огнезащитная вспучивающаяся краска. Краска вспенивающаяся


Серия 11 "Вспенивающиеся краски"

Ассортимент данной серии включает 6 основных цветов (в т. ч. черный и белый), представленных в каталоге цветов.

Назначение: Получение объемного изображения с прочной, долговечной и абразивно-стойкой поверхностью. Краски быстро отверждаются при одновременном расширении. Обладают кроющей способностью.
Метод печати: Прямая печать на ручных станках.
Область применения: Спортивный и детский трикотаж, сумки, обои, спецодежда, куртки, перчатки, носки и т.д.

Пример обозначения: ТП - 11402 "З" - Красная вспенивающаяся краска с эффектом "Замши" ТП - 11402 "Ф" - Красная вспенивающаяся краска с эффектом "Флока" ТП - 11402 "С" - Красная вспенивающаяся краска для синтетики

Наименование краски № сетки нит/см Жесткость ракеля по Шору t C Время сушки (сек.) Использование добавок
1 Серия 11 c эффектом "Замши" 32-77 60,70 160 20 Введение каких-либо добавок снижает вспенивающий эффект красок
2 Серия 11 c эффектом "Флока" 32-77 60,70 160 20 -//-
3 Серия 11 для синтетики 32-77 60,70 140 / 145 20 -//-

Примечание: - после отверждения и подъема первоначальный цвет покрытия немного меняется, оставаясь при этом ярким, - печатается вспенивающаяся краска как обычная цветная пластизольная краска, - для трафаретов следует использовать любые рекомендуемые для пластизольной краски прямые эмульсии или капиллярные пленки.

Для удобства в работе печатников разработан вспенивающийся концентрат, который при добавлении в любую прозрачную и полукроющую краску серий 10 и 13 позволяет получить аналогичную краску серии 11. В результате расширяется ассортимент вспенивающихся цветных красок в вашем производстве и можно регулировать высоту подъема объемного изображения.

Наименование концентрата Обозначение концентрата Максимальное количество, % от общей массы
1 С эффектом "Замши" ТП - 11000 КЗ до 20
2 С эффектом "Флока" ТП - 11000 КФ до 20
3 Для синтетики ТП - 11000 КС до 20

www.spikat.ru

Огнезащитная вспучивающаяся краска

 

Изобретение относится к химической промышленности, точнее к вспенивающимся полимерным покрытиям, оказывающим огнезащитное действие при защите древесины и теплоизолирующее действие при защите металлических конструкций в целях повышения предела их огнестойкости при возникновении пожара, защиты целлюлозно-бумажных, полимерных, кабельных изделий и материалов на тканевой основе. Огнеупорная вспучивающаяся краска содержит в качестве связующего смолы или смеси смол карбонизирующее вещество, вспенивающий агент и наполнитель, отличается тем, что в качестве карбонизирующего вещества она содержит многоатомный спирт и/или крахмал, в качестве стабилизатора пенококса содержит крахмал и мочевину, в качестве катализатора пенообразователя используют сернокислые соли металлов церия, марганца, меди, магния. В качестве компонента, повышающего огнестойкость краски, содержит гидроксид алюминия, образующий с фосфором фосфат алюминия. В качестве диспергатора краска содержит тальк, причем краска выполнена однокомпонентной или двухкомпонентной: из связующего 20-40% от общей массы и сухой составляющей 60-80%. Сочетание компонентов в определенном сочетании позволяет повысить огнестойкость состава при одновременном уменьшении его расхода и улучшить адгезионные свойства. 7 з.п.ф-лы, 2 табл., 2 ил.

Изобретение относится к химической промышленности, точнее к вспенивающимся полимерным покрытиям, оказывающим огнезащитное действие при защите древесины и теплоизолирующее действие при защите металлических конструкций в целях повышения предела их огнестойкости при возникновении пожара, защиты целлюлозно-бумажных, полимерных, кабельных изделий и материалов на тканевой основе.

