огнезащитная вспучивающая композиция

Классы МПК:C09D5/18 огнеупорные краски 
C09D163/02 простые полиглицидные эфиры бисфенолов
C09K21/14 высокомолекулярные материалы
C08K3/32 фосфорсодержащие соединения
C08K3/04 углерод
B82B1/00 Наноструктуры
Автор(ы):, , , ,
Патентообладатель(и):Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева (КГТУ им. А.Н. Туполева) (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2009-11-23
публикация патента:

Изобретение относится к огнезащитным вспучивающимся композициям для получения покрытий, которые могут быть использованы в авиастроении, автомобилестроении, строительстве, химической промышленности. Композиция включает (мас.ч.): эпоксидную смолу 100, аминный отвердитель 22-28, полифосфат аммония 15-25, триглицидилфосфат 10-20, полиаминометиленфосфонат натрия 5-10, углеродные нанотрубки 0,01-0,1, пентаэритрит 10-20. Композиция обладает высокими огнезащитными свойствами. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к огнезащитным вспучивающимся композициям для получения покрытий, которые могут быть использованы в авиастроении, автомобилестроении, строительстве, химической промышленности для защиты от воздействия огня в условиях пожара.

Известна огнезащитная полимерная композиция для покрытий (Патент РФ 2176258, МПК7 C09D 5/18, 163/02, C09K 21/14, опубл. 27.11.2001), включающая эпоксидную диановую смолу ЭД-20, полифосфат аммония, карбамидоформальдегидную смолу КФ-Ж, отверждаемую полиэтиленполиамином, отличающаяся тем, что в композицию дополнительно вводится продукт дегидрополиконденсации фенантрена, содержащего хром, при следующим соотношении компонентов, мас.%:

Эпоксидная диановая смола ЭД-20 - 81,97-59,89

Полифосфат аммония - 4,098-23,95

Карбамидоформальдегидная смола КФ-Ж 0,82-2,99

Продукт дегидрополиконденсации фенантрена, содержащего хром 0,82-4,19

Полиэтиленполиамин - 12,3-8,98

Композиция имеет невысокие огнезащитные свойства.

Известна огнезащитная вспучивающаяся эмаль (Патент РФ 2177973, МПК7 C09D 127/24, 183/04, 5/18, опубл. 10.01.2001), содержащая хлорированное производное поливинилхлорида, кремнийорганическую смолу, полимерное фосфатное соединение, эпоксидную диановую смолу, низкомолекулярное фосфатное соединение, окисленный графит, пигмент, растворитель. Эмаль обладает недостаточно высокой огнезащитой конструкций.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является огнезащитная вспенивающаяся композиция для металлических конструкций (Патент РФ 2199564, МПК7 C09D 5/18, 163/02, C09K 21/14, опубл. 27.02.2003), включающая эпоксидную диановую смолу, полиэтиленполиамин, меламин, диоксид титана, гидроксид алюминия, аэросил, порошок отвержденной мочевиноформальдегидной смолы, диаммонийфосфат и триаммонийфосфат. Известная композиция не обладает достаточно высокими огнезащитными свойствами, т.к. для достижения 500°С на стальной пластине требуется незначительное время.

Технический результат, на достижение которого направлено данное изобретение, заключается в повышении огнезащитных свойств покрытия.

Технический результат достигается тем, что в огнезащитной вспучивающейся композиции, включающей эпоксидную смолу, аминный отвердитель, полифосфат аммония, новым является то, что она дополнительно содержит триглицидилфосфат, полиаминометиленфосфонат натрия, углеродные нанотрубки и пентаэритрит, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Эпоксидная смола 100
Полифосфат аммония15-25
Триглицидилфосфат 10-20
Полиаминометиленфосфонат натрия 5-10
Пентаэритрит 10-20
Углеродные нанотрубки 0,01-0,1
Аминный отвердитель 22-28

В качестве аминного отвердителя используется диаминодифенилметан.

В таблице 1 приведены примеры составов композиций. В таблице 2 представлены сравнительные свойства покрытий на основе предлагаемой и известной композиций.

Теплоизолирующие свойства огнезащитных покрытий по металлу определяли в соответствии с методикой ВНИИПО [ВНИИПО, 1998. Определение теплоизолирующих свойств огнезащитных покрытий по металлу. Методика]. Сущность метода заключается в определении времени прогрева необогреваемой стороны образца до критической температуры (для стали - 500°С) в процессе испытаний, которые проводятся по заданному температурному режиму.

