огнезащитная композиция для покрытий

Формула изобретения

Огнезащитная композиция для покрытий, включающая связующее - акриловую дисперсию и смолу карбамидоформальдегидную КФ-Ж, окислитель - графит окисленный, карбонизатор - пентаэритрит и Na-карбоксиметилцеллюлозу, наполнитель - диоксид титана и карбонат кальция, отвердитель - полифосфат аммония, вспениватель - мочевину и воду, отличающаяся тем, что композиция в качестве связующего содержит 50%-ную акриловую дисперсию на основе полимера бутилакрилата, метилметакрилата и метакриловой кислоты в соотношении 47:52:1, а в качестве наполнителя дополнительно содержит нить стеклянную рубленую при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

50%-ная акриловая дисперсия на основе
сополимера бутилакрилата, метилметакрилата
и метакриловой кислоты в соотношении 47:52:1	4-12
Смола карбамидоформальдегидная КФ-Ж	13-17
Графит окисленный	5-10
Пентаэритрит	20-30
Na-карбоксиметилцеллюлозу	0,5-2,0
Диоксид титана	1,5-3,0
Карбонат кальция	0,8-3,0
Нить стеклянная рубленая	0,5-5,0
Полифосфат аммония	23-30
Мочевина	2,5-5,0
Вода	10-30

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к области огнезащитных материалов на основе интеркалированных соединений графита, и предназначено для нанесения огнезащитного покрытия на наружные и внутренние поверхности объектов гражданского, военного назначения, для обработки промышленных конструкций с целью блокировки распространения огня за счет придания огнестойкости, высоких теплоизолирующих свойств при воздействии высоких температур.

Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков и достигаемому результату к заявляемому изобретению является "Огнезащитная композиция" по патенту РФ №2208028 МПК C09D 5/18.

Композиция включает в себя следующие компоненты, мас.%:

Связующее:

Акриловая дисперсия на основе сополимера
бутилакрилата, стирола и метакриловой кислоты
марки "Диакам"	4,5-5,0
Смола карбамидоформальдегидная КФ-Ж	15-16

Окислитель:

Графит окисленный

6,2-8,0

Карбонизатор:

Пентаэритрит	18,0-24,2
Na-карбоксиметилцеллюлоза	0,7-0,8

Наполнитель:

Диоксид титана	1,9-2,0
Карбонат кальция	2,8-3,0

Отвердитель:

Полифосфат аммония

23,0-26,2

Вспениватель:

Мочевина	3,7-4,0
Вода	остальное

Данная композиция не обеспечивает необходимые величины прочности при растяжении, снижение изменения линейных размеров.

Задачей изобретения является создание огнезащитной композиции для покрытия, обеспечивающей повышение прочности при растяжении и снижение изменения линейных размеров при сохранении остальных показателей на том же уровне.

Поставленная задача решается за счет того, что огнезащитная композиция для покрытия, включающая связующее - акриловую дисперсию и смолу карбамидоформальдегидную КФ-Ж, окислитель - графит окисленный, карбонизатор - пентаэритрит и Na-карбоксиметилцеллюлозу, наполнитель - диоксид титана и карбонат кальция, отвердитель - полифосфат аммония, вспениватель - мочевину и воду, композиция в качестве связующего содержит 50%-ную акриловую дисперсию на основе сополимера бутилакрилата, метилметакрилата и метакриловой кислоты в соотношении 47:52:1, а в качестве наполнителя дополнительно содержит нить стеклянную рубленую при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

50%-ная акриловая дисперсия на основе сополимера
бутилакрилата, метилметакрилата и метакриловой
кислоты в соотношении 47:52:	14-12
Смола карбамидоформальдегидная КФ-Ж	13-17
Графит окисленный	5-10
Пентаэритрит	20-30
Na-карбоксиметилцеллюлоза	0,5-2,0
Диоксид титана	1,5-3,0
Карбонат кальция	0,8-3,0
Нить стеклянная рубленая	0,5-5,0
Полифосфат аммония	23-30
Мочевина	2,5-5,0
Вода	10-30

Компоненты, используемые в огнезащитной композиции:

Связующее

50%-ная акриловая дисперсия на основе сополимера бутилакрилата, метилметакрилата и метакриловой кислоты в соотношении 47:52:1. Акриловая дисперсия представляет собой молочно-белую жидкость без коагулюма и механических примесей, показатель активности водородных ионов, рН в пределах 6,5-9,0. Устойчива к действию электролитов и механическому перемешиванию, морозостойкость при температуре минус (20±2)°С составляет 4 цикла. Выпускается по ТУ 2241-039-07507802-2001.

- Смола карбамидоформальдегидная КФ-Ж по ГОСТ 14231-88.