Наиболее широко такие покрытия применяются при строительстве гражданских и промышленных зданий, а также в авиации, железнодорожном транспорте, судостроении. Огнезащитная краска представляет однородную суспензию с пенообразующим сухим компонентом. При нанесении на поверхность металла или дерева слои краски образуют при высыхании непрозрачные или прозрачные покрытия, защищающие поверхность металла или дерева от воздействия агрессивных агентов и придающие ей товарный вид. При пожаре огнезащитная краска (ОГК) образует защитный теплоизоляционный слой из негорючего пенокоса, предохраняющий от теплового воздействия и предотвращающий деформацию металла и возгорание термопластовых, деревянных конструкций, целлюлозобумажных изделий и материалов па тканевой основе. Химические компоненты вспучивающейся огнезащитной краски начинают взаимодействовать между собой при температуре приблизительно 120-200oС. Эффект огнезащиты достигается за счет вспучивания краски при нагреве. ОГК представляет собой дисперсию антипирена - вспенивающего агента и специальных добавок в растворе связующего. В качестве растворителей в зависимости от связующего используют уайт-спирит, ксилол, бутилацетат или воду. ОГК наносится различными способами на металлическую или деревянную поверхность: шпателем, кистью или краскопультом. Известны теплоизолирующие лакокрасочные покрытия на основе применения неорганических связующих с минеральными наполнителями и добавками: асбестом, вермикулитом, перлитом, солями борной кислоты. Полученные на этой основе покрытия обладают высокой отражающей способностью и низкой теплопроводностью. При высоком температурном воздействии такие лакокрасочные покрытия изменяют свою структуру, разлагаются с выделением негорючих газов и воды. Основой в таких покрытиях является жидкое стекло и минеральные вяжущие вещества, а именно: молотая слюда, каолин, ферросплавные отходы (патенты РФ 2091424, 2028348). Все эти виды огнезащитных покрытий требуют сложной технологии нанесения и больших материальных затрат, так как для повышения огнестойкости необходимо обеспечить перепад температур на внешней и внутренней стороне лакокрасочного покрытия более 700oС, что может быть достигнуто только за счет большой толщины этого покрытия. Огнезащитные покрытия невспучивающегося типа неэффективны по экономическим и технологическим соображениям. Наибольшим огнезащитным эффектом с хорошими теплофизическими характеристиками обладают вспучивающиеся покрытия, полученные на фосфатной основе, содержащие антипирен. Такие огнестойкие покрытия (краски, композиции) при нагревании, разлагаясь, образуют негорючие газы и пенококс. В этом случае негорючий меламин является источником углерода для образования пенококса. ОГК, увеличиваясь в объеме от 40 до 70 раз, позволяет осуществить необходимую целостность конструкции или изделий огнезащиты в пределах от 0,5-1,0 часа времени при температуре 1000-1100oС. В последнее время вспучивающиеся покрытия с образованием пенококса получали на основе эпоксидного олигомера, водно-дисперсных акриловых сополимеров, кремнеорганических смол, каучуков и т.д. В таких огнезащитных композициях только верхняя часть слоя участвует в ценообразовании и образующийся пенококс в верхнем слое экранирует нижние слои, лежащие на поверхности подложки (металла, дерева или термопласта), что не обеспечивало равномерности структуры качества пенококса и снижало его теплофизические характеристики как теплоизолятора. Предлагаемый химический состав сухой компоненты повышает качество пенококса и его структуру во время вспучивания при высокой температуре, что увеличивает предел ее огнестойкости в сравнении с уже известными аналогами, такими как ОЗС-МВ, МПВО, ПЕНОКОКС, СГК-1, "Файрекс-400", огнезащитный состав "МС", огнезащитный состав "Старый вяз", огнезащитная краска "Азнар". Химический состав, способ приготовления и нанесения на поверхность огнезащитного покрытия играет важную роль в показателях качества пенококса, таких как высота слоя, диаметр пузырей, их равномерность распределения по всему объему образования пенококса, что в значительной степени определяет прочность и эластичность корки образующегося огнезащитного покрытия. Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является огнезащитная вспучивающаяся краска, включающая в качестве связующего водную акриловую дисперсию или смесь ее с гомо- или сополимерной дисперсией винилацетата, поверхностно-активное вещество, консервирующую добавку, вспучивающую добавку и воду, отличающаяся тем, что содержит в качестве пигмента двуокись титана, в качестве наполнителя тальк или микротальк, в качестве поверхностно-активного вещества - анионактивное и/или неионогенное поверхностно-активное вещество, в качестве вспучивающих добавок смесь пентаэритрита и полифосфата аммония при отношении их 1:1,3-2,6 соответственно и дополнительно коалесцирующую добавку, загуститель на основе эфира целлюлозы, пеногаситель и, возможно, тетраборат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%: Вышеуказанное связующее - 31,0-37,0 Полифосфат аммония - 17,0-23,0 Пентаэритрит - 9,0-13,0 Двуокись титана - 1,0-3,0 Тальк или микротальк - 5,0-8,5 Анионактивное и/или неионогенное поверхностно-активное вещество - 0,2-0,3 Коалесцирующая добавка - 1,7-1,85 Консервирующая добавка - 0,1-0,15 Загуститель на основе эфиров целлюлозы - 0,1-0,2 Пеногаситель - 0,3-0,4 Тетраборат натрия - 0-0,1 Вода - Остальное (патент РФ 2174527, 2001). В основу заявляемого изобретения положена задача - без применения токсичных компонентов обеспечить уменьшение расхода покрытия, улучшение адгезии к защищаемым поверхностям при одновременном улучшении его огнезащитных свойств и обеспечении хороших физико-механических свойств. Достигаемый технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении огнестойкости состава при одновременном уменьшении его расхода, улучшении адгезионных свойств, а также в создании составов, пригодных для покрытий деревянных, металлических и полимерных поверхностей изделий и других материалов без применения грунтовых покрытий. ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ: повышение огнестойкости и прочности сцепления защищаемой поверхности, получение прочного и однородного по составу пенококса, который не разрушается при воздействии на него высоких температур, небольших вибрационных нагрузок, а также получение такой композиции, которая упрощала бы ее технологию производства при изготовлении, была бы доступна к массовому применению. Поставленная цель достигается тем, что производство ОГК основано на получении сухой части компоненты, составляющей 60-80% общей массы и остальные 20-40% образуют связующее, выпускаемые промышленностью, например карбамидоформальдегидные, меламиноформальдегидные, эпоксидные и полиэфирэпоксидные смолы, водно-дисперсные акриловые, поливинилацетатные сополимеры, такие как акрилометилметакриловая, акрилолатексная дисперсии, поливинилацетатная дисперсия-АТ-25. Краски могут быть как однокомпонентными готовыми к применению, так и двухкомпонентными. Двухкомпонентные краски перед применением готовятся путем смешения сухой части компоненты с массовой частью связующего в течение определенного времени, после смешивания краска готова к применению. Таким образом, ОГК, имея один сухой состав, является универсальной для деревянных, целлюлозобумажных, полимерных изделий на тканевой основе и металла в зависимости от толщины слоя нанесения и в зависимости от связующих. ОГК применима для различных мест внутри помещений (экологически чистая на акриловых дисперсиях), химически стойкая (полиэфирэпоксидные лаки ЭП-1335), для условий прямого атмосферного воздействия (К-411, К-421, КФС и МФС). Выбор связующего в составе ОГК определяется целесообразностью применения, ценой, а также требованиями к качеству окрашенной поверхности и требованиями времени огнезащиты для данного вида материалов или конструкций (таблицы 1 и 2). Изобретение может быть использовано для защиты металлических, деревянных, полимерных, целлюлозобумажных, кабельных конструкций, изделий на тканевой основе, где есть возможность возгорания при пожарах или работах с открытым огнем. Изобретение обеспечивает получение огнезащитной краски с высокими огнезащитными теплофизическими характеристиками, при достаточно простой технологии из доступных материалов отечественного производства. Образцы изделий, полностью окрашенные ОГК, при воздействии открытого пламени с температурой 1100-1300oС, покрываясь защитным пенококсом, не теряют своих прочностных и весовых характеристик после 0,5-1,5 ч пребывания в зоне высоких температур, при толщине покрытия изделия 0,7-1,5 мм. Применение в составе краски алюминий гидроксида увеличивает тем самым время огнестойкости до 1,5 ч. Изобретение поясняется схемами, где: на фиг.1 - принципиальная схема действия ОГК при воздействии на окрашенную металлическую пластину; на фиг. 2 - график температур на тыльной стороне металлических пластин для различных видов ОГК в зависимости от времени и температур теплового потока. Сущность изобретения. Огнезащитная вспучивающаяся краска содержит в качестве связующего смолы или смеси смол, карбонизирующее вещество, вспенивающий агент, пигмент - диоксид титана и наполнитель - тальк, отличается тем, что в качестве карбонизирующего вещества она содержит многоатомный спирт; в качестве стабилизатора пенококса содержит крахмал и мочевину; в качестве катализатора пенообразователя используют сернокислые соли металлов церия, марганца, меди, магния. В качестве компонента, повышающего огнестойкость, краска содержит гидроксид алюминия, образующий с фосфором фосфат алюминия. В качестве диспергатора краска содержит тальк, причем краска выполнена однокомпонентной или двухкомпонентной: из связующего 20-40% от общей массы и сухой составляющей 60-80%, при следующем соотношении ингредиентов сухой составляющей, мас.%: Аммонийные соли фосфорной и полифосфорной кислот - 37-54 Многоатомный спирт - 10-20 Мочевина - 3-6 Меламин - 10-20 Борная кислота - 0,5-4 Крахмал - 8-15 Церий сернокислый - 0,3-0,5 Марганец сернокислый - 0,3-0,5 Магний сернокислый - 0,3-0,5 Медь сернокислая - 0,3-0,5 Гидроксид алюминия - 1-7 Наполнитель - 6-26 Пигмент - 0,2-0,5 В качестве связующих содержит смолы, выбранные из группы, включающей: пентафталевые, карбамидоформальдегидные, меламиноформальдегидные, водно-дисперсные акриловые сополимеры. В качестве многоатомного спирта она содержит пентаэритрит, при высоких температурах являющийся фактором образования негорючего каркаса кокса. В качестве аммонийных солей фосфорной и полифосфорной кислоты она содержит, по меньшей мере, одно вещество, выбранное из группы: фосфат аммония, полифосфат аммония, гидрофосфат аммония. Краска дополнительно содержит хлористый аммоний в качестве вспенивающего агента. Краска дополнительно содержит отвердитель в количестве 0,2-7 мас.%. В качестве наполнителя содержит, по меньшей мере, одно вещество, выбранное из группы, включающей диоксид титана, слюду - миканит, тальк, цеолит. В случае использования неводных смол она дополнительно содержит газообразователь в количестве 0,5-1,5 мас.%. Перспективными являются огнезащитные вспучивающиеся покрытия. Такие покрытия имеют сравнительно небольшую толщину, которая значительно увеличивается в условиях пожара при высокотемпературном воздействии. Образовавшийся при этом пористый, в частности карбонизированный, слой имеет высокие теплоизоляционные характеристики и обеспечивает эффективную защиту конструкций от огня. Основными компонентами вспучивающихся огнезащитных покрытий являются связующее (смола и/или смеси смол), вспучивающие добавки - пенообразователи (многоатомные спирты, азотосодержащие соединения - мочевина) и антипирены, например, фосфор и азотосодержащие соединения. Подобранный экспериментальным путем качественно-количественный состав краски обеспечивает высокие свойства покрытия. Краска по изобретению обладает хорошей стабильностью при хранении, нетоксична, проста в приготовлении. Покрытие на основе данной краски обладает хорошей адгезией к защищаемой поверхности (впитываемостью), покрытие влагостойко (обеспечивает работу в условиях 100% влажности в течение не менее 3-х лет), эластично, имеет хорошие декоративные свойства. При нагревании покрытие вспучивается, обеспечивая хорошие теплоизолирующие свойства и огнезащиту покрываемых поверхностей. В качестве связующего используется смола или смеси смол, например, карбамидные, пентафталевые, водно-дисперсные акриловые сополимеры и др. В зависимости от покрывающего материала желательно применение следующих смол: ПФ-060 - пентафталевая для металла, карбамидные - КФ-Ж - для дерева (табл. 1). Краски могут быть как однокомпонентные готовыми к применению, так и двухкомпонентными. Двухкомпонентные краски перед применением готовятся путем смешения сухой части компоненты в шаровых мельницах в течение определенного времени, после смешения краска готова к применению. Таким образом, при наличии двухкомпонентной краски одна и та же массовая часть сухой компоненты, смешанная с массовой частью различных связующих, имеет различное применение. Изобретение может быть использовано для защиты металлических, деревянных, полимерных, целлюлозобумажных, кабельных конструкций, изделий на тканевой основе, где есть возможность возгорания при пожарах или работах с открытым огнем. Изобретение обеспечивает получение огнезащитной вспучивающейся краски (ОГК) с высокими огнезащитными теплофизическими характеристиками при достаточно простой технологии из доступных материалов отечественного производства. Образцы изделий, полностью окрашенные ОГК и помещенные в печь с температурой 1100-1300oС внутри топки, покрываясь под воздействием тепла защитным пенококсом, не теряют своих прочностных и весовых характеристик после часового пребывания в топке при толщине покрытия изделия 1,0-1,5 мм (фиг. 1, где 1 - образец, 2 - пенококс и 3 - тепловой поток). Применение в составе краски гидроксида алюминия расширяет предел огнестойкости до 1400oС, увеличивая тем самым время огнестойкости до 1,2 часа (табл. 2). В составе ОГК окись титана и тальк выполняют роль отражателя тепла, фосфатная соль, реагируя с пентаэтритом, образует негорючий кокс, а хлорид аммония играет роль отвердителя смолы и газообразователя. В качестве стабилизатора пенококса используют крахмал и мочевину, а роль катализаторов пенообразователя берут на себя сернокислые соли металлов церия, марганца, магния и меди. Пример 1. Состав сухой компоненты содержит, мас.%: Аммонийные соли фосфорной и полифосфорной кислот - 37,0 Пентаэритрит - 10,0 Мочевина - 3,0 Слюда - миканит - 2,0 Борная кислота (кристаллическая) - 1,0 Пигмент окись цинка, сажа - 0,3 Церий сернокислый - 0,3 Марганец сернокислый - 0,3 Магний сернокислый - 0,3 Гидроксид алюминия - 2,0 Крахмал - 8,0 Медь сернокислая - 1,0 Меламин - 10,0 Цеолит природный - 2,0 Меламиноформальдегидная смола - 17,8 Хлористый аммоний - 5,0 В этом составе окись титана, тальк, выполняют роль отражателя тепла, фосфорная соль реагируя с пентаэритритом, образует негорючий кокс, хлорид аммония играет роль отвердителя смолы и газообразователя, а в качестве стабилизатора пенококса эту роль на себя берут крахмал и мочевина, роль катализаторов пенообразователя берут на себя сернокислые соли тяжелых металлов: церия, марганца, меди. Пример 2. Аммонийные соли фосфорной и полифосфорной кислот - 37,0 Многоатомный спирт - 10,0 Мочевина - 4,0 Меламин - 10,0 Борная кислота - 1,0 Крахмал - 9,0 Церий сернокислый - 0,3 Марганец сернокислый - 0,4 Магний сернокислый - 0,3 Медь сернокислая - 0,3 Гидроксид алюминия - 1,0 Пигмент - диоксид титана - 0,2 Наполнитель: каолин (тальк), миканит - 6,5 Карбамидоформальдегидная смола - 15,0 Хлористый аммоний - 5,0 Приготовление сухой составляющей осуществляют следующим образом. В шаровую мельницу загружают карбонизирующее вещество (пентаэритрит, крахмал), вспенивающий агент (карбамид, борная кислота, хлористый аммоний) и все это перетирают до получения требуемой величины частиц. После окончания перетирания в полученную смесь добавляют наполнитель (каолин(тальк), миканит (слюда в порошке) и диоксид титана) и перемешивают все в смесителе до получения однородной массы. Полученную массу растворяют в связующем. Полифосфат и/или фосфат аммония добавляют в полученный состав непосредственно перед его нанесением и перемешиванием в смесители или вручную. Полученный вышеописанным способом огнеупорный состав наносят любым способом (кистью, валиком, распылители и т.д.) на защищаемую поверхность и сушат. Введение в предлагаемый состав борной кислоты повышает огнестойкость краски и уменьшает ее расход. Борная кислота разлагается с большим выделением азота, вспенивающего огнезащитный состав при более низких температурах, чем карбамид и хлористый аммоний, обеспечивая тем самым дополнительное вспенивание при более низких температурах. Это обеспечивает также расход предлагаемого состава для дерева всего 150-300 г/м2, а для металла - 1250-1700 г/м2. Использование цеолита позволяет получить при нагревании неорганический негорючий кокс на основе кремния, более устойчивый к пламени, чем органический кокс на основе углерода.

