RU2731931C1

RU2731931C1 - Интумесцентная композиция холодного отверждения на основе низкомолекулярных силоксановых каучуков

Info

Publication number: RU2731931C1
Application number: RU2019129895A
Authority: RU
Inventors: Радмир Анурович Садыков; Алевтина Петровна Рахматуллина
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Мастер Кляйн"
Priority date: 2019-09-24
Filing date: 2019-09-24
Publication date: 2020-09-09

Abstract

Настоящее изобретение относится к интумесцентной огнезащитной композиции, содержащей низкомолекулярный силоксановый каучук, вспучивающую систему, включающую полифосфат аммония и пентаэритрит, и гидрогенизированное талловое масло. Заявленная композиция может быть использована в качестве однокомпонентного герметика. Изобретение позволяет придать интумесцентной огнезащитной композиции тиксотропные свойства,позволяющие применять ее на любых поверхностях, в том числе вертикальных, наклонных, потолочных без образования потеков и трещин. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к огнезащитным вспучивающимся композициям холодного отверждения на основе низкомолекулярного силоксанового каучука(ов), которые могут быть использованы во многих отраслях промышленности, как например: строительстве (герметизация стыков, швов, полостей, вентиляционных систем и т.д.), атомной и тепловой энергетике (повышение предела огнестойкости узлов и механизмов, работающих в условиях повышенного радиационного и УФ воздействия), авиакосмической отрасли, в военной промышленности, автомобиле- и машиностроении, а также для бытового применения.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Вспучивающиеся (интумесцентные) огнезащитные композиции, действуют по принципу снижения теплопроводности при интенсивном тепловом воздействии в результате их превращения в твердую вспененную массу, проявляющую теплозащитные свойства по отношению к нижележащему слою материала. Твердая вспененная масса отодвигает во времени как момент возгорания в принципе горючих материалов, подлежащих огнезащите, так и время нагрева защищаемых материалов. Таким образом, вспучивающаяся огнезащитная композиция при пожаре способствует увеличению времени до момента разрушения защищаемых горючих материалов, и как следствие позволяет ликвидировать пожар с минимальными неблагоприятными последствиями.

Как результат, в уровне техники уделено большое внимание разработкам в этой области, нацеленным на улучшение огнезащитных, физико-химических и механических характеристик вспучивающихся огнезащитных композиций.

Так, например, из уровня техники (RU 2492201, 10.09.2013) известна огнезащитная композиция холодного отверждения вспучивающегося типа, представляющая собой двухкомпонентную систему, которую образует:

– паста, состоящая из низкомолекулярного силоксанового каучука, полифосфата аммония и пентаэритрита, и

– жидкий катализатор, состоящий из низкомолекулярных силанов и дибутилоловодиацетата.

Недостатком получаемого продукта является невозможность его использования в качестве однокомпонентного герметизирующего состава надлежащей консистенции, а также присутствие в системе дибутилоловодиацетата, проявляющего нейротоксичные свойства, а также оказывающего негативное влияние на кожу, работу печени, иммунной системы.

В (RU 2665509, 30.08.2018) раскрывается другой пример силиконового огнестойкого композиционного материала способного к образованию вулканитовой пены, который имеет компонентный состав, состоящий из: низкомолекулярного силиконового каучука, полиметилсилоксановой жидкости, мела, гидроксида алюминия, кварца, алюминиевой пудры, боратов металлов, этилсиликата, γ-аминопропилтриэтоксисилана, терморасширяющегося графита и технологической добавки на основе продуктов деструкции отходов силоксановых резин.

Однако, недостатком данной композиции является низкое значение коэффициента вспучивания (максимальным результатом согласно таблице 1 патента является значение 5,3), что свидетельствует о недостаточных огнезащитных свойствах композиции, а также наличие кварца и других абразивных материалов может привести к преждевременному износу оборудования, например, такого как фасовочное оборудование.

