RU2746450C2 - Polymer fire-retardant composition for producing structural foam plastic - Google Patents
Polymer fire-retardant composition for producing structural foam plastic Download PDFInfo
- Publication number
- RU2746450C2 RU2746450C2 RU2019109583A RU2019109583A RU2746450C2 RU 2746450 C2 RU2746450 C2 RU 2746450C2 RU 2019109583 A RU2019109583 A RU 2019109583A RU 2019109583 A RU2019109583 A RU 2019109583A RU 2746450 C2 RU2746450 C2 RU 2746450C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fire
- epoxy
- structural foam
- composition
- retardant composition
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L61/00—Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L61/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
- C08L61/06—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
- C08L61/14—Modified phenol-aldehyde condensates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Fireproofing Substances (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к производству материалов, используемых для защиты объектов от огня, а именно к полимерным композициям для получения конструкционного пенопласта на основе эпоксидно-фенолформальдегидных смол, которые могут быть использованы в областях техники, где необходимы облегченные негорючие теплоизоляционные конструкционные материалы, устойчивые к длительным воздействиям высоких температур и агрессивных газовых сред, например, авиации, космонавтики, судостроения, машиностроения, транспорта, гражданского и промышленного строительства.The invention relates to the production of materials used to protect objects from fire, namely to polymer compositions for producing structural foam based on epoxy-phenol-formaldehyde resins, which can be used in engineering fields where lightweight non-combustible heat-insulating structural materials are required that are resistant to long-term exposure to high temperatures and aggressive gas environments, for example, aviation, astronautics, shipbuilding, mechanical engineering, transport, civil and industrial construction.
При прохождении огня через пенопласт на основе эпоксидно-фенолформальдегидных смол, содержащего антипирены, вспененный материал расширяется с выделением негорючих компонентов, которые препятствуют горению и дальнейшему распространению огня на другие конструкции и объекты.When fire passes through foam based on epoxy-phenol-formaldehyde resins containing flame retardants, the foam expands with the release of non-combustible components that prevent combustion and further spread of fire to other structures and objects.
Известна заливочная полимерная композиция из вспенивающегося пенопласта на основе резольных фенолформальдегидных смол холодного отверждения (Патент РФ №2576640), которая может быть использована для получения негорючих теплоизоляционных радиозащитных материалов, устойчивых к длительным воздействиям высоких температур. Композиция содержит углеродсодержащий радиопоглощающий наполнитель при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:Known pouring polymer composition of expandable foam based on resole phenol-formaldehyde resins of cold curing (RF Patent No. 2576640), which can be used to obtain non-combustible heat-insulating radioprotective materials resistant to prolonged exposure to high temperatures. The composition contains a carbon-containing radio-absorbing filler in the following ratio of components, parts by weight:
Недостатком данной композиции является то, что при действии пламени газовой горелки с температурой 600-900°С на изделии прожигается сквозная дырка с обугленными краями и поэтому при использовании данного материала для защиты конструкций оно непригодно.The disadvantage of this composition is that under the action of a gas burner flame with a temperature of 600-900 ° C, a through hole with charred edges is burned on the product, and therefore, when using this material to protect structures, it is unsuitable.
Известна порошковая композиция для пенопласта (Патент РФ №2043374), включающая следующие компоненты, мас. ч.:Known powder composition for foam (RF Patent No. 2043374), including the following components, wt. h .:
Изделия из этого пенопласта имеют высокие механические прочностные характеристики, но пенопласт из этой композиции горит при внесении в пламя газовой горелки, не затухает при удалении пламени.Products from this foam have high mechanical strength characteristics, but the foam from this composition burns when introduced into the flame of a gas burner, does not extinguish when the flame is removed.
Для придания негорючести полимерным композициям обычно в них вводят специальные добавки - антипирены, например, фосфаты аммония, галогенсодержащие продукты, терморасширяющийся графит и др.To impart incombustibility to polymer compositions, special additives are usually introduced into them - fire retardants, for example, ammonium phosphates, halogen-containing products, thermally expanding graphite, etc.