Формула изобретения

1. Огнезащитная вспучивающаяся краска, включающая в качестве связующего смолу или смеси смол, карбонизирующее вещество, вспенивающий агент, пигмент и наполнитель, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит в качестве стабилизатора пенококса крахмал и мочевину, в качестве катализатора пенообразователя – сернокислые соли металлов церия, марганца, меди, магния, в качестве компонента, повышающего огнестойкость, – гидроксид алюминия, в качестве диспергатора – тальк, а в качестве карбонизирующего вещества она содержит многоатомный спирт, в качестве вспенивающего агента – аммонийные соли фосфорной и полифосфорной кислот, меламин и борную кислоту, причем краска выполнена однокомпонентной или двухкомпонентной и содержит: связующего – 20-40 мас.% от общей массы и сухой смеси – 60-80 мас.%, при следующем соотношении ингредиентов сухой составляющей в мас.%:Аммонийные соли фосфорной и полифосфорной кислот 37 - 54Многоатомный спирт 10 - 20Мочевина 3,0 - 6,0Меламин 10 - 20Борная кислота 0,5 - 4,0Крахмал 8,0 - 15Церий сернокислый 0,3 - 0,5Марганец сернокислый 0,3 - 0,5Магний сернокислый 0,3 - 0,5Медь сернокислая 0,3 - 0,5Гидроксид алюминия 1,0 - 7,0Наполнитель 6,0 - 26Пигмент 0,2 - 0,52. Огнезащитная краска по п.1, отличающаяся тем, что в качестве связующего она содержит смолу или смолы, выбранные из группы, включающей: пентафталевые, карбамидоформальдегидные, меламиноформальдегидные, водно-дисперсные акриловые сополимеры.3. Краска по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что в качестве многоатомного спирта она содержит пентаэритрит, при высоких температурах являющийся фактором образования негорючего каркаса кокса.4. Краска по пп.1-3, отличающаяся тем, что в качестве аммонийных солей фосфорной и полифосфорной кислоты она содержит, по меньшей мере, одно вещество, выбранное из группы: фосфат аммония, полифосфат аммония, гидрофосфат аммония.5. Краска по п.4, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит хлористый аммоний в качестве вспенивающего агента.6. Краска по п.5, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит отвердитель в количестве 0,2-7 мас.%.7. Краска по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя она содержит, по меньшей мере, одно вещество, выбранное из группы, включающей диоксид титана, слюду – миканит, тальк, цеолит.8. Краска по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что в случае использования неводных смол она дополнительно содержит газообразователь в количестве 0,5-1,5 мас.%.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 10.04.2007

Извещение опубликовано: 10.04.2007        БИ: 10/2007

www.findpatent.ru

Серия 11 "Вспенивающиеся краски"

Ассортимент данной серии включает две группы красок для печати по хлопку и синтетике по 6 цветов в каждой группе.Цветовая гамма представлена в Каталоге цветов водных красок.

Назначение: Получение объемного изображения с прочной, долговечной адгезионно-устойчивой поверхностью. Краски отверждаются при одновременном расширении. Обладают кроющей способностью.
Метод печати: Прямая печать на ручных станках.
Область применения: Спортивный и детский трикотаж, обои, сумки, спецодежда, зонты, куртки, носки и т.д.

В обозначении группы вспенивающихся водных красок для печати по синтетике вводится буква "С". Например: 1)ТВ - 11822 "С" Лимонная - Лимонная водная вспенивающаяся краска для синтетики. 2)ТВ - 11822 Лимонная - Лимонная водная вспенивающаяся краска для хлопка и смесевых тканей.

Так как водные вспенивающиеся краски дают объемные изображения, то печатать их можно на тканях любой тональности, они создают кроющий эффект. Печатается вспенивающаяся краска как базовая водная краска. После отверждения и подъема первоначальный цвет покрытия немного меняется, оставаясь при этом ярким.

Технологический режим печати

Наименование краски № сетки нит/см Жесткость ракеля по Шору t C Время сушки (сек.) Использование добавок
1 Серия 11 Вспенивающиеся для хлопка и смесевых 32-77 60,70 160 20 -
2 Серия 11 Вспенивающиеся для синтетики 32-77 60,70 145-150 20 -

 

