобного разрушения при заданной температуре срабатывания микрокапсулированного огнегасящего агента (как указано в прототипе - патент RU №2389525, 20.05.2010);- the stage of formation of the microcapsule, in which its shell is made in the form of a single-layer structure, and the shell of the microcapsule under normal conditions isolates the core from the external environment and is thermally destroyed without explosive destruction at a given operating temperature of the microencapsulated extinguishing agent (as indicated in the prototype - patent RU No. 2389525 05/20/2010);

- стадию формирования ядра микрокапсулы, оболочка которой заполнена веществом, обладающим при нагревании внутри оболочки свойствами значительного увеличения в объеме с образованием газо- и парообразных веществ.- the stage of formation of the microcapsule core, the shell of which is filled with a substance that, when heated inside the shell, has properties of a significant increase in volume with the formation of gas and vapor substances.

При этом на стадии формирования микрокапсулы ее оболочку выполняют однослойной, что позволяет интенсифицировать процессы нагрева ядра оболочки микрокапсулы и ее вскрытия.At the same time, at the stage of formation of the microcapsule, its shell is single-layer, which makes it possible to intensify the processes of heating the core of the shell of the microcapsule and its opening.

Для создания матрицы можно использовать, по мнению автора изобретения, следующие материалы: полиэтилен, полипропилен и другие термопластичные полимеры, в которых отсутствует эффект «взрывного» разрушения материала.To create a matrix, according to the author of the invention, the following materials can be used: polyethylene, polypropylene and other thermoplastic polymers in which there is no effect of "explosive" destruction of the material.

Предлагаемое техническое решение позволяет сохранить огнестойкость деревянных и металлических конструкций, кабелей и других изделий в течение длительного периода времени их эксплуатации и снизить материальные затраты на поддержание в рабочем состоянии огнезащитных покрытий, получить легкое огнезащитное покрытие на поверхности горючих и негорючих материалов, а также свести до минимума контроль эффективности (качества) огнезащитных покрытий.The proposed technical solution allows to preserve the fire resistance of wooden and metal structures, cables and other products for a long period of time of their operation and reduce material costs for maintaining fire-retardant coatings in working condition, to obtain a light fire-retardant coating on the surface of combustible and non-combustible materials, as well as to minimize monitoring the effectiveness (quality) of fire retardant coatings.

Таким образом, приведенный анализ современных теоретических представлений о механизмах создания эффективного огнезащитного покрытия на поверхности горючих и негорючих материалов и современных теоретических представлений о механизме вспучивания и старения огнезащитных покрытий, а также общеизвестные сведения из уровня техники и приведенное описание заявки на изобретение подтверждают, что предлагаемое техническое решение используется по прямому назначению с достижением указанного технического результата.Thus, the above analysis of modern theoretical ideas about the mechanisms for creating an effective fire retardant coating on the surface of combustible and non-combustible materials and modern theoretical ideas about the mechanism of expansion and aging of fire retardant coatings, as well as well-known information from the prior art and the above description of the application for the invention confirm that the proposed technical the solution is used for its intended purpose with the achievement of the specified technical result.

Вышеприведенные данные свидетельствуют о соответствии технического решения требованию "промышленная применимость" по действующему законодательству.The above data indicate that the technical solution meets the requirement of "industrial applicability" under applicable law.

Claims (8)