В соответствие с заявкой US 2009036561 предлагается огнезащитная композиция для покрытий, заполнителей, герметиков на основе полимеров, отверждаемых изоцианатами в присутствии алифатического полиэфира гликоля, содержащая полифосфат аммония, терморасширяющийся графит и тригидрат алюминия.In accordance with the application US 2009036561 proposed a fire retardant composition for coatings, fillers, sealants based on polymers cured with isocyanates in the presence of an aliphatic polyester glycol, containing ammonium polyphosphate, thermally expanding graphite and aluminum trihydrate.
Защитные покрытия (РФ №2186813) от пожара строительных конструкций, кабельной продукции и подвижных объектов содержат хлорсульфированный полиэтилен, толуол, терморасширяющийся графит, окись цинка, окись магния, стеариновую кислоту, дифенилгуанидин, фосфаты аммония и алюминиевую пасту.Protective coatings (RF No. 2186813) against fire of building structures, cable products and moving objects contain chlorosulfonated polyethylene, toluene, thermally expanding graphite, zinc oxide, magnesium oxide, stearic acid, diphenylguanidine, ammonium phosphates and aluminum paste.
Огнестойкая резиновая композиция для покрытия строительных материалов по заявке JP 10195251 содержит фосфорный компаунд, терморасширяющийся графит и углеводородный компаунд. Композицию получают добавлением 50-900 частей фосфорного компаунда, графита и углеводородного компаунда, содержащего гидроксильные группы в молекуле, на 100 частей каучуковой основы.The fire-resistant rubber composition for coating building materials according to JP 10195251 contains a phosphorus compound, thermally expanding graphite and a hydrocarbon compound. The composition is obtained by adding 50-900 parts of a phosphorus compound, graphite and a hydrocarbon compound containing hydroxyl groups in a molecule per 100 parts of a rubber base.
Огнестойкая окрасочная композиция по заявке СА 058455 предназначена для окраски строительных материалов, чувствительных к огню (дерево и металл). Она содержит расширяющийся от 10 до 40 раз графит, в количестве 100 частей.Fire-resistant paint composition according to application CA 058455 is intended for painting building materials that are sensitive to fire (wood and metal). It contains 10 to 40 times expandable graphite, in an amount of 100 parts.
Полихлоропреновый каучук и/или хлорированный полиолефин, а также термопластичная фенольная смола берутся в пропорции от 10 до 50 частей, по отношению к графиту. Для защиты стен здания при пожаре предлагается использовать герметик на основе терморасширяющегося графита (DE 102007019232).Polychloroprene rubber and / or chlorinated polyolefin and thermoplastic phenolic resin are used in a proportion of 10 to 50 parts, relative to graphite. To protect the walls of a building in case of fire, it is proposed to use a sealant based on thermally expanding graphite (DE 102007019232).
Огнезащитное покрытие (JP 2006249925) обеспечивает снижение горючести за счет композиции из не вулканизированного каучука, содержащего соединение фосфора, терморасширяющийся графит и неорганический наполнитель, который содержит карбонат магния или кальция. Содержание фосфора и терморасширяющегося графита находится в диапазоне от 20 до 200 весовых частей, и неорганического наполнителя в диапазоне от 50 до 500 весовых частей, относительно 100 весовых частей каучука. Соотношение терморасширяющегося графита к составу фосфора находится в диапазоне от 9:1 до 1:9.The fire retardant coating (JP 2006249925) provides a reduction in flammability due to an uncured rubber composition containing a phosphorus compound, thermally expandable graphite and an inorganic filler that contains magnesium or calcium carbonate. The content of phosphorus and thermally expandable graphite is in the range of 20 to 200 parts by weight, and the content of inorganic filler is in the range of 50 to 500 parts by weight, relative to 100 parts by weight of rubber. The ratio of thermally expanding graphite to phosphorus composition ranges from 9: 1 to 1: 9.