www.spikat.ru

огнезащитная вспучивающаяся краска - патент РФ 2224775

Изобретение относится к химической промышленности, точнее к вспенивающимся полимерным покрытиям, оказывающим огнезащитное действие при защите древесины и теплоизолирующее действие при защите металлических конструкций в целях повышения предела их огнестойкости при возникновении пожара, защиты целлюлозно-бумажных, полимерных, кабельных изделий и материалов на тканевой основе. Огнеупорная вспучивающаяся краска содержит в качестве связующего смолы или смеси смол карбонизирующее вещество, вспенивающий агент и наполнитель, отличается тем, что в качестве карбонизирующего вещества она содержит многоатомный спирт и/или крахмал, в качестве стабилизатора пенококса содержит крахмал и мочевину, в качестве катализатора пенообразователя используют сернокислые соли металлов церия, марганца, меди, магния. В качестве компонента, повышающего огнестойкость краски, содержит гидроксид алюминия, образующий с фосфором фосфат алюминия. В качестве диспергатора краска содержит тальк, причем краска выполнена однокомпонентной или двухкомпонентной: из связующего 20-40% от общей массы и сухой составляющей 60-80%. Сочетание компонентов в определенном сочетании позволяет повысить огнестойкость состава при одновременном уменьшении его расхода и улучшить адгезионные свойства. 7 з.п.ф-лы, 2 табл., 2 ил. Изобретение относится к химической промышленности, точнее к вспенивающимся полимерным покрытиям, оказывающим огнезащитное действие при защите древесины и теплоизолирующее действие при защите металлических конструкций в целях повышения предела их огнестойкости при возникновении пожара, защиты целлюлозно-бумажных, полимерных, кабельных изделий и материалов на тканевой основе. Наиболее широко такие покрытия применяются при строительстве гражданских и промышленных зданий, а также в авиации, железнодорожном транспорте, судостроении. Огнезащитная краска представляет однородную суспензию с пенообразующим сухим компонентом. При нанесении на поверхность металла или дерева слои краски образуют при высыхании непрозрачные или прозрачные покрытия, защищающие поверхность металла или дерева от воздействия агрессивных агентов и придающие ей товарный вид. При пожаре огнезащитная краска (ОГК) образует защитный теплоизоляционный слой из негорючего пенокоса, предохраняющий от теплового воздействия и предотвращающий деформацию металла и возгорание термопластовых, деревянных конструкций, целлюлозобумажных изделий и материалов па тканевой основе. Химические компоненты вспучивающейся огнезащитной краски начинают взаимодействовать между собой при температуре приблизительно 120-200oС. Эффект огнезащиты достигается за счет вспучивания краски при нагреве. ОГК представляет собой дисперсию антипирена - вспенивающего агента и специальных добавок в растворе связующего. В качестве растворителей в зависимости от связующего используют уайт-спирит, ксилол, бутилацетат или воду. ОГК наносится различными способами на металлическую или деревянную поверхность: шпателем, кистью или краскопультом. Известны теплоизолирующие лакокрасочные покрытия на основе применения неорганических связующих с минеральными наполнителями и добавками: асбестом, вермикулитом, перлитом, солями борной кислоты. Полученные на этой основе покрытия обладают высокой отражающей способностью и низкой теплопроводностью. При высоком температурном воздействии такие лакокрасочные покрытия изменяют свою структуру, разлагаются с выделением негорючих газов и воды. Основой в таких покрытиях является жидкое стекло и минеральные вяжущие вещества, а именно: молотая слюда, каолин, ферросплавные отходы (патенты РФ 2091424, 2028348). Все эти виды огнезащитных покрытий требуют сложной технологии нанесения и больших материальных затрат, так как для повышения огнестойкости необходимо обеспечить перепад температур на внешней и внутренней стороне лакокрасочного покрытия более 700oС, что может быть достигнуто только за счет большой толщины этого покрытия. Огнезащитные покрытия невспучивающегося типа неэффективны по экономическим и технологическим соображениям. Наибольшим огнезащитным эффектом с хорошими теплофизическими характеристиками обладают вспучивающиеся покрытия, полученные на фосфатной основе, содержащие антипирен. Такие огнестойкие покрытия (краски, композиции) при нагревании, разлагаясь, образуют негорючие газы и пенококс. В этом случае негорючий меламин является источником углерода для образования пенококса. ОГК, увеличиваясь в объеме от 40 до 70 раз, позволяет осуществить необходимую целостность конструкции или изделий огнезащиты в пределах от 0,5-1,0 часа времени при температуре 1000-1100oС. В последнее время вспучивающиеся покрытия с образованием пенококса получали на основе эпоксидного олигомера, водно-дисперсных акриловых сополимеров, кремнеорганических смол, каучуков и т.д. В таких огнезащитных композициях только верхняя часть слоя участвует в ценообразовании и образующийся пенококс в верхнем слое экранирует нижние слои, лежащие на поверхности подложки (металла, дерева или термопласта), что не обеспечивало равномерности структуры качества пенококса и снижало его теплофизические характеристики как теплоизолятора. Предлагаемый химический состав сухой компоненты повышает качество пенококса и его структуру во время вспучивания при высокой температуре, что увеличивает предел ее огнестойкости в сравнении с уже известными аналогами, такими как ОЗС-МВ, МПВО, ПЕНОКОКС, СГК-1, "Файрекс-400", огнезащитный состав "МС", огнезащитный состав "Старый вяз", огнезащитная краска "Азнар". Химический состав, способ приготовления и нанесения на поверхность огнезащитного покрытия играет важную роль в показателях качества пенококса, таких как высота слоя, диаметр пузырей, их равномерность распределения по всему объему образования пенококса, что в значительной степени определяет прочность и эластичность корки образующегося огнезащитного покрытия. Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является огнезащитная вспучивающаяся краска, включающая в качестве связующего водную акриловую дисперсию или смесь ее с гомо- или сополимерной дисперсией винилацетата, поверхностно-активное вещество, консервирующую добавку, вспучивающую добавку и воду, отличающаяся тем, что содержит в качестве пигмента двуокись титана, в качестве наполнителя тальк или микротальк, в качестве поверхностно-активного вещества - анионактивное и/или неионогенное поверхностно-активное вещество, в качестве вспучивающих добавок смесь пентаэритрита и полифосфата аммония при отношении их 1:1,3-2,6 соответственно и дополнительно коалесцирующую добавку, загуститель на основе эфира целлюлозы, пеногаситель и, возможно, тетраборат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%: Вышеуказанное связующее - 31,0-37,0 Полифосфат аммония - 17,0-23,0 Пентаэритрит - 9,0-13,0 Двуокись титана - 1,0-3,0 Тальк или микротальк - 5,0-8,5 Анионактивное и/или неионогенное поверхностно-активное вещество - 0,2-0,3 Коалесцирующая добавка - 1,7-1,85 Консервирующая добавка - 0,1-0,15 Загуститель на основе эфиров целлюлозы - 0,1-0,2 Пеногаситель - 0,3-0,4 Тетраборат натрия - 0-0,1 Вода - Остальное (патент РФ 2174527, 2001). В основу заявляемого изобретения положена задача - без применения токсичных компонентов обеспечить уменьшение расхода покрытия, улучшение адгезии к защищаемым поверхностям при одновременном улучшении его огнезащитных свойств и обеспечении хороших физико-механических свойств. Достигаемый технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении огнестойкости состава при одновременном уменьшении его расхода, улучшении адгезионных свойств, а также в создании составов, пригодных для покрытий деревянных, металлических и полимерных поверхностей изделий и других материалов без применения грунтовых покрытий. ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ: повышение огнестойкости и прочности сцепления защищаемой поверхности, получение прочного и однородного по составу пенококса, который не разрушается при воздействии на него высоких температур, небольших вибрационных нагрузок, а также получение такой композиции, которая упрощала бы ее технологию производства при изготовлении, была бы доступна к массовому применению. Поставленная цель достигается тем, что производство ОГК основано на получении сухой части компоненты, составляющей 60-80% общей массы и остальные 20-40% образуют связующее, выпускаемые промышленностью, например карбамидоформальдегидные, меламиноформальдегидные, эпоксидные и полиэфирэпоксидные смолы, водно-дисперсные акриловые, поливинилацетатные сополимеры, такие как акрилометилметакриловая, акрилолатексная дисперсии, поливинилацетатная дисперсия-АТ-25. Краски могут быть как однокомпонентными готовыми к применению, так и двухкомпонентными. Двухкомпонентные краски перед применением готовятся путем смешения сухой части компоненты с массовой частью связующего в течение определенного времени, после смешивания краска готова к применению. Таким образом, ОГК, имея один сухой состав, является универсальной для деревянных, целлюлозобумажных, полимерных изделий на тканевой основе и металла в зависимости от толщины слоя нанесения и в зависимости от связующих. ОГК применима для различных мест внутри помещений (экологически чистая на акриловых дисперсиях), химически стойкая (полиэфирэпоксидные лаки ЭП-1335), для условий прямого атмосферного воздействия (К-411, К-421, КФС и МФС). Выбор связующего в составе ОГК определяется целесообразностью применения, ценой, а также требованиями к качеству окрашенной поверхности и требованиями времени огнезащиты для данного вида материалов или конструкций (таблицы 1 и 2). Изобретение может быть использовано для защиты металлических, деревянных, полимерных, целлюлозобумажных, кабельных конструкций, изделий на тканевой основе, где есть возможность возгорания при пожарах или работах с открытым огнем. Изобретение обеспечивает получение огнезащитной краски с высокими огнезащитными теплофизическими характеристиками, при достаточно простой технологии из доступных материалов отечественного производства. Образцы изделий, полностью окрашенные ОГК, при воздействии открытого пламени с температурой 1100-1300oС, покрываясь защитным пенококсом, не теряют своих прочностных и весовых характеристик после 0,5-1,5 ч пребывания в зоне высоких температур, при толщине покрытия изделия 0,7-1,5 мм. Применение в составе краски алюминий гидроксида увеличивает тем самым время огнестойкости до 1,5 ч. Изобретение поясняется схемами, где: на фиг.1 - принципиальная схема действия ОГК при воздействии на окрашенную металлическую пластину; на фиг. 2 - график температур на тыльной стороне металлических пластин для различных видов ОГК в зависимости от времени и температур теплового потока. Сущность изобретения. Огнезащитная вспучивающаяся краска содержит в качестве связующего смолы или смеси смол, карбонизирующее вещество, вспенивающий агент, пигмент - диоксид титана и наполнитель - тальк, отличается тем, что в качестве карбонизирующего вещества она содержит многоатомный спирт; в качестве стабилизатора пенококса содержит крахмал и мочевину; в качестве катализатора пенообразователя используют сернокислые соли металлов церия, марганца, меди, магния. В качестве компонента, повышающего огнестойкость, краска содержит гидроксид алюминия, образующий с фосфором фосфат алюминия. В качестве диспергатора краска содержит тальк, причем краска выполнена однокомпонентной или двухкомпонентной: из связующего 20-40% от общей массы и сухой составляющей 60-80%, при следующем соотношении ингредиентов сухой составляющей, мас.