RU2685131C1 - Терморасширяющийся огнезащитный пеноматериал - Google Patents

Терморасширяющийся огнезащитный пеноматериал Download PDF

Info

Publication number
RU2685131C1
RU2685131C1 RU2018119377A RU2018119377A RU2685131C1 RU 2685131 C1 RU2685131 C1 RU 2685131C1 RU 2018119377 A RU2018119377 A RU 2018119377A RU 2018119377 A RU2018119377 A RU 2018119377A RU 2685131 C1 RU2685131 C1 RU 2685131C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fire
foaming
composition
agent
chlorine
Prior art date
Application number
RU2018119377A
Other languages
English (en)
Inventor
Андрей Викторович Босый
Original Assignee
Андрей Викторович Босый
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 Андрей Викторович Босый filed Critical Андрей Викторович Босый
Priority to RU2018119377A priority Critical patent/RU2685131C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2685131C1 publication Critical patent/RU2685131C1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K21/00Fireproofing materials
    • C09K21/14Macromolecular materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D111/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of chloroprene
    • C09D111/02Latex

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области огнезащитных вспенивающихся материалов, используемых для защиты от огня и предотвращения распространения пламени на объектах гражданского и промышленного строительства, морского и авиационного транспорта. Состав для огнезащитного пеноматериала включает хлорсодержащее полимерное связующее, пенообразователь, вспенивающиеся наполнители, вулканизирующий агент, пластификатор и желеобразующие компоненты. В качестве хлорсодержащего полимерного связующего использован полихлоропреновый латекс, в качестве пенообразователя – окисленный графит, в качестве вспенивающихся наполнителей - анионные ПАВ, в качестве вулканизирующего агента - оксид цинка, в качестве пластификатора – мочевина и трихлорпропилфосфат, в качестве желеобразующих компонентов - сульфат калия и кремнефтористый натрий. Кроме того, состав содержит диизоционат 4,4 дифенилметан, как компонент-организатор биуретановых поперечных связей и удлинения цепей. Состав может дополнительно содержать растворитель - этилацетат. Полученный пеноматериал обладает высокой огнезащитной способностью, имеет быстрый старт расширения в диапазоне температур 140-150°С с образованием пенококса при воздействии огня на материал, обладает стойкостью к воздействию воды, бензина и масел и высокой механической прочностью. 2 пр.

