ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2304119

ОГНЕЗАЩИТНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Имя изобретателя: Натейкина Людмила Ивановна (RU); Эндюськин Валерий Петрович (RU); Тяпина Наталья Борисовна (RU); Стулова Надежда Николаевна (RU) 
Имя патентообладателя: Открытое акционерное общество "Химпром" (RU)
Адрес для переписки: 429952, Чувашская Республика, г. Новочебоксарск, ул. Промышленная, 101, ОАО "Химпром", управление собственностью
Дата начала действия патента: 2005.07.27 

Изобретение относится к композициям для строительных материалов и может быть использовано для получения огнезащитных покрытий по металлу, бетону и древесине. Техническим результатом изобретения является создание композиции, обладающей высокими технологическими и физико-механическими свойствами и обеспечивающей получение покрытия, предотвращающего прогрев металла до критической температуры 500°С в течение не менее 30 минут. Огнезащитная композиция включает, мас.%: жидкое натриевое стекло 45-65, микрослюда 8-20, молотый кварц 5-15, каолин 5-15, этилсиликат-40 0,5-5,0, сополимер винилфосфоновой и акриловой кислот 0,5-2,0, алюмосиликатные микросферы 8-20, термостойкий микронизированный пигмент 3-15, стабилизатор вязкости Betolin A11 или Betolin A11 и Betolin QUART 20 0,5-2,0.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к композициям для строительных материалов и может быть использовано для получения огнезащитных покрытий по металлу, бетону и древесине.

Известен состав для металла, бетона и древесины на основе силикатного связующего, который содержит, мас.%: жидкое стекло или силикофосфатное связующее 55-65, каолин 7-10, карбонат кальция 8-13, вспученный вермикулит 10-15, золу-унос ТЭС 8-12, дополнительно неорганическое волокно 4,5-5,0 или поливиниловый спирт 3-4, или нефелиновый антипирен 1,5-2,0. Данный состав обеспечивает получение покрытия с пределом огнестойкости 45 мин и 60 мин и первую группу огнезащитной эффективности для древесины (Патент №2140400, МПК С04В 28/26, С09D 5/18, опубл. 27.10.99).

Известна композиция для получения огнезащитного покрытия, включающая, мас.%: жидкое стекло 30-70, молотый вермикулит 5-25 и кремнийорганическое соединение - остальное. В качестве кремнийорганического соединения используют молотый кварцевый песок с размером частиц от 1 до 7 мкм, молотый вермикулит с размером частиц от 3 до 10 мкм. Покрытие на основе данной композиции повышает огнестойкость и атмосферостойкость защищаемых конструкций. (Патент №2148066, МПК С09D 5/18, С09D 1/02, опубл. 27.04.2000).

Однако недостатком данных композиций являются низкие технологические и физико-механические свойства, неудобства при нанесении составов на поверхности, загустевание составов при хранении.

Техническим результатом изобретения является создание композиции, обладающей высокими технологическими и физико-механическими свойствами и обеспечивающей получение покрытия, предотвращающего прогрев металла до критической температуры 500°С в течение не менее 30 минут.

Огнезащитная композиция, включающая жидкое натриевое стекло и молотый кварц, дополнительно содержит микрослюду, каолин, этилсиликат-40, сополимер винилфосфоновой и акриловой кислот, алюмосиликатные микросферы, термостойкий микронизированный пигмент и стабилизатор вязкости Betolin A11 или Betolin A11 и Betolin QUART 20 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

жидкое натриевое стекло 45-65
микрослюда 8-20
молотый кварц 5-15
каолин 5-15
этилсиликат-40 0,5-5,0
сополимер винилфосфоновой  
и акриловой кислот 0,5-2,0
алюмосиликатные микросферы 8-20
термостойкий микронизированный пигмент 3-15
указанный стабилизатор вязкости 0,5-2,0