%: Аммонийные соли фосфорной и полифосфорной кислот - 37-54 Многоатомный спирт - 10-20 Мочевина - 3-6 Меламин - 10-20 Борная кислота - 0,5-4 Крахмал - 8-15 Церий сернокислый - 0,3-0,5 Марганец сернокислый - 0,3-0,5 Магний сернокислый - 0,3-0,5 Медь сернокислая - 0,3-0,5 Гидроксид алюминия - 1-7 Наполнитель - 6-26 Пигмент - 0,2-0,5 В качестве связующих содержит смолы, выбранные из группы, включающей: пентафталевые, карбамидоформальдегидные, меламиноформальдегидные, водно-дисперсные акриловые сополимеры. В качестве многоатомного спирта она содержит пентаэритрит, при высоких температурах являющийся фактором образования негорючего каркаса кокса. В качестве аммонийных солей фосфорной и полифосфорной кислоты она содержит, по меньшей мере, одно вещество, выбранное из группы: фосфат аммония, полифосфат аммония, гидрофосфат аммония. Краска дополнительно содержит хлористый аммоний в качестве вспенивающего агента. Краска дополнительно содержит отвердитель в количестве 0,2-7 мас.%. В качестве наполнителя содержит, по меньшей мере, одно вещество, выбранное из группы, включающей диоксид титана, слюду - миканит, тальк, цеолит. В случае использования неводных смол она дополнительно содержит газообразователь в количестве 0,5-1,5 мас.%. Перспективными являются огнезащитные вспучивающиеся покрытия. Такие покрытия имеют сравнительно небольшую толщину, которая значительно увеличивается в условиях пожара при высокотемпературном воздействии. Образовавшийся при этом пористый, в частности карбонизированный, слой имеет высокие теплоизоляционные характеристики и обеспечивает эффективную защиту конструкций от огня. Основными компонентами вспучивающихся огнезащитных покрытий являются связующее (смола и/или смеси смол), вспучивающие добавки - пенообразователи (многоатомные спирты, азотосодержащие соединения - мочевина) и антипирены, например, фосфор и азотосодержащие соединения. Подобранный экспериментальным путем качественно-количественный состав краски обеспечивает высокие свойства покрытия. Краска по изобретению обладает хорошей стабильностью при хранении, нетоксична, проста в приготовлении. Покрытие на основе данной краски обладает хорошей адгезией к защищаемой поверхности (впитываемостью), покрытие влагостойко (обеспечивает работу в условиях 100% влажности в течение не менее 3-х лет), эластично, имеет хорошие декоративные свойства. При нагревании покрытие вспучивается, обеспечивая хорошие теплоизолирующие свойства и огнезащиту покрываемых поверхностей. В качестве связующего используется смола или смеси смол, например, карбамидные, пентафталевые, водно-дисперсные акриловые сополимеры и др. В зависимости от покрывающего материала желательно применение следующих смол: ПФ-060 - пентафталевая для металла, карбамидные - КФ-Ж - для дерева (табл. 1). Краски могут быть как однокомпонентные готовыми к применению, так и двухкомпонентными. Двухкомпонентные краски перед применением готовятся путем смешения сухой части компоненты в шаровых мельницах в течение определенного времени, после смешения краска готова к применению. Таким образом, при наличии двухкомпонентной краски одна и та же массовая часть сухой компоненты, смешанная с массовой частью различных связующих, имеет различное применение. Изобретение может быть использовано для защиты металлических, деревянных, полимерных, целлюлозобумажных, кабельных конструкций, изделий на тканевой основе, где есть возможность возгорания при пожарах или работах с открытым огнем. Изобретение обеспечивает получение огнезащитной вспучивающейся краски (ОГК) с высокими огнезащитными теплофизическими характеристиками при достаточно простой технологии из доступных материалов отечественного производства. Образцы изделий, полностью окрашенные ОГК и помещенные в печь с температурой 1100-1300oС внутри топки, покрываясь под воздействием тепла защитным пенококсом, не теряют своих прочностных и весовых характеристик после часового пребывания в топке при толщине покрытия изделия 1,0-1,5 мм (фиг. 1, где 1 - образец, 2 - пенококс и 3 - тепловой поток). Применение в составе краски гидроксида алюминия расширяет предел огнестойкости до 1400oС, увеличивая тем самым время огнестойкости до 1,2 часа (табл. 2). В составе ОГК окись титана и тальк выполняют роль отражателя тепла, фосфатная соль, реагируя с пентаэтритом, образует негорючий кокс, а хлорид аммония играет роль отвердителя смолы и газообразователя. В качестве стабилизатора пенококса используют крахмал и мочевину, а роль катализаторов пенообразователя берут на себя сернокислые соли металлов церия, марганца, магния и меди. Пример 1. Состав сухой компоненты содержит, мас.%: Аммонийные соли фосфорной и полифосфорной кислот - 37,0 Пентаэритрит - 10,0 Мочевина - 3,0 Слюда - миканит - 2,0 Борная кислота (кристаллическая) - 1,0 Пигмент окись цинка, сажа - 0,3 Церий сернокислый - 0,3 Марганец сернокислый - 0,3 Магний сернокислый - 0,3 Гидроксид алюминия - 2,0 Крахмал - 8,0 Медь сернокислая - 1,0 Меламин - 10,0 Цеолит природный - 2,0 Меламиноформальдегидная смола - 17,8 Хлористый аммоний - 5,0 В этом составе окись титана, тальк, выполняют роль отражателя тепла, фосфорная соль реагируя с пентаэритритом, образует негорючий кокс, хлорид аммония играет роль отвердителя смолы и газообразователя, а в качестве стабилизатора пенококса эту роль на себя берут крахмал и мочевина, роль катализаторов пенообразователя берут на себя сернокислые соли тяжелых металлов: церия, марганца, меди. Пример 2. Аммонийные соли фосфорной и полифосфорной кислот - 37,0 Многоатомный спирт - 10,0 Мочевина - 4,0 Меламин - 10,0 Борная кислота - 1,0 Крахмал - 9,0 Церий сернокислый - 0,3 Марганец сернокислый - 0,4 Магний сернокислый - 0,3 Медь сернокислая - 0,3 Гидроксид алюминия - 1,0 Пигмент - диоксид титана - 0,2 Наполнитель: каолин (тальк), миканит - 6,5 Карбамидоформальдегидная смола - 15,0 Хлористый аммоний - 5,0 Приготовление сухой составляющей осуществляют следующим образом. В шаровую мельницу загружают карбонизирующее вещество (пентаэритрит, крахмал), вспенивающий агент (карбамид, борная кислота, хлористый аммоний) и все это перетирают до получения требуемой величины частиц. После окончания перетирания в полученную смесь добавляют наполнитель (каолин(тальк), миканит (слюда в порошке) и диоксид титана) и перемешивают все в смесителе до получения однородной массы. Полученную массу растворяют в связующем. Полифосфат и/или фосфат аммония добавляют в полученный состав непосредственно перед его нанесением и перемешиванием в смесители или вручную. Полученный вышеописанным способом огнеупорный состав наносят любым способом (кистью, валиком, распылители и т.д.) на защищаемую поверхность и сушат. Введение в предлагаемый состав борной кислоты повышает огнестойкость краски и уменьшает ее расход. Борная кислота разлагается с большим выделением азота, вспенивающего огнезащитный состав при более низких температурах, чем карбамид и хлористый аммоний, обеспечивая тем самым дополнительное вспенивание при более низких температурах. Это обеспечивает также расход предлагаемого состава для дерева всего 150-300 г/м2, а для металла - 1250-1700 г/м2. Использование цеолита позволяет получить при нагревании неорганический негорючий кокс на основе кремния, более устойчивый к пламени, чем органический кокс на основе углерода.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Огнезащитная вспучивающаяся краска, включающая в качестве связующего смолу или смеси смол, карбонизирующее вещество, вспенивающий агент, пигмент и наполнитель, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит в качестве стабилизатора пенококса крахмал и мочевину, в качестве катализатора пенообразователя – сернокислые соли металлов церия, марганца, меди, магния, в качестве компонента, повышающего огнестойкость, – гидроксид алюминия, в качестве диспергатора – тальк, а в качестве карбонизирующего вещества она содержит многоатомный спирт, в качестве вспенивающего агента – аммонийные соли фосфорной и полифосфорной кислот, меламин и борную кислоту, причем краска выполнена однокомпонентной или двухкомпонентной и содержит: связующего – 20-40 мас.% от общей массы и сухой смеси – 60-80 мас.%, при следующем соотношении ингредиентов сухой составляющей в мас.%:Аммонийные соли фосфорной и полифосфорной кислот 37 - 54Многоатомный спирт 10 - 20Мочевина 3,0 - 6,0Меламин 10 - 20Борная кислота 0,5 - 4,0Крахмал 8,0 - 15Церий сернокислый 0,3 - 0,5Марганец сернокислый 0,3 - 0,5Магний сернокислый 0,3 - 0,5Медь сернокислая 0,3 - 0,5Гидроксид алюминия 1,0 - 7,0Наполнитель 6,0 - 26Пигмент 0,2 - 0,52. Огнезащитная краска по п.1, отличающаяся тем, что в качестве связующего она содержит смолу или смолы, выбранные из группы, включающей: пентафталевые, карбамидоформальдегидные, меламиноформальдегидные, водно-дисперсные акриловые сополимеры.3. Краска по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что в качестве многоатомного спирта она содержит пентаэритрит, при высоких температурах являющийся фактором образования негорючего каркаса кокса.4. Краска по пп.1-3, отличающаяся тем, что в качестве аммонийных солей фосфорной и полифосфорной кислоты она содержит, по меньшей мере, одно вещество, выбранное из группы: фосфат аммония, полифосфат аммония, гидрофосфат аммония.5. Краска по п.4, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит хлористый аммоний в качестве вспенивающего агента.6. Краска по п.5, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит отвердитель в количестве 0,2-7 мас.%.7. Краска по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя она содержит, по меньшей мере, одно вещество, выбранное из группы, включающей диоксид титана, слюду – миканит, тальк, цеолит.8. Краска по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что в случае использования неводных смол она дополнительно содержит газообразователь в количестве 0,5-1,5 мас.%.