Description

Изобретение относится к области огнезащитных вспенивающихся материалов, используемых для защиты от огня и предотвращения распространения пламени на объектах гражданского и промышленного строительства, морского и авиационного транспорта.
Известен огнезащитный материал, содержащий полихлоропреновый латекс - 5-25 мас. ч. (в пересчете на сухой остаток), окисленный графит - 25-60 мас. ч., полиакрилонитрил, целлюлозу, фенолформальдегидную смолу и др. Огнезащитный композит получают смешением компонентов, с дальнейшей прокаткой смеси на вальцах или нанесением при помощи ракеля на стекловолокно (патент US 5232976, МПК C09K 21/02, C09K 21/14).
Недостатком указанного материала является использование в его составе фенолформальдегидной смолы, повышающей токсичность продуктов сгорания. Кроме того, описанный способ получения позволяет получить материал толщиной не более 4 мм, что ограничивает области его применения.
Известна огнезащитная полимерная композиция на основе хлорсодержащего полимерного связующего, пластификатора, вспенивающихся наполнителей и смеси органических растворителей. Композиция в качестве вспенивающихся наполнителей содержит интеркалированный графит и смесь аммонийных солей, а также смесь меламина, параформа и щавелевой кислоты в заданном соотношении, при следующих соотношениях ингредиентов, масс. ч:
Хлорсодержащий полимер, выбранный из группы -
хлоропреновый каучук, поливинилхлорид,
перхлорвиниловая смола, хлорсульфированный,
хлорированный полиолефин или смеси из них 10-50
Пластификатор, выбранный из группы - хлорпарафин,
трихлорпропилфосфат или смеси из них 0-15
Аммонийные соли, выбранные из группы -
аммоний хромовокислый, карбонат аммония,
полифосфат аммония или смеси из них 0-30
Интеркалированный графит 2,5-45
Смесь меламина, параформа и щавелевой кислоты 10-40
Смесь органических растворителей, выбранных из группы -
нефрас, этилацетат, ацетон, циклогексанон,
толуол или смеси из них 0-50
(патент RU 2612720, МПК C09K 21/14, C09D 5/18, опубл. 13.03.2017 г.).
Известен огнезащитный состав, содержащий хлоропреновый каучук, хлорпарафин и интеркалированный графит. Дополнительно содержит полифосфат аммония, борат цинка и фенолформальдегидную смолу при следующем соотношении компонентов, мас. %:
хлоропреновый каучук 22,0-34,0
борат цинка 5,0-11,0
хлорпарафин 2,0-6,0
фенолформальдегидная смола 12,0-16,0
полифосфат аммония 12,0-16,0
интеркалированный графит остальное
(патент RU 2320954, МПК F42B 39/14, C09K 21/1, опубл. 27.03.2008 г.).
Недостатки известных составов и материалов, изготовленных из них, заключаются в сложности приготовления состава в несколько этапов, металлоёмкостью и энергоёмкостью оборудования, получением материала с ограничением по толщине.
Задачей изобретения является создание пеноматериала, обладающего высокой огнезащитной способностью.
Технический результат - быстрый старт расширения в диапазоне температур 140-150С с образованием пенококса при воздействии огня на материал, стойкость материала к воздействию воды, бензина и масел, высокая механическая прочность.
Задача решается, а технический результат достигается составом для огнезащитного пеноматериала, включающим хлорсодержащее полимерное связующее, пенообразователь, вспенивающиеся наполнители, вулканизирующий агент, пластификатор, желеобразующие компоненты, причем в качестве хлорсодержащего полимерного связующего использован полихлоропреновый латекс, в качестве пенообразователя - окисленный графит, в качестве вспенивающихся наполнителей - анионные ПАВ, в качестве вулканизирующего агента - оксид цинка, в качестве пластификатора - мочевина и трихлорпропилфосфат, в качестве желеобразующих компонентов - сульфат калия и кремнефтористый натрий, а также диизоционат 4,4 дифенилметан как компонент-организатор биуретановых поперечных связей и удлинения цепей, при следующих соотношениях компонентов, в мас. %:
окисленный графит - 55-60,
мочевина - 3-5,
анионные ПАВ - 5-7,
оксид цинка - 1-3,
сульфат калия - 1-3,
кремнефтористый натрий - 1-3,
диизоционат 4,4 дифенилметан - 10-15,
трихлорпропилфосфат - 1-3,
Полихлоропреновый латекс - остальное.
Согласно изобретению состав дополнительно содержит растворитель - этилацетат.
Технический результат достигается следующим.
Латекс при коагуляции преобразуется в полихлоропреновый каучук, что в сочетании с окисленным графитом обеспечивает защиту от огня широкого круга горючих материалов путем увеличения объёма до 2000% и образования теплозащитного слоя расширенного графита. При длительном взаимодействии огня связующее недостаточно прочно удерживает частицы графита, материал осыпается, что в свою очередь ухудшает его огнезащитные свойства. Для решения этой проблемы в состав вводится диизоционат 4,4 дифенилметан, который при действии температур выше 120°С реагирует с биполярными соединениями, создавая вулканизационные сетки. Таким образом, под действием огня на пеноматериал получается устойчивый пенококс, который увеличивает механическую прочность теплозащитного слоя благодаря снижению эрозионного уноса частиц расширенного графита, что повышает огнестойкость материала.
Заявляемый состав обеспечивает получение пеноматериала, стойкого к воздействию воды, бензина и масел, а также отсутствие выделения вредных веществ.
Указанные диапазоны содержания компонентов выбраны авторами исходя из следующего.
Нежелательно содержание окисленного графита в композиции в количестве менее 50 %, так как это приводит к снижению огнезащитной способности готового пеноматериала.
Заявляемый состав позволяет получить стабильную, устойчивую и не оседающую массу вспененной композиции до ее коагуляции. Наличие в составе окисленного графита не позволяет вспенить массу выше 300%. Увеличение концентрации ПАВ выше 5% приводит к оседанию чешуек графита, желеобразованию а так же неравномерности пор. Но поскольку реакция происходит в присутствии диизоционат 4,4 дифенилметан (МДИ), который при взаимодействии с водной дисперсией латекса выделяет СО2, это влечет за собой дополнительное порообразование и достижение высокого процента вспенивания массы до 1000%. Также одновременно образуются биуретановые поперечные связи, что приводит к быстрой коагуляции глобул каучука в латексе. Следовательно, благодаря использованию МДИ в композиции получается эластичный пеноматериал различной плотности с равномерной пористой структурой.
Пеноматериал из заявляемого состава получают методом механического вспенивания всей массы в закрытой емкости высокоскоростным миксером со скоростью не менее 700 об/мин. Полученный материал обладает плотностью от 180 кг/м3 до 600 кг/м3. И может быть получен в виде листов или рулонов толщиной от 0.5-10 мм или в виде блоков объемом до 2 м3 с последующей возможностью резки на нужные размеры.
Примеры конкретного выполнения.
Пример 1. Изготовление огнезащитного пеноматериала в виде блока (содержание компонентов в мас. %).
На 16% полихлоропренового латекса берут 3% мочевины, анионные ПАВ - 5%, 1% оксида цинка, 1% сульфата калия, 1% кремнефтористого натрия и 3% трихлорпропилфосфата. Состав перемешивается в смесителе в течение 5-7 минут со скоростью 60-80 об/мин до полного растворения компонентов. Затем добавляют 10% диизоционата 4,4 дифенилметана, 60% гр. окисленного графита и при скорости 750 об/мин смесь вспенивается в течении 2-3 минут. Далее полученная масса выливается в формы, заранее изготовленные из любого доступного материала, где находится неподвижно 6-8 часов до полной коагуляции состава. Готовый пеноматериал извлекают из форм и сушат при температуре 80-90.
Пример 2. Изготовление огнезащитного пеноматериала в виде листов или рулонов.
Приготовление, расход массовых частей компонентов и вспенивание состава осуществляется, как в вышеуказанном примере №1. Далее приготовленная вспененная масса порционно подается между двух горизонтально расположенных валков, купающихся в 5% растворе хлористого кальция. Материал ложится на предварительно заправленную ткань (бумагу, самоклеящуюся пленку или стеклоткань), затем проходит тоннельную сушку и направляется в намоточное устройство. Между валками устанавливается зазор необходимой величины с учетом 5-10% усадки готового пеноматериала при высыхании. При попадании в раствор хлористого кальция и прохождения между валками вспененная масса активно коагулируется и одновременного формируется полотно с заданными параметрами толщины.
Таким образом, использование изобретения позволяет создать пеноматериал, обладающий высокой огнезащитной способностью, имеющий быстрый старт расширения в диапазоне температур 140-150С с образованием пенококса при воздействии огня на материал, обладающий стойкостью к воздействию воды, бензина и масел, высокой механической прочностью.

