RU2746013C1 - Огнезащитный состав для металлоконструкций - Google Patents
Огнезащитный состав для металлоконструкций Download PDFInfo
- Publication number
- RU2746013C1 RU2746013C1 RU2020132353A RU2020132353A RU2746013C1 RU 2746013 C1 RU2746013 C1 RU 2746013C1 RU 2020132353 A RU2020132353 A RU 2020132353A RU 2020132353 A RU2020132353 A RU 2020132353A RU 2746013 C1 RU2746013 C1 RU 2746013C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- fire retardant
- fire
- surfactant
- mineral filler
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING 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
- C09D1/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on inorganic substances
- C09D1/02—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on inorganic substances alkali metal silicates
- C09D1/04—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on inorganic substances alkali metal silicates with organic additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING 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
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/18—Fireproof paints including high temperature resistant paints
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к одноупаковочным огнезащитным композициям, имеющим в основе силикаты щелочных металлов. Предложен состав, который включает в качестве связующего силикат натрия Na2O(SiO2)n, в качестве минерального наполнителя гидросиликат магния 3MgO⋅2SiO2⋅2H2O и в качестве поверхностно-активного вещества стеарат калия C17H35COOK при следующем соотношении компонентов, мас.%: силикат натрия 48; гидросиликат магния 40; стеарат калия 12. Технический результат - повышение огнезащитных свойств состава, снижение его расхода, толщины наносимого слоя, а также обеспечение экологической чистоты и общедоступности данного состава.
Description
Изобретение относится к составам, имеющим в основе силикаты щелочных металлов, а именно к одноупаковочным огнезащитным композициям - механическим смесям, которые предназначены для получения огнезащитных покрытий по металлу.
Известен состав композиции для нанесения защитного покрытия на поверхности строительных изделий (авт. свид. СССР №617421, С04В 19/04, опубл. 1978), содержащей:
Такая композиция, обладает водостойкостью и огнестойкостью. Недостатком ее является малая жизнеспособность, нестабильность при хранении, кроме этого, она обеспечивает получение покрытий со сравнительно невысокой эластичностью и канцерогенна из-за присутствия в ней асбеста.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является Композиция для получения огнезащитного покрытия, (патент RU 2071491, C09D 1/04, 10.01.1997, описание, сущность прототипа - GB 2167073), содержащая все три компонента заявляемого состава - жидкое стекло в количестве 35-55 вес. %, тальк в качестве минерального наполнителя и поверхностно-активное вещество, придающее составу сродство к воде (далее ПАВ) в количестве 0,8-6 вес. %. Мыла жирных кислот являют собой пример анионных ПАВ, так как в контакте с водой их углеводородные хвосты с «прикрепленными» химической связью карбоксильной и сульфатной группами обретают при диссоциации отрицательный заряд. Для стеарата калия, «жидкого мыла», это выглядит так (полное ионное уравнение).
Такая композиция обладает недостаточными технологическими свойствами - низкой стабильностью смеси (расслаиваемость при хранении), вязкостью, недостаточной для применения механизации нанесения и низкой огнестойкостью по сравнению, например, с вспучивающимися огнезащитными покрытиями из-за малого количества минерального наполнителя как материала, определяющего огнестойкость. Увеличение доли минерального наполнителя требует увеличения доли увлажняющего агента, в нашем случае анионного ПАВ, так как из-за повышенной вязкости невозможно механизировать процесс нанесения.
Технической проблемой, решение которой обеспечивается при использовании изобретения, и которая не могла быть решена при осуществлении или использовании известных заявителю аналогов изобретения, является создание силикатной огнезащитной композиции, с повышенной стабильностью гомогенизированной смеси, достаточной вязкостью для возможности механизированного нанесения в качестве огнезащитного покрытия, обладающей высокой адгезией по отношению к металлу и повышенной огнестойкостью.
Для решения поставленной проблемы в качестве компонентов в заявляемом огнезащитном составе, включающем водорастворимый силикат щелочного металла, минеральный наполнитель и поверхностно-активное вещество, он содержит в качестве силиката щелочного металла силикат натрия Na2O(SiO2)n, в качестве минерального наполнителя гидросиликат магния 3MgO⋅2SiO2⋅2H2O и в качестве поверхностно-активного вещества стеарат калия C17H35COOK при следующем соотношении компонентов, мас. %
силикат натрия | 48 |
гидросиликат магния | 40 |
стеарат калия | 12 |
Для осуществления изобретения используют жидкое стекло ГОСТ 13078 (Стекло натриевое жидкое) с силикатным модулем 2,5-3,0 и плотностью 1,32-1,35, в качестве гидросиликата магния - отходы дробления серпентинита крупностью 0,4 мм, в качестве поверхностно-активного вещества - жидкое мыло ГОСТ 31696-2012 Продукция косметическая гигиеническая моющая. Общие технические условия.