www.freepatent.ru

Краски для ткани: art_handmade

Источник nskwood.com/news/Paints_for_fabric_kraski_tkani_decor_ru.html

Краски на водной основе

Если вы умеете работать быстро, то сможете нанести узор на ткани, используя эти краски. Однако, после того как вы приготовили краску, она может фиксироваться только в течение 30 минут; поэтому, если вы выполняете объемную работу, то готовьте небольшое количество краски для одного приема. Возможно, лучше погружать ткань в такую краску. Этот образец с поперечными полосами, смотрится эффектно, его я сделала собрав ткань в пачку и перевязав шнурком, после чего погрузила ткань в окрашивающий раствор.

Вспенивающаяся краска

Это очень необычная краска, вводящая в заблуждение, так как вы никогда не знаете, как будет выглядеть конечный результат, пока не прогладите ткань. Основной цвет этой краски - белый, но можно добавить пигмент и получить любой оттенок. Эффект вспенивания лучше проявляется на тонких тканях, когда в результате деформации ткань приобретает своеобразную фактуру. Лучше всего наносить краску по трафарету, слой краски должен быть нетолстым и равномерным. Затем необходимо прогладить ткань с обратной стороны в течение 30 минут после высыхания краски.

 

Любительские краски («хобби»)

Это самые распространенные краски для ткани, и вы можете приобретать их в небольшом количестве. Они немного напоминают акварельные краски для ткани: вы можете растворять их в воде и смешивать, чтобы получить желаемые оттенки. Это особенно удобно, если вы стеснены в средствах: вам не надо покупать все краски. Любительские краски лучше всего применять на белой тонкой ткани, например на шелке или хлопке. Очень важно выдержать окрашенную ткань как можно дольше, перед тем как гладить, чтобы закрепить краску. Окрашенную ткань следует стирать только вручную.

Маркеры

Для получения быстрых результатов используют маркеры. Ими лучше всего работать по гладким тканям, например по шелку или хлопчатобумажной ткани для футболок, чем по такой фактуре, как бархат и вельвет. Как и при применении любительских красок, цвет основной ткани будет влиять на цвет краски. Так, если на голубой ткани нарисовать маркером пурпурного цвета, то в результате получится коричневый цвет.

Пигментные краски

Эти краски представляют собой концентрированную жидкость, которую надо добавить к связующему составу, чтобы получить нужную краску. Ими можно красить ткань любого цвета, и если вы хотите, чтобы выбранный цвет был непрозрачным, то добавьте белый пигмент, как я это сделала здесь. Если добавить серебряную или золотую краску к выбранному цвету, получится блестящая краска. Эта краска остается на поверхности ткани, а не проникает вглубь, как любительские краски или маркеры, поэтому важно наносить ее нетолстым слоем. Лучшие техники для нанесения этой краской - монопечать и роспись по трафарету.

art-handmade.livejournal.com

Огнезащитная вспучивающаяся краска

 

Изобретение относится к огнезащитным лакокрасочным материалам и предназначено для использования, например, в строительстве. Огнезащитная краска включает непластифицированную полимерную дисперсию акрилового сополимера с винилверсататом, меламин, пентаэритрит, низкомолекулярную акриловую дисперсию, натрийкарбоксиметилцеллюлозу, производные изотиазолона, двуокись титана, полифосфат аммония, пеногаситель, 2,3,4-триметил-1,3-пентадиолмоноизобутират, бутилцеллозольв, пластификатор, полифосфат натрия, воду, может содержать аэросил. Сочетание компонентов в определенном соотношении позволяет получить краску с высокой водостойкостью и огнезащитными свойствами. 1 з. п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к лакокрасочным материалам, а именно к огнезащитным водоэмульсионным краскам для покрытия, и может быть использовано для внутренних и наружных работ по дереву, штукатурке, пенополиуретану, бетону, картону и металлоконструкциям в строительстве, авиации, железнодорожном транспорте и в других областях, где требуется защита поверхностей таких изделий от огня.

Огнезащитные покрытия оказывают огнезащитное действие при защите легкосгораемых поверхностей (дерево, картон) и теплоизолирующее действие при защите металла и других трудносгораемых поверхностей в целях повышения предела их огнестойкости при возникновении пожара. Принцип защитного действия большинства покрытий состоит в уменьшении глубины и скорости прогрева защищаемой поверхности. Решающим фактором, определяющим эффективность огнезащитного действия покрытия, является их теплоизолирующая способность, которая во многом зависит от толщины покрытия. Однако чрезмерное увеличение толщины покрытия может отрицательно влиять на его эксплуатационные свойства. С этой точки зрения наиболее перспективными являются огнезащитные вспучивающиеся покрытия, имеющие сравнительно небольшую толщину, которая значительно увеличивается в условиях пожара при высокотемпературных воздействиях. Известен огнезащитный вспучивающийся состав для покрытия на основе водорастворимой мочевино-формальдегидной смолы в качестве связующего, включающий полифосфат аммония, дициандиамид, пентаэритрит, каолин, стекловолокно и воду (RU 2028348, 1995). Однако, приготовление такого состава необходимо осуществлять непосредственно перед нанесением покрытия, что нетехнологично, а наличие дициандиамида, выделяющего при горении токсичные вещества, делает состав токсичным и ухудшает экологию. Наиболее близкой к предлагаемой является огнезащитная вспучивающаяся краска, включающая в мас.%: водную акриловую дисперсию или смесь ее с гомо- или сополимерной винилацетатной дисперсией - 31,0-37,0, полифосфат аммония - 17,0-23,0, пентаэрит - 9,0-13,0, двуокись титана - 1,0-3,0, тальк или микротальк - 5,0-8,5, анионоактивное и/или неионогенное поверхностно-активное вещество - 0,2-0,3, коалесцирующую добавку - 1,7-1,85, загуститель на основе эфиров целлюлозы - 0,1-0,2, пеногаситель - 0,3-0,4, тетраборат натрия - 0-0,1, вода - остальное [пат. RU 2174527 С1, опубликован 10.10.2001]. Однако она имеет недостаточные водостойкость и огнезащитные свойства. Технической задачей заявленного изобретения является улучшение водостойкости и огнезащитных свойств, что позволяет широко использовать его в строительстве как для наружных, так и для внутренних работ по дереву, по металлу и по штукатурке. Данная техническая задача решается тем, что огнезащитная вспучивающаяся краска, включающая водную акриловую дисперсию, эфирцеллюлозный загуститель, анионактивное поверхностно-активное вещество, пентаэритрит, полифосфат аммония, двуокись титана, силиконовый пеногаситель, консервант, коалесцирующую добавку, воду, дополнительно содержит хлорпарафин или фосфатный пластификатор, меламин и дисперсию низкомолекулярного акрилового полимера, в качестве водной акриловой дисперсии - непластифицированную полимерную дисперсию акрилового сополимера с винилверсататом, в качестве коалесцирующей добавки - смесь 2,2,4-триметил-1,3 пентадиолмоноизобутирата с бутилцеллозольвом, в качестве эфирцеллюлозного загустителя - натрийкарбоксиметилцеллюлозу, а в качестве консервирующей добавки - производные изотиазолона, в качестве анионактивного поверхностно-активного вещества - полифосфат натрия, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Непластифицированная полимерная дисперсия акрилового сополимера с винилверсататом - 18,0-22,0 Пентаэритрит - 8,0-15,0 Полифосфат аммония - 20,0-25,0 Полифосфат Na - 0,1-0,5 Меламин - 10,0-15,0 Дисперсия низкомолекулярного акрилового полимера - 0,1-0,5 Натрийкарбоксиметилцеллюлоза - 0,2-0,4 Производные изотиазолона - 0,1-0,3 Двуокись титана - 4,0-8,0 Силиконовый пеногаситель - 0,5-1,0 2,2,4-триметил-1,3-пентадиолмоноизобутират - 0,2-0,5 Бутилцеллозольв - 0,3-0,8 Хлорпарафин или фосфатный пластификатор - 2,0-5,0 Вода - Остальное Краска может дополнительно содержать двуокись кремния в количестве 0,5-1,0%. В качестве непластифицированной полимерной дисперсии акрилового сополимера с винилверсататом может быть использована любая непластифицированная дисперсия акрилового сополимера с винилверсататом, например, дисперсия Finndisp RSD 20 фирмы Forcit (Финляндия), являющаяся дисперсией блоксополимера бутилакрилата, метилакрилата, этилакрилата и винилверсатата. В качестве дисперсии низкомолекулярного акрилового полимера применяют Полифоб TR 117, являющийся дисперсией низкомолекулярного акрилового полимера на основе этилакрилата, фирмы Union Carbide (Бельгия), Акрисол RM-5 фирмы Room and Haas и другие. В качестве полифосфата аммония используют Exolit АР 422, 462 фирмы Clariant (Германия) или модифицированный полифосфат аммония FR Cros 484 фирмы Budenheim Iberica. S.M. (Испания), все они имеют формулу (Nh5)n+2РnО3n+1. В качестве консервирующей добавки применяют производные изотиазолона, например, Метатин К 604, К 520 фирмы Acima (Швейцария), имеющие формулу 5-хлор-2-метил-4-изотиазолин-3-ОН; 2 метил-4 изотиазолин-3ОН; Mergal К 9N фирмы Ciba (Швейцария), имеющий формулу 5-хлор-N-метилизотиазолинон, N-метилизотиазолинон. В качестве 2,2,4-триметил 1,3-пентадиолмоноизобутирата применяют Texanol фирмы Eastman (Англия). В качестве пластификатора используют отечественный фосфатный пластификатор марки В (ТУ 6-06-241-92), имеющий эмпирическую формулу хлорпарафин, например ХП-470, или импортные фосфатные пластификаторы типа триарилалкилфосфатов, например AmGard TBEP, представляющий трибутоксиэтилфосфат, фирмы Rhodia (Франция). В качестве двуокиси кремния применяют двуокись кремния марки Силоид ЕД-3 фирмы Grace Davison (Германия). В качестве силиконового пеногасителя используют органомодифицированный полисилоксан Tego Foamex 810 (Германия, фирма Tego), силиконовый полиэфир с твердым веществом Tego Airex 901W, силиконовый пеногаситель ПМС-200 или их смеси. Краску готовят, например, следующим образом. В аппарат с мешалкой загружают воду, натрийкарбоксиметилцеллюлозу, полифосфат натрия, производные изотиазолона, перемешивают до однородности при температуре 40-60oС в течение 40-60 мин. Затем туда же загружают бутилцеллозольв, хлорпарафин или фосфатный пластификатор, меламин, пентаэритрит, двуокись титана, полученную смесь измельчают в аппарате с мелющими телами или высокоскоростном смесителе, затем в полученную массу добавляют дисперсию акрилового сополимера с винилверсататом 2,2,4-триметил-1,3-пентадиолмоноизобутират, полифосфат аммония, силиконовые пеногасители, низкомолекулярную акриловую дисперсию, при необходимости, двуокись кремния. Краску наносят кистью, валиком, распылением. Примеры составов по изобретению приведены в таблице 1, показатели покрытий на их основе приведены в таблице 2. Как видно из таблиц, предлагаемая краска имеет более высокие водостойкость и огнезащитные свойства, выражающиеся в увеличении кратности вспучивания и более прочном вспененном слое.

