RU2763727C1 - Огнезащитная вспучивающая композиция - Google Patents
Огнезащитная вспучивающая композиция Download PDFInfo
- Publication number
- RU2763727C1 RU2763727C1 RU2021106543A RU2021106543A RU2763727C1 RU 2763727 C1 RU2763727 C1 RU 2763727C1 RU 2021106543 A RU2021106543 A RU 2021106543A RU 2021106543 A RU2021106543 A RU 2021106543A RU 2763727 C1 RU2763727 C1 RU 2763727C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fire
- composition
- retardant intumescent
- pentaerythritol
- melamine
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
- C08K3/013—Fillers, pigments or reinforcing additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/04—Carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/34—Silicon-containing compounds
- C08K3/346—Clay
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/40—Glass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D163/00—Coating compositions based on epoxy resins; Coating compositions based on derivatives of epoxy resins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/18—Fireproof paints including high temperature resistant paints
- C09D5/185—Intumescent paints
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K21/00—Fireproofing materials
- C09K21/14—Macromolecular materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к огнезащитным вспучивающимся композициям, покрытия из которых могут эффективно применяться в нефтегазовой отрасли, химической промышленности для защиты от воздействия огня в условиях пожара металлических поверхностей. Предложена огнезащитная вспучивающаяся композиция, включающая (в мас.ч.) эпоксидную смолу, полифосфат аммония (25-30), пентаэритрит (15-20), интеркалированный графит (3), отвердитель – полиамидную смолу (15), меламин (10-15), хлорпарафин (7-10), химически модифицированный монтмориллонит (3-5), полые микросферы из алюмосиликатного стекла (4-7). Технический результат – предложенная композиция имеет повышенную степень вспучивания и улучшенную адгезию к металлическим и бетонным поверхностям. 2 табл., 9 пр.
Description
Изобретение относится к огнезащитным вспучивающимся композициям, покрытия из которых могут эффективно применяться в нефтегазовой отрасли, химической промышленности для защиты от воздействия огня в условиях пожара металлических поверхностей.
По патенту RU 2387693 известен состав для получения огнезащитного покрытия на металлических конструкциях, содержащий эпоксидную смолу, отвердитель, интеркалированный графит и фосфорсодержащее соединение, отличающийся тем, что он дополнительно содержит гидроокись алюминия, борат цинка и органобентонит, а в качестве фосфорсодержащего соединения - трикрезилфосфат при следующем соотношении компонентов, мас.ч: интеркалированный графит 20-50, трикрезилфосфат 25-40, гидроокись алюминия 30-45, борат цинка 10-35, органобентонит 1,5-3,0, отвердитель 30-35, эпоксидная смола до 100, состав дополнительно содержит 5,0-30,0 мас.ч. микросфер.
Недостатком известного состава являются неудовлетворительная адгезия к металлическим и бетонным поверхностям.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является известная по патенту RU 2425078 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 аммония 15-25, триглицидилфосфат, полиаминометиленфосфонат натрия 5-10, пентаэритрит 10-20, углеродные нанотрубки 0,01-0,1, аминный отвердитель 22-28.
Недостатком известной композиции является недостаточный коэффициент вспучивания покрытия, что не обеспечивает ей необходимые огнезащитные свойства.
Техническим результатом заявленного изобретения является повышение степени вспучивания и улучшение адгезии к металлическим и бетонным поверхностям.
Технический результат достигается тем, что огнезащитная вспучивающая композиция, включающая эпоксидную смолу, полифосфат аммония, пентаэритрит и отвердитель, согласно изобретению, дополнительно содержит полые микросферы из алюмосиликатного стекла, меламин, хлорпарафин, химически модифицированный монтмориллонит и интеркалированный графит, а в качестве отвердителя используется полиамидная смола, при этом компоненты взяты в следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Полифосфат аммония | 25-30 |
Меламин | 10-15 |
Пентаэритрит | 15-20 |
Хлорпарафин | 7-10 |
Интеркалированный графит | 3 |
Химически модифицированный монтмориллонит | 3-5 |
Полые микросферы из алюмосиликатного стекла | 4-7 |
Полиамидная смола | 15 |
Эпоксидная смола | остальное |
Совокупное содержание полифосфата аммония в пределах 25-30 мас. ч., меламина в пределах 10-15мас. ч., пентаэритрита в пределах 15-20мас. ч., интеркалированного графита в количестве 3 мас. ч. в сочетании с остальными компонентами композиции при повышенных температурах обеспечивают протекание эндотермических реакций с выделением газовых ингибиторов горения и интенсивным вспениванием покрытия, повышающим тепло- и огнезащитные свойства образующегося пенококса.
