RU2545284C2 - Fire-resistant composite material and method for production thereof - Google Patents
Fire-resistant composite material and method for production thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2545284C2 RU2545284C2 RU2013132888/05A RU2013132888A RU2545284C2 RU 2545284 C2 RU2545284 C2 RU 2545284C2 RU 2013132888/05 A RU2013132888/05 A RU 2013132888/05A RU 2013132888 A RU2013132888 A RU 2013132888A RU 2545284 C2 RU2545284 C2 RU 2545284C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixtures
- group
- filler
- rubber
- material according
- Prior art date
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 title claims abstract description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 7
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 75
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 54
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 31
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 27
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims abstract description 27
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 21
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims abstract description 18
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 92
- -1 nairite Polymers 0.000 claims description 41
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims description 38
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 claims description 30
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 28
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 19
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 claims description 17
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 claims description 17
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 claims description 17
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims description 16
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 14
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 12
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 claims description 12
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 claims description 11
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 11
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 claims description 11
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 10
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diamine Chemical compound NCCCCCCN NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 claims description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 10
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 9
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 9
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 claims description 9
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 claims description 9
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 9
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 8
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims description 8
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 claims description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 7
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910021382 natural graphite Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229920001558 organosilicon polymer Polymers 0.000 claims description 7
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 claims description 7
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 claims description 7
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 claims description 7
- HXDLWJWIAHWIKI-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyethyl acetate Chemical compound CC(=O)OCCO HXDLWJWIAHWIKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 claims description 6
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims description 6
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims description 6
- 229910000148 ammonium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 claims description 6
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 claims description 6
- ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N antimony trioxide Chemical compound O=[Sb]O[Sb]=O ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 6
- 229940075614 colloidal silicon dioxide Drugs 0.000 claims description 6
- HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N diethylamine Chemical compound CCNCC HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 claims description 6
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 claims description 6
- 229920001921 poly-methyl-phenyl-siloxane Polymers 0.000 claims description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 6
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N (3-aminopropyl)triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 5
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N aluminum;sodium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Na+].[Al+3] ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 claims description 5
- 150000002191 fatty alcohols Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 5
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 5
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims description 5
- 150000003336 secondary aromatic amines Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 5
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 1,1-Difluoroethene Chemical compound FC(F)=C BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- JTXMVXSTHSMVQF-UHFFFAOYSA-N 2-acetyloxyethyl acetate Chemical compound CC(=O)OCCOC(C)=O JTXMVXSTHSMVQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004114 Ammonium polyphosphate Substances 0.000 claims description 4
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 4
- 239000004111 Potassium silicate Substances 0.000 claims description 4
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 claims description 4
- TVJPBVNWVPUZBM-UHFFFAOYSA-N [diacetyloxy(methyl)silyl] acetate Chemical compound CC(=O)O[Si](C)(OC(C)=O)OC(C)=O TVJPBVNWVPUZBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 4
- 125000005396 acrylic acid ester group Chemical group 0.000 claims description 4
- GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N aldehydo-D-glucose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 claims description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 4
- 229920001276 ammonium polyphosphate Polymers 0.000 claims description 4
- 235000019826 ammonium polyphosphate Nutrition 0.000 claims description 4
- WDIHJSXYQDMJHN-UHFFFAOYSA-L barium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ba+2] WDIHJSXYQDMJHN-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 229910001626 barium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 4
- FPCJKVGGYOAWIZ-UHFFFAOYSA-N butan-1-ol;titanium Chemical compound [Ti].CCCCO.CCCCO.CCCCO.CCCCO FPCJKVGGYOAWIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims description 4
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 4
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 4
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920003086 cellulose ether Polymers 0.000 claims description 4
- LFSBSHDDAGNCTM-UHFFFAOYSA-N cobalt(2+);oxygen(2-);titanium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Co+2] LFSBSHDDAGNCTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 claims description 4
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 claims description 4
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 4
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 claims description 4
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 claims description 4
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 claims description 4
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 4
- NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N potassium silicate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Si]([O-])=O NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 4
- FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N silanamine Chemical compound [SiH3]N FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000003011 styrenyl group Chemical group [H]\C(*)=C(/[H])C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 claims description 4
- CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N triethoxy(methyl)silane Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)OCC CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- UHUUYVZLXJHWDV-UHFFFAOYSA-N trimethyl(methylsilyloxy)silane Chemical compound C[SiH2]O[Si](C)(C)C UHUUYVZLXJHWDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- DEIGXXQKDWULML-UHFFFAOYSA-N 1,2,5,6,9,10-hexabromocyclododecane Chemical compound BrC1CCC(Br)C(Br)CCC(Br)C(Br)CCC1Br DEIGXXQKDWULML-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000005696 Diammonium phosphate Substances 0.000 claims description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 claims description 3
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 claims description 3
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 3
- 150000001869 cobalt compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- WHHGLZMJPXIBIX-UHFFFAOYSA-N decabromodiphenyl ether Chemical compound BrC1=C(Br)C(Br)=C(Br)C(Br)=C1OC1=C(Br)C(Br)=C(Br)C(Br)=C1Br WHHGLZMJPXIBIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910000388 diammonium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000019838 diammonium phosphate Nutrition 0.000 claims description 3
- NOKUWSXLHXMAOM-UHFFFAOYSA-N hydroxy(phenyl)silicon Chemical compound O[Si]C1=CC=CC=C1 NOKUWSXLHXMAOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920002681 hypalon Polymers 0.000 claims description 3
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QLTDWCHQCKHGGO-UHFFFAOYSA-N methane;sulfuric acid Chemical compound C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.C.OS(O)(=O)=O.OS(O)(=O)=O.OS(O)(=O)=O.OS(O)(=O)=O.OS(O)(=O)=O.OS(O)(=O)=O.OS(O)(=O)=O QLTDWCHQCKHGGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 3
- 229920002866 paraformaldehyde Polymers 0.000 claims description 3
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 claims description 3
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 claims description 3
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000008096 xylene Substances 0.000 claims description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 3
- RXKOKVQKECXYOT-UHFFFAOYSA-N 1,2,4,5-tetrabromo-3,6-dimethylbenzene Chemical group CC1=C(Br)C(Br)=C(C)C(Br)=C1Br RXKOKVQKECXYOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UUAGAQFQZIEFAH-UHFFFAOYSA-N chlorotrifluoroethylene Chemical group FC(F)=C(F)Cl UUAGAQFQZIEFAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HANVTCGOAROXMV-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine;urea Chemical compound O=C.NC(N)=O.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 HANVTCGOAROXMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N hexafluoropropylene Chemical group FC(F)=C(F)C(F)(F)F HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229920005573 silicon-containing polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 229960000583 acetic acid Drugs 0.000 claims 2
- 235000010338 boric acid Nutrition 0.000 claims 2
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 claims 2
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 claims 2
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 claims 2
- 235000011008 sodium phosphates Nutrition 0.000 claims 2
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract 2
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KEQFTVQCIQJIQW-UHFFFAOYSA-N N-Phenyl-2-naphthylamine Chemical compound C=1C=C2C=CC=CC2=CC=1NC1=CC=CC=C1 KEQFTVQCIQJIQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 4
- TZIHFWKZFHZASV-UHFFFAOYSA-N methyl formate Chemical compound COC=O TZIHFWKZFHZASV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- VPWNQTHUCYMVMZ-UHFFFAOYSA-N 4,4'-sulfonyldiphenol Chemical class C1=CC(O)=CC=C1S(=O)(=O)C1=CC=C(O)C=C1 VPWNQTHUCYMVMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 2
- 229930185605 Bisphenol Natural products 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 2