Таким образом, в уровне техники существует проблема в обеспечении вспучивающихся огнезащитных композиций с надлежащими реологическими свойствами, не создающими образование потеков при нанесении на вертикальные, наклонные и потолочные поверхности, а также имеющими достаточно высокий коэффициент вспучивания, свидетельствующий в пользу эффективных огнезащитных свойств композиции и при этом не вызывающих преждевременный абразивный износ оборудования.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Для решения обозначенных выше проблем и преодоления недостатков в существующих изобретениях уровня техники авторами настоящего изобретения был определен ряд задач, требующих внимания, для изменения сложившейся ситуации в данной области техники в лучшую сторону.

Задачами настоящего изобретения являются:

– придание композиции тиксотропных свойств для возможности ее применения на вертикальных, наклонных и потолочных поверхностях без образования потеков, и при этом не приводящих к растрескиванию композиции на изогнутых поверхностях, и не вызывающих преждевременный абразивный износ оборудования;

– обеспечение коэффициента вспучивания с высоким значением без удорожания стоимости композиции.

Технический результат при использовании изобретения заключается в получении интумесцентной композиции с улучшенными характеристиками, позволяющими применять ее на любых поверхностях, в том числе вертикальных, наклонных и потолочных без образования потёков и трещин, способных привести к оползанию композиции, оголению поверхности и/или неравномерному вспучиванию композиции, что в совокупности позволяет обеспечить улучшенные огнезащитные свойства композиции при ее применении, например, в качестве однокомпонентного силиконового герметика.

Также одним из технических результатов настоящего изобретения является получение экономически выгодного продукта за счет понижения содержания ряда дорогостоящих компонентов и заменой их более дешевым продуктом, в частности гидрогенизированным талловым маслом, что обеспечивает сохранение огнезащитных характеристик композиции и даже улучшает ее свойства, в частности при применении на вертикальных, наклонных, потолочных и изогнутых поверхностях. А кроме того, введение гидрогенизированного таллового масла имеет преимущество перед другими тиксотропными добавками, например, такими как кварц, поскольку не вызывает абразивного износа оборудования.

Также, одним из технических результатов настоящего изобретения является обеспечение интумесцентной композиции с надлежащими или даже улучшенными огнезащитными характеристиками.

Достижение заявленных технических результатов обеспечивается компонентами, входящими в интумесцентную композицию, и их содержанием в ней.

Согласно настоящему изобретению предложена огнезащитная композиция, содержащая:

- низкомолекулярный силоксановый каучук,

- вспучивающую систему, включающую полифосфат аммония и пентаэритрит в массовом соотношении 2:1, и

- талловое масло в количестве 5,0-10,0 % мас.

Согласно одному варианту осуществления предложена композиция, в которой низкомолекулярный силоксановый каучук представляет собой полидиметилсилоксановый каучук со структурной формулой звена -(R₂SiO)_n-, где R представляет собой CH₃.

Согласно другому варианту осуществления предложена композиция, в котором вязкость полидиметилсилоксанового каучука составляет 8000-10000 сСт.

Согласно еще одному варианту осуществления предложена композиция, дополнительно содержащая пигмент(ы).

Согласно другому варианту осуществления предложена композиция, в которой талловое масло представляет собой полифункциональную добавку, выступающую в качестве тиксотропной добавки и пластифицирующей добавки.

Согласно другому варианту осуществления предложена композиция, в которой полифункциональная добавка дополнительно выступает в качестве вспенивающей добавки.

Согласно еще одному варианту осуществления предложена композиция, в которой соотношение полифосфата аммония и пентаэритрита по отношению к загустителю составляет 2,7-6,6:1,4-3,3:1.

Согласно другому варианту осуществления изобретения предложена композиция, предоставляющая собой композицию холодного отверждения.

Согласно одному варианту осуществления изобретения предложена композиция, дополнительно включающая отверждающую систему, содержащую диэтиламинометилтриэтоксисилан и этилсиликат.

Согласно еще одному варианту осуществления изобретения предложена композиция, в которой талловое масло представляет собой гидрогенизированное талловое масло.

Согласно еще одному варианту осуществления изобретения предложена композиция, дополнительно включающая армирующий наполнитель, включающий кристобалит, и пластификатор, включающий полиметилсилоксан.

Согласно еще одному варианту осуществления изобретения предложена композиция, представляющая собой однокомпонентный герметик.