Состав для получения огнезащитных покрытий по патенту РФ №2272057 предназначен для повышения огнестойкости, эластичности, водостойкости и адгезии покрытия к различным типам оболочек кабеля. Композиция содержит терморасширяющийся графит 10-30, окись магния 10-20, окись сурьмы 5-10, бораты 5-10, соли фосфорной кислоты 10-35, дисперсии акриловых полимеров в воде 40-80, консервирующие и биоцидные добавки.The composition for obtaining fire retardant coatings according to the patent of the Russian Federation No. 2272057 is intended to increase the fire resistance, elasticity, water resistance and adhesion of the coating to various types of cable sheaths. The composition contains thermally expanding graphite 10-30, magnesium oxide 10-20, antimony oxide 5-10, borates 5-10, phosphoric acid salts 10-35, dispersions of acrylic polymers in water 40-80, preservatives and biocidal additives.
В соответствии с патентами JP 9176498, TW 515818 огнестойкие композиции на основе смол с длительным сроком хранения могут быть использованы в качестве преграды огню. Эти вспенивающиеся смоляные композиции готовят смешением неорганического вспенивающегося агента и/или органического вспенивающегося агента и смолы, в качестве смолы могут быть использованы поликарбонаты, полифениленсульфид и полифениленовый эфир. В качестве вспенивающего агента используется терморасширяющийся графит.In accordance with the patents JP 9176498, TW 515818, flame retardant resin compositions with a long shelf life can be used as a fire barrier. These expandable resin compositions are prepared by mixing an inorganic blowing agent and / or organic blowing agent and a resin, the resin can be polycarbonates, polyphenylene sulfide and polyphenylene ether. Expanding graphite is used as a blowing agent.
В качестве прототипа выбрана порошковая полимерная композиция для пенопласта на основе новолачных фенолформальдегидных смол марки ТИЛЕН (Пенопласты на основе порошковых композиций / А.Ф. Николаев, В.В. Барсова, Т.К. Иванова, Т.Г. Анисимова // Пенопласты, их свойства и применение в промышленности: 1980. - Л., ЛДНТП, 1980. - 26 с.), которая может быть использована для получения малогорючих теплоизоляционных материалов, устойчивых к кратковременному воздействию высоких температур. Недостатком данной композиции является то, что при действии пламени газовой горелки с температурой 600-900°С изделие из ТИЛЕНа горит (ФИГ. 1), но затухает при вынесении из пламени. (ФИГ. 2). Материал ТИЛЕН нашел применение при изготовлении поплавкого датчика уровня топливных систем (Патент РФ №2109195). Для устранения этого недостатка нами впервые предлагается использовать смесь антипиренов в рецептуре горючего пенопласта в процессе его получения.As a prototype, a powder polymer composition for foam based on novolac phenol-formaldehyde resins of the TILEN brand was selected (Foams based on powder compositions / A.F. Nikolaev, V.V. Barsova, T.K. Ivanova, T.G. Anisimova // Foams, their properties and application in industry: 1980. - L., LDNTP, 1980. - 26 p.), which can be used to obtain low-combustible heat-insulating materials that are resistant to short-term exposure to high temperatures. The disadvantage of this composition is that when exposed to the flame of a gas burner with a temperature of 600-900 ° C, the product from TYLENE burns (FIG. 1), but extinguishes when removed from the flame. (FIG. 2). The material TILEN has found application in the manufacture of a float sensor for the level of fuel systems (RF Patent No. 2109195). To eliminate this drawback, for the first time, we propose to use a mixture of fire retardants in the formulation of combustible foam in the process of its production.
Целью изобретения является получение полимерной огнезащитной композиции для получения конструкционного пенопласта на основе эпоксидно-фенолформальдегидных смол с применением антипиреновых добавок, которые могут быть использованы в областях техники, где требуются облегченные негорючие теплоизоляционные материалы, устойчивые к длительным воздействиям высоких температур.The aim of the invention is to obtain a polymer fire retardant composition for the production of structural foam based on epoxy-phenol-formaldehyde resins with the use of flame retardant additives that can be used in technical fields where lightweight non-combustible heat-insulating materials are required that are resistant to prolonged exposure to high temperatures.