Использование в композиции химически модифицированного монтмориллонитав пределах 3-5 мас. ч. обеспечивает повышение адгезии покрытия к защищаемой поверхности, улучшает реологические свойства композиции.
Совокупное содержание полифосфата аммония, меламина, пентаэритрита, интеркалированного графита, хлорпарафина и химически модифицированного монтмориллонита в заявляемых количествах в результате синергетического эффекта позволяет усилить свойства друг друга, обеспечить высокую адгезию и достичь высоких огнезащитных свойств композиции.
Эпоксидная диановая смола марки ЭД-20 (ГОСТ 10587-84) является пленкообразователем огнезащитной вспучивающейся композиции.
Полифосфат аммония марки Exflam АРР 201 выполняет в композиции функции пенообразователя. В условиях высоких температур он выделяет негорючий газ, способствующий вспениванию композиции.
Меламин марки METOPAC MMSCC99 используется в композиции в качестве вспенивающего агента.
Пентаэритрит (ГОСТ 9286-2012) - карбонизирующееся соединение, является источником углерода, обеспечивает образование коксового каркаса покрытия.
Хлорпарафин - химическое соединение, полученное путем хлорирования жидких парафинов; используется в качестве пластификатора.
Наноструктурированный интеркалированный графит Graft EG 803 - терморасширяющийся графит. Введение в состав композиции интеркалированного графита позволяет улучшить ее вспучивающиеся свойства. Применен интеркалированный графит со степенью расширения 95 мл/гр при 350°C.
Химически модифицированный монтмориллонит марки Монамет 103 придает тиксотропную структуру огнезащитной композиции, увеличивает адгезию композиции к металлам и бетону.
Микросфера марки МС позволяет понизить плотность материала. Удерживаемый микросферами воздух создает теплостойкий барьер вокруг защищаемой от огня поверхности. Микросферы представляют собой застывший расплав алюмосиликатного стекла (керамики) в виде полых шариков диаметром от 5 до 250 мкм со сплошными непористыми стенками толщиной от 2 до 10 мкм, заполненных азотом или двуокисью углерода. Сферическая форма микросфер улучшает текучесть материалов, обеспечивает лучшее распределение по форме и эффективное заполнение объема частицами, уменьшает усадку.
Полиамидная смола марки ПО-300- продукт взаимодействия полимеризованных жирных кислот растительных масел и полиэтиленполиаминов - применяется в качестве отвердителя огнезащитного состава.
Таким образом, заявленная огнезащитная вспучивающаяся композиция обеспечивает образование вспучивающегося покрытия, обладающего высокими огнезащитными свойствами и превосходной адгезией к защищаемой поверхности.
Пример 1. Композиция изготавливается следующим образом:
Компонент 1. Эпоксидную смолу ЭД-20 100 г смешивают с 7 г хлорпарафина, 3 г химически модифицированного монтмориллонита, 25 г полифосфата аммония, 10 г меламина, 15 г пентаэритрита, затем добавляют 3 г интеркалированного графита Graft EG 803 и 4 г микросферы. Перед использованием в полученную композицию вводят 15 г полиамидной смолы. Композицию наносят (намазкой, заливкой, распылением) на образец металла толщиной слоя 2-2,1 мм и отверждают при комнатной температуре в течение двух суток.
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.
По изменению толщины образца до и после испытания и рассчитывают коэффициент вспучивания покрытия.