Согласно другому варианту осуществления изобретения предложено применение композиции в качестве однокомпонентного герметика.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фигуре проиллюстрирована интумесцентная огнезащитная композиция холодного отверждения до (слева) и ее вулканизат (интумесцентная огнезащитная композиция во вспученном/вспененном состоянии) после теплового воздействия (справа) (340 ºС, 30 мин).

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно настоящему изобретению предлагается интумесцентная огнезащитная композиция, в частности, интумесцентная огнезащитная композиция холодного отверждения, которую можно использовать в различных отраслях промышленности для предотвращения распространения огня и защиты материалов от термического воздействия пожара, то есть повышение пределов огнестойкости материала, подлежащего защите от теплового воздействия.

Принцип действия интумесцентной огнезащитной композиции заключается в образовании твердой вспененной массы, обладающей низкой теплопроводностью, которая защищает целевой материал от преждевременного возгорания, предоставляя таким образом удлиненный временной промежуток для возможности тушения пожара с минимальными негативными последствиями для целевого материала, подлежащего защите.

С целью выявления оптимальных эксплуатационных характеристик интумесцентной огнезащитной композиции авторами настоящего изобретения проводились эксперименты по выявлению эффективно работающего состава композиции и неожиданно было обнаружено, что введение в интумесцентную огнезащитную композицию загустителя в виде полифункциональной добавки, состоящей из таллового масла, предпочтительно, гидрогенизированного таллового масла, позволяет получать огнезащитную композицию с улучшенными реологическими и огнезащитными свойствами без применения большого количества дорогостоящих реагентов, обуславливающих образование вспененной массы.

Кроме того, поскольку для получения интумесцетной огнезащитной композициии используется побочный продукт, образующийся при варке целлюлозы сульфатным способом в виде модифицированного таллового масла, то преимущество данного изобретения становится очевидным, поскольку появляется возможность создания производств, в которых отходы одних технологических процессов, могут использоваться как сырьё для другого производства. Таким образом, минимизируется техногенное воздействие на окружающую среду, что способствует улучшению экологической составляющей производственных процессов в целом.

Согласно настоящему изобретению способ получения интумесцентной огнезащитной композиции может осуществляться без соблюдения определенной последовательности введения компонентов. Процесс смешения и перемешивания компонентов, входящих в состав композиции является обычным в данном уровне техники.

Согласно настоящему изобретению заявленная композиция может использоваться для защиты материалов различного происхождения и назначения от термического воздействия пожара.

Представителями компонентов интумесцентной огнезащитной композиции с описанием их функционального назначения, выполняемого в композиции, являются следующие реагенты.

В качестве полимерного связующего в заявленной интумесцентной огнезащитной композиции используется низкомолекулярный силоксановый каучук. В качестве низкомолекулярного силоксанового каучука может использоваться низкомолекулярый силоксановый каучук со структурной формулой звена -(R₂SiO)_n-. R согласно настоящего изобретения может представлять собой С₁-С₄ алкил, предпочтительно CH₃. Примерами таких каучуков могут быть каучуки синтетические термостойкие низкомолекулярные СКТН, выпускаемые согласно ГОСТу 13835. В наиболее предпочтительном варианте осуществления в качестве низкомолекулярного силоксанового каучука применяется полидиметилсилоксановый каучук, вязкость которого составляет 8000-10000 сСт. Количество низкомолекулярного силоксанового каучука в композиции с точки зрения получения надлежащих огнезащитных свойств предпочтительно составляет 20-25 % мас.

Преимуществом применения такого связующего является тот факт, что связующее в огне в условиях пиролиза способствует формированию изолирующего вспененного слоя из кремнийсодержащего коксообразного продукта, который более эффективен в сравнении с пенококсом ввиду того, что в результате горения силоксанов образуется оксид кремния, который является негорючим материалом в сравнении с коксом, что повышает эффективность использования такого связующего в сравнении с применением связующего на основе только углеродсодержащего полимера как, например, такого, который раскрыт в патенте RU 2204547, 20.05.2003.

