SE466154B - Flamskyddande ytbelaeggning - Google Patents

Description

466 154 10 15 25 30 35 2 av antimon och liknande. I föreliggande formulering används givare av klor, brom och fosfor på grund av deras duglighet, såväl som antimonoxid, tillsammans med en mängd hydratiserad aluminiumoxid på grund av dess vattenfrigörande förmåga. Resultatet blir ett mycket effektivt, välfungerande flamskyddsmaterial, som inte frigör stora mängder uppkommande klor-, brom-, HCl-, HBr-, HCN-, NO- eller ammoniakgaser. Kolmonoxid- och rökutvecklingen regleras till en ej skadlig nivå.

Filmer som framställts av formuleringen enligt föreliggande uppfinning är mycket användbara vid inkaps- ling av asbest, varvid beläggningen har låg temperatur- flexibilitet, såväl som elastegenskaper som bidrar till den färdiga beläggningens livslängd. Dessutom har materialen goda vidhäftningsegenskaper, och kan på grund av det anbringade, vattenhaltiga materialets fysikaliska egenskaper penetrera och väta asbestfib- rerna. Dessa material motstår förångning vid tempera- zunenrupprtilhfcæsââ8í§ïpà®grundmavfgnadmísšövemgängë;za från en polyvinylkloridakrylpolymerfilm till en grafi- tisk, förkolnad film genom kemisk interaktion mellan polymeren och de i formuleringen förekommande, sura brandskyddskemikalierna. Dessutom modereras och regleras utveckling av syra i gasform, såsom gasformig väteklorid, vätebromid och vätefosfat, delvis genom kemisk reaktion med kalciumkarbonatkomponenten. Man har funnit att vid temperaturer mellan ca 538 och l093°C (1000 och 2000°F) bildas en kontinuerlig, oorganisk film, som verkar såsom en eldfast brandbarriär, varvid film- integriteten bibehålls på grund av interaktioner mellan pigmentkomponenter i formuleringen genom upprättande, bildning och formning av en väsentligen kontinuerlig beläggning med keramiska egenskaper.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Med föreliggande formulering framställs en väsent- ligen kontinuerlig film eller beläggning-med utgångspunkt 10 15 20 25 30 35 466 154 3 från en vattenhaltig latexdispersion. De individuella komponenterna finns i formuleringen, och har befunnits ge en synergistisk effekt av reduktion av rökutveckling, retardation av flamspridningshastigheter, såväl som andra lämpliga brandskyddande egenskaper.

När flamskyddskompositionen blandas med natrium- silikat kan den användas för att binda isolerande former genom snabbhärdning med koldioxidgas under måttligt tryck för att skapa en starkt brandskyddande, isolerande barriär. Eftersom brandskyddsförmågan åstad- koms i ett filmbildande bindemedel, kan formuleringen användas såsom en beläggning för keramiska material, som inkluderar vermiculit, perlit, fiberaktiga keramiska material och liknande skiktinnehållande material, och har även andra tillämpningsområden. Brandskydds- förmågan hos formuleringarna enligt föreliggande uppfin- ning kan specifikt användas för att på plats belägga eller inkapsla skikt av asbest, varvid sålunda asbest- fibrernafinnesluts;och/eller.inkapslas.pàWplats¿ Formuleringens utmärkta bindnings- och partikel- vätningsförmåga, kombinerat med dess flexibilitet, gör den särskilt användbar för bindning och inneslutning av asbestfibrer på plats, samtidigt som beläggningens brandskyddsförmåga bidrar till att bibehålla den ursprung- liga användbarheten av den belagda asbesten såsom ett eldfast material. Inkapslingen av asbest med formu- leringen är effektiv för förhindrande av yterosion, och förhindrar därmed frigöringen av luftburet, partikel- formigt asbestmaterial.