Измерение адгезии проводится методом отрыва, суть которого состоит в измерении растягивающего усилия, достаточного для отделения покрытия от поверхности, на которую покрытие нанесено.
Толщина не стекающего мокрого слоя характеризует реологические свойства композиции. Композицию наносят на металлическую пластину с помощью аппликатора. Затем пластину ставят в вертикальное положение и после выдержки течение 1 ч при температуре 20±2°С осматривают состояние пленки на наличие подтеков. За предельную толщину не стекающего мокрого слоя принимают максимальную толщину щели аппликатора, при котором не наблюдается стекания композиции.
Примеры 2-9. Композиции готовятся аналогично примеру 1. Соотношения компонентов приведены в таблице 1.
Таблица 1.
Состав | Содержание компонентов, масс. ч. | ||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
Эпоксидная смола ЭД-20 | до 100 |
до 100 |
до 100 |
до 100 |
до 100 |
до 100 |
до 100 |
до 100 |
до 100 |
Полифосфат аммония | 25 | 25 | 25 | 28 | 28 | 28 | 30 | 30 | 30 |
Меламин | 10 | 10 | 10 | 12 | 12 | 12 | 15 | 15 | 15 |
Пентаэритрит | 15 | 15 | 15 | 18 | 18 | 18 | 20 | 20 | 20 |
Хлорпарафин | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 |
Интеркалированный графит | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
Химически модифицированный монтмориллонит | 3 | 4 | 5 | 3 | 4 | 5 | 3 | 4 | 5 |
Полые микросферы из алюмосиликатного стекла | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
Полиамидная смола | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 |
Испытания на огнезащитные свойства проводились согласно указанной выше методике. Результаты испытаний представлены в таблице 2.
Таблица № 2
Свойства | Показатель по параметрам | ||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
Адгезия, МПа | 5 | 7 | 8 | 7 | 7 | 8 | 8 | 9 | 11 |
Толщина нестекающего мокрого слоя, мм | 2,5 | 4,0 | 5,0 | 2,5 | 3,5 | 5,0 | 2,5 | 4,0 | 5,0 |
Коэффициент вспучивания покрытия | 6 | 8 | 8 | 7 | 9 | 10 | 10 | 10 | 12 |
Время достижения на подложке 500°С, мин. | 40 | 42 | 45 | 42 | 44 | 46 | 42 | 47 | 48 |
Claims (2)
- Огнезащитная вспучивающая композиция, включающая эпоксидную смолу, полифосфат аммония, пентаэритрит и отвердитель, отличающаяся тем, что композиция дополнительно содержит полые микросферы из алюмосиликатного стекла, меламин, хлорпарафин, химически модифицированный монтмориллонит и интеркалированный графит, а в качестве отвердителя используется полиамидная смола, при этом компоненты взяты в следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
-
Полифосфат аммония 25-30 Меламин 10-15 Пентаэритрит 15-20 Хлорпарафин 7-10 Интеркалированный графит 3 Химически модифицированный монтмориллонит 3-5 Полые микросферы из алюмосиликатного стекла 4-7 Полиамидная смола 15 Эпоксидная смола остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021106543A RU2763727C1 (ru) | 2021-03-13 | 2021-03-13 | Огнезащитная вспучивающая композиция |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021106543A RU2763727C1 (ru) | 2021-03-13 | 2021-03-13 | Огнезащитная вспучивающая композиция |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2763727C1 true RU2763727C1 (ru) | 2021-12-30 |
Family
ID=80040032
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021106543A RU2763727C1 (ru) | 2021-03-13 | 2021-03-13 | Огнезащитная вспучивающая композиция |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2763727C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000239492A (ja) * | 1999-02-19 | 2000-09-05 | Sekisui Chem Co Ltd | 耐火性樹脂組成物 |