В качестве пластификатора используется полиметилсилоксан, который предотвращает растрескивание композиции в местах нанесения, и, как результат, предотвращает формирование трещин в момент образования вспененной массы, что повышает огнезащитные свойства композиции за счет предотвращения распространения пожара ввиду отсутствия доступа кислороду к целевому материалу, подлежащему защите. Также свой вклад в качестве полифункциональной добавки вносит и загуститель в виде таллового масла, предпочтительно, гидрогенизированного таллового масла, которое работает в совокупности с полиметилсилоксаном в качестве пластификатора, что обеспечило возможность частичной замены дорогостоящего пластификатора на более дешевый продукт в виде таллового масла. С точки зрения предотвращения растрескивания и формирования трещин в момент образования вспененной массы количество полиметилсилоксана составляет 8-10 % мас.

Необходимо отметить, что важную роль в интумесцентных огнезащитных покрытиях играет вспучивающая система, компонентные которой представляют собой газообразующие агенты, способствующие формированию вспученного кремнийсодержащего коксообразного продукта, образующего изолирующий вспененный слой. Газообразование происходит вследствие термического разложения веществ и испарения низкомолекулярных компонентов. Из предшествующего уровня техники известен прием по применению вспенивающейся триады полифосфат аммония : пентаэритрит : меламин, в которой необходимо соблюдать строгое соотношение компонентов во избежание растрескивания образующегося вспененного слоя при возможности интенсивного выделения газов при термическом разложении меламина.

Поэтому внимание было уделено бинарной системе полифосфат аммония-пентаэритрит, которая способна работать и в отсутствие меламина. Авторы настоящего изобретения отмечают, что при использовании соотношения полифосфата аммония и пентаэритрита 2:1 композиция проявляет надлежащее вспучивание, что позволяет получать улучшенные огнезащитные свойства композиции.

Полученный авторами надлежащий для огнезащиты коэффициент вспучивания дополнительно может быть обусловлен комбинацией полифосфата аммония и пентаэритрита в указанном соотношении и дополнительным присутствием полифункциональной добавки – загустителя в виде таллового масла, предпочтительно, гидрогенизированного таллового масла, которое может выступать и в качестве вспенивающей добавки за счет образования CO₂ и H₂O при горении. Без привязывания к определённой теории авторы полагают, что на начальной стадии горения талловое масло приводит к образованию воды в газообразном состоянии, то есть пара, и углекислого газа, которые, поднимаясь, способствуют вспучиванию связующего агента – низкомолекулярного силоксанового каучука, и способствует созданию бескислородной среды в массе низкомолекулярного силоксанового каучука, приводящего в результате к созданию условий для пиролиза органических углеродсодержащих соединений, что приводит к образованию коксообразного продукта, часть которого может подвергаться взаимодействию с CO₂ по реакции

C+CO₂→2CO (1).

Это приводит к частичному понижению температуры вследствие того, что образование угарного газа по этой реакции является эндотермическим процессом, в ходе которого поглощается тепло, что является немаловажным положительным эффектом для огнезащитной композиции. Несмотря на возможный расход углерода по реакции (1), который может привести к сокращению количества коксообразного продукта во вспененной массе, тем не менее формирование условий пиролиза не приводит к полному сгоранию органических углеродсодержащих соединений, что понижает содержание углекислого газа в формирующейся пенной массе, и таким образом содействует в формировании коксообразного продукта. Также стоит отметить, что поскольку в композиции по настоящему изобретению используется полисилоксановый каучук, то вклад в прочность пены вносит и оксид кремния, который способен образовываться при горении полисилоксанового каучука, поэтому возможность образования угарного газа сведена к минимуму, что является немаловажным фактором для безопасности человека при использовании композиции согласно настоящему изобретению.

Таким образом, талловое масло может вносить свой вклад как в формирование кремнийсодержащего коксообразного продукта, снабжая его углеродной составляющей, так и приводить к его вспучиванию в условиях пожара. С этой точки зрения содержание таллового масла в композиции предпочтительно составляет 5-10 % мас.