Claims (11)

1. Состав для огнезащитного пеноматериала, включающий хлорсодержащее полимерное связующее, пенообразователь, вспенивающиеся наполнители, вулканизирующий агент, пластификатор, желеобразующие компоненты, причем в качестве хлорсодержащего полимерного связующего использован полихлоропреновый латекс, в качестве пенообразователя – окисленный графит, в качестве вспенивающихся наполнителей - анионные ПАВ, в качестве вулканизирующего агента - оксид цинка, в качестве пластификатора – мочевина и трихлорпропилфосфат, в качестве желеобразующих компонентов - сульфат калия и кремнефтористый натрий, а также диизоционат 4,4 дифенилметан как компонент-организатор биуретановых поперечных связей и удлинения цепей, при следующих соотношениях компонентов, в мас.%:
окисленный графит 55-60
мочевина 3-5
анионные ПАВ 5-7
оксид цинка 1-3
сульфат калия 1-3
кремнефтористый натрий 1-3
диизоционат 4,4 дифенилметан 10-15
трихлорпропилфосфат 1-3
полихлоропреновый латекс - остальное.
2. Состав по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит растворитель - этилацетат.
RU2018119377A 2018-05-27 2018-05-27 Терморасширяющийся огнезащитный пеноматериал RU2685131C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018119377A RU2685131C1 (ru) 2018-05-27 2018-05-27 Терморасширяющийся огнезащитный пеноматериал

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018119377A RU2685131C1 (ru) 2018-05-27 2018-05-27 Терморасширяющийся огнезащитный пеноматериал

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2685131C1 true RU2685131C1 (ru) 2019-04-16

Family

ID=66168596

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018119377A RU2685131C1 (ru) 2018-05-27 2018-05-27 Терморасширяющийся огнезащитный пеноматериал