RU2387693C1 (ru) * | 2008-08-13 | 2010-04-27 | Закрытое акционерное общество "УНИХИМТЕК" (ЗАО "УНИХИМТЕК" | Состав для получения огнезащитного покрытия |
RU2425078C1 (ru) * | 2009-11-23 | 2011-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева (КГТУ им. А.Н. Туполева) | Огнезащитная вспучивающая композиция |
RU2012112450A (ru) * | 2012-03-21 | 2013-09-27 | Марина Викторовна Гравит | Огнезащитная атмосферостойкая эпоксидная композиция |
US10113071B2 (en) * | 2013-07-16 | 2018-10-30 | Akzo Nobel Coatings International B.V. | Intumescent coating composition |
-
2021
- 2021-03-13 RU RU2021106543A patent/RU2763727C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000239492A (ja) * | 1999-02-19 | 2000-09-05 | Sekisui Chem Co Ltd | 耐火性樹脂組成物 |
RU2387693C1 (ru) * | 2008-08-13 | 2010-04-27 | Закрытое акционерное общество "УНИХИМТЕК" (ЗАО "УНИХИМТЕК" | Состав для получения огнезащитного покрытия |
RU2425078C1 (ru) * | 2009-11-23 | 2011-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева (КГТУ им. А.Н. Туполева) | Огнезащитная вспучивающая композиция |
RU2012112450A (ru) * | 2012-03-21 | 2013-09-27 | Марина Викторовна Гравит | Огнезащитная атмосферостойкая эпоксидная композиция |
US10113071B2 (en) * | 2013-07-16 | 2018-10-30 | Akzo Nobel Coatings International B.V. | Intumescent coating composition |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Jimenez et al. | Characterization of the performance of an intumescent fire protective coating | |
TW499469B (en) | Flame-retardant coating | |
BRPI0519233B1 (pt) | precursor curável de uma composição de epóxi retardadora de chama com densidade baixa e essencialmente livre de halogênio, composição de epóxi retardadora de chama com densidade baixa e essencialmente livre de halogênio, e, uso de um precursor | |
SA01220273B1 (ar) | تركيبة طلائية انتفاخية مرنه | |
JPH08508051A (ja) | 膨脹剤組成物 | |
KR101424898B1 (ko) | 팽창성 코팅을 포함하는 난연성 폴리아미드 캐스트 품목 | |
RU2580132C2 (ru) | Способ получения огнезащитного покрытия на поверхности горючих и негорючих материалов, микрокапсулированный агент для создания огнезащитного покрытия на поверхности горючих и негорючих материалов, способ его получения и способ создания огнезащитного вспучивающегося покрытия | |
WO2021078117A1 (zh) | 一种疏水高效防火涂料及其制备方法 | |
NZ223358A (en) | Fire-resistant plastics compositions | |
RU2763727C1 (ru) | Огнезащитная вспучивающая композиция | |
RU2387693C1 (ru) | Состав для получения огнезащитного покрытия | |
CN115029029A (zh) | 一种低烟阻燃水性环氧防火涂料及制备方法和应用 | |
US4654263A (en) | Polymer composition | |
RU2425078C1 (ru) | Огнезащитная вспучивающая композиция | |
KR101729075B1 (ko) | 발포성 내화도료 조성물 | |
RU2199564C1 (ru) | Огнезащитная вспенивающаяся композиция для покрытия металлических конструкций | |
KR101855267B1 (ko) | 폴리올레핀계 난연성 발포체 제조용 수지 조성물 및 이로부터 형성된 난연성 발포체 | |
RU2422489C1 (ru) | Огнезащитный состав для металлоконструкций | |
RU2190649C2 (ru) | Вспенивающаяся композиция для огнезащитного покрытия | |
RU2185408C2 (ru) | Огнезащитная композиция для покрытия металлических конструкций | |
Shahidi et al. | Synergistic effect of nano hybrid multi-layered graphene oxide/talc and silica fume on the fire and water-resistance of intumescent coatings | |
EP0004634A1 (de) | Nichtbrennbarer Dämmstoff | |
RU2715541C1 (ru) | Полиуретановая композиция для покрытий | |
RU2782533C1 (ru) | Огнезащитная вспучивающаяся композиция на основе эпоксидной смолы, модифицированной эпоксифосфазеном | |
RU2567955C2 (ru) | Композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового каучука для огнестойкого материала |