Стоит отметить, что в качестве армирующего наполнителя, повышающего условную прочность при разрыве и твердость кремнийсодержащего коксообразного продукта, в настоящем изобретении используется кристобалит. Преимуществом применения кристобалита в качестве армирующего наполнителя является тот факт, что поскольку кристобалит является устойчивым при высокой температуре, то он также вносит вклад в огнезащитные свойства композиции, не только за счет того, что придает прочность и твердость вспученной пенной массе, но и поскольку сам не горит, то не способствует распространению пламени пожара. С точки зрения придания прочности и твердости и предотвращению распространению пламени пожара количество кристобалита в композиции предпочтительно составляет 8-20 % мас.

В качестве отвердителя для холодного отверждения композиции используется отверждающая система, состоящая из диэтиламинометилтриэтоксисилана и этилсиликата, являющегося техническим названием олигоэтоксисилоксанов. В качестве примеров таких реагентов можно привести АДЭ-3 (диэтиламинометилтриэтоксисилан) и этилсиликат-32.

Введение загустителя в интумесцентную огнезащитную композицию было обусловлено необходимостью придания композиции тиксотропных свойств для возможности ее эффективного применения на различных поверхностях, в том числе вертикальных, наклонных и потолочных, без снижения качества огнезащитных свойств композиции, которые могут быть обусловлены формированием потеков на вертикальных, наклонных и потолочных поверхностях, что в результате не приведет к надлежащему эффекту от композиции, предназначенной обеспечивать огнезащитные свойства в условиях пожара, ввиду формирования вспененного слоя ненадлежащего качества, что может привести к доступу пламени к защищаемому материалу и его прогоранию или выгоранию.

Кроме того, при выборе тиксотропного загустителя, авторы настоящего изобретения учитывали и тот факт, что введение загустителя не должно отразиться на проявлении результирующей композицией физико-механических, абразивных свойств, которые могли бы привести к трудностям с ее обращением, в частности износу оборудования при ее формовании и раздаче.

Таким образом в результате экспериментов, авторами настоящего изобретения был обнаружен оптимальный с точки зрения тиксотропных свойств и не обладающий абразивными свойствами загуститель в виде таллового масла, предпочтительно, гидрогенизированного таллового масла, введение которого в композицию придает композиции тиксотропные свойства, обеспечивающие как удобство обращения с композицией, так и возможность ее применения на разных поверхностях, в том числе на вертикальных, наклонных, потолочных без образования потеков, с сохранением надлежащих физико-химических свойств композиции.

Под тиксотропией в настоящем изобретении подразумевается способность дисперсной системы, представителем которой в настоящем изобретении является композиция, имеющей изначально жидкую консистенцию, загустевать с течением времени при постоянной температуре и снова «разжижаться» при механическом воздействии (перемешивании, встряхивании) или нагреве. Это обусловлено тем, что в дисперсной системе образуются легко разрушающиеся элементы структуры. Механическое разрушение тиксотропной структуры и ее последующее восстановление может быть повторено многократно без изменения свойств дисперсной системы.

Для выявления оптимального количества тиксотропной добавки, авторами изобретения был проведен большой объем работ по выявлению оптимального количества вводимой добавки, приводящему к появлению у композиции тиксотропных свойств и не приводящему к ухудшению ее физико-химических характеристик.

Авторами изобретения было неожиданно обнаружено, что содержание таллового масла, предпочтительно, гидрогенизированного таллового масла, должно быть не менее 5,0 % мас. для придания композиции тиксотропных свойств. При меньшем содержании загустителя эффекта тиксотропии не достигается, ввиду чего возможность применения композиции в герметизации и заполнении вертикальных стыков, швов и т.п. не осуществима. В предпочтительном варианте осуществления содержание, таллового масла, предпочтительно гидрогенизированного таллового масла находится в интервале 5,0- 10,0 % мас., что обеспечивает возможность применения композиции в качестве однокомпонентных силиконовых герметиков.

Как уже отмечалось выше, введение таллового масла, предпочтительно, гидрогенизированного таллового масла придает композиции не только тиксотропные свойства без придания абразивных свойств, но и обеспечивает вклад в «строительство» кремнийсодержащего коксообразного продукта и к вспучиванию этого продукта.