Задача решается тем, что полимерная огнезащитная вспенивающаяся композиция для получения конструкционного пенопласта на основе эпоксидно-новолачного блоколигомера, порофора - азодиизоизобутиронитрила, блок-сополимера полиорганосилоксана и полиоксиалкилена, дополнительно содержит терморасширяющийся графит, полифосфат аммония, хлорпарафин с содержанием хлора не менее 70%, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The problem is solved by the fact that a polymeric fire-retardant foaming composition for obtaining structural foam based on epoxy-novolac block oligomer, porophore - azodiisoisobutyronitrile, block copolymer of polyorganosiloxane and polyoxyalkylene, additionally contains thermally expanding graphite, ammonium polyphosphoric acid with less than 70% chlorine ratio of components, wt%:
Предлагаемую полимерную композицию получают путем смешения порошков в шаровой мельнице при измельчении и перемешивании исходных компонентов в течение 5-10 ч. Полученная порошковая композиция засыпается в форму, вспенивание и отверждение композиции проводят в термошкафу при 65-120°С в течение 5-10 ч.The proposed polymer composition is obtained by mixing the powders in a ball mill while grinding and mixing the initial components for 5-10 hours. The resulting powder composition is poured into a mold, foaming and curing of the composition is carried out in an oven at 65-120 ° C for 5-10 hours.
Огнезащитные свойства негорючей композиции оценивались на кубических образцах размером 30×30×30 мм при действии открытого пламени газовой горелки с температурой 600-900°С (ФИГ. 3). Образец пенопласта не горит, а выделяющиеся газы при испарении антипиренов сразу гасят пламя.The fire-retardant properties of the non-combustible composition were evaluated on cubic samples with a size of 30 × 30 × 30 mm under the action of an open flame of a gas burner with a temperature of 600-900 ° C (FIG. 3). The foam sample does not burn, and the gases released during the evaporation of fire retardants immediately extinguish the flame.
Состав и свойства (плотность и прочность при сжатии) негорючих пенопластов по примерам приведены в Таблице.The composition and properties (density and compressive strength) of non-combustible foams according to the examples are given in the Table.
ПРИМЕРЫ 1-6. Готовят композицию смешением порошков в шаровых мельницах при измельчении и перемешивании исходных компонентов эпоксидно-новолачнного блоколигомера, порофора, блок-сополимера полиорганосилоксана и полиоксиалкилена, терморасширенного графита, хлорпарафина, полифосфата аммония в течение 5-10 ч. Полученная порошковая композиция засыпается в форму, вспенивание и отверждение композиции проводят в термошкафу при 65-120°С в течение 5-10 ч.EXAMPLES 1-6. The composition is prepared by mixing powders in ball mills during grinding and mixing of the initial components of the epoxy-novolac blockoligomer, porophore, block copolymer of polyorganosiloxane and polyoxyalkylene, thermally expanded graphite, chloroparaffin, ammonium polyphosphate for 5-10 hours. the composition is cured in an oven at 65-120 ° C for 5-10 hours.
Таким образом, предлагаемая полимерная композиция по сравнению с известными составами обладает пониженной горючестью, что дает возможность защитить здания и конструкции при пожаре от воздействия температур 600-900°С. Огнезащитный пенопласт на основе ЭНБО при введении в его состав терморасширяющегося графита, полифосфата аммония и хлорпарафина сохраняет прочностные свойства, что позволяет использовать данные материалы для защиты от огня любых элементов конструкции путем наклеивания на них конструкционных элементов из данной композиции.Thus, the proposed polymer composition in comparison with known compositions has a reduced flammability, which makes it possible to protect buildings and structures in case of fire from exposure to temperatures of 600-900 ° C. Fire-retardant foam based on ENBO, with the introduction of thermally expanding graphite, ammonium polyphosphate and chlorinated paraffin, retains its strength properties, which makes it possible to use these materials to protect any structural elements from fire by gluing structural elements from this composition to them.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019109583A RU2746450C2 (en) | 2019-04-01 | 2019-04-01 | Polymer fire-retardant composition for producing structural foam plastic |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019109583A RU2746450C2 (en) | 2019-04-01 | 2019-04-01 | Polymer fire-retardant composition for producing structural foam plastic |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2019109583A RU2019109583A (en) | 2020-10-01 |