Состав получают следующим образом. В подготовленное жидкое стекло (раствор силиката натрия (Na2O(SiO2)n плотностью 1,30 г/см3) в количестве 37 мл вводят 12 мл поверхностно-активного вещества (C17H35COOK), смесь перемешивают в течение 10 мин, затем вводят 40 г гидросиликата магния (3MgO⋅2SiO2⋅2H2O), и перемешивают в течение 20 мин, после чего состав готов к употреблению. Состав является одноупаковочным, поставляется упакованным в таре, готовым для нанесения. Наносят огнезащитный состав нанесением на поверхности конструкций, обеспечивая огнезащитный слой.
Содержащееся в смеси жидкое стекло является связующим состава, обеспечивая адгезию покрытия к металлу. Огнестойкость дает наполнитель - гидросиликат магния, при этом необходимо особо отметить повышение в композиции доли минерального наполнителя - доступного и дешевого минерала. Повышенное содержание поверхностно-активного вещества обеспечивает стабильность смеси и вязкость, не превышающую необходимой для возможности механизации процесса нанесения состава, при этом жизнестойкость композиции и долговечность покрытия (гарантийные сроки хранения и эксплуатации покрытия) определяют по изменению внешнего вида и технических свойств.
Известно (см., например, описание патента RU 2204547), что степень вспенивания солей жирных кислот, определяющих состав жидкого мыла, и выход коксового остатка при действии огня и повышенной температуры зависят как от химической природы кислот, так и от природы катиона. В соответствии с уравнением (1) в качестве катиона в составе жидкого мыла - солей жирных кислот в соответствии с настоящим изобретением, входит K+, то есть катион элемента I группы периодической системы. Наиболее предпочтительны в качестве интумесцентных коксообразующих антипиренов натриевые и калиевые соли жирных кислот. Калиевая соль ПАВ плавится и "вскипает" при нагревании, образуя ретикулярную пену с кратностью вспенивания К=10,8 и остаточной массой 10,6% от первоначальной.
Сочетание избытка жидкого мыла и повышенной доли минерального наполнителя производит синергическое усиление эффективности действия наполнителя-антипирена и образующегося при нагревании теплоизолирующего пенококса, что приводит к повышению огнестойкости заявляемого состава.
Показатели по сравнению с прототипом свидетельствуют о синергическом эффекте одновременного увеличения более чем вдвое доли минерального наполнителя и поверхностно-активного вещества, предположительно за счет того, что ПАВ играет роль вспенивающего агента, способствующего снижению теплопроводности состава покрытия при нагреве.
Техническим результатом является разработка силикатной огнезащитной композиции, с повышенной стабильностью гомогенизированной смеси, достаточной вязкостью для возможности механизированного нанесения в качестве огнезащитного покрытия, обладающей высокой адгезией по отношению к металлу и повышенной огнестойкостью.
Благодаря использованию в предлагаемом огнезащитном составе в качестве связующего жидкого стекла, а также использованию избытка жидкого мыла в качестве вспенивающего агента и отходов дробления серпентинита в качестве огнестойкого минерального наполнителя с повышенным содержанием его в смеси, удалось повысить огнезащитные свойства состава, снизить его расход, толщину наносимого слоя, а также обеспечить экологическую чистоту и общедоступность данного состава, а также решается проблема использования отходов при получении хризотилового асбеста из месторождения серпентинитов. За счет использования в огнезащитном составе в качестве связующего дисперсии калиевой соли кремниевой кислоты при нагревании образуется кокс на основе кремния, который является более устойчивым к пламени, чем кокс в известных вспенивающихся составах на основе углерода. Так в прототипе огнестойкость покрытия для металлических конструкций составляет от 48 мин (без грунтовки) до 60 мин (с грунтовкой), а для настоящего состава от 45 мин (слой толщиной 10 мм) до 90 мин (слой толщиной 25 мм). Эти показатели соответствуют классификации R45 и R90 по Техническому регламенту о требованиях пожарной безопасности (в редакции Федерального закона от 22 июля 2008 г. №123-ФЗ).
Остальные физико-механические свойства предлагаемого состава не хуже, чем у вышеописанных аналога и прототипа, о чем свидетельствуют следующие показатели (в скобках указаны показатели прототипа):
Условия вязкости по В3-4 при Т=20+5°С (ГОСТ8420-74), с - 15,9-22,7 - (22-42)
Адгезия по ГОСТ 15140-78, балл:
Через 10 дней после нанесения состава - 1 (1-2)
Через 12 мес после нанесения состава -1(1-2)
Время высыхания покрытия толщиной 10 мм при Т=20+2°С - 17-24 час - (24-36)
Жизнеспособность, мес - 6 (6)
Токсичность (класс опасности по ГОСТ 12.1.007-76) - 4 (4)
Способность к отслаиванию - Не отслаивается - (Не отслаивается)
Применение в предлагаемом составе в качестве связующего дисперсии жидкого стекла, а также гидросиликата магния и жидкого мыла в указанных пропорциях позволило обеспечить достаточную огнестойкость покрытия без дорогостоящих, остродефицитных и токсичных ингредиентов, а также использовать отходы производства.
