RU2642792C1

RU2642792C1 - Fire-retardant varnish on organic basis

Info

Publication number: RU2642792C1
Application number: RU2017101403A
Authority: RU
Inventors: Татьяна Юрьевна Еремина; Елена Анатольевна Николаева
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ИНТОЛ-1"
Priority date: 2017-01-17
Filing date: 2017-01-17
Publication date: 2018-01-26

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: fire-retardant varnish on an organic basis contains styrene-acrylic resin, solvents, adhesives, and white spirit, biocide-rheological additive, flame retardant-ammonium polyphosphate (APP), thickener-bentonite clay, tris (2-chloroethyl) phosphate in the following ratio of components, wt %: styrene-acrylic resin - 10-15, butyl acetate - 8-15, white spirit - 35-45, biocide-rheological additive - 0.5-2, flame retardant- APP - 20-30, thickener - 0.7-1.2, tris (2-chloroethyl) phosphate - 5-10.

EFFECT: increasing the level of the fire safety of products made of wood and plastic, coated with fire-retardant varnish on an organic basis.

1 cl

Description

Изобретение относится к композициям для получения огнезащитного и биозащитного покрытия из древесины и пластика с целью снижения их пожарной опасности.The invention relates to compositions for producing fire retardant and bioprotective coatings of wood and plastic in order to reduce their fire hazard.

Известна композиция для огне- и биозащиты древесины (патент РФ №2379322, 20.01.2010 г.), принятая за наиболее близкий аналог к заявляемому решению, содержащая смолу, фосфорсодержащее соединение (трис-хлорэтилфосфат), акриловый сополимер, а также бутанол и растворитель.A known composition for fire and bioprotection of wood (RF patent No. 2379322, 01/20/2010), adopted as the closest analogue to the claimed solution, containing a resin, a phosphorus-containing compound (Tris-chloroethyl phosphate), an acrylic copolymer, as well as butanol and a solvent.

Указанный материал обеспечивает огне- и биозащиту только для древесных материалов. Однако при строительстве и эксплуатации зданий могут быть использованы широко применяемые в настоящее время полиэфирные покрытия (пластик). Таким образом, данная композиция обладает ограниченными функциональными возможностями. Кроме того, указанная композиция обеспечивает древесине вторую группу огнезащитной эффективности, что не всегда является достаточным для получения необходимого уровня пожарной безопасности.The specified material provides fire and bioprotection only for wood materials. However, in the construction and operation of buildings, polyester coatings (plastic) that are currently widely used can be used. Thus, this composition has limited functionality. In addition, this composition provides wood with a second group of fire-retardant efficiency, which is not always sufficient to obtain the necessary level of fire safety.

Задачей изобретения является получение огнезащитного и биозащитного лака, который может быть использован для покрытия изделий как из древесины, так и из пластика.The objective of the invention is to obtain flame retardant and bioprotective varnish, which can be used to coat products from both wood and plastic.

Техническим результатом изобретения является повышение уровня пожарной безопасности изделий из дерева и пластика, покрытых огнезащитным лаком на органической основе.The technical result of the invention is to increase the fire safety of wood and plastic products coated with fire-retardant varnish on an organic basis.

Технический результат достигается при использовании огнезащитного лака на органической основе, содержащего смолу стирол-акриловую, растворитель – бутилацетат и уайт-спирит, биоцидно-реологическую добавку, антипирен полифосфат аммония (ПФА), загуститель - бентонитовую глину, трис(2-хлорэтил)фосфат следующем соотношении компонентов, мас. %:The technical result is achieved by using a fire-retardant varnish on an organic basis containing styrene-acrylic resin, a solvent - butyl acetate and white spirit, a biocide-rheological additive, flame retardant ammonium polyphosphate (PFA), a thickener - bentonite clay, tris (2-chloroethyl) phosphate as follows the ratio of components, wt. %:

смола стирол-акриловаяstyrene-acrylic resin 10-1510-15 бутилацетатbutyl acetate 8-158-15 уайт-спиритWhite Spirit 35-4535-45 биоцидно-реологическая добавкаbiocide-rheological additive 0,5-20.5-2 антипирен (ПФА)flame retardant (PFA) 20-3020-30 бентонитовая глинаbentonite clay 0,7-1,20.7-1.2 трис(2-хлорэтил)фосфатtris (2-chloroethyl) phosphate 5-105-10

Смола стирол-акриловая в количестве 10-15 мас. % в составе огнезащитного лака является пленкообразователем для связывания всех компонентов между собой и получения качественного лакокрасочного покрытия.Styrene-acrylic resin in an amount of 10-15 wt. % in the composition of fire-retardant varnish is a film former for binding all components to each other and obtaining high-quality paintwork.