Кроме того, в одном из вариантов осуществления композиция может содержать пигменты, придающие ей заданный цвет, что наделяет композицию декоративными свойствами, отвечающими запросам потребителя по цвету, помимо уже выше описанных функциональных свойств. В качестве пигментов могут использоваться любые красители природного и синтетического происхождения известные специалисту в области техники, являющиеся инертными по отношению к компонентам состава композиции. Также, наличие пигмента дополнительно позволяет наносить композицию более правильным надлежащим образом, так как границы и толщина слоя нанесения будут видны более отчетливо, что в итоге дополнительно позволяет улучшить пожаробезопасность. Также, благодаря наличию пигмента можно дополнительно улучшить пожаробезопасность, так как при вспучивании композиция будет отчетливо видна, ввиду чего пользователь может обнаружить очаги локального перегрева, что в итоге дополнительно позволяет улучшить пожаробезопасность.

Примеры

Состав и результаты испытаний интумесцентной огнезащитной композиции обобщены в таблице 1. Примеры иллюстрируют изобретение, не ограничивая его.

Таблица 1

Наименование компонентов	Содержание, % мас.
Низкомолекулярный силоксановый каучук	23,0
Полиметилсилоксан	10
Полифосфат аммония	30,0
Пентаэритрит	15,0
Кристобалит	14,0
Гидрогенизированное талловое масло	0	1,5	3,0	5,0	7,0	8,5	10
Диэтиламинометилтриэтоксисилан	1,4
Этилсиликат	1,6
Наименование испытаний	Результаты испытаний
Внешний вид	Пастообразная масса, без видимых механических включений
Тиксотропия, да/нет	нет	нет	нет	да	да	да	да
Твердость по Шору А, усл. ед.	35
Условная прочность при разрыве, МПа	0,8
Относительное удлинение при разрыве, %	250

Наличие тиксотропии определялось следующим образом: испытуемая композиция наносится на поверхность пластины. На нанесенном слое композиции рисуется черта (прямая или углообразная). Пластина переводится в вертикальное положение. Отсутствие потеков у этой черты свидетельствует о достаточной тиксотропности материала, что фиксируется критерием «да», а наличие потеков о недостаточной тиксотропности, результат испытания записывается как «нет».

Данные, представленные в таблице 1 наглядно демонстрируют, что при содержании гидрогенизированного таллового масла менее 5,0 % мас. композиция не проявляет тиксотропных свойств. Однако при значении 5,0 % мас. и выше, вплоть до включительно 10 % мас. композиция демонстрирует тиксотропные свойства без ухудшения физико-химических и механических свойств композиции. Значение показателей: твердость по Шору А, условная прочность при разрыве и относительное удлинение при разрыве изменяются очень незначительным образом (ввиду чего это не отражено в таблице 1) и в целом и по существу остаются без изменений вне зависимости от количества, введенного гидрогенизированного таллового масла.

Для определения совместимости заявленного гидрогенизированного таллового масла с экспериментально определённым оптимальным содержанием его в композиции, составляющим не менее 5,0 % мас. и не превышающим 10% мас., с остальными компонентами композиции, а также выявления оптимального содержания остальных компонентов в композиции, был проведен объем работ, результаты которого представлены в таблице 2.

Таблица 2.

Наименование компонентов	Содержание, % мас.
Низкомолекулярный силоксановый каучук	23,0
Полиметилсилоксан	10
Полифосфат аммония	20,7	23,8	26,9	30,0	33,2	36,3	39,2
Пентаэритрит	10,3	11,9	13,5	15,0	16,5	18,1	19,6
Кристобалит	28,0	23,3	18,6	14,0	9,3	4,6	0
Загуститель	5,0
Диэтиламинометилтриэтоксисилан	1,4
Этилсиликат	1,6
Наименование испытаний	Результаты испытаний
Внешний вид	Пастообразная масса, без видимых механических включений
Тиксотропия*, да/нет	да
Твердость по Шору А, усл. ед.	35
Условная прочность при разрыве, МПа	1,2	1,0	0,9	0,8	0,6	0,3	0,2
Относительное удлинение при разрыве, %	280	275	260	250	205	180	155
Коэффициент вспучивания	7	10	12	16	19	23	25

*Метод проведения испытания тиксотропии аналогичен методу, описанному выше относительно данных в таблице 1.