В качестве эпоксидной смолы использовали смолы марок: ЭД-20, ЭД-16, ЭД-8 (ГОСТ 10587-84), Э-40 (ОСТ 10-416-76).

В качестве углеродных нанотрубок использовали многослойные пакетированные нанотрубки марки «Таунит» (А.Ткачев, С.Мищенко, В.Негров, Н.Меметов, А.Пасько, С.Блинов, Д.Турлаков. Промышленное производство углеродного наноматериала «Таунит» // Наноиндустрия. - 2007, № 2. - С.24-26).

Композиция готовится следующим образом. Углеродные нанотрубки предварительно диспергируют в триглицидилфосфате. Эпоксидную смолу смешивают с полифосфат аммонием и пентаэритритом, затем добавляют триглицидилфосфат с диспергированными углеродными нанотрубками. Перед использованием в полученную композицию вводят полиаминометиленфосфонат натрия и диаминодифенилметан. Композицию наносят (намазкой, заливкой, распылением и т.д.) на защищаемую поверхность (металлы, дерево, пластмассы) и отверждают при комнатной температуре в течение суток и проводят испытание на огнезащитные свойства.

Как видно из таблицы 2, предлагаемая композиция обладает высокими огнезащитными свойствами в предлагаемом диапазоне концентрации компонентов.

Таблица 1
Состав Содержание компонентов, мас.ч., по примерам
12 34 56 78 9
Эпоксидная смола100 100100 100100 100100 100100
Триглицидилфосфат 10 1520 1015 2010 1520
Полифосфат аммония 15 1515 2020 2025 2525
Пентаэритрит 1015 2010 1520 1015 20
Полиаминометиленфосфонат натрия5 105 105 105 105
Углеродные нанотрубки 0,01 0,050,1 0,010,05 0,10,01 0,050,1
Диаминодифенилметан 22 2528 2225 2822 2528

Таблица 2
Свойства Показатель по примерам
12 34 56 78 9
Адгезия, МПа15 1821 1417 2013 1619
Начало вспучивания, с 10 1314 1114 1512 1517
Степень вспучивания 39 3940 3935 3736 3840
Время достижения на подложке 500°С, мин 3940 4542 4647 4447 48

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Огнезащитная вспучивающая композиция, включающая эпоксидную смолу, аминный отвердитель, полифосфат аммония, отличающаяся тем, что композиция дополнительно содержит триглицидилфосфат, полиаминометиленфосфонат натрия, углеродные нанотрубки и пентаэритрит при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

эпоксидная смола 100
полифосфат аммония15-25
триглицидилфосфат 10-20
полиаминометиленфосфонат натрия 5-10
пентаэритрит 10-20
углеродные нанотрубки 0,01-0,1
аминный отвердитель 22-28

2. Огнезащитная вспучивающаяся композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве аминного отвердителя используется диаминодифенилметан.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2425078

patent-2425078.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C09D5/18 огнеупорные краски 

Класс C09D163/02 простые полиглицидные эфиры бисфенолов

Патенты РФ в классе C09D163/02:
порошковая покрывающая композиция -  патент 2528264 (10.09.2014)
композиция для получения энергосберегающих покрытий -  патент 2522008 (10.07.2014)
композиция для получения матрицы с фотокаталитической активностью -  патент 2518124 (10.06.2014)
вибропоглощающая эпоксидная композиция -  патент 2507228 (20.02.2014)
слабогорючая химически стойкая полимерная композиция -  патент 2495894 (20.10.2013)
двухупаковочная композиция для защитного и декоративного покрытия пола -  патент 2489465 (10.08.2013)
слабогорючая химически стойкая полимерная композиция -  патент 2488610 (27.07.2013)
композиция для катодного электроосаждения с высокой рассеивающей способностью, предназначенная для получения покрытий с повышенной твердостью и износостойкостью -  патент 2486220 (27.06.2013)
состав для защитного покрытия полимерных композиционных материалов -  патент 2480499 (27.04.2013)
способ получения градиентных покрытий - модификаторов ржавчины -  патент 2478674 (10.04.2013)