Формула изобретения

1. Огнезащитная вспучивающаяся краска, включающая в качестве связующего водную акриловую дисперсию, эфироцеллюлозный загуститель, анионактивное поверхностно-активное вещество, пентаэритрит, полифосфат аммония, двуокись титана, силиконовый пеногаситель, консервант, коалесцирующую добавку, воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит хлорпарафин или фосфатный пластификатор, меламин и дисперсию низкомолекулярного акрилового полимера, в качестве водной акриловой дисперсии - непластифицированную полимерную дисперсию акрилового сополимера с винилверсататом, в качестве коалесцирующей добавки - смесь 2,2,4-триметил 1,3-пентадиол-моноизобутират с бутилцеллозольвом, в качестве эфирцеллюлозного загустителя - натрийкарбоксиметилцеллюлозу, в качестве консерванта - производные изотиазолона, в качестве анионактивного поверхностно-активного вещества - полифосфат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:Непластифицированная полимерная дисперсия акрилового сополимера с винилверсататом 18,0-22,0Пентаэритрит 8,0-15,0Полифосфат аммония 20,0-25,0Полифосфат Nа 0,1-0,5Меламин 10,0-15,0Дисперсия низкомолекулярногоакрилового полимера 0,1-0,5Натрийкарбоксиметилцеллюлоза 0,2-0,4Производные изотиазолона 0,1-0,3Двуокись титана 4,0-8,0Силиконовый пеногаситель 0,5-1,02,2,4-Триметил-1,3-пентадиолмоноизобутират 0,2-0,5Бутилцеллозольв 0,3-0,8Хлорпарафин или фосфатный пластификатор 2,0-5,0Вода Остальное2. Краска по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит двуокись кремния в количестве 0,5-1,0 мас.%.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

Похожие патенты:

Изобретение относится к химической промышленности, точнее к вспенивающимся полимерным покрытиям, оказывающим огнезащитное действие при защите древесины и теплоизолирующее действие при защите металлических конструкций в целях повышения предела их огнестойкости при возникновении пожара, защиты целлюлозно-бумажных, полимерных, кабельных изделий и материалов на тканевой основе

Изобретение относится к способу получения водно-дисперсионных огнезащитных вспучивающихся красок, используемых для снижения горючести и пожаростойкости материалов и конструкций

Изобретение относится к огнезадерживающему и противодымному оборудованию, в частности к устройствам для предотвращения распространения дыма через щели и проемы на основе вспенивающихся от температурного воздействия композиций

Изобретение относится к огнезащитным вспенивающимся покрытиям и может быть использовано для защиты поверхностей от высокотемпературных воздействий

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, железнодорожного транспорта, мостов, эстакад с целью блокировки распространения огня за счет придания огнестойкости, высоких теплоизолирующих свойств при воздействии высоких температур

Изобретение относится к составам для защиты от возгорания древесины и может использоваться в деревообрабатывающей промышленности и в строительстве для обработки древесины

Изобретение относится к составам, придающим огнестойкость горючим строительным и конструкционным материалам

Изобретение относится к полимерным огнезащитным материалам, предназначенным для защиты металлических конструкций от воздействия огня в условиях пожара

Изобретение относится к области химической промышленности, точнее к вспенивающимся полимерным покрытиям, оказывающим огнезащитное действие при защите древесины и теплоизолирующее действие при защите металлических конструкций, и может применяться при строительстве зданий, а также в авиации, железнодорожном транспорте, судостроении

Изобретение относится к области получения огнезащитных покрытий для тепловой защиты от воздействия пламени металлических и неметаллических поверхностей конструкций в авиа-, судо-, машиностроении, космической и электронной промышленности

Изобретение относится к лакокрасочным материалам, а именно к грунтовочным водно-дисперсионным композициям, предназначенным для защиты от коррозии металлических поверхностей, эксплуатируемых как в атмосферных условиях и подверженных воздействию различных жидкостей

Изобретение относится к лакокрасочным материалам для окраски пластмассовых изделий из разных типов пластмасс как отечественных, так и зарубежных фирм, а именно реактопластов на полиуретановой или полиакриловой основе

Изобретение относится к области лакокрасочных композиций, а именно, к грунтовкам водно-дисперсионным акриловым, предназначенным для грунтования и пропитки стен фасадов зданий и внутри помещений, в том числе с повышенной влажностью по бетонным, газобетонным, кирпичным, каменным, оштукатуренным поверхностям, по поверхностям из гипсокартона, древесно-стружечным и древесно-волокнистым плитам, и деревянным поверхностям перед проведением малярных работ

Изобретение относится к производству водорастворимых акриловых красок для живописи, декоративных работ и росписи ткани

Изобретение относится к области производства лакокрасочных композиций, а именно водно-дисперсионных красок, предназначенных для внутренней и наружной окраски зданий и сооружений по кирпичным, бетонным, оштукатуренным, деревянным и другим пористым строительным материалам, по старым покрытиям

Изобретение относится к области производства лакокрасочных композиций, а именно водно-дисперсионной композиции, предназначенной для защиты от атмосферных воздействий различных элементов конструкций и деталей (панельных и бревенчатых стен, дверей, рам, карнизов, перил и т.д.), саун (кроме парилок), для работ внутри помещений (мебель, встроенные шкафы, панели), в качестве финишного слоя по минеральным штукатуркам, отделочному кирпичу