Результаты экспериментов демонстрируют, что на повышение коэффициента вспучивания оказывает влияние содержание полифосфата аммония и пентаэритрита и их соотношение по отношению друг к другу. Рабочее соотношение бинарной системы полифосфат аммония:пентаэритрит составляет 2:1. Увеличение содержания полифосфата аммония и пентаэритрита приводит к увеличению коэффициента вспучивания.

Твердость и прочностные характеристики вспученного кремнийсодержащего коксообразного продукта/вулканизата, образующего изолирующий вспененный слой, определяется среди прочего количеством армирующего наполнителя – кристобалита, содержащегося в составе композиции. С повышением содержания кристобалита условная прочность при разрыве и относительное удлинение при разрыве будут увеличиваться.

Из таблицы 2 наглядно видно, что для получения композиции с оптимальной совокупностью физико-химических и механических свойств предпочтительное содержание полифосфата аммония составляет 26,9-33,2 % мас., содержание пентаэритрита составляет 13,5-16,5 % мас., содержание кристобалита составляет 9,3-18,6 % мас.

Наглядный вид интумесцентной огнезащитной композиции согласно настоящему изобретению демонстрируется на фигуре, где композиция отражена в ее изначальном состоянии до теплового воздействия (на фигуре соответствует ссылочной позиции 1) и представлен её вулканизат (интумесцентная огнезащитная композиция во вспученном/вспененном состоянии) (на фигуре соответствует ссылочной позиции 2) после теплового воздействия при 340 ºС в течение 30 мин. Как можно увидеть на фигуре слой вулканизата значительно превышает по толщине слой композиции до теплового воздействия, что свидетельствует в пользу того, что композиция способна вспучиваться и способна выполнять заявленное в настоящем изобретении назначение.

В качестве низкомолекулярного силоксанового каучука в примерах применялся каучук со структурной формулой звена -(R₂SiO)_n-, где R представляет собой CH₃, и вязкостью от 8000 до 10000 сСт.

Таким образом, для получения интумесцентной огнезащитной композиции, характеризующейся наличием тиксотропных свойств, необходимо наличие тиксотропного загустителя, а именно, таллового масла в определённом количестве, который при этом не придает композиции абразивных свойств, но вносит вклад в появление у композиции более эффективных огнезащитных свойств не только благодаря появлению тиксотропных свойств, но также и вкладом в формирование вспененной массы.

Claims

1. Интумесцентная огнезащитная композиция, содержащая:

- низкомолекулярный силоксановый каучук,

- гидрогенизированное талловое масло в количестве 5,0-10,0 мас.%.

2. Композиция по п.1, в которой низкомолекулярный силоксановый каучук представляет собой полидиметилсилоксановый каучук со структурной формулой звена -(R₂SiO)-, где R представляет собой CH₃ и где вязкость каучука составляет от 8000 до 10000 сСт.

3. Композиция по п.1, дополнительно содержащая пигмент.

4. Композиция по п.1, в которой гидрогенезированное талловое масло представляет собой полифункциональную добавку, выступающую в качестве тиксотропной добавки и пластифицирующей добавки.

5. Композиция по п.4, в которой полифункциональная добавка дополнительно выступает в качестве вспенивающей добавки.

6. Композиция по п.1, в которой соотношение полифосфата аммония и пентаэритрита по отношению к гидрогенезированному талловому маслу составляет 2,7-6,6:1,4-3,3:1.

7. Композиция по п.1, предоставляющая собой композицию холодного отверждения.

8. Композиция по п.1, дополнительно включающая отверждающую систему, содержащую диэтиламинометилтриэтоксисилан и этилсиликат.

9. Композиция по п.1, дополнительно включающая армирующий наполнитель, включающий кристобалит, и пластификатор, включающий полиметилсилоксан.

10. Композиция по п.1, представляющая собой однокомпонентный герметик.

11. Применение композиции по любому из пп. 1-10 в качестве однокомпонентного герметика.