De filmbildande materialen enligt föreliggande uppfinning är baserade på en vattenhaltig latexdisper- sion av en polyvinylkloridakrylsampolymer, tillsammans med vissa andra filmbildande och viskositetsreglerande komponenter. Vissa av dessa komponenter har dubbla funktioner i formuleringen, såsom t ex införlivning av antimonpentoxid i kolloidal form på grund av dess välkända brandskyddsförmåga, tillsammans med ett pigment 466 154 10 15 20 25 30 35 4 av hydratiserad aluminiumoxid. Den hydratiserade alu- miniumoxiden har befunnits vara särskilt önskvärd åsásom vattenfrigörande medel. En fälla för sura gaser används i formuleringen i form av kalciumkarbonat, som är ett önskvärt pigment som även fungerar som ett film- förstärkande, vitt fyllmedelspigment med hög smältpunkt.

Dispersionerna enligt föreliggande formulering är önskvärda i det att fullständig härdning snabbt uppnås genom förångning av vatten, varvid sålunda en fullständig härdningscykel uppnås inom relativt kort tidrymd. En utmärkt vidhäftning erhålls dessutom.

Därför är det ett primärt ändamål med föreliggande uppfinning att åstadkomma en förbättrad brandskydds- komposition med särskild användningsmöjlighet såsom flamskyddande ytbeläggning för skapande av en väsent- ligen kontinuerlig film på normalt brännbara material, och där det filmbildande brandskyddsmedlet inkluderar halogengivare, som förmodas förekomma i form av atomiskt och!jonisktfklontoch;äfom¿rvilfiæäfungâfiamgsømmflamâgridfil ningsinhibitorer i form av fria radikaler.

Ett annat ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en förbättrad brandskyddskomposition för bildning av en flamskyddande ytbeläggning av en väsentligen kontinuerlig film för inkapsling och inne- slutning av artiklar av trä, naturfibrer, konstfibrer, skumtyper, stål, isolering och liknande.

Ytterligare ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en flexibel film med hög draghållfast- het vid omgivande temperaturer, såsom från -34°C till l2l°C, vilken film undergâr kemisk omvandling vid ca 538°C till en eldfast, oorganisk film som sintras och förglasas, varvid en kontinuerlig film med keramiska egenskaper upprätthålls, vilken film vid temperaturer upp till ca l093°C fortsätter att fungera såsom ett brandblockerande skikt genom avböjning av en anbringad flamma, utestängning av syre från underlagsmaterialet och reduktion av yttemperaturen genom effektiv utstrålning av infrarött och synligt ljus. 10 15 20 25 30 35 466 154 5 Ännu ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en förbättrad brandskyddskomposition innehållande givare av grundämnena klor, brom och fosfor, tillsammans med antimon- och aluminiumoxider.

Andra och ytterligare ändamål med föreliggande uppfinning framgår för fackmannen på området av följande beskrivning och efterföljande krav.

BESKRIVNING Av DEN FÖREDRAGNA UTFöRINGsFoRMEN En föredragen formulering av föreliggande uppfinning består av följande ingredienser: EXEMPEL l Vikt% Funktion i formuleringen Komposition CaCO3 8,30 pigment och fälla för gaser i syraform Al2O3.3H2O 8,30 pigment och vattenfrigörings- medel TiOà 1,57? pigment för täCkfiörmåga¿ochfnq.f vitfärgning nonylfenoxipoly- 0,60 ytaktivt medel (etenoxi)etanol lecitin 0,20 ytaktivt medel kolloidal SiO2 1,60 förtjockningsmedel polyakrylsyra 0,55 förtjockningsmedel och bil- dare av grafitisk förkolning dekabromodifenyloxid l,87 brandskyddsmedel isodecyldifenylfosfat 4,55 mjukningsmedel för brand- skyddsmedlet antimontrioxid 1,50 antimonoxidfyllmedel för brandskyddsmedlet ammoniak, 26° Bé 0,17 stabilisering av de kollo- idala suspensionerna genom reglering av pH på den svagt alkaliska sidan polyvinylkloridakryl- 59,95 sampolymerlatex (till 50% fastämnen) filmbildare, brandskydds- polymer, bildare av grafitisk förkolning 466 154 10 15 20 25 30 35 6 Komposition Vikt% Funktion i formulering vatten 10,84 åstadkommande av en oantändlig och icke- -toxisk dispersion, lösningsmedel för lämp- liga användningsegen- skaper.

Det filmbildande brandskyddsmedlet enligt formule- ringen inkluderar en polyvinylkloridakrylsampolymer, dekabromodifenyloxid, isodecyldifenylfosfat, antimon- pentoxid, kalciumkarbonat och hydratiserad aluminium- oxid. När dessa ämnen kombineras i formuleringen åstad- koms det filmbildande och fastämnesinnehållande brand- skyddsmedlet. Kalciumkarbonat är närvarande för att fungera som ett vitt pigment, såväl som en fälla för eller renare av sura gaser som genererats under förbrän- ningsförloppet. Kalciumkarbonatet är företrädesvis finfördelat och har en kornstorlek av ungefär några mikrometer. Antimontrioxiden i föreliggande formule- :ing¿kvarhåílenífriqïordåbhalogener;innâtñeten@avf;,a flamman, varigenom effektiviteten av formuleringens flamskyddande förmåga ökas.

Reologiregleringen åstadkoms av en kombination av förtjockningsmedel, såsom kolloidal kiseldioxid, Texipol (se Scott Bader, Technical leaflet nr 72, tryckt i mars 1987 i USA) och polyakrylsyra. Den kolloidala kiseldi- oxiden verkar såsom ett förtjockningsmedel, och poly- akrylsyran verkar såsom ett förtjockningsmedel i kom- bination med polyvinylkloridakrylsampolymerlatex- materialet. Polyvinylkloridakrylsampolymerlatexmate- rialen är naturligtvis kommersiellt tillgängliga.

I syfte att uppnå enhetlighet och önskvärda använd- ningsegenskaper i slutprodukten används en kombination av icke-joniska och joniska, ytaktiva medel, samlös- ningsmedel och utflytningsmedel, såsom butyletylglykol, frystinade stabilisatorer, såsom glykoler, och latex- partikelkoalesceringsmedel, en dispersion av ytaktiva medel eller pigment, såsom nonylfenoxipoly(etenoxi)- etanol, lecitin och propylenglykol. 10 15 20 25 30 35 466 154 7 Formuleringen enligt föreliggande uppfinning kan i form av lösning anbringas på de ytor som skall skyddas i form av en spray, eller kan om det är önskvärt anbringas såsom en konventionell färg. Anbringande medelst sprutning medger beläggning av konventionella material, såsom trä och stål, såväl som fasta konstruk- tioner och asbestskikt. Luftfri spray är specificerad av EPA för inkapsling av asbest. Härdningsförfarandet kan påskyndas genom exponering för måttliga temperaturer, såsom kring 93°C.

Härdade beläggningar som framställts enligt exempel l ovan befanns när de provades enligt ASTM E-84-förfaran- den ge önskvärda resultat. En rökklassificering av 5 erhölls, såväl som en flamspridningsklassificering av 5, varvid en klassificering av noll var baserad på cement och klassificeringar av 100 var baserade på obehandlad rödek. ASTM E-84-standarden är konventionell, välkänd och accepterad inom tekniken.

Eosfatestermjukningsmedlet i föreliggande.formulering.f' är önskvärt på grund av dess hydrofoba egenskaper.

Denna komponent ger önskvärda egenskaper under lång tid. Denna komponent är också önskvärd på grund av att den åstadkommer liten temperturflexibilitet i den härdade filmprodukten.

Hela formuleringen ger i fullständigt härdat skick en glasomvandlingsförmåga vid låg temperatur.

Detta förmodas bero på närvaron av och naturen hos akrylsampolymerkomponenten i latexet, såväl som mjuknings- medlets inverkan.

Fastän den i exempel 1 beskrivna formuleringen har befunnits ha mycket önskvärda egenskaper i slutpro- dukten, kan vissa av de i formuleringen närvarande komponenterna införlivas i större eller mindre mängd, såsom inom de i exempel 2 och 3 nedan beskrivna områdena. 466 154 10 15 20 EXEMPEL 2 Komgosition CaCO3 2O3.3H2O nonylfenoxipo1y(etenoxi)- Al etanol/lecitin kolloidal SiO2 och/eller Texipol polyakrylsyra dekabromodifenyloxid isodecyldifenylfosfat kolloidal antimonpentoxid (50% vattenhaltig dispersion) ammoniak, 269 Bêm eller kaliumtripolyfosfat titandioxid och nyanseringspigment vatten (inklusive vatten i polyvinylkloridakrylsam- polymerlatexet) Vikt% område 8 - 16 5 - 20 1,2 35 - 50 10 15 20 EXEMPEL 3 Komgosition CaCO3 Al2O3.3H2O nony1fenoxipoly(etenoxi)- etanol/lecitin kolloidal SiO2 och/eller Texipol polyakrylsyra dekabromodifenyloxid isodecyldifenylfosfat antimontrioxid (50% vattenhaltig dispersion) ammoniak,o26P,Bê,'- eller kaliumtripolyfosfat titandioxid och nyanseringspigment Vatten (inklusive vatten i polyvinylkloridakrylsam- polymerlatexet) 466 154 Vikt% område 8 - 16 5 - 20 0,6 _ 112 015 _ 1 015 _ 2 0,5 _ 5 O - 1,75 Gflfl-=0@3Ä 35 - 50

Claims (2)

466 154 10 PATENTKRAV

1. Flamskyddande ytbeläggning för bildning av en väsentligen kontinuerlig film på normalt brännbara material, k ä n n e t e c k n a d därav, att den inbegriper en vattenhaltig dispersion med följande 5 formulering: Komposition Vikt% område CaCO3 8 - 16 Al203.3H2O 5 - 20 nonylfenoxipoly(etenoxi) 0,6 - 1,2 10 etanol/lecitin kolloidal SiO2 och/eller l - 2 Texipol (varumärke för polymert förtjockningsmedel) polyakrylsyra 0k5 - l 15 dekabromodifenyloxid 0,5 - 2 isodecyldifenylfosfat 0,5 ~ 5 en oxid av antimon som är vald från den grupp som består av antimontrioxid 20 och kolloidal antimon- pentoxid 0 - 1,75 ammoniak, 26° Bé 0,1 - 0,3 eller kaliumtripolyfosfat polyvinylkloridakrylsam- 25 polymerlatexfastämnen i 50% vattenlösning 30 vatten (inklusive vatten i polyvinylkloridakryl- -sampolymerlatexet) 35 - 50 30 titandioxid och nyanse- ringspigment 0 - 5 10 15 20 25 30 466 154 ll

2. Flamskyddande ytbeläggning enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att den vattenhaltiga dispersionen har följande formulering: Komposition Vikt% Funktion i formüleringen CaCO3 8,30 pigment och fälla för gaser i syraform Al2O3.3H2O 8,30 pigment och vattenfrigörings- medel ' TiO2 1,57 pigment för täckförmåga och vitfärgning nonylfenoxipoly- 0,60 ytaktivt medel (etenoxi)etanol lecitin 0,20 ytaktivt medel kolloidal SiO2 1,60 förtjockningsmedel polyakrylsyra 0,55 förtjockningsmedel och bil- dare av grafitisk förkolning dekabromodifenyloxid 1,87 brandskyddsmedel isodecyldifenylfosfat 4,55 mjukningsmedel för brandskyddsmedlet, antimontrioxid 1,501 antimonoxidfy1Imedel'för brandskyddsmedlet ammoniak, 26° Bé 0,17 stabilisering av de kollo- idala suspensionerna genom reglering av pH på den svagt alkaliska sidan polyvinylkloridakryl- 59,95 bindemedel, filmbildare, sampolymerlatex (till brandskyddspolymer, 50% fastämnen) bildare av grafitisk förkolning 10,84 åstadkommande av ett oantändbart och icke-toxiskt dispersionslösningsmedel för lämpliga användnings- egenskaper vatten