Изобретение относится к области производства лакокрасочных композиций, а именно водно-дисперсионных акриловых красок, предназначенных для окраски дверных и оконных блоков, полов, стен и строительных конструкций (бетон, дерево), ПВХ композиций по ранее окрашенным поверхностям, а также предварительно загрунтованных металлических поверхностей

Изобретение относится к строительным материалам и предназначено для ремонта бетонных поверхностей от заделки мелких трещин до шпаклевки крупных дефектов в качестве защитного антикоррозионного покрытия, заливочного полимерного композита для пористых материалов

Изобретение относится к отделочным ремонтно-строительным материалам, точнее к шпатлевкам, используемым в жилищно-гражданском и промышленном строительстве

Изобретение относится к диспергируемому в воде материалу, который может быть использован в качестве увлажненной салфетки

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к вкладным зарядам баллиститного твердого топлива (ЗБТТ) и, в частности, к области создания бронирующих составов, и касается разработки для них наполнителя с целью повышения их огнеэррозионной стойкости и механической прочности

Изобретение относится к огнезащитным лакокрасочным материалам и предназначено для использования, например, в строительстве

www.findpatent.ru

Огнезащитные покрытия, состав, толщина, применение вспучивающихся покрытий

Содержание статьи

Огнезащитные покрытияОдним из эксплуатационных требований к строительным объектам является их огнестойкость. При термических воздействиях у строительных материалов, особенно стальных, меняются механические характеристики, в том числе и прочность, снижается, а со временем пропадает совсем, несущая способность конструкций. Разрушения при пожарах могут привести к трагическим последствиям, угрожающим жизни и здоровью людей, и нарушению экологической ситуации. Чтобы не допустить подобных ситуаций, снизить риск порчи строительных материалов, применяется целый ряд защитных мер, нацеленных на термические нагрузки разной продолжительности и интенсивности. Разработка способов огнезащиты является необходимым условием проектирования сооружения.

Главная цель огнезащиты строительных конструкций состоит в том, чтобы изолировать строительные материалы от разрушающего термического воздействия. Различают механические (различные облицовки) и физико-химические (покрытие огнезащитным составом) методы термозащиты. Функция и тех, и других одинакова: создать термоизоляционный экран, который увеличивает предельную огнестойкость конструкций. Огнезащитные покрытия подразделяются на пассивные и активные. Под пассивными формами огнезащиты понимают такие, которые не меняют своего агрегатного состояния при повышении температуры, и обеспечивают термозащиту за счет своих физико-химических особенностей. Активные огнезащитные покрытия при соприкосновении с огнем изменяют свою структуру, что приводит к образованию термозащитного слоя. К этому классу огнезащитных материалов относятся и вспенивающиеся лакокрасочные покрытия.

Вспучивающиеся огнезащитные покрытия

В настоящее время разработка вспенивающихся огнезащитных покрытий представляет собой интенсивно развивающуюся область химической промышленности.

По своей природе все добавки, направленные на минимизацию вреда от действия высоких температур на деревянные и металлические поверхности, можно разделить на четыре группы:

  1. Многоатомные спирты с длинной углеродной цепью. К ним относятся крахмал, декстрин, сорбит, маннит, резорцин.
  2. Минеральные кислоты, или соединения, образующие их при нагревании свыше 100⁰С. Главным образом, это серная и фосфорная кислоты и их соли.
  3. Амиды и амины.
  4. Галогенсодержащие соединения.

Свойства вспучивающихся огнезащитных покрытий

Вспучивающиеся огнезащитные покрытияМеханизм образования вспенивающихся огнезащитных материалов основан на значительном увеличении при нагреве (до 20-40 раз) толщины защитного слоя и образовании высокопористой углеродной структуры –пенококса, характеризующегося низкой теплопроводностью.

С химической точки зрения последовательность процессов при формировании вспененной углеродной структуры такова:

  1. Активация фосфатных групп
  2. Этерификация полиолов
  3. Образование углеродно-фосфорного геля
  4. Окончательное образование углеродного каркаса

Поскольку формирование вспененной структуры процесс по сути физико-химический, то, естественно, учитывать такие свойства компонентов огнезащитных покрытий, как:

  • Температуры плавления каждого компоненты
  • Температуры кипения
  • Температуры кристаллизации
  • Факторы деструкции.

Для образования стабильной вспененной массы необходимо, чтобы газообразование активировалось после расплавления пленки, но до ее отвердевания. Исходя из этого и подбирается состав огнезащитных материалов таким образом, чтобы они взаимодействовали друг с другом в четко определенной очередности, формирую совокупность процессов, необходимых для создания огнезащитной структуры пенококса.

Состав огнезащитных покрытий

  1. Состав огнезащитных покрытийИсточник образования карбоновой основы. Образование углеродного скелета пенококса происходит в основном за счет присутствие в огнезащитных материалах многоатомных спиртов - полиолов. Причем, чем длиннее углеродная цепь в молекуле спирта, тем эффективнее образуется углеродный каркас пены.
  2. Факторы дегидратации – определяют скорость коксообразования, а, следовательно, темп развития термоизолирующего слоя. Эту функцию выполняют гидроксильные группы полиолов.
  3. Наличие катализаторов. Катализаторы увеличивают в несколько раз скорости образования углеродного каркаса. Эту роль играют кислоты, а также амины и амиды, входящие в состав огнезащитных покрытий.
  4. Присутствие пенообразователя. Естественно, что для формирования вспучивающего покрытия необходимы компоненты, превращающие их пленки в пены. К таким агентам относятся амины, амиды, и образующиеся при нагреве углекислый газ, азот, аммиак и некоторые другие.
  5. Пигменты и наполнители. Показано, что эти обязательные компоненты лакокрасочных материалов могут существенно изменять толщину пенного слоя и влиять на кинетику коксообразования. Так, например, пигменты щелочной природы значительно снижают высоту пенококса. Поэтому, их не стоит включать в рецептуры вспенивающихся огнезащитных покрытий. С другой стороны, известно, что такой широко используемый и традиционный наполнитель, как диоксид титана не влияет на процессы формирования карбонизированной пеномассы.
  6. Пленкообразователи. Огнезащитные покрытия должны сохранять свои свойства в течение длительного времени. Кроме того, связующие компоненты их составов обязаны характеризоваться высокой термопластичностью. Этим свойства полностью удовлетворяют водно-дисперсионные системы, а также лакокрасочные материалы на основе ПВАД и сополимерах винилацетата.

Преимущества применения вспучивающихся огнезащитных покрытий

Преимущества применения вспучивающихся огнезащитных покрытийОгнезащитные покрытия вспенивающегося типа получили широкое применение в строительстве. Это, конечно, связано с теми преимуществами, которые предоставляют эти материалы.

К ним относятся:

  • Доказанный огнезащитный эффект
  • Хорошая адгезия с защищаемой поверхностью
  • Устойчивость к действию влаги
  • Экономичность
  • Декоративность
  • Простота в технологии нанесения и эксплуатации

Применение вспенивающихся огнезащитных покрытий требует детального рассмотрения целого ряда вопросов:

  • Каковы физические и механические характеристики пенококсового слоя?
  • Как они меняются, насколько стабильны при действии высоких температур?
  • Насколько улучшают несущие характеристики строительных материалов при пожаре?
  • Как минимизировать расходы вспенивающихся огнезащитных покрытий на единицу площади?

Последний вопрос затрагивает проблему минимальной толщины огнезащитного покрытия.

Толщина огнезащитного покрытия

Толщина огнезащитного покрытияЧтобы понять эффективность действия огнезащитных покрытий, в лабораторных условиях проводят исследования по термо- и огнеустойчивости строительных материалов различной природы. Для этого изучаемый материал (бетон, или сталь) обрабатывают огнезащитным покрытием и нагревают в специальных термостатируемых печах до температур, характерных для пожаров (более 300 °С). Такая проверка огнезащитных покрытий является обязательным условием их дальнейшей эксплуатации.

Так, например, при нагреве металлической пластины, обработанной высокотемпературным клеем толщиной 1 мм, ухудшение прочностных характеристик до критических значений наблюдается уже на 17 минуте. При толщине покрытия 2 мм это время увеличивается до 20 минут. Это говорит о том, что данное покрытие не может быть использовано как огнезащитное.

Нанесение огнезащитных покрытий вспенивающегося типа на такую же металлическую пластину значительно увеличивало их термическую стойкость. Так критические пределы прочности после нагревания были достигнуты на 120 минуте эксперимента – при толщине слоя 4 мм, и на 98 минуте- при толщине огнезащитного покрытия 2 мм. Эти данные свидетельствуют о том, что нанесение вспенивающихся огнезащитных составов слоем всего только в 2-4 мм обеспечивает металлическим конструкциям III – V уровень огнестойкости.

Возможность нанесения огнезащитных материалов вспенивающегося типа сравнительно тонким слоем позволяет значительно снизить расходы на обеспечение огнестойкости строительных объектов. Учитывая, что расходы по этой статье финансового плана могут составлять до 20% от общего бюджета, сэкономленные суммы могут быть значительны.

lkmprom.ru