1. Способ получения огнезащитного покрытия на поверхности горючих и негорючих материалов, включающий подготовку поверхности, нанесение на нее первого слоя покрытия, нанесение на него второго слоя покрытия, содержащего вспучивающееся вещество, и сушку покрытия, отличающийся тем, что второй слой огнезащитного покрытия наносят в виде матрицы, содержащей микрокапсулированный агент, оболочка которого заполнена вспучивающимся веществом, непосредственно на первый слой покрытия перед сушкой, а сушку покрытия производят при температуре ниже порога, при котором во вспучивающемся веществе, заключенном в ядре микрокапсулы, происходит начало самопроизвольных химических реакций и физических процессов, приводящих к вспучиванию вещества.1. A method of obtaining a fire retardant coating on the surface of combustible and non-combustible materials, including preparing the surface, applying a first coating layer thereon, applying a second coating layer containing intumescent material thereon, and drying the coating, characterized in that the second layer of the flame retardant coating is applied in the form matrix containing a microencapsulated agent, the shell of which is filled with intumescent material, directly on the first coating layer before drying, and the coating is dried at a temperature below p Oroga, in which in the intumescent substance enclosed in the core of the microcapsule, the onset of spontaneous chemical reactions and physical processes leading to the expansion of the substance occurs. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве вспучивающегося вещества содержит краску или порошок, обладающие вспучивающимися свойствами.2. The method according to p. 1, characterized in that as the intumescent contains paint or powder with intumescent properties. 3. Микрокапсулированный агент для создания огнезащитного покрытия на поверхности горючих и негорючих материалов, представляющий собой микрокапсулы, оболочка которых выполнена термически разрушаемой, и в обычных условиях изолирует ядро от внешней среды, заполнена огнегасящим веществом, отличающийся тем, что оболочка заполнена вспучивающимся веществом, обладающим при нагревании свойствами значительного увеличения в объеме с образованием газо- и парообразных веществ, разрушающим оболочку изнутри при ее нагреве.3. A microencapsulated agent for creating a fire-retardant coating on the surface of combustible and non-combustible materials, which is microcapsules, the shell of which is thermally degradable, and in normal conditions isolates the core from the external environment, is filled with a fire extinguishing substance, characterized in that the shell is filled with an intumescent material having heating properties of a significant increase in volume with the formation of gas and vapor substances that destroy the shell from the inside when it is heated. 4. Микрокапсулированный агент по п. 3, отличающийся тем, что в качестве вспучивающегося вещества содержит краску или порошок, обладающие вспучивающимися свойствами.4. The microencapsulated agent according to claim 3, characterized in that as the intumescent substance contains paint or powder having intumescent properties. 5. Способ получения микрокапсулированного агента для создания огнезащитного покрытия на поверхности горючих и негорючих материалов, включающий формирование микрокапсулы, содержащей однослойную сферическую полимерную термически разрушаемую оболочку, и ядро, заполненное веществом, отличающийся тем, что оболочку заполняют вспучивающимся веществом, обладающим при нагревании свойствами значительного увеличения в объеме с образованием газо- и парообразных веществ, разрушающим оболочку изнутри при ее нагреве.5. A method of producing a microencapsulated agent for creating a fire retardant coating on the surface of combustible and non-combustible materials, comprising the formation of a microcapsule containing a single-layer spherical polymer thermally degradable shell, and a core filled with a substance, characterized in that the shell is filled with an intumescent material, which has a significant increase when heated in volume with the formation of gas and vapor substances that destroy the shell from the inside when it is heated. 6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что в качестве вспучивающегося вещества содержит краску или порошок, обладающие вспучивающимися свойствами.6. The method according to p. 5, characterized in that as intumescent contains paint or powder with intumescent properties. 7. Способ создания огнезащитного вспучивающегося покрытия, заключающийся в одновременном нагреве оболочки микрокапсулы и заключенного в ее ядре вещества с последующим разрушением оболочки микрокапсулы, отличающийся тем, что покрытие создают за счет объемного расширения заключенного в ядре микрокапсулы вспучивающегося вещества, при его нагреве до температуры, при которой происходит начало самопроизвольных химических реакций и физических процессов, и разрушения оболочки микрокапсулы изнутри, с равномерным распределением на поверхности вспучивающегося вещества.7. A method of creating a fire retardant intumescent coating, which consists in simultaneously heating the shell of the microcapsule and the substance enclosed in its core, followed by the destruction of the shell of the microcapsule, characterized in that the coating is created due to the volume expansion of the intumescent microcapsule enclosed in the core when it is heated to a temperature at which occurs the onset of spontaneous chemical reactions and physical processes, and the destruction of the shell of the microcapsule from the inside, with a uniform distribution on the surface ti intumescent substance. 8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что в качестве вспучивающегося вещества содержит краску или порошок, обладающие вспучивающимися свойствами. 8. The method according to p. 7, characterized in that as the intumescent contains paint or powder with intumescent properties.
RU2014100479/05A 2014-01-09 2014-01-09 Method for producing fire-retardant coating on surface of combustible and non-combustible materials, microencapsulated agents for obtaining fire-retardant coating on surface of combustible and non-combustible materials, method for preparation thereof and method to create fire retardant intumescent coatings RU2580132C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014100479/05A RU2580132C2 (en) 2014-01-09 2014-01-09 Method for producing fire-retardant coating on surface of combustible and non-combustible materials, microencapsulated agents for obtaining fire-retardant coating on surface of combustible and non-combustible materials, method for preparation thereof and method to create fire retardant intumescent coatings

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014100479/05A RU2580132C2 (en) 2014-01-09 2014-01-09 Method for producing fire-retardant coating on surface of combustible and non-combustible materials, microencapsulated agents for obtaining fire-retardant coating on surface of combustible and non-combustible materials, method for preparation thereof and method to create fire retardant intumescent coatings

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014100479A RU2014100479A (en) 2015-07-20
RU2580132C2 true RU2580132C2 (en) 2016-04-10