- RWCCWEUUXYIKHB-UHFFFAOYSA-N benzophenone Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)C1=CC=CC=C1 RWCCWEUUXYIKHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012965 benzophenone Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- DENRZWYUOJLTMF-UHFFFAOYSA-N diethyl sulfate Chemical compound CCOS(=O)(=O)OCC DENRZWYUOJLTMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940008406 diethyl sulfate Drugs 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- LVKPTCJZRUHEBH-UHFFFAOYSA-N 1-[diethoxy(propan-2-yl)silyl]oxyethanamine Chemical compound NC(C)O[Si](OCC)(OCC)C(C)C LVKPTCJZRUHEBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VFQLXEJMJXFMLY-UHFFFAOYSA-N 1-phenylnaphthalen-2-amine Chemical compound NC1=CC=C2C=CC=CC2=C1C1=CC=CC=C1 VFQLXEJMJXFMLY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- HPTYUNKZVDYXLP-UHFFFAOYSA-N aluminum;trihydroxy(trihydroxysilyloxy)silane;hydrate Chemical compound O.[Al].[Al].O[Si](O)(O)O[Si](O)(O)O HPTYUNKZVDYXLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000035998 autosomal recessive agammaglobulinemia 9 Diseases 0.000 description 1
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical group C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- YACLQRRMGMJLJV-UHFFFAOYSA-N chloroprene Chemical compound ClC(=C)C=C YACLQRRMGMJLJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000010410 dusting Methods 0.000 description 1
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;phenol Chemical compound O=C.OC1=CC=CC=C1 SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011491 glass wool Substances 0.000 description 1
- 229910052631 glauconite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052621 halloysite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- AUHZEENZYGFFBQ-UHFFFAOYSA-N mesitylene Substances CC1=CC(C)=CC(C)=C1 AUHZEENZYGFFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001827 mesitylenyl group Chemical group [H]C1=C(C(*)=C(C([H])=C1C([H])([H])[H])C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- DXYFFDHUTOBVEK-UHFFFAOYSA-N methanol;styrene Chemical compound OC.C=CC1=CC=CC=C1 DXYFFDHUTOBVEK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CUXQLKLUPGTTKL-UHFFFAOYSA-M microcosmic salt Chemical compound [NH4+].[Na+].OP([O-])([O-])=O CUXQLKLUPGTTKL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000005375 organosiloxane group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002923 oximes Chemical class 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920001485 poly(butyl acrylate) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920006389 polyphenyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
Заявленная группа изобретений относится к огнезащитным материалам, которые могут применяться в различных отраслях техники, например в авиационной и космической технике, а также в многочисленных отраслях строительства. В частности, изобретения относятся к огнестойким композиционным материалам и их производству.The claimed group of inventions relates to fire-retardant materials that can be used in various fields of technology, for example, in aviation and space technology, as well as in numerous sectors of construction. In particular, the invention relates to flame retardant composite materials and their production.
Известен огнестойкий полимерный композиционный материал, содержащий полимерную основу и наполнитель (Патент RU 2430138, C09K 21/14, опубл. 27.09.2011 г.). Способ получения известного композиционного материала, включает операцию введения наполнителя в полимерную основу. При этом полимерная основа материала выполнена из перфорированных вспененных полимеров, а наполнитель содержит синтетический каучук, отвердитель, стабилизатор и, при необходимости, растворитель, пигменты, антипирены. Данное решение принято в качестве прототипа.Known fire-resistant polymer composite material containing a polymer base and filler (Patent RU 2430138, C09K 21/14, publ. 09/27/2011). A method of obtaining a known composite material includes the operation of introducing a filler into a polymer base. The polymer base of the material is made of perforated foamed polymers, and the filler contains synthetic rubber, hardener, stabilizer and, if necessary, a solvent, pigments, flame retardants. This decision was made as a prototype.
Недостатками данного материала являются:The disadvantages of this material are:
- ограниченность применяемых материалов только полимерами и единичными каучуками;- limited use of materials only polymers and single rubbers;
- недостаточно равномерное коллоидальное распределение добавок в массе наполнителя, что приводит к неустойчивости полученной дисперсии;- insufficiently uniform colloidal distribution of additives in the filler mass, which leads to instability of the obtained dispersion;
- использование отвердителей, содержащих только оксимные или алкоксильные группы, определяет узкий диапазон свойств наполнителя;- the use of hardeners containing only oxime or alkoxyl groups determines a narrow range of properties of the filler;
- недостаточная огнестойкость материала, обусловленная применением полимеров в качестве основы, огнестойкость которых ограничена до 200°С.- insufficient fire resistance of the material due to the use of polymers as the basis, the fire resistance of which is limited to 200 ° C.
В случае воздействия высоких тепловых потоков и нарушения целостности огнестойкого слоя полимер не выдерживает значительных температур и начинает процесс разложения изнутри с выделением газообразных продуктов.In the case of exposure to high heat fluxes and the integrity of the flame retardant layer, the polymer does not withstand significant temperatures and begins the process of decomposition from the inside with the release of gaseous products.
Предлагаемое решение направлено на расширение арсенала огнезащитных материалов и устранение указанных недостатков прототипа.The proposed solution is aimed at expanding the arsenal of flame retardant materials and eliminating these disadvantages of the prototype.
Предложенный композиционный материал обладает повышенной огнестойкостью, технологически прост в изготовлении, более универсальный в спектре используемых компонентов, что позволяет существенно расширить область его применения.The proposed composite material has increased fire resistance, is technologically simple to manufacture, more versatile in the range of components used, which can significantly expand its scope.
