Рецептура вспучивающегося защитного состава

Рецептура вспучивающегося защитного состава

04.07.2012 12:20
Рецептура вспучивающегося защитного состава

Заслуживает внимания универсальная рецептура вспучивающегося состава для древесины и металла. В качестве связующего в ней использованы сополимер винилбутадиенового каучука в сочетании с акрилатом и модифицированным коксовым маслом, а также с хлорпарафином как пластификатором и антипиреном. Основным антипиреном и газообразователем является нерастворимый полифосфат аммония, который содержится в различных соотношениях в зависимости от состава связующего, так как температура размягчения пленкообразующей основы должна соответствовать началу газообразования при разложении антипирена.

Полифосфат аммония в отличие от ортофосфатов начинает терять аммиак при температуре порядка 200 °С с образованием конденсированной полифосфорной кислоты, которая не претерпевает изменений по массе до 800 °С. Выше этой температуры азеотропная смесь кипит с возгонкой фосфора. Образующаяся при разложении полифосфата аммония кислота оказывает дегидратирующее действие на полигидратные вещества. Дипентаэритритол начинает разлагаться при 270 °С и почти полностью разлагается к 400 °С. Оптимальное соотношение между этими компонентами выбиралось с точки зрения получения наибольшего угольного остатка при температуре выше 700 °С.

Количество остатка при температурах ~700°С возрастает прямо пропорционально концентрации фосфора в исходных смесях. Следовательно, для получения большего остатка в виде угольной пены необходимо, чтобы смесь состояла из максимально возможного количества вещества, подвергающегося дегидратации, в сочетании с минимальным содержанием фосфорсодержащего компонента, т. е. наилучшим соотношением, с этой точки зрения, является ДПЕ : ПФА = 0,5:1. Однако в этом случае угольный остаток весьма нестабилен и при температурах выше 700 °С почти полностью выгорает, так как переугливание дипентаэритри тола является скорее его фосфорированием, а не переходом в соединение кольчатой структуры, близкой к графиту. Для усиления коксообразования изученные смеси используются в сочетании с меламином. Их действие основано на синергическом эффекте азотсодержащих веществ с группой NH2 (мочевина, дициандиамид, меламин), которые усиливают огнезащитное действие фосфатов за счет образования в газовой фазе NH3 и СО2, а также термостойкого остатка. Термическая же стойкость пены, образующаяся при действии пламени, повышается при введении минеральных наполнителей (асбестовой пыли, диатомовой земли). Дисперсность этих добавок уменьшает размеры пор вспенивающегося слоя, повышая теплоизолирующие свойства покрытия. Однако значительное наполнение ими резко уменьшает объем вспенивающегося покрытия, что вызывает необходимость тщательного изучения влияния каждого компонента для установления его оптимального содержания в рецептуре. Обобщая же известные составы, можно заключить, что компоненты, обусловливающие вспучивающие и огнезащитные свойства покрытий, подразделяются на основные четыре категории: неорганическая кислота или вещество, разлагающееся с образованием кислоты в температурном интервале 100—250 °С; полигидратное вещество, имеющее большое количество атомов углерода; органический амин или амид; галогеносодержащий компонент.