Класс C09K21/14 высокомолекулярные материалы

Патенты РФ в классе C09K21/14:
композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового каучука для покрытия огнестойкого защитного материала -  патент 2529227 (27.09.2014)
огнестойкий декоративно-отделочный материал и способ его получения -  патент 2523330 (20.07.2014)
огнезащитная композиция по кабелю "кл-1" -  патент 2516127 (20.05.2014)
композиция на основе жидкого силоксанового каучука для покрытия текстильного материала -  патент 2512342 (10.04.2014)
огнестойкая полиметилметакрилатная формовочная масса -  патент 2503693 (10.01.2014)
связующее для стеклопластика и пултрузионный профиль из стеклопластика -  патент 2502602 (27.12.2013)
свободная от галогенов огнестойкая композиция термопластичного полиуретана -  патент 2494138 (27.09.2013)
огнезащитная композиция холодного отверждения для покрытий и способ ее получения -  патент 2492201 (10.09.2013)
огнестойкий полимерный композиционный материал и способ его получения -  патент 2491318 (27.08.2013)
огнестойкий нанокомпозит и способ его получения -  патент 2491317 (27.08.2013)

Класс C08K3/32 фосфорсодержащие соединения

Патенты РФ в классе C08K3/32:
композиция для получения гидрофобных огне- и водостойких пленок на основе поливинилового спирта (варианты) -  патент 2520489 (27.06.2014)
огнестойкий полимерный материал -  патент 2490287 (20.08.2013)
светопреобразующий биостимулирующий материал и композиция для его получения -  патент 2488621 (27.07.2013)
безгалогеновый антипирен -  патент 2487902 (20.07.2013)
полиуретановая композиция для покрытий пониженной горючести -  патент 2476470 (27.02.2013)
многослойный ползун и направляющая зубчатой рейки реечного рулевого механизма автомобиля, в котором он применяется -  патент 2476343 (27.02.2013)
полиэфиры, содержащие алюминий/щелочной металл или щелочь/титан, которые обладают лучшей способностью к повторному нагреву, лучшим цветом и прозрачностью -  патент 2434900 (27.11.2011)
огнезащитная химическая композиция -  патент 2428452 (10.09.2011)
газоплотная модифицированная перфторсульфокатионитовая мембрана и способ ее получения -  патент 2426750 (20.08.2011)
композиция полиамидной смолы -  патент 2418017 (10.05.2011)

Класс C08K3/04 углерод

Патенты РФ в классе C08K3/04:
лист, характеризующийся высокой проницаемостью по водяному пару -  патент 2526617 (27.08.2014)
композиция на основе вспениваемых винилароматических полимеров с улучшенной теплоизоляционной способностью, способы ее получения и вспененное изделие, полученное из этой композиции -  патент 2526549 (27.08.2014)
шина, содержащая слой-хранилище антиоксиданта -  патент 2525596 (20.08.2014)
антифрикционный полимерный композиционный материал -  патент 2525492 (20.08.2014)
содержащий древесный уголь пластмассовый упаковочный материал и способ его изготовления -  патент 2525173 (10.08.2014)
способ получения наномодифицированного связующего -  патент 2522884 (20.07.2014)
огнестойкая резиновая смесь -  патент 2522627 (20.07.2014)
композиции гбнк с очень высокими уровнями содержания наполнителей, имеющие превосходную обрабатываемость и устойчивость к агрессивным жидкостям -  патент 2522622 (20.07.2014)
морозостойкая резиновая смесь -  патент 2522610 (20.07.2014)
полимерная композиция для радиаторов охлаждения светоизлучающих диодов (сид) и способ ее получения -  патент 2522573 (20.07.2014)

Класс B82B1/00 Наноструктуры

Патенты РФ в классе B82B1/00:
многослойный нетканый материал с полиамидными нановолокнами -  патент 2529829 (27.09.2014)
материал заменителя костной ткани -  патент 2529802 (27.09.2014)
нанокомпозитный материал с сегнетоэлектрическими характеристиками -  патент 2529682 (27.09.2014)
катализатор циклизации нормальных углеводородов и способ его получения (варианты) -  патент 2529680 (27.09.2014)
способ определения направления перемещения движущихся объектов от взаимодействия поверхностно-активного вещества со слоем жидкости над дисперсным материалом -  патент 2529657 (27.09.2014)
способ формирования наноразмерных структур -  патент 2529458 (27.09.2014)
способ бесконтактного определения усиления локального электростатического поля и работы выхода в нано или микроструктурных эмиттерах -  патент 2529452 (27.09.2014)
способ изготовления стекловидной композиции -  патент 2529443 (27.09.2014)
комбинированный регенеративный теплообменник -  патент 2529285 (27.09.2014)
способ изготовления тонкопленочного органического покрытия -  патент 2529216 (27.09.2014)


Наверх