состав для получения огнезащитного покрытия

Формула изобретения

Состав для получения огнезащитного покрытия, включающий антипирен - карбонат двухвалентного металла, структурообразователь - диатомит или тальк, отвердитель - портландцемент и пигмент, отличающийся тем, что в качестве связующего он содержит жидкое натриевое стекло с модулем 2,6-3,2 и плотностью 1,200-1,230 г/см³, модифицированное глицерином при соотношении, мас.%, (99,5-99,0):(0,5-1,0) соответственно, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

связующее	60-70
карбонат двухвалентного металла	22-31
диатомит или тальк	4,5-6,0
портландцемент	1,0-3,5
пигмент	остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано для получения огнезащитного покрытия для древесины, бетона, металла.

Известен состав для получения огнезащитного покрытия, содержащий, мас.%: связующее - водорастворимый силикат щелочного металла, модификатор - синтетический латекс, поверхностно-активное вещество, фосфатный отвердитель - кальцийцинкфосфатнитратборат, или кальцийцинкфосфатнитратфторборат, или кальцийцинкнатрийфторборат, или цинкалюмофосфат, пигмент, антипирен - вулканическое стекло или слюда, структурообразователь - глина, антисептик, антифриз, минеральный наполнитель, вода.

связующее	35,0-55,0,
синтетический латекс	7,0-25,0,
поверхностно-активное вещество	0,8-6,0,
фосфатный отвердитель	2,5-7,0,
пигмент	1,0-8.0,
антипирен	0,5-15,0,
глина	1,0-7,0,
антисептик	1,5-5,0,
антифриз	0,5-4,5,
минеральный наполнитель	0,5-13,0,
вода	остальное,

см. RU Патент 2071491, C09D 1/04, C09D 5/18, 1997.

Недостатком известного состава является то, что огнезащитная способность осуществляется при большом расходе состава (0,75 кг/м²), к тому же при сгорании известного состава выделяются вредные для организма химические вещества, такие как фосфорный ангидрид - второй класс опасности, соединения фтора - первый класс опасности.

Известен состав для получения огнезащитного покрытия, включающий связующее, антипирен - карбонат двухвалентного металла, структурообразователь - диатомит, отвердитель - портландцемент и пигмент, в котором в качестве связующего он содержит жидкое натриевое стекло с модулем 1,8 и плотностью 1,24-1,26 г/см³, модифицированное бутадиенвинилиденхлоридным латексом марки ДВХБ-70 при соотношении, мас.%, (99,0-97,0):(1,0-3,0) соответственно, и при соотношении компонентов, мас.%:

связующее	60,0-70,0
карбонат двухвалентного металла	23,0-31,0
диатомит	2,5-4,0
портландцемент	1,0-1,5
пигмент	остальное,

см. RU Патент 2154041, МПК7 C04B 28/26, C09B 5/18, C04B 41/45, 2000.

Недостатками известного состава являются повышенный его расход (до 0,35 кг/м ²), к тому же при сгорании известного состава в атмосферу выделяется хлор, который загрязняет окружающую среду.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является состав для получения огнезащитного покрытия, включающий связующее, антипирен - карбонат двухвалентного металла, структурообразователь - диатомит или тальк, отвердитель - портландцемент и пигмент, в котором в качестве связующего он содержит жидкое натриевое стекло с модулем 2,6-3,2 и плотностью 1,200-1,230 г/см³ , модифицированное бутадиенстирольным латексом при соотношении, мас.%, (99,5-96,5):(0,5-3,5) соответственно, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

связующее	60-70
карбонат двухвалентного металла	23-31
диатомит или тальк	2,5-4,0
портландцемент	1,0-1,5
пигмент	остальное,

см. RU Патент 2315073, МПК7 C04B 28/26, C09D 5/18, C09D 1/04, 2006.

Недостатком известного состава является повышенная чувствительность к изменению атмосферной влажности: при низкой влажности воздуха происходит появление трещин, осыпание покрытия, при высокой - покрытие размягчается, вымывается.

Задачей данного изобретения является разработка состава с пониженной чувствительностью к изменению атмосферной влажности, не понижая при этом огнезащитную способность.

Техническая задача решается тем, что состав для получения огнезащитного покрытия, включающий связующее, антипирен - карбонат двухвалентного металла, структурообразователь - диатомит или тальк, отвердитель - портландцемент и пигмент, в котором в качестве связующего он содержит жидкое натриевое стекло с модулем 2,6-3,2 и плотностью 1,200-1,230 г/см³, модифицированное глицерином при соотношении, мас.%, (99,5-99,0):(0,5-1,0) соответственно, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

связующее	60-70
карбонат двухвалентного металла	22-31
диатомит или тальк	4,5-6,0
портландцемент	1,0-3,5
пигмент	остальное.

Решение технической задачи позволяет создать состав для огнезащитного покрытия материалов с пониженной чувствительностью к изменению атмосферной влажности, повышенной огнезащитной способностью до 42%.