| RU2019109583A3 RU2019109583A3 (en) | 2020-10-01 |
| RU2746450C2 true RU2746450C2 (en) | 2021-04-14 |
Family
ID=72946935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019109583A RU2746450C2 (en) | 2019-04-01 | 2019-04-01 | Polymer fire-retardant composition for producing structural foam plastic |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2746450C2 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU736601A1 (en) * | 1978-08-22 | 1982-08-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Полимерных Строительных Материалов | Composition for producing foamed plastic |
| RU2037504C1 (en) * | 1992-01-09 | 1995-06-19 | Лаврентий Лаврентьевич Краснов | Composition for producing heat insulating coatings |
| RU2043374C1 (en) * | 1992-03-12 | 1995-09-10 | Санкт-Петербургский технологический институт | Powder composition for foam plastic |
| JPH1087995A (en) * | 1996-05-15 | 1998-04-07 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | Expandable resin composition, and foam using the same, and production of the foam |
| US6809129B2 (en) * | 2002-01-23 | 2004-10-26 | Delphi Technologies, Inc. | Elastomeric intumescent material |
-
2019
- 2019-04-01 RU RU2019109583A patent/RU2746450C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU736601A1 (en) * | 1978-08-22 | 1982-08-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Полимерных Строительных Материалов | Composition for producing foamed plastic |
| RU2037504C1 (en) * | 1992-01-09 | 1995-06-19 | Лаврентий Лаврентьевич Краснов | Composition for producing heat insulating coatings |
| RU2043374C1 (en) * | 1992-03-12 | 1995-09-10 | Санкт-Петербургский технологический институт | Powder composition for foam plastic |
| JPH1087995A (en) * | 1996-05-15 | 1998-04-07 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | Expandable resin composition, and foam using the same, and production of the foam |
| US6809129B2 (en) * | 2002-01-23 | 2004-10-26 | Delphi Technologies, Inc. | Elastomeric intumescent material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2019109583A (en) | 2020-10-01 |
| RU2019109583A3 (en) | 2020-10-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4438028A (en) | Fire retardant and compounds based thereon | |
| KR101573230B1 (en) | Solvent-free epoxy fire resistive paint composition having improved gas toxicity on fire | |
| US7331400B2 (en) | Fire resistant and smoke suppressing coatings | |
| EP1773955B1 (en) | Fire retardant composition | |
| US6930138B2 (en) | Flame retardant and smoke supressive additive powder for polymeric thermoplastics and thermoset resins | |
| KR101249525B1 (en) | Ceramifying composition for fire protection | |
| RU2646068C2 (en) | Elastomer body for vibration damping | |
| US20050009966A1 (en) | Aqueous fire resistant and smoke suppressing surface coatings | |
| JP6659851B2 (en) | Polymer foam board with flexible water resistant intumescent coating | |
| JPWO2020080148A1 (en) | Semi-incombustible phenol resin composition and quasi-incombustible material obtained from it | |
| RU2612720C1 (en) | Fire-protective polymeric composition | |
| EP1572816A4 (en) | Flame retardant coating composition and method of preparing the same | |
| WO2014057689A1 (en) | Thermal expansion resin composition | |
| JPH0616975A (en) | Fireproof coating material | |
| KR101589060B1 (en) | Environment Friendly and None Toxic Intumescent Fire-Retardant Paint | |
| KR20150039750A (en) | High heat resistant composition | |
| RU2425086C1 (en) | Fire-retardant polymer composition | |
| RU2746450C2 (en) | Polymer fire-retardant composition for producing structural foam plastic | |
| KR101555612B1 (en) | Preparation method of drivit associate nonflammable expanded polystyrene for facing material of building | |
| RU2714917C1 (en) | Composition for fire-resistant foamed polyurethane | |
| WO2016117699A1 (en) | Fire-resistant resin composition | |
| KR20150000051A (en) | Non-Flammable composite for expanded polystyrene foam and manufacturing method thereof | |
| KR20200070078A (en) | Phenol foam, method of producing the same, and insulating material | |
| KR101977818B1 (en) | Flame retardant master batch composition for extruded polystyrene foam and extruded polystyrene foam using the same | |
| KR101565281B1 (en) | Insulating Material Compositions for Having Inorganic Foam Material, Process for preparing Insulating Materials and Insulating Materials Prepared Therefrom |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210402 |