Решение данной задачи достигается в огнестойком композиционном материале, содержащем основу и наполнитель, основой в котором является перфорированный минеральный волокнистый материал, на перфорированную поверхность которого нанесен наполнитель, заполняющий свободные объемы и объемы перфораций и содержащий, как минимум, один каучук или полимер, обладающие огнестойкостью в диапазоне температур от 200 до 700°С, или жидкое стекло, а также отвердитель и стабилизатор.The solution to this problem is achieved in a fire-resistant composite material containing a base and a filler, the base of which is a perforated mineral fibrous material, on the perforated surface of which a filler is applied, filling the free volumes and volumes of perforations and containing at least one rubber or polymer having fire resistance in temperature range from 200 to 700 ° C, or liquid glass, as well as hardener and stabilizer.
В качестве минерального волокнистого материала может быть использована минеральная вата. Понятие «минеральная вата» объединяет все типы неорганических волокнистых материалов на синтетическом связующем, таком как фенолоформальдегидная или меламиноформальдегидная смолы, например шлаковата, стекловата и базальтовая (каменная) вата.As mineral fiber material, mineral wool may be used. The term “mineral wool” combines all types of inorganic fibrous materials on a synthetic binder, such as phenol-formaldehyde or melamine-formaldehyde resins, such as slag, glass wool and basalt (stone) wool.
В данном изобретении под минеральным волокнистым материалом предполагается относительно твердое сформированное изделие, выполненное из минеральных волокон и связующего, которое подлежит дальнейшей обработке, такой как перфорация, обрезка до нужного размера, покрытие поверхности слоем, и который может быть использован для облицовки или покрытия чего-либо.In the present invention, a mineral fiber material is intended to be a relatively hard formed product made of mineral fibers and a binder that is to be further processed, such as perforation, trimming to the desired size, coating the surface with a layer, and which can be used for cladding or coating something .
Минеральная вата способна выдерживать температуры до 1000°С, так как основой для ее производства служат минералы базальтовой группы.Mineral wool is able to withstand temperatures up to 1000 ° C, since the basis for its production are the minerals of the basalt group.
Наличие прочного огнестойкого слоя, полностью закрывающего поверхность основы и внедренного в нее, при продолжительном хранении и эксплуатации материала предотвращает проникновение влаги внутрь минерального волокнистого материала, а также предотвращает возможность пыления основы и испарения связующего, что делает материал экологичным.The presence of a durable fire-resistant layer that completely covers the surface of the base and is embedded in it during prolonged storage and operation of the material prevents the penetration of moisture into the mineral fibrous material, and also prevents the possibility of dusting of the base and evaporation of the binder, which makes the material environmentally friendly.
В качестве каучука наполнитель содержит, как минимум, один синтетический каучук, такой как кремнийорганический каучук, фторкремнийорганический каучук, хлоропреновый каучук, синтетический каучук фтористый или их смеси.As rubber, the filler contains at least one synthetic rubber, such as silicone rubber, organosilicon rubber, chloroprene rubber, synthetic rubber fluoride, or mixtures thereof.
В качестве кремнийорганического каучука могут быть полезны синтетический каучук термостойкий низкомолекулярный, синтетический низкомолекулярный кремнийорганический каучук со стирольными концевыми группами, силоксановый каучук или их смеси.As organosilicon rubber, heat-resistant low molecular weight synthetic rubber, synthetic low molecular weight silicone rubber with styrene end groups, siloxane rubber or mixtures thereof may be useful.
В качестве фторкремнийорганического каучука могут быть полезны фторсилоксановый каучук, синтетический каучук термостойкий фторсодержащий или их смеси.As organosilicon rubber, fluorosiloxane rubber, heat-resistant fluorine-containing synthetic rubber, or mixtures thereof can be useful.
В качестве хлоропренового каучука могут быть полезны полихлоропрен, наирит, неопрен, байпрен или их смеси.As chloroprene rubber, polychloroprene, nairite, neoprene, bipren, or mixtures thereof may be useful.
В качестве синтетического каучука фтористого могут быть полезны синтетический каучук фтористый на основе сополимеров трифторхлорэтилена с винилиденфторидом, синтетический каучук фтористый на основе сополимеров винилиденфторида с гексафторпропиленом или их смеси.As the synthetic fluoride rubber, synthetic fluoride rubber based on copolymers of trifluorochlorethylene with vinylidene fluoride, synthetic rubber fluoride based on copolymers of vinylidene fluoride with hexafluoropropylene or a mixture thereof can be useful.