Бутилацетат в количестве 8-15 мас. % необходим для полного растворения смолы стирол-акриловой. Бутилацетат является представителем сложных эфиров, позволяющим растворять смолы с образованием ньютоновских жидкостей с обеспечением необходимой консистенции и густоты для применения в лакокрасочной промышленности.Butyl acetate in an amount of 8-15 wt. % is necessary for the complete dissolution of the styrene-acrylic resin. Butyl acetate is a representative of esters, allowing to dissolve the resin with the formation of Newtonian fluids with the necessary consistency and density for use in the paint industry.

Уайт-спирит в количестве 35-45 мас. % служит в качестве разбавителя, химически не реагирующего со смолой стирол-акриловой и другими компонентами огнезащитного лака. При его высыхании образуется ровное лакокрасочное покрытие на изделии из дерева или пластика.White spirit in the amount of 35-45 wt. % serves as a diluent that does not chemically react with styrene-acrylic resin and other flame retardant varnish components. When it dries, an even paintwork is formed on the product made of wood or plastic.

В качестве биоцидно-реологической добавки может быть использован состав «Неомид», представляющий собой комплекс эффективных биоцидов для лакокрасочных материалов.As a biocide-rheological additive, the composition “Neomid” can be used, which is a complex of effective biocides for paints and varnishes.

Полифосфат аммония (антипирен ПФА) в количестве 20-30 мас. % вызывает самозатухание пламени. В качестве антипирена ПФА может быть использован РА-801.Ammonium polyphosphate (PFA flame retardant) in an amount of 20-30 wt. % causes self-extinguishing of the flame. As a flame retardant PFA can be used RA-801.

Загуститель в количестве 0,7-1,2 мас. % при взаимодействии с полярными растворителями (в данном случае с эфирами) позволяет превратить смесь в высоковязкую жидкость. В качестве загустителя используется бентонитовая глина или загустители на ее основе (Бентон, Вискогель и т.д.).The thickener in an amount of 0.7-1.2 wt. % when interacting with polar solvents (in this case, esters) allows you to turn the mixture into a highly viscous liquid. Bentonite clay or thickeners based on it (Benton, Viscogel, etc.) are used as a thickener.

Трис(2-хлорэтил)фосфат в количестве 5-10 мас. % является наиболее эффективным в зоне пиролиза, действует на начальных стадиях процесса горения, предотвращая разогрев, вызывая дегидратацию полимера и ускоряя его коксование. Эффективность фосфоросодержащих соединений как антипиренов связывают со следующими факторами: специфическое влияние фосфоросодержащих соединений на процессы в газовой фазе, протекающие при горении; образование поверхностного стеклообразного расплавленного слоя полиметофосфорной кислоты, являющегося барьером для теплопереноса от пламени к полимеру и для диффузии кислорода к поверхности топлива, а продуктов пиролиза - в пламя; влияние на гетерогенное окисление карбонизированного остатка пиролиза. Фосфоросодержащие соединения облегчают пиролитические реакции элиминирования водорода, воды, галогеноводородов, являясь своего рода катализаторами этих реакций, а также процессов циклизации, что способствует образованию углеродного каркаса. При указанном количестве трис (2-хлорэтил) фосфата также не требуется использование отвердителя.Tris (2-chloroethyl) phosphate in an amount of 5-10 wt. % is the most effective in the pyrolysis zone, acts at the initial stages of the combustion process, preventing heating, causing dehydration of the polymer and accelerating its coking. The effectiveness of phosphorus-containing compounds as flame retardants is associated with the following factors: the specific effect of phosphorus-containing compounds on processes in the gas phase that occur during combustion; the formation of a surface glassy molten layer of polymethophosphoric acid, which is a barrier to heat transfer from the flame to the polymer and for the diffusion of oxygen to the fuel surface, and the pyrolysis products into the flame; the effect on the heterogeneous oxidation of the carbonized pyrolysis residue. Phosphorus-containing compounds facilitate the pyrolytic reactions of the elimination of hydrogen, water, hydrogen halides, being a kind of catalysts for these reactions, as well as cyclization processes, which contributes to the formation of a carbon skeleton. With the indicated amount of tris (2-chloroethyl) phosphate, the use of a hardener is also not required.

Таким образом, каждый из указанных компонентов огнезащитного лака сам по себе известен, но их устойчивая взаимная связь в заявленном соотношении является необходимой и достаточной для достижения суммарного эффекта, неочевидного для специалиста, а также нового технического результата, не присущего данным признакам по отдельности.Thus, each of these components of fire-retardant varnish is known per se, but their stable interconnection in the stated ratio is necessary and sufficient to achieve a total effect that is not obvious to a specialist, as well as a new technical result that is not inherent in these characteristics separately.