Family

ID=53611340

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014100479/05A RU2580132C2 (en) 2014-01-09 2014-01-09 Method for producing fire-retardant coating on surface of combustible and non-combustible materials, microencapsulated agents for obtaining fire-retardant coating on surface of combustible and non-combustible materials, method for preparation thereof and method to create fire retardant intumescent coatings

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2580132C2 (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2631864C1 (en) * 2017-05-26 2017-09-27 Лившиц Юрий Яковлевич Fire-extinguishing polymer composite material and method of its producing
RU2631865C1 (en) * 2017-05-26 2017-09-27 Лившиц Юрий Яковлевич Fire-extinguishing polymer composite material and method of its producing
RU2631868C1 (en) * 2017-05-26 2017-09-27 Лившиц Юрий Яковлевич Flexible plate containing fire-extinguishing composite material and method of its manufacture (versions)
RU2631867C1 (en) * 2017-05-26 2017-09-27 Лившиц Юрий Яковлевич Cord for fire-extinguishment and method of its manufacture (versions)
WO2018217133A1 (en) * 2017-05-26 2018-11-29 Юрий Яковлевич ЛИВШИЦ Method for producing fire extinguishing microcapsules (variants) and fire extinguishing microcapsule
RU186394U1 (en) * 2017-10-20 2019-01-17 Юлия Олеговна Васильева AUTONOMOUS FIRE EXTINGUISHING DEVICE FOR EXTENDED OBJECTS
RU2735051C1 (en) * 2019-06-19 2020-10-27 Елена Сергеевна Бокова Method of imparting fire-retardant properties to textile materials
RU2749587C1 (en) * 2020-05-23 2021-06-15 Борис Юрьевич Гайворонский Method for operational remote fire extinguishing and a fire extinguishing element for its implementation
RU2765373C2 (en) * 2017-04-14 2022-01-28 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Method for heat protection of a fire bulkhead and fire-protective composition for coating planar structures
WO2022155513A1 (en) * 2021-01-14 2022-07-21 Advanced Architectural Products, Llc Fire retarding polymer bracket

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109432685A (en) * 2018-11-01 2019-03-08 深圳市安预认知技术有限公司 Nanometer fire extinguishing capsule preparation method thereof and fire extinguishing patch, fire extinguishing coating, intelligent extinguishing device

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1362900A2 (en) * 2002-05-13 2003-11-19 Basf Aktiengesellschaft Fire-retardant equipment for articles containing organic latent heat storage material
RU2295370C2 (en) * 2005-03-05 2007-03-20 Российская Федерация в лице Федерального агентства по атомной энергии Fire-extinguishing method
JP2007319350A (en) * 2006-05-31 2007-12-13 Vision Development Co Ltd Fire-extinguishing material and apparatus and method using it
RU2349618C2 (en) * 2006-12-13 2009-03-20 Виталий Степанович Беляев Coating, filled with hollow microspheres, preventing ice-covering of surfaces of different objects
RU2352601C2 (en) * 2007-05-22 2009-04-20 Виталий Степанович Беляев Method for production of heat insulation and fire resistant combined polymer coating
RU2469761C1 (en) * 2011-06-23 2012-12-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Делси" Microcapsulated fire-extinguishing agent, method of its obtaining, fire-extinguishing composite material and fire-extinguishing coating
RU2490290C2 (en) * 2011-11-23 2013-08-20 Общество с ограниченной ответственностью "Промышленная инновационная компания" Fire-resistant coating

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1362900A2 (en) * 2002-05-13 2003-11-19 Basf Aktiengesellschaft Fire-retardant equipment for articles containing organic latent heat storage material
RU2295370C2 (en) * 2005-03-05 2007-03-20 Российская Федерация в лице Федерального агентства по атомной энергии Fire-extinguishing method
JP2007319350A (en) * 2006-05-31 2007-12-13 Vision Development Co Ltd Fire-extinguishing material and apparatus and method using it
RU2349618C2 (en) * 2006-12-13 2009-03-20 Виталий Степанович Беляев Coating, filled with hollow microspheres, preventing ice-covering of surfaces of different objects
RU2352601C2 (en) * 2007-05-22 2009-04-20 Виталий Степанович Беляев Method for production of heat insulation and fire resistant combined polymer coating
RU2469761C1 (en) * 2011-06-23 2012-12-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Делси" Microcapsulated fire-extinguishing agent, method of its obtaining, fire-extinguishing composite material and fire-extinguishing coating
RU2490290C2 (en) * 2011-11-23 2013-08-20 Общество с ограниченной ответственностью "Промышленная инновационная компания" Fire-resistant coating