Для изготовления заявляемого состава для получения огнезащитного покрытия древесины используют:

жидкое натриевое стекло (ГОСТ 13078-81) с модулем 2,6-3,2 и плотностью 1,200-1,230 г/см³;

модификатор жидкого натриевого стекла (ГОСТ 6259-75): глицерин;

карбонат двухвалентного металла: мел (ГОСТ 21234-75) или доломит (ГОСТ 23672-79);

структурообразователь: диатомит (ТУ-10-05031351-378-94) или тальк, например, марки МТ-ТШМ (ГОСТ 19287-73);

портландцемент, например, марки М 400 (ГОСТ 965-78);

пигмент, например железный сурик (ГОСТ 8135-74), или оксид хрома марки ОХП-1 (ГОСТ 2912-79), или цинковый крон (ГОСТ 7204-67).

Связующее представляет собой жидкое натриевое стекло, модифицированное глицерином путем введения глицерина в жидкое натриевое стекло при комнатной температуре в соотношениях, указанных в таблице 1.

Данное изобретение иллюстрируется примерами конкретного выполнения, см, таблицу 2. Пример 1, 2, 3 - по прототипу, пример 4-17 - по заявляемому объекту.

Пример конкретного выполнения 4. Приготовление связующего проводят в смесителе-реакторе, перемешивание сухих компонентов проводят в смесителе любого типа, перетир - в барабанной мельнице, или в пружинной мельнице, или дезинтеграторе. Приготовление готового к применению состава огнезащитного покрытия проводят в смесителе любого типа.

Для получения связующего в смеситель-реактор загружают 647,75 г жидкого натриевого стекла плотностью 1,2 г/см ³ с модулем 2,6, к нему добавляют 3,25 г глицерина (соотношение соответственно 99.5:0.5 мас.%) и перемешивают в течение 10 мин.

В барабанную мельницу загружают предварительно подготовленные порошки карбоната двухвалентного металла - мела - 265 г (26,5 мас.%), структурообразователя - талька - 60 г (6,0 мас.%), пигмента - железного сурика 10 г (1,0 мас.%), отвердителя - портландцемента - 15 г (1,5 мас.%) и перемешивают в течение 5 мин; полученную смесь загружают в смеситель-реактор и проводят смешивание со связующим в течение 15-20 мин.

Полученный состав наносят на обрабатываемую поверхность кистью, валиком или распылителем в три слоя с интервалом 10-12 мин при температуре окружающего воздуха не ниже 5°С.

Примеры составов 5-17 выполняют аналогично примеру 4.

В таблице 1 приведены составы связующего, в таблице 2 - составы для огнезащитного покрытия (примеры 1-17) и показатели качества по заявляемому объекту и прототипу.

Таблица 1
Состав связующего
Компоненты связующего	Составы, мас.%
1	2	3	4	5
Жидкое натриевое стекло с модулем 2,6-3,2 и плотностью 1,200-1,230 г/см 3	99,5	99,35	99,25	99,15	99,0
Глицерин	0,5	0,65	0,75	0,85	1,0

Определение характеристик составов по заявляемому объекту проводят следующим образом.

Огнезащитные свойства покрытия определяют по потере массы образцов, подвергшихся ускоренному старению по нормам пожарной безопасности (НПБ 251-98), в сравнении с образцами, подвергшимися огневым испытаниям по ГОСТ 16363-76. Суть ускоренного старения заключается в выдерживании образцов в среде с различными влажностью и температурой.

Адгезию определяют по ГОСТ 15140-78. Атмосферостойкость (влагостойкость) определяют по ГОСТ 9-401-91. Вязкость определяют по ГОСТ 8420-74. Время силикатизации определяют по ГОСТ 18958-73. Расход состава определяют отношением сухого остатка покрытия на площадь, кг/м² . Живучесть определяют по ГОСТ 8420-74. Розлив определяют визуально (удовлетворительно или неудовлетворительно).

При введении глицерина для модификации жидкого натриевого стекла в количестве менее 0,5% не обеспечивается хорошая адгезия состава к материалу, при содержании более 1,0% - снижается огнезащитная эффективность состава (потеря массы при огневом испытании более 9%).

Покрытия имеют аналогичные свойства при нанесении их на бетонную и металлическую поверхности.

При нанесении огнезащитного состава материал переводится в категорию трудносгораемого с пониженной чувствительностью к изменению атмосферной влажности, по сравнению с прототипом огнезащитная способность повышается до 42%, состав не выделяет вредных веществ при огневом воздействии и обеспечивает малярные свойства: адгезия к поверхности, время силикатизации, живучесть, вязкость, розлив, цвет.

Таким образом, заявляемый объект по сравнению с прототипом обладает следующими свойствами: пониженная чувствительность покрытия к изменениям атмосферной влажности, в связи с чем огнезащитная способность повышается до 42%, придание огнезащитному покрытию окраски различных цветов путем введения в состав пигментов неорганического происхождения, не понижая при этом огнезащитных и малярных свойств покрытия.