Огнезащитный лак «ИНТОЛ» на органической основе готовят следующим образом. Загружают смолу стирол-акриловую, бутилацетат, уайт-спирит и перемешивают до полного растворения указанной смолы. Далее добавляют загуститель (бентонитовую глину), трис (2-хлорэтил) фосфат, антипирен ПФА, биоцидно-реологическую добавку («Неомид») и все тщательно перемешивают.Organic fire-retardant varnish “INTOL” is prepared as follows. The styrene-acrylic resin, butyl acetate, white spirit are charged and mixed until the resin is completely dissolved. Then a thickening agent (bentonite clay), tris (2-chloroethyl) phosphate, PFA flame retardant, biocide-rheological additive (“Neomid”) are added and all are mixed thoroughly.

В итоге полученный состав представляет собой однородную прозрачную вязкую жидкость (120-180 с по вискозиметру В3-4) светло-желтого цвета с образованием полуматового покрытия.As a result, the resulting composition is a homogeneous transparent viscous liquid (120-180 s with a B3-4 viscometer) light yellow in color with the formation of a semi-matte coating.

Огнезащитный лак «ИНТОЛ» наносят на деревянные изделия и конструкции, а также изделия из пластика. Поверхность предварительно очищают от жировых пятен с помощью ацетона, а также удаляют некрепко держащиеся фрагменты покрытия. После покрытия поверхности изделия первым слоем лака «ИНТОЛ» полное высыхание достигается через 12 часов. Второй слой лака наносят не менее чем через указанный промежуток времени. Расход лака «ИНТОЛ» при этом составляет 300 г/м² на два слоя.INTOL fire retardant varnish is applied to wooden products and structures, as well as plastic products. The surface is pre-cleaned of grease stains with acetone, as well as weakly held coating fragments are removed. After covering the surface of the product with the first coat of INTOL varnish, complete drying is achieved after 12 hours. The second layer of varnish is applied at least after the specified period of time. The consumption of INTOL varnish is 300 g / m ² in two layers.

Испытания лака «ИНТОЛ» проводили по ГОСТ Р 53292-2009 «Огнезащитные составы и вещества для древесины и материалов на ее основе. Общие требования. Методы испытаний». В результате проведенных испытаний установлено, что потеря массы при сжигании образцов, обработанных заявляемым составом, составляет 7-9% (среднеарифметическое значение десяти испытаний равно 8,7%), что соответствует первой группе огнезащитной эффективности.Tests of INTOL varnish were carried out according to GOST R 53292-2009 “Fire retardant compounds and substances for wood and materials based on it. General requirements. Test Methods. " As a result of the tests, it was found that the weight loss when burning samples treated with the inventive composition is 7-9% (the arithmetic average of ten tests is 8.7%), which corresponds to the first group of fire-retardant efficiency.

Также по лаку «ИНТОЛ» в соответствии с ГОСТ 9.050-75 «ЕСЗКС. Покрытия лакокрасочные. Методы лабораторных испытаний на стойкость к воздействию плесневых грибов» и ГОСТ 9.048-89 «ЕСЗКС. Изделия технические. Методы лабораторных испытаний на стойкость к воздействию плесневых грибов» проводились испытания на грибостойкость, согласно которым она была оценена в ноль баллов, что свидетельствует о максимальной биозащите, обеспечиваемой при использовании заявляемого лака.Also on the INTOL varnish in accordance with GOST 9.050-75 “ESZKS. Varnish-and-paint coatings. Laboratory test methods for resistance to mold fungi ”and GOST 9.048-89“ ESZKS. Technical products. Methods of laboratory tests for resistance to the effects of molds "tested for mushroom resistance, according to which it was rated at zero points, which indicates the maximum biosecurity provided when using the inventive varnish.

Таким образом, заявляемый огнезащитный лак «ИНТОЛ» обладает также биозащитными (противогрибковыми) свойствами. Также является универсальным, то есть может быть использован как на деревянных поверхностях и материалов на их основе, так и полиэфирных покрытиях. Кроме того, лак «ИНТОЛ» ввиду однокомонентности его состава обеспечивает удобство в применении.Thus, the inventive fire retardant "INTOL" also has bioprotective (antifungal) properties. It is also universal, that is, it can be used both on wooden surfaces and materials based on them, and polyester coatings. In addition, the INTOL varnish, due to its unicomponent composition, provides ease of use.

Claims

Organic fire-retardant varnish, characterized in that it contains styrene-acrylic resin, butyl acetate and white spirit solvent, biocide-rheological additive, flame retardant - ammonium polyphosphate (PFA), thickener - bentonite clay, tris (2-chloroethyl) phosphate in the following the ratio of components, wt.%:

styrene-acrylic resin 10-15 butyl acetate 8-15 White Spirit 35-45 biocide-rheological additive 0.5-2 flame retardant (PFA) 20-30 bentonite clay 0.7-1.2 tris (2-chloroethyl) phosphate 5-10