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2765373C2 (en) * 2017-04-14 2022-01-28 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Method for heat protection of a fire bulkhead and fire-protective composition for coating planar structures
WO2018217132A1 (en) * 2017-05-26 2018-11-29 Юрий Яковлевич ЛИВШИЦ Flexible plate comprising a fire extinguishing composite material, and method for producing same (variants)
RU2631868C1 (en) * 2017-05-26 2017-09-27 Лившиц Юрий Яковлевич Flexible plate containing fire-extinguishing composite material and method of its manufacture (versions)
RU2631867C1 (en) * 2017-05-26 2017-09-27 Лившиц Юрий Яковлевич Cord for fire-extinguishment and method of its manufacture (versions)
WO2018217131A1 (en) * 2017-05-26 2018-11-29 Юрий Яковлевич ЛИВШИЦ Cord for extinguishing fires, and method for producing same (variants)
WO2018217134A1 (en) * 2017-05-26 2018-11-29 Юрий Яковлевич ЛИВШИЦ Fire extinguishant polymer composite material and method for producing same
RU2631864C1 (en) * 2017-05-26 2017-09-27 Лившиц Юрий Яковлевич Fire-extinguishing polymer composite material and method of its producing
WO2018217135A1 (en) * 2017-05-26 2018-11-29 Юрий Яковлевич ЛИВШИЦ Fire extinguishing polymer composite material and method for producing same
WO2018217133A1 (en) * 2017-05-26 2018-11-29 Юрий Яковлевич ЛИВШИЦ Method for producing fire extinguishing microcapsules (variants) and fire extinguishing microcapsule
RU2631865C1 (en) * 2017-05-26 2017-09-27 Лившиц Юрий Яковлевич Fire-extinguishing polymer composite material and method of its producing
RU186394U1 (en) * 2017-10-20 2019-01-17 Юлия Олеговна Васильева AUTONOMOUS FIRE EXTINGUISHING DEVICE FOR EXTENDED OBJECTS
RU2735051C1 (en) * 2019-06-19 2020-10-27 Елена Сергеевна Бокова Method of imparting fire-retardant properties to textile materials
RU2749587C1 (en) * 2020-05-23 2021-06-15 Борис Юрьевич Гайворонский Method for operational remote fire extinguishing and a fire extinguishing element for its implementation
WO2022155513A1 (en) * 2021-01-14 2022-07-21 Advanced Architectural Products, Llc Fire retarding polymer bracket

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014100479A (en) 2015-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2580132C2 (en) Method for producing fire-retardant coating on surface of combustible and non-combustible materials, microencapsulated agents for obtaining fire-retardant coating on surface of combustible and non-combustible materials, method for preparation thereof and method to create fire retardant intumescent coatings
US5356568A (en) Intumescent heat- and fire-resistant composition and substrate coated therewith
US6960388B2 (en) Electrical distribution system components with fire resistant insulative coating
Jimenez et al. Multiscale experimental approach for developing high-performance intumescent coatings
US5496881A (en) Composition for forming fireproof coatings and caulking and a method of use
Krzyzak et al. Ablative test of composites with epoxy resin and expanded perlite
WO2008052055A2 (en) Fire barrier fabric and related fire protective systems
RU2631867C1 (en) Cord for fire-extinguishment and method of its manufacture (versions)
KR20040018321A (en) Composite thermal protective system and method
EA035382B1 (en) Intumescent mesh coating
SE455200B (en) FIREFIGHTING FOAM CREATING TRANSMISSION, LAYER ELEMENTS INCLUDING THIS AND PROCEDURE FOR MANUFACTURING THE LAYER ELEMENT
KR102032724B1 (en) Transfer printing film for board panel containing microencapsulated fire extinguishing composition
EP3106207A1 (en) Covering article for reactively extinguishing a fire
Sun et al. Discussion on fire-proof sealing technology and product
Tsapko et al. Influence of dry mixtures in a coating on the effectiveness of wood protection from the action of a magnesium flame
Ghiji et al. Some recent developments and testing strategies relating to the passive fire protection of concrete using intumescent coatings: a review
RU2527997C2 (en) Composition for thermal barrier coatings
RU2190649C2 (en) Cellular composition for fireproofing covering
WO2011151649A1 (en) A fire protective coating
RU152765U1 (en) AUTONOMOUS FIRE EXTINGUISHING MEANS
Guzii et al. Fire Protection of wooden storage containers for explosive and pyrotechnic products
RU2765373C2 (en) Method for heat protection of a fire bulkhead and fire-protective composition for coating planar structures
RU2748845C1 (en) Thermoactivated microencapsulated extinguishing agent, method for its production and fire extinguishing article containing such agent
RU66683U1 (en) THROWING EXTINGUISHING DEVICE
KR0182661B1 (en) Aqueous intumescent coating composition and the fire-proofing protection agent

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190110