В качестве силикатного связующего используют жидкое натриевое стекло с силикатным модулем 2,7-3,3 и плотностью 1,33-1,40 г/см3 ГОСТ 13078-81, в качестве наполнителей каолин ГОСТ 19608-84, микрослюду ТУ 5725-001-31894267-02, кварц молотый пылевидный ГОСТ 9077-82, в качестве алюмосиликатного наполнителя алюмосиликатные микросферы ТУ 5717-37-00284351-2002. Этилсиликат-40 (ЭТС-40) используют для повышения водостойкости. В качестве сополимера винилфосфоновой и акриловой кислот используют Albritect CP 30 (ф. Rhodia). В качестве стабилизатора вязкости используют силикатные соединения Betolin A11 - реологическая добавка на жидком стекле, бесцветная жидкость, содержание твердого вещества 50%, или в комплексе Betolin A11 и Betolin QUART 20 - включает соль четвертичного аммония, прозрачная жидкость с фруктовым запахом, содержание твердого вещества 16% (производитель WOEELLER-WERKE). Оптимальный размер частиц термостойкого микронизированного пигмента 100-160 мкм.

Композицию получают следующим образом: в диссольвер загружают при перемешивании расчетные количества жидкого натриевого стекла с плотностью этилсиликата-40, сополимера винилфосфоновой и акриловой кислот, стабилизатора вязкости. Смесь перемешивают в течение 30 мин при температуре не выше 40°С. Затем загружают при перемешивании каолин, кварц, алюмосиликатный наполнитель, микрослюду и пигмент, перемешивают до получения однородной массы в течение 2-3 ч при температуре не выше 40°С. Полученную композицию наносят на поверхность кистью или краскораспылителем.

Изобретение иллюстрируется примерами композиций 1-14 в таблице 1 (пример 1 - известный). Композиции по примерам получают, как описано выше. Оценка предела огнестойкости (прогрев металла до критической температуры 500°С) проводилась по НПБ 236-37, определение группы огнезащитной эффективности для древесины (потеря массы при сжигании) проводилась по ГОСТ 16363-98.

У огнезащитных композиций были определены физико-механические, технологические и защитные свойства: адгезия ГОСТ 15140, время высыхания по ГОСТ 19007, стойкость покрытия к вибрации, к воздействию температуры плюс 50°С и минус 35°С, технологичность нанесения на различные поверхности. В табл.2 приведены физико-механические, технологические и защитные свойства огнезащитных покрытий.

Результаты испытаний покрытий на основе композиций, которые представлены в таблице 2, показывают, что композиции в примерах 2-14 имеют высокие технологические свойства, готовы к применению, хорошо наносятся на все поверхности, в т.ч. оцинкованные, отлично растекаются по окрашиваемой поверхности, при нанесении на вертикальные поверхности не стекают и не образуют подтеков. При нанесении не требуют предварительного грунтования поверхности. При эксплуатации в условиях вибрации, при повышенных и пониженных температурах не растрескиваются, не отслаиваются и сохраняют свои огнезащитные свойства. Имеют высокую адгезию ко всем видам поверхностей. При толщине покрытия 2 мм защищают металл от прогрева до критической температуры в течение 30 минут, при толщине покрытия 4 мм - в течение 45 минут, а также обеспечивают получение покрытия по древесине 1 группы огнезащитной эффективности.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Огнезащитная композиция, включающая жидкое натриевое стекло и молотый кварц, отличающаяся тем, что дополнительно содержит микрослюду, каолин, этилсиликат-40, сополимер винилфосфоновой и акриловой кислот, алюмосиликатные микросферы, термостойкий микронизированный пигмент и стабилизатор вязкости Betolin A11 или Betolin A11 и Betolin QUART 20 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

жидкое натриевое стекло 45-65
микрослюда 8-20
молотый кварц 5-15
каолин 5-15
этилеиликат-40 0,5-5,0
сополимер винилфосфоновой  
и акриловой кислот 0,5-2,0
алюмосиликатные микросферы 8-20
термостойкий микронизированный пигмент 3-15
указанный стабилизатор вязкости 0,5-2,0

Версия для печати


вверх