RU2743701C1 - Fire-retardant intumescent material - Google Patents
Fire-retardant intumescent material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2743701C1 RU2743701C1 RU2020114451A RU2020114451A RU2743701C1 RU 2743701 C1 RU2743701 C1 RU 2743701C1 RU 2020114451 A RU2020114451 A RU 2020114451A RU 2020114451 A RU2020114451 A RU 2020114451A RU 2743701 C1 RU2743701 C1 RU 2743701C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fire
- fabric
- composition
- polyvinyl chloride
- zinc borate
- 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
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
-
- 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
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/02—Halogenated hydrocarbons
-
- 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
- C09K21/06—Organic materials
- C09K21/12—Organic materials containing phosphorus
-
- 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)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Fireproofing Substances (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к огнетеплозащитному материалу, который может использоваться в качестве противопожарных штор. The invention relates to a fireproof material that can be used as fire curtains.
Известен огнезащитный вспучивающийся материал, состоящий из вспучивающейся композиции на основе пластифицированной полимерной массы, содержащей поливинилхлорид, пластификатор, фосфат аммония, пентаэритрит и амид, армированной текстильным материалом (Пат. GB 1408133, МПК C08K 3/32, C08K 5/52, C08F 114/06, 1975).Known fire retardant intumescent material consisting of an intumescent composition based on a plasticized polymer mass containing polyvinyl chloride, plasticizer, ammonium phosphate, pentaerythritol and amide, reinforced with textile material (US Pat. GB 1408133, IPC C08K 3/32, C08K 5/52, C08F 114 / 06, 1975).
Недостатком данного огнезащитного материала являются сравнительно низкие огнезащитные свойства.The disadvantage of this fire retardant material is the relatively low fire retardant properties.
Известен огнестойкий текстильный материал, представляющий собой текстильное полотно из смеси полиэфирных волокон или с хлопковыми, или с льняными волокнами, или со смесью хлопковых или льняных волокон с шерстяными, с нанесенным на него дискретным покрытием на основе эмульсионного поливинилхлорида, содержащего тальк или мел и трихлорэтилфосфат (Патент РФ №2294411, МПК D06M 15/244, D06M 13/298, C09K 21/14, C09D 127/06, D06M 101/04, D06M 101/12, D06M 101/32, C09K 21/12, опубл. 27.09.1997).Known fire-resistant textile material, which is a textile fabric from a mixture of polyester fibers or cotton, or linen fibers, or a mixture of cotton or linen fibers with woolen, coated with a discrete coating based on emulsion polyvinyl chloride containing talc or chalk and trichloroethyl phosphate ( RF patent No. 2294411, IPC D06M 15/244, D06M 13/298, C09K 21/14, C09D 127/06, D06M 101/04, D06M 101/12, D06M 101/32, C09K 21/12, publ. 27.09. 1997).
Недостатком данного огнестойкого текстильного материала являются сравнительно невысокие огнезащитные свойства.The disadvantage of this fire-resistant textile material is the relatively low fire-retardant properties.
Наиболее близким к заявляемому является огнезащитный вспучивающийся материал (Патент РФ №2091424, МПК С09K 21/12, опубл. 27.09.1997). Материал выполнен в виде ткани из стекловолокна с нанесенным на нее полимерным покрытием из поливинилхлоридной композиции, содержащей в качестве аммониевой соли фосфорной кислоты двузамещенный фосфорнокислый аммоний и дополнительно в качестве пластификатора диоктилфталат. Вспучивающимся компонентом в материале являются двузамещенный фосфорнокислый аммоний и пентаэритрит.Closest to the claimed is a fire retardant intumescent material (RF Patent No. 2091424, IPC S09K 21/12, publ. 09/27/1997). The material is made in the form of a fiberglass cloth with a polymer coating applied to it from a polyvinyl chloride composition containing disubstituted ammonium phosphate as an ammonium salt of phosphoric acid and additionally as a plasticizer dioctyl phthalate. The intumescent component in the material is disubstituted ammonium phosphate and pentaerythritol.
Недостатком данного материала является то, что высокий огнезащитный эффект обеспечивается значительной толщиной покрытия, а не его свойствами.The disadvantage of this material is that a high fire-retardant effect is provided by a significant thickness of the coating, and not by its properties.
Задачей предлагаемого изобретения является разработка огнезащитного вспучивающегося материала с небольшой толщиной покрытия при сохранении огнетеплозащитной эффективности материала.The objective of the present invention is the development of a fire retardant intumescent material with a small coating thickness while maintaining the fire and heat protection efficiency of the material.
Техническим результатом заявленного изобретения является увеличение адгезионной прочности связи между слоями пластизоль-ткань и увеличение длительности огнезащитной эффективности материала.The technical result of the claimed invention is to increase the adhesive strength of the bond between the plastisol-fabric layers and increase the duration of the material's fire retardant efficiency.
Технический результат достигается тем, что в огнезащитном вспучивающемся материале, выполненном в виде ткани с нанесенным на нее полимерным покрытием из поливинилхлоридной композиции, включающей производное фосфорной кислоты и диоктилфталат, при этом композиция дополнительно содержит хлорпарафин, гидроксид алюминия, борат цинка и фосфорборсодержащий олигомер, в качестве производного фосфорной кислоты композиция содержит трихлорпропилфосфат, а в качестве ткани используют керамическую ткань, при следующем массовом соотношении компонентов композиции, мас.ч.: поливинилхлорид 10,0, диоктилфталат 5,0, трихлорпропилфосфат 35,0, хлорпарафин 9,0-14,0, гидроксид алюминия 22,0, борат цинка 13,0, фосфорборсодержащий олигомер ФБО 1,0-6,0.The technical result is achieved by the fact that in a fire retardant intumescent material made in the form of a fabric coated with a polymer coating of a polyvinyl chloride composition containing a phosphoric acid derivative and dioctyl phthalate, the composition additionally contains chlorinated paraffin, aluminum hydroxide, zinc borate and a phosphorus-boron-containing oligomer as a derivative of phosphoric acid, the composition contains trichloropropyl phosphate, and a ceramic fabric is used as a fabric, with the following mass ratio of the components of the composition, parts by weight: polyvinyl chloride 10.0, dioctyl phthalate 5.0, trichloropropyl phosphate 35.0, chloroparaffin 9.0-14.0 , aluminum hydroxide 22.0, zinc borate 13.0, phosphorus-boron-containing oligomer TSF 1.0-6.0.
В предлагаемом огнезащитном вспучивающемся материале используют следующие компоненты: The proposed intumescent fire retardant material uses the following components:
Поливинилхлорид (ПВХ)– эмульсионный Slovinil E-671основа пластизоля.Polyvinyl chloride (PVC) - emulsion Slovinil E-671 plastisol base.
Диоктилфталат (ДОФ), трихлорпропилфосфат (ТХПФ), хлорпарафин (Хлорпарафин ХП-470) - пластификаторы. Dioctyl phthalate (DOP), trichloropropyl phosphate (TCPP), chloroparaffin (Chloroparaffin HP-470) are plasticizers.
Гидроксид алюминия, борат цинка - наполнители-антипирены.Aluminum hydroxide, zinc borate - fire retardant fillers.
В качестве модифицирующей добавки повышающей огнестойкость и адгезию к ткани используется фосфорборсодержащий олигомер ФБО (ТУ 40-461-806-66-07).A phosphorusboron-containing oligomer FBO (TU 40-461-806-66-07) is used as a modifying additive that increases fire resistance and adhesion to tissue.
В качестве основы использовалась керамическая ткань Тк-1 (ТУ 2574-294-00149363-2007).Ceramic fabric Tk-1 (TU 2574-294-00149363-2007) was used as a base.
Использование в качестве модифицирующей добавки фосфорборсодержащего олигомера ФБО при заявленном составе композиции, придает огнезащитному материалу повышенную огнестойкость. Присутствие в составе композиции ФБО препятствует деструкции огнезащитного материала при воздействии высокой температуры за счет образования на поверхности более прочного защитного коксового слоя. Кроме того, происходит непосредственная доставка фосфорборсодержащего олигомера в зону термического воздействия и коксообразования, где происходит ингибирование радикально-цепных процессов окисления. При этом пенококс выполняет теплозащитную функцию, препятствует прогреву и деструкции материала. The use of a phosphorusboron-containing oligomer TSF as a modifying additive with the claimed composition of the composition gives the fire retardant material increased fire resistance. The presence of TSF in the composition prevents the destruction of the fire retardant material when exposed to high temperatures due to the formation of a more durable protective coke layer on the surface. In addition, there is a direct delivery of the phosphorusboron-containing oligomer to the zone of thermal action and coke formation, where radical chain oxidation processes are inhibited. At the same time, coke foam performs a heat-shielding function, prevents heating and destruction of the material.
Огнестойкость огнезащитного материала достигается благодаря использованию компонентов, обеспечивающих снижение горючести за счет синергетического действия. К синергистам фосфорборсодержащего олигомера ФБО - замедлителя горения можно отнести, гидроксид алюминия, борат цинка и галогенсодержащие соединения-пластификаторы. Кроме этого, используемые добавки выполняют несколько функций, т.е. одновременно могут являться: замедлителями горения, пластификаторами, наполнителями и др. Например, большой эффект может быть получен введением наполнителя, разлагающегося с поглощением тепла. Классическим примером такого наполнителя является гидроксид алюминия Al(OH)3, от которого отщепляется вода. В этом случае тепло расходуется как на нагрев наполнителя, так и на разложение наполнителя и нагрев образующейся воды до температуры пламени. The fire resistance of a fire retardant material is achieved through the use of components that reduce flammability through a synergistic action. The synergists of the phosphorusboron-containing oligomer TSF, a combustion retarder, include aluminum hydroxide, zinc borate, and halogen-containing plasticizer compounds. In addition, the additives used have several functions, i. E. at the same time they can be: flame retardants, plasticizers, fillers, etc. For example, a great effect can be obtained by introducing a filler that decomposes with heat absorption. A classic example of such a filler is aluminum hydroxide Al (OH) 3 , from which water is split off. In this case, heat is consumed both for heating the filler and for the decomposition of the filler and heating the resulting water to the flame temperature.
Также ФБО выполняет роль промотора адгезии – повышая прочность связи полимерного покрытия из поливинилхлоридной композиции с керамической тканью.The TSF also plays the role of an adhesion promoter - increasing the bond strength of the polymer coating made of a polyvinyl chloride composition with a ceramic fabric.
Заявленные количества фосфорборсодержащего олигомера ФБО, позволяют получить огнетеплозащитный материал, обладающий улучшенными огнезащитными и адгезионными характеристиками.The declared amounts of phosphorusboron-containing oligomer TSF, allow to obtain a fire-heat-protective material with improved fire-retardant and adhesive characteristics.
В таблице 1 приведены составы приготовленных смесей.Table 1 shows the compositions of the prepared mixtures.
Таблица 1Table 1
Огнезащитный вспучивающийся материал изготавливается следующим образом.Fire retardant intumescent material is manufactured as follows.
Все сухие ингредиенты в рецептуре тщательно перемешиваются. Затем при перемешивании небольшими порциями добавляется смесь пластификаторов, предварительно перемешанная. Полученная однородная масса выдерживается в течение 24 часов для вызревания. В это время происходит набухание частиц ПВХ под воздействием пластификатора, что увеличивает вязкость и облегчает процесс желирования. Полученную пасту еще раз перемешивают перед дальнейшим желированием пластизоля. Для исследования полученного огнезащитного вспучивающегося материала пластизоль наносят на керамическую ткань. Огнезащитный вспучивающийся материал выдерживался в сушильном шкафу 10-15 минут при температуре 150-165°С. Толщина покрытия составляла 0,65 мм.All dry ingredients in the recipe are thoroughly mixed. Then, while stirring, a mixture of plasticizers, pre-mixed, is added in small portions. The resulting homogeneous mass is aged for 24 hours for ripening. At this time, the PVC particles swell under the influence of the plasticizer, which increases the viscosity and facilitates the gelation process. The resulting paste is mixed again before further gelation of the plastisol. To study the resulting fire retardant intumescent material, plastisol is applied to a ceramic fabric. The intumescent fire retardant material was kept in an oven for 10-15 minutes at a temperature of 150-165 ° C. The coating thickness was 0.65 mm.
Готовые образцы подвергали необходимым испытаниям.The finished samples were subjected to the necessary tests.
Огне-, теплозащитные и адгезионные свойства предлагаемого материала приведены в таблице 2.Fire, heat-shielding and adhesive properties of the proposed material are shown in table 2.
Таблица 2table 2
Оценка длительности теплозащитной эффективности образцов огнезащитного материала при высокотемпературном нагреве проводилась на образцах, размером 10×10см.The assessment of the duration of the heat-shielding efficiency of the samples of fire-retardant material at high-temperature heating was carried out on samples of 10 × 10 cm in size.
Оценка скорости прогрева образцов огнезащитного материала при высокотемпературном нагреве (теплостойкость) проводилась следующим образом: определялось время прогрева обратной стороны образца до температуры 100°C. The assessment of the heating rate of the samples of fire retardant material during high-temperature heating (heat resistance) was carried out as follows: the heating time of the reverse side of the sample to a temperature of 100 ° C was determined.
Нагрев образца проводился открытым пламенем плазматрона Multiplaz-3500 (ГОСТ 12.2.007.8-75 «Устройства электросварочные и для плазменной обработки»), на поверхности создавалась температура 2000°C. Образец закреплялся в штативе под углом 90° к пламени плазматрона. Для уменьшения стока тепла и уменьшения погрешности опыта образец по краю изолировался асбестом. The sample was heated with an open flame of the Multiplaz-3500 plasmatron (GOST 12.2.007.8-75 "Electric welding and plasma treatment devices"), a temperature of 2000 ° C was created on the surface. The sample was fixed in a stand at an angle of 90 ° to the plasma torch flame. To reduce the heat sink and to reduce the experimental error, the sample was insulated along the edge with asbestos.
Для измерения температуры на необогреваемой поверхности образца использовался пирометр марки С-300.3 «Фотон» (ГОСТ 28243-96 «Пирометры. Общие технические требования»). Принцип работы пирометра основан на измерении мощности теплового излучения объекта измерения преимущественно в диапазонах инфракрасного излучения и видимого света.To measure the temperature on the unheated surface of the sample, a S-300.3 "Photon" pyrometer (GOST 28243-96 "Pyrometers. General technical requirements") was used. The principle of operation of the pyrometer is based on measuring the power of the thermal radiation of the measuring object, mainly in the infrared and visible light ranges.
Адгезионную прочность при отслаивании определяли по ГОСТ Р 57514-2017.Peeling adhesion strength was determined according to GOST R 57514-2017.
Таким образом, огнезащитный вспучивающийся материал, выполненный в виде керамической ткани с нанесенным на нее полимерным покрытием из поливинилхлоридной композиции, содержащей поливинилхлорид, диоктилфталат, трихлорпропилфосфат, хлорпарафин, гидроксид алюминия, борат цинка и фосфорборсодержащий олигомер, при заявленном соотношении компонентов, обладает большей длительностью огнезащитной эффективности и высокими адгезионными показателями.Thus, a fire retardant intumescent material made in the form of a ceramic fabric with a polymer coating applied to it from a polyvinyl chloride composition containing polyvinyl chloride, dioctyl phthalate, trichloropropyl phosphate, chloroparaffin, aluminum hydroxide, zinc borate and phosphorus-boron-containing oligomer, with a greater long-term ratio of components and high adhesion rates.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020114451A RU2743701C1 (en) | 2020-04-23 | 2020-04-23 | Fire-retardant intumescent material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020114451A RU2743701C1 (en) | 2020-04-23 | 2020-04-23 | Fire-retardant intumescent material |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2743701C1 true RU2743701C1 (en) | 2021-02-24 |
Family
ID=74672739
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020114451A RU2743701C1 (en) | 2020-04-23 | 2020-04-23 | Fire-retardant intumescent material |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2743701C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2784812C1 (en) * | 2021-09-17 | 2022-11-29 | Министерство Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий | Protective composition for technical fabrics |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1408133A (en) * | 1971-08-04 | 1975-10-01 | Fenner Co Ltd J H | Fire retardant compositions |
RU2091412C1 (en) * | 1991-12-23 | 1997-09-27 | ЭНИКЕМ С.п.А. | Bitumen composition and water-resistant shell |
RU2229497C1 (en) * | 2003-03-07 | 2004-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственный центр "Карбон ПБ" | Fireproofing swelling material |
RU2294411C2 (en) * | 2005-05-04 | 2007-02-27 | Научно-производственное объединение "Конверсипол" | Fire-resistant material |
RU2487151C1 (en) * | 2012-03-29 | 2013-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Flame retardant composition |
-
2020
- 2020-04-23 RU RU2020114451A patent/RU2743701C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1408133A (en) * | 1971-08-04 | 1975-10-01 | Fenner Co Ltd J H | Fire retardant compositions |
RU2091412C1 (en) * | 1991-12-23 | 1997-09-27 | ЭНИКЕМ С.п.А. | Bitumen composition and water-resistant shell |
RU2229497C1 (en) * | 2003-03-07 | 2004-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственный центр "Карбон ПБ" | Fireproofing swelling material |
RU2294411C2 (en) * | 2005-05-04 | 2007-02-27 | Научно-производственное объединение "Конверсипол" | Fire-resistant material |
RU2487151C1 (en) * | 2012-03-29 | 2013-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Flame retardant composition |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2784812C1 (en) * | 2021-09-17 | 2022-11-29 | Министерство Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий | Protective composition for technical fabrics |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2007530799A (en) | Flame retardant and cut resistant fabric | |
KR100791052B1 (en) | Flame retardant paint composition and method for manufacturing flame retardant paint using the same | |
KR101424898B1 (en) | Fire-retardant polyamide cast item including an intumescent coating | |
TWI585096B (en) | Flameproofing agent for fibers | |
JP5552542B2 (en) | Flameproofed polymer composition | |
RU2743701C1 (en) | Fire-retardant intumescent material | |
RU2738111C1 (en) | Fire-retardant intumescent material | |
RU2738367C1 (en) | Fire-retardant intumescent material | |
RU2738116C1 (en) | Fire-retardant intumescent material | |
JP5607753B2 (en) | Flameproofed polymer composition | |
KR101946537B1 (en) | Fire prevention coating composition for Flame retardant cloths and Flame retardant cloths using thereof | |
KR101989968B1 (en) | Fire retardant composition and its manufacturing method | |
US3630988A (en) | White and colorable flame resistant polyamide | |
KR20090073412A (en) | Aqueous transparent flame retardant paint, preparation method thereof and formation method of flame retardant coating film | |
Charuchinda et al. | Co-application of sodium polyphosphate and chitosan to improve flame retardancy of cotton fabric | |
KR101834824B1 (en) | A method for preparing water-soluble fire-retardant liquid | |
RU2559499C1 (en) | Fireproof heat-protective material | |
RU2656860C1 (en) | Heat-shielding material | |
RU2689600C1 (en) | Fire-retardant textile material | |
Vroman et al. | Guanidine hydrogen phosphate-based flame-retardant formulations for cotton | |
RU2616077C1 (en) | Composition for fire-retardant rubber coatings | |
KR102007219B1 (en) | A thermoplastic polyurethane resin composite with flame retardancy and a method of producing the same | |
RU2813982C1 (en) | Heat protection material | |
JPS60163946A (en) | Rubber mixture | |
Sharma et al. | Flame retardant smoke suppressant protection for poly vinylchloride |