Claims (2)
- Огнезащитный состав для металлоконструкций, включающий водорастворимый силикат щелочного металла, минеральный наполнитель и поверхностно-активное вещество, отличающийся тем, что он содержит в качестве силиката щелочного металла силикат натрия Na2O(SiO2)n, в качестве минерального наполнителя гидросиликат магния 3MgO⋅2SiO2⋅2H2O и в качестве поверхностно-активного вещества стеарат калия C17H35COOK при следующем соотношении компонентов, мас.%
-
силикат натрия 48 гидросиликат магния 40 стеарат калия 12
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020132353A RU2746013C1 (ru) | 2020-09-29 | 2020-09-29 | Огнезащитный состав для металлоконструкций |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020132353A RU2746013C1 (ru) | 2020-09-29 | 2020-09-29 | Огнезащитный состав для металлоконструкций |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2746013C1 true RU2746013C1 (ru) | 2021-04-05 |
Family
ID=75353356
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020132353A RU2746013C1 (ru) | 2020-09-29 | 2020-09-29 | Огнезащитный состав для металлоконструкций |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2746013C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2071491C1 (ru) * | 1994-02-10 | 1997-01-10 | Эмилия Михайловна Веренкова | Композиция для получения огнезащитного покрытия |
EA200701577A1 (ru) * | 2005-01-24 | 2008-02-28 | Синвеншен Аг | Металлсодержащий композиционный материал и способ его получения |
WO2010126792A1 (en) * | 2009-04-27 | 2010-11-04 | Ulrich Bauer | Aerogel compositions and methods of making and using them |
RU2650931C1 (ru) * | 2016-10-28 | 2018-04-18 | Чистяков Сергей Анатольевич | Огнестойкий радиопоглощающий состав |
RU2019104539A (ru) * | 2016-07-20 | 2020-08-21 | Клариант Плэстикс Энд Коутингз Лтд | Огнезащитные смеси, их получение и применение |
-
2020
- 2020-09-29 RU RU2020132353A patent/RU2746013C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2071491C1 (ru) * | 1994-02-10 | 1997-01-10 | Эмилия Михайловна Веренкова | Композиция для получения огнезащитного покрытия |
EA200701577A1 (ru) * | 2005-01-24 | 2008-02-28 | Синвеншен Аг | Металлсодержащий композиционный материал и способ его получения |
WO2010126792A1 (en) * | 2009-04-27 | 2010-11-04 | Ulrich Bauer | Aerogel compositions and methods of making and using them |
RU2019104539A (ru) * | 2016-07-20 | 2020-08-21 | Клариант Плэстикс Энд Коутингз Лтд | Огнезащитные смеси, их получение и применение |
RU2650931C1 (ru) * | 2016-10-28 | 2018-04-18 | Чистяков Сергей Анатольевич | Огнестойкий радиопоглощающий состав |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI477552B (zh) | 防火聚胺酯材料及防火結構 | |
US3615781A (en) | Two-pot silicate coatings compositions | |
RU2746013C1 (ru) | Огнезащитный состав для металлоконструкций | |
JP2007238651A (ja) | 水添加型の界面活性剤系組成物 | |
CN108675820A (zh) | 一种发泡水泥防火门芯板及其制备方法 | |
US3912647A (en) | Invert emulsion fire extinguishing composition and method | |
CN110467833A (zh) | 一种含气凝胶的膨胀型透明防火涂料及其制备方法 | |
CN105854214B (zh) | 抗复燃干粉灭火剂及其制法 | |
RU2216371C2 (ru) | Огнетушащий порошковый состав и способ его получения | |
JP4474102B2 (ja) | 無機溶解促進剤,非晶質高濃度水溶性無機化合物,無溶剤無機発泡体、不燃有機無機発泡体及び加熱急硬化性組成物 | |
RU2488565C1 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления огнестойкого конструкционного материала | |
TW200951208A (en) | Composite material for imparting flame retardancy | |
US3442671A (en) | Coating composition and process | |
KR20160142178A (ko) | 건축자재용 불연성 조성액 | |
US484714A (en) | Fireproof paint | |
US2424054A (en) | Method of coating metal with inorganic insulating composition | |
RU2132311C1 (ru) | Состав для огнезащитного покрытия | |
DE730304C (de) | Anstrichmittel | |
US3554912A (en) | Basic aluminum salt fire extinguishing compositions | |
US1570957A (en) | Composition of matter for a paint remover | |
US1503450A (en) | Cleaning compound | |
US1415380A (en) | Composition of matter for fire and water proof paint | |
US486447A (en) | Manufacture of artificial stone | |
US932280A (en) | Fixed-color cementitious compound and process of producing the same. | |
US1612506A (en) | Fire-retardant paint |