В качестве полимера наполнитель содержит, как минимум, один кремнийорганический полимер, такой как полиорганосилоксан, полиэлементоорганосилоксан или их смесь.As a polymer, the filler contains at least one organosilicon polymer, such as polyorganosiloxane, polyelementorganosiloxane, or a mixture thereof.
В качестве полиорганосилоксана могут быть полезны полиметилфенилсилоксан, полидиметилфенилсилоксан, полиметилсилоксан, полидиметилсилоксан, полифенилсилоксан, полиэтилфенилсилоксан, полидиэтилфенилсилоксан, полиметилхлорфенилсилоксан, полифторфенилсилоксан, полифеноксифенилсилоксан или их смеси.As the polyorganosiloxane, polymethylphenylsiloxane, polydimethylphenylsiloxane, polymethylsiloxane, polydimethylsiloxane, polyphenylsiloxane, polyethylphenylsiloxane, polydiethylphenylsiloxane, polymethylchlorophenylsiloxane, polyfluorophenylsiloxane, polyphenyl mixtures thereof may be useful.
В качестве полиэлементоорганосилоксана могут быть полезны полиалюмофенилсилоксан, полититанофенилсилоксан, полиборорганосилоксан, полиалюмоорганосилоксан, полититаноорганосилоксан или их смеси.As the polyelementoorganosiloxane, polyaluminophenylsiloxane, polytitanophenylsiloxane, polyboronorganosiloxane, polyaluminorganosiloxane, polytitanorganosiloxane or mixtures thereof may be useful.
В качестве жидкого стекла наполнитель содержит водный раствор силиката натрия, или водный раствор силиката калия, или их смесь.As liquid glass, the filler comprises an aqueous solution of sodium silicate, or an aqueous solution of potassium silicate, or a mixture thereof.
Для отверждения компонентов наполнителя и надежной фиксации его в минеральной основе используют вещества, выбранные из следующих групп. Одну из групп отвердителей составляют метилтриэтоксисилан, тетраметилдисилоксан, тетраацетоксисилан, метилтриацетоксисилан, амин, полиамин, диэтиламин, аминосилан, гексаметилендиамин, полиэтиленполиамин, аминопропилтриэтоксисилан, аминоизопропилтриэтоксисилан, аминоорганотриэтоксисилан, тетраэтоксисилан, диэтилдикаприлат олова, диэтилакрилат олова, дибутилакрилат олова или их смеси.To cure the components of the filler and securely fix it in a mineral base, substances selected from the following groups are used. One group of curing agents comprise methyltriethoxysilane, tetramethyldisiloxane, tetraatsetoksisilan, methyltriacetoxysilane, amine, polyamine, diethylamine, aminosilane, hexamethylene diamine, polyethylene polyamine, aminopropyltriethoxysilane, aminoizopropiltrietoksisilan, aminoorganotrietoksisilan, tetraethoxysilane, tin diethyldicaprylate, dietilakrilat tin, tin dibutilakrilat or mixtures thereof.
Вторую группу отвердителей составляют алкоксисиланы, растворы оловоорганических соединений в эфирах ортокремниевой кислоты, аминоорганотриэтоксисилан с тетрабутоксититаном, аминоорганоалкоксисиланы или их смеси.The second group of hardeners consists of alkoxysilanes, solutions of organotin compounds in esters of orthosilicic acid, aminoorganotriethoxysilane with tetrabutoxytitanium, aminoorganoalkoxysilanes, or mixtures thereof.
Третью группу отвердителей составляют кремнефтористый натрий, хлорид бария, кремнефтористая кислота, щавелевая кислота, ортофосфорная кислота, уксусная кислота, хлористый кальций, алюминат натрия, диацетат этиленгликоля, моноацетат этиленгликоля или их смеси.The third group of hardeners is sodium silicofluoride, barium chloride, silicofluoric acid, oxalic acid, phosphoric acid, acetic acid, calcium chloride, sodium aluminate, ethylene glycol diacetate, ethylene glycol monoacetate, or mixtures thereof.
Конкретный отвердитель или смесь отвердителей выбирают в зависимости от свойств основного активного компонента наполнителя (каучука, полимера, жидкого стекла).The specific hardener or mixture of hardeners is selected depending on the properties of the main active component of the filler (rubber, polymer, liquid glass).
Для обеспечения необходимого качества материала в состав наполнителя вводят стабилизатор, который обеспечивает равномерное коллоидальное распределение добавок в массе наполнителя, что приводит к устойчивости полученной дисперсии. В частности, стабилизатор предотвращает оседание пигментов и антипиренов и повышает физико-механические свойства наполнителя.To ensure the required quality of the material, a stabilizer is introduced into the filler composition, which ensures uniform colloidal distribution of additives in the filler mass, which leads to the stability of the resulting dispersion. In particular, the stabilizer prevents the deposition of pigments and flame retardants and increases the physical and mechanical properties of the filler.
В качестве стабилизатора могут быть полезны такие соединения, как коллоидный диоксид кремния, замещенные фенолы, вторичные ароматические амины или их смеси.Compounds such as colloidal silicon dioxide, substituted phenols, secondary aromatic amines, or mixtures thereof, may be useful as stabilizers.
По химическому строению фенольные стабилизаторы можно разделить на производные моноядерных фенолов, бисфенолов и трисфенолов. Важным представителем моноядерных фенолов является 4-метил-2,6-дитретбулфенол. В группе бисфенолов важнейшим стабилизатором является 2,2-метилен-бис. В группе трисфенолов важным представителем стабилизаторов является 2,4,6-трис(3,5-дитребутилен-4-оксибензил)мезитилен. Моноядерные фенолы, бисфенолы и трисфенолы могут использоваться в качестве стабилизаторов как порознь, так и в смеси. Вторичные ароматические амины могут быть представлены, например, как фенил-2-нафталамин.According to the chemical structure, phenolic stabilizers can be divided into derivatives of mononuclear phenols, bisphenols and trisphenols. An important representative of mononuclear phenols is 4-methyl-2,6-ditretbulphenol. The most important stabilizer in the bisphenol group is 2,2-methylene bis. In the trisphenol group, 2,4,6-tris (3,5-ditrebutylene-4-hydroxybenzyl) mesitylene is an important representative of stabilizers. Mononuclear phenols, bisphenols and trisphenols can be used as stabilizers separately or in mixtures. Secondary aromatic amines can be represented, for example, as phenyl-2-naphthalamine.
Стабилизатор дополнительно уменьшает скорость старения наполнителя, увеличивая, тем самым, долговечность огнестойкого композиционного материала.The stabilizer further reduces the aging rate of the filler, thereby increasing the durability of the flame retardant composite material.
Наполнитель дополнительно может содержать в качестве антипирена термически расширяющиеся вещества, выбранные из группы: аммоний фосфорнокислый двузамещенный, параформ, мочевина, бисульфат графита, мочевиноформальдегидная смола, мочевиномеламиноформальдегидная смола, меламин, полифосфат аммония, пентаэритрит, интеркалированный графит, окисленный графит, нитрат графита, модифицированный ледяной уксусной кислотой окисленный графит, нейтрализованный интеркалированный графит или их смеси.The filler may additionally contain, as a flame retardant, thermally expanding substances selected from the group of: ammonium phosphate disubstituted, paraform, urea, graphite bisulfate, urea-formaldehyde resin, urea-melamine-formaldehyde resin, melamine, ammonium polyphosphate, pentaerythritol, graphite nitrate, intercalate acetic acid, oxidized graphite, neutralized intercalated graphite, or mixtures thereof.
Также в качестве антипирена могут быть использованы: раствор хлорсульфированного полиэтилена в органическом растворителе, выбранном из группы: толуол, ксилол, бутанол или их смеси, или вещества, выбранные из группы: бура, диаммоний фосфат, сульфат аммония, сернокислый аммоний, фосфорнокислый аммоний, фосфорнокислый натрий, борная кислота или их смеси, или вещества, выбранные из группы: оксид магния, оксид кальция, гидрат окиси алюминия, природный графит, алюмосиликаты, хлорпарафин, трехокись сурьмы, фосфоросодержащие соединения, хлорированные полиэтилены, тетрабромпараксилол, гексабромциклододекан, декабромдифенилоксид или их смеси.Also, flame retardant can be used: a solution of chlorosulfonated polyethylene in an organic solvent selected from the group: toluene, xylene, butanol or mixtures thereof, or substances selected from the group: borax, diammonium phosphate, ammonium sulfate, ammonium sulfate, ammonium phosphate, ammonium phosphate sodium, boric acid or mixtures thereof, or substances selected from the group: magnesium oxide, calcium oxide, alumina hydrate, natural graphite, aluminosilicates, chloroparaffin, antimony trioxide, phosