Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

композиция для огне- и биозащиты древесины

Классы МПК:C09D183/04 полисилоксаны
C09D183/06 содержащие кремний, связанный с кислородсодержащими группами
C09D5/18 огнеупорные краски 
C09D5/14 содержащие биоциды, например фунгициды, инсектициды или пестициды
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):Общество с ограниченной ответственностью "Элкон" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2008-07-21
публикация патента:

Изобретение относится к композициям на основе полиорганосилоксанов для получения огне-, биозащитных покрытий по древесине, переводящих древесину в группу трудносгораемых материалов. Техническая задача - создание нового защитного состава, обеспечивающего высокую эффективность огне- и биозащиты материалов из древесины. Предложен состав, содержащий (мас.%): полиорганосилоксан или тетраэтоксисилан (2,5-10), немодифицированую или модифицированную полиэфиром полиметилфенилсилоксановую смолу (0,5-7,0), сополимер на основе бутилметакрилата и метакриловой кислоты или ее эфира (6,0-10,0), фосфорсодержащее соединение, выбранное из трис-хлорэтилфосфата, трис-хлорпропилфосфата или полифосфата аммония (25,0-35,0), бутанол (6,0-10,0) и ароматический растворитель (остальное). Предложенный состав обеспечивает древесине биостойкость 100% и вторую группу огнезащитной эффективности. 2 табл.

Изобретение относится к композициям на основе полиорганосилоксанов и может быть использовано для получения огне-, биозащитных покрытий по древесине, переводящих древесину в группу трудносгораемых материалов.

Известно огнезащитное покрытие для древесины, которое получают взаимодействием на поверхности древесины при температуре окружающей среды 15-20 ч. смеси 45-70% в виде 40-45% раствора в органическом растворителе органосилоксана формулы:

[(R)2SiO]a [RSiO1,5 ]b-[R(OH)SiO]c,

где R-СН 3, -С6Н5; а и с=0-5, b>а и с, при этом сумма а+b+скомпозиция для огне- и биозащиты древесины, патент № 2379322 10,

и 30-55% феноксихлорфосфазена. Композиция может содержать пластификатор в количестве 3-5% от массы феноксихлорфосфазена (SU № 1812188, C08G 77/395, C09D 183/06, опубл. 1993). Данный состав позволяет получить покрытия со следующими показателями качества: твердость 0,47-0,64 усл. ед., адгезия 1-2 балла, влагостойкость 2-8 мас.% потеря массы при горении 10,3-23,04%, время самостоятельного горения 19,6-105,0 с.

Известен состав огнезащитной композиции (SU № 1812199, МПК C09D 183/06, 5/18, опубл. 1993 г.), включающий полиорганосилоксан, представляющий собой 40% раствор олигометил(фенил)силоксана в органическом растворителе, борную кислоту, наполнитель (оксид магния или слюду), антипирен (гидроксид алюминия) и пигмент (окрашенные соединения меди) в следующем соотношении компонентов, мас.%:

полиорганосилоксан 40-50
борная кислота15-20
оксид магния или слюда10-20
гидроксид алюминия и/или окрашенные соединения меди 10-20

Указанный состав обеспечивает получение качественного покрытия со следующими показателями качества: время самостоятельного горения 0,32-1,87 мин, твердость 0,48-0,65, адгезия 2-3 балла.

Известен состав для огнезащитного покрытия древесины, содержащий 8,5-28,0 мас.% полиоганосилоксана, 4,0-25,0 мас.% пигмента, 2,0-15,0 мас.% наполнителя, 2,0-5,0 мас.% трис-хлорпропилфосфата, 0,8-3,0 мас.% бентонитовой глины,4,0-15,0 мас.% алкидного лака ПФ-060 и/или акрилового сополимера БМК-5, 10-40 мас.% полифосфата аммония и/или алюмосиликатного наполнителя и растворитель (RU № 2326915, C09D 183/04, C09D 5/18, 2008). Состав образует покрытия, обладающие высокими физико-механическими свойствами, в частности время самостоятельного горения 0,9-8 мин, потеря массы после удаления источника горения 9-11%, однако состав имеет высокую вязкость, кроме того, в описании изобретения ничего не сказано о биостойкости обработанных материалов.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по компонентам и свойствам является состав для огне-биозащитного покрытия древесины, включающий алкидный лак, биоцидную добавку - раствор политрибутилоловоакрилата в ксилоле, сиккатив, оксаль, полиметилсилоксановый каучук, олигосилилсилоксан, фосфорсодержащее соединение в качестве антипирена, смесь ксилола и уайт-спирита в качестве растворителя и пигмент(SU № 1657519, C09D 167/08, В27К 3/52, 1991).

Недостатком указанного состава является высокая вязкость. Вязкие составы хуже инъецируются в более глубокие слои древесины, что приводит к снижению биозащитных и огнезащитных свойств. Кроме того, многокомпонентность состава усложняет технологию его изготовления.

Задачей изобретения является создание нового защитного состава, обеспечивающего высокую эффективность огне- и биозащиты материалов из древесины.

Сущность изобретения заключается в том, что состав, содержащий кремнийорганическое соединение, фосфорсодержащее соединение, акриловый полимер и ароматический растворитель, согласно изобретению, в качестве кремнийорганического соединения содержит смесь полиорганосилоксана или тетраэтоксисилана(ТЭОС) и немодифицированной или модифицированной полиэфиром полиметилфенилсилоксановой смолы, в качестве фосфорсодержащего соединения трис-хлорэтилфосфат, трис-хлорпропилфосфат или полифосфат аммония, в качестве акрилового полимера-сополимер на основе бутилметакрилата и метакриловой кислоты или ее эфира и дополнительно содержит бутанол, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Полиорганосилоксан или тетраэтоксисилан, композиция для огне- и биозащиты древесины, патент № 2379322
в пересчете на сухой остаток 25-100
Немодифицированная или модифицированная полиэфиром композиция для огне- и биозащиты древесины, патент № 2379322
полиметилфенилсилоксановая смолакомпозиция для огне- и биозащиты древесины, патент № 2379322
в пересчете на сухой остаток 0,5-7,0
Акриловый полимер6,0-10,0
Фосфорсодержащее соединение25,0-35,0
Бутанол 6,0-10,0
Ароматический растворитель остальное

Все компоненты, входящие в состав заявленной композиции, не дефицитны и выпускаются промышленностью.

Каждый из названных признаков сам по себе известен, но их устойчивая взаимная связь в заявленном соотношении является необходимой и достаточной для достижения суммарного эффекта, неочевидного для специалиста, нового технического результата, не присущего данным признакам в их раздробленности. Поэтому заявленный состав соответствует критерию "изобретательский уровень".

Предлагаемый состав обеспечивает одновременно огне-, био- и влагозащиту древесных материалов.

В качестве полиорганосилоксана используют полиметилфенилсилоксановую смолу (ПМФСС), представляющую собой 50-60% раствор полиметилфенилизобутоксисилоксановой смолы в толуоле или ксилоле; кремнийорганическую смолу КО 134-276, представляющую собой 34-40% раствор полифенилсилоксановой смолы в толуоле или ксилоле; кремнийорганическую смолу 139-297, представляющую собой 60-70% раствор полифенилизобутоксисилоксановой смолы в толуоле или ксилоле; Этилсиликат - 32 и Этилсиликат 40, представляющие собой смесь тетраэтоксисилана и олигоэтоксисилоксанов.

В качестве немодифицированной или модифицированной полиэфиром полиметифенилсилоксановой смолы могут быть использованы электроизоляционные кремнийорганические лаки: КО-921, представляющий собой 48-52% раствор полиметилфенилсилоксановой смолы в толуоле; КО-915, представляющий собой 63-67% раствор в толуоле полиметилфенипсилоксановой смолы, модифицированной полиэфиром; КО-916А, представляющие собой 58-62% раствор в толуоле полиметилфенилсилоксановой смолы, модифицированной полиэфиром; КО-916К, представляющий собой 64-68% раствор в ксилоле полиметилфенилсилоксановой смолы, модифицированной полиэфиром; лак КО-075, представляющий собой 34-40% раствор в толуоле, ксилоле или сольвенте полиметилфенилсилоксановой смолы, модифицированной пентафталевым лаком.

В качестве акрилового полимера может быть использован сополимер БМК- 5, представляющий собой сополимер бутилметакрилата и метакриловой кислоты, бисерные полимеры на основе бутилметакрилата и метилметакрилата серии Дегалан LP (Дегалан LP 64/12, Дегалан LP65/12, Дегалан LP 675).

В качестве растворителя используют преимущественно ароматические растворители: толуол, ксилол, сольвент т.п.

Состав готовят следующим образом: расчетное количество акрилового полимера растворяют в расчетном количестве толуола, далее последовательно загружают остальные ингредиенты, смесь перемешивают до однородного состояния, выдерживают 2 часа и после анализа на соответствие ТУ разливают в тару.

При необходимости допускается введение в состав, в качестве пигмента, красителей органических серии Тиразоль (ТУ 6-36-5763445-40-91, ТУ 6-00-04691277-146-96, ТУ 6-00-5763441-86-93).

Варианты предложенного состава представлены в таблице 1.

Полученные составы представляют собой однородную жидкость от светло-желтого до коричневого цвета без посторонних включений, массовая доля нелетучих веществ составляет 25-45%, условная вязкость при температуре (20±0,5)°С по вискозиметру типа В3-246 с диаметром сопла 4 мм 11-12 с, время высыхания до степени 3 при температуре (20±2)°С не более 24 ч.

Перед нанесением состава поверхность очищают от грязи и пыли. На обрабатываемую поверхность наносят краскораспылителем, кистью или валиком вдоль волокон древесины. После высыхания первого слоя (через 24 часа) наносят второй слой. Общий расход состава составляет 160-180 г/м2.

Для испытания на биостойкость (по ГОСТ 9.048-89, метод 1) на деревянные образцы кисточкой наносили состав, затем высушивали сутки при комнатной температуре. После этого образцы заражали суспензией с концентрацией 1-2 млн/мл спор грибов Aspergillus niger van Tieghem, Aspergillus terreus Thorn, Aureobasidium pullulans (de Bary) Amaud, Paecilomyces variotii Bainier, Penicillium funiculosum Thorn, Penicillium ochrochloron Biourge, Scopularipsis brevi-caulis Bainier, Trichoderma viride Pers. ex S.F.Gray. Дополнительно в суспензию были введены с поры дереворазрушающих грибов Serpula lacrimans BKM F - 465 и Antrodia sinuosa BKM F - 1741. Контролем служили деревянные образцы без пропитки.

Образцы, зараженные суспензией грибов, помещали в открытой чашке Петри в эксикатор и выдерживали в условиях, оптимальных для роста гибов: температуре 27-28°С и влажности 98% в течение 28 суток. Промежуточные осмотры образцов проводили через каждые 14 суток.

Результаты испытаний на биостойкость представлены в таблице 2.

Из представленных данных видно, что покрытия, на основе предложенного состава придают древесине влагостойкость и биостойкость (грибостойкость) 100%.

Огнезащитные свойства заявленного состава проверялись в соответствии с НПБ 251-98 "Огнезащитные составы и вещества для древесины и материалов на ее основе. Общие требования. Методы испытаний". В результате проведенных испытаний установлено, что потеря массы при сжигании образцов, обработанных заявляемым составом, составляет 15,6-21% (среднеарифметическое значение 10 испытаний 18,7%) что соответствует второй группе огнезащитной эффективности.

композиция для огне- и биозащиты древесины, патент № 2379322

Таблица 2
композиция для огне- и биозащиты древесины, патент № 2379322 Шифр образца Внешний вид после испытаний Балл Биостойкость, %
Образцы с пропиткой 1-1 Визуально и под микроскопом прорастания спор и конидий не обнаружено 0 100
1-2 0 100
1-3 0 100
1-4 0 100
1-5 0 100
1-6 0 100
1-7 0 100
1-8 0 100
1-9 0 100
1-10 0 100
Образцы без пропитки 2-1 Визуально отчетливо видно развитие грибов на 30% поверхности 4 0
2-2 4 0
2-3- 4 0
2-4 4 0
2-5 4 0
2-6 4 0
2-7 4 0
2-8 4 0
2-9 4 0
2-10 4 0

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Состав для огне-, биозащитного покрытия древесины, содержащий кремнийорганическое соединение, фосфорсодержащее соединение, акриловый полимер и ароматический растворитель, отличающийся тем, в качестве кремнийорганического соединения содержит смесь полиорганосилоксана или тетраэтоксисилана и немодифицированной или модифицированной полиэфиром полиметилфенилсилоксановой смолы, в качестве фосфорсодержащего соединения трис-хлорэтилфосфат, трис-хлорпропилфосфат или полифосфат аммония, в качестве акрилового полимера сополимер на основе бутилметакрилата и метакриловой кислоты или ее эфира и дополнительно содержит бутанол при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Полиорганосилоксан или тетраэтосисилан, композиция для огне- и биозащиты древесины, патент № 2379322
в пересчете на сухой остаток 2,5-10,0
Немодифицированная или модифицированная композиция для огне- и биозащиты древесины, патент № 2379322
полиэфиром полиметилфенилсилоксановая композиция для огне- и биозащиты древесины, патент № 2379322
смола в пересчете на сухой остаток 0,5-7,0
Указанный акриловый полимер 6,0-10,0
Указанное фосфорсодержащее соединение 25,0-35,0
Бутанол6,0-10,0
Ароматический растворительостальное


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2379322

patent-2379322.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C09D183/04 полисилоксаны

Патенты РФ в классе C09D183/04:
композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового каучука для покрытия огнестойкого защитного материала -  патент 2529227 (27.09.2014)
органосиликатная композиция -  патент 2520481 (27.06.2014)
покрытие на основе двуокиси кремния для повышенной гидрофильности -  патент 2519258 (10.06.2014)
оптическое устройство и способ его изготовления -  патент 2518118 (10.06.2014)
смеси, содержащие кремнийорганические соединения, и их применение -  патент 2516298 (20.05.2014)
аминоалкоксимодифицированные силсесквиоксановые адгезивы для улучшения и сохранения адгезии металлов к вулканизированному каучуку -  патент 2516199 (20.05.2014)
многослойное покрытие поверхности с барьерным слоем -  патент 2516109 (20.05.2014)
композиция покрытия, содержащая алкоксисилан, полисилоксан и множество частиц -  патент 2515742 (20.05.2014)
полисилоксановые покрытия с гибридными сополимерами -  патент 2514939 (10.05.2014)
антиадгезионное покрытие -  патент 2502771 (27.12.2013)

Класс C09D183/06 содержащие кремний, связанный с кислородсодержащими группами

Патенты РФ в классе C09D183/06:
вспучивающаяся композиция -  патент 2524600 (27.07.2014)
композиция покрытия, содержащая алкоксисилан, полисилоксан и множество частиц -  патент 2515742 (20.05.2014)
композиция на основе жидкого силоксанового каучука для покрытия текстильного материала -  патент 2512342 (10.04.2014)
эмаль термостойкая -  патент 2495895 (20.10.2013)
составы для нанесения покрытий, включающие органофункциональные полисилоксановые полимеры, и применение указанных составов -  патент 2467045 (20.11.2012)
однокомпонентные полисилоксановые композиции покрытий и подложки с указанным покрытием -  патент 2445333 (20.03.2012)
модификация поверхности полиэдральными олигомерными силсесквиоксансиланолами -  патент 2425082 (27.07.2011)
антипригарное керамическое покрытие, способы его приготовления и нанесения на субстрат -  патент 2424253 (20.07.2011)
водная двухкомпонентная органоалкоксисилановая композиция -  патент 2392288 (20.06.2010)
композиция для термостойкого покрытия -  патент 2378309 (10.01.2010)

Класс C09D5/18 огнеупорные краски 

Класс C09D5/14 содержащие биоциды, например фунгициды, инсектициды или пестициды

Патенты РФ в классе C09D5/14:
синергетическая противомикробная композиция -  патент 2525921 (20.08.2014)
биоцидная композиция для покрытия полимерных изделий -  патент 2524929 (10.08.2014)
композиция для получения матрицы с фотокаталитической активностью -  патент 2518124 (10.06.2014)
отделочная композиция и способ ее использования -  патент 2504566 (20.01.2014)
синергетическая композиция глифосата и птц -  патент 2503179 (10.01.2014)
соль цинка или меди (ii) и ее применение в качестве биоцида -  патент 2497857 (10.11.2013)
лакокрасочная композиция -  патент 2497856 (10.11.2013)
синергетическая комбинация глифосата и ипбк -  патент 2495570 (20.10.2013)
многослойное комбинированное противообрастающее покрытие, обеспечивающее репеллентно-хемобиоцидную защиту -  патент 2478114 (27.03.2013)
пористые покрытия из диоксида титана и способы формирования пористых покрытий из диоксида титана, имеющих улучшенную фотокаталитическую активность -  патент 2470053 (20.12.2012)

Наверх