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2685131C1 (ru)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB900120A (en) * 1959-10-06 1962-07-04 Dow Chemical Co Intumescent coating composition and method of making combustible materials fire retardant
US5232976A (en) * 1988-04-07 1993-08-03 Chemie Linz Gesellschaft M.B.H. Thermally expandable fire-protection composition comprising expandable graphite, chloroprene latex and compounds forming a paracrystalline carbon skeleton
RU94044272A (ru) * 1994-12-15 1996-09-27 Э.М. Веренкова Композиция для огнезащитного покрытия
DE19809973C1 (de) * 1998-03-09 1999-07-01 Salamander Ind Produkte Gmbh Schaumstoffkörper mit flammhemmenden Eigenschaften, insbesondere für Bauzwecke
WO1999067344A1 (en) * 1998-06-23 1999-12-29 J. M. Huber Corporation Fire retardant intumescent coating for lignocellulosic materials
US20090292032A1 (en) * 2008-05-02 2009-11-26 Gupta Laxmi C Fire retardant foam and methods of use
RU2558602C1 (ru) * 2014-07-16 2015-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Огнезащитная вспучивающаяся композиция
RU2612720C1 (ru) * 2015-12-31 2017-03-13 Андрей Анатольевич Константинов Огнезащитная полимерная композиция

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB900120A (en) * 1959-10-06 1962-07-04 Dow Chemical Co Intumescent coating composition and method of making combustible materials fire retardant
US5232976A (en) * 1988-04-07 1993-08-03 Chemie Linz Gesellschaft M.B.H. Thermally expandable fire-protection composition comprising expandable graphite, chloroprene latex and compounds forming a paracrystalline carbon skeleton
RU94044272A (ru) * 1994-12-15 1996-09-27 Э.М. Веренкова Композиция для огнезащитного покрытия
DE19809973C1 (de) * 1998-03-09 1999-07-01 Salamander Ind Produkte Gmbh Schaumstoffkörper mit flammhemmenden Eigenschaften, insbesondere für Bauzwecke
WO1999067344A1 (en) * 1998-06-23 1999-12-29 J. M. Huber Corporation Fire retardant intumescent coating for lignocellulosic materials
US20090292032A1 (en) * 2008-05-02 2009-11-26 Gupta Laxmi C Fire retardant foam and methods of use
RU2558602C1 (ru) * 2014-07-16 2015-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Огнезащитная вспучивающаяся композиция
RU2612720C1 (ru) * 2015-12-31 2017-03-13 Андрей Анатольевич Константинов Огнезащитная полимерная композиция

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3821337A (en) Process for controlled curing of foams
EP2045227A1 (de) Anorganische Schäume auf Basis von Schnellzement und/oder Gips als Brandschutzmasse zum Füllen von Hohlkörpern
DE2609214A1 (de) Feuerhemmendes waermeschutzmaterial
EP2867331A2 (en) Fire-resistant polyurethane material and fire-resistant structure
EP3564002A1 (de) Eps-produkt mit flammschutz
JPS6215576B2 (ru)
US3826764A (en) Foamed fire resistant self extinguishing compositions containing a flame extinguishing material releasing flame extinguishing gases such as co2 or n2 when subjected to high temperatures and method of making
KR102140738B1 (ko) 동일계 폴리우레탄 폼을 제조하기 위한 시스템 및 방법
RU2685131C1 (ru) Терморасширяющийся огнезащитный пеноматериал
GB2337768A (en) Fire retardant porous products
KR101489583B1 (ko) 발포 폴리스타이렌 폼 난연성 조성물 및 그 제조방법
RU2714917C1 (ru) Состав для огнестойкого пенополиуретана
US3655600A (en) Flame resistant materials and methods for producing same
JPH037212B2 (ru)
GB2101644A (en) Production of low-flammability heat-insulating layer
US11685814B2 (en) Insulation material and method of making same
DE102019001693A1 (de) EPS-Produkte mit Flammschutz
DE2759013A1 (de) Polyphospazenmassen mit geringer rauchbildung
KR20190035576A (ko) 열경화성 발포체 및 이의 제조방법
RABBI et al. Effect of aluminum hydroxide loading on the compression stress and modulus, thermal conductivity and acoustic properties of palm-based polyurethane hybrid composite
DE2318167A1 (de) Verfahren zur herstellung von leichtbauelementen
PL219632B1 (pl) Spreparowane polimery styrenowe i sposób preparacji polimerów styrenowych
CN114031825B (zh) 一种燃烧性能达到a级不燃型橡塑发泡制品及其制备方法
JPS5927772B2 (ja) 改良発泡フエノ−ル樹脂ボ−ド及びその成形方法
DE2124811A1 (de) Feuerfeste Schaumstoffplatten aus mit Silikatschaum beschichteten Platten

Legal Events

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

Effective date: 20200528