Окислитель

- Графит окисленный по ТУ 84-7509103.353-92

Карбонизатор

- Пентаэритрит по ГОСТ 9286-89

- Na-карбоксиметилцеллюлоза по ТУ 2231-002-50277563-00

Наполнитель

- Диоксид титана по ТУ 24.1-05762329-001-2003

- Карбонат кальция по ТУ 2321-0062588040-99

- Нить стеклянная рубленая марки БС10-160р-4,5Э, номинальный диаметр элементарной нити 10 мкм, линейная плотность 160 текс, длина отрезков нити 4,5 мм, замасливатель - парафиновая эмульсия. Выпускается по ТУ 6-48-110-94.

Отвердитель

- Полифосфат аммония по ТУ 6-47-15-90

Вспениватель

- Мочевина по ГОСТ 2081-92

- Вода по ГОСТ Р51232-98

Предлагаемая огнезащитная композиция для покрытий готовится по следующей технологии.

Отдельно готовится при температуре 60-80°С и перемешивании в течение 1,5-2,0 часов 5%-ный водный раствор Na-карбоксиметилцеллюлозы.

Одновременно в смесителе типм СМ-400 при температуре 18-22°С поэтапно с интервалом 10-15 мин в течение 20-30 минут смешивают: на первом этапе полученный 5%-ный водный раствор Na-карбоксиметилцеллюлозы со смолой карбамидоформальдегидной КФ-Ж и мочевиной; на втором этапе - с пентаэритритом, диоксидом титана, карбонатом кальция и нитью стеклянной рубленой; на третьем этапе смешивают с 50%-ной акриловой дисперсией на основе сополимера бутилакрилата, метилметакрилата и метакриловой кислоты в соотношении 47:52:1, водой и графитом.

Непосредственно перед нанесением на покрытую грунтовкой конструкцию, полученную смесь компонентов смешивают с полифосфатом аммония.

Примеры конкретного выполнения приведены в таблице 1, а физико-механические показатели предлагаемой композиции в таблице 2.

Методы испытания огнезащитной композиции для покрытий:

Прочность связи с металлом ГОСТ 209

Коэффициент вспучиваемости НПБ 236-97 ВНИИПО МВД России.

Предел огнестойкости НПБ 236-97 ВНИИПО МВД России.

Толщина покрытия ГОСТ 25335.

Прочность при растяжении ГОСТ 209.

Изменение линейных размеров ГОСТ 7251.

Прочность при растяжении и изменение линейных размеров огнезащитной композиции по прототипу определены дополнительно.

Из таблицы 2 видно, что предлагаемая огнезащитная композиция для покрытий имеет прочность при растяжении 3,2-3,5 МПа и изменение линейных размеров 0,1-0,3%.

Таблица 1
Компоненты	Прототип патент 2208028	По примерам мас.ч.
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Связующее:
50%-ная акриловая дисперсия на основе сополимера бутилакрилата, метилметакрилата и метакриловой кислоты в соотношении 47:52:1	-	4	5	6	7	8	10	11	6	7	12
Акриловая дисперсия на основе сополимера бутилакрилата, стирола и метакриловой кислоты	4,5-5,0	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Смола карбамидоформальдегидная КФ-Ж	15-16	13	13	15	14	15	17	16	17	13	17
Окислитель:
Графит окисленный	6,2-8,0	5	5	9	7	6	8	9	10	9	10
Карбонизатор:
Пентаэритрит	18,0-24,2	20	23	24	21	22	27	25	29	28	30
Na-карбоксиметилцеллюлоза	0,7-0,8	0,5	0,7	0,9	1,5	1,0	1,3	2,0	1,8	1,9	2,0
Наполнитель:
Диоксид титана	1,9-2,0	1,5	2,0	2,5	1,8	2,0	2,5	3,0	2,7	2,9	3,0
Карбонат кальция	2,8-3,0	0,8	1,0	2,0	3,0	2,5	2,0	1,5	1,6	2,5	3,0
Нить стеклянная рубленая	-	0,5	0,8	1,0	2,5	3,0	3,5	4	4	4,5	5,0
Отвердитель
Полифосфат аммония	23,0-26,2	23	25	29	27	29	30	30	23	24	30
Вспениватель:
Мочевина	3,7-4,0	2,5	2,6	2,8	3,0	3,3	3,5	4,0	4,5	4,8	5,0
Вода	остальное	10	25	20	17	15	20	25	29	28	30

Таблица 2
Показатели	Прототип патент 2208028	По примерам
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Прочность связи с металлом при отрыве, МПа	0,7-0,82	0,8	0,9	0,9	0,95	0,85	0,8	0,8	0,95	0,8	1,0
Коэффициент вспучиваемости	28,6 -40	35	36	37	40	38	40	39	38	37	35
Предел огнестойкости, мин.	50-65	65	61	61	62	63	64	64	65	63	65
Толщина покрытия, мм	1,3-1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5
Прочность при растяжении, МПа	1,0-1,5	3,2	3,4	3,4	3,4	3,2	3,2	3,4	3,3	3,5	3,2
Изменение линейных размеров, %	1,5-2,5	0,2	0,3	0,2	0,1	0,1	0,2	0,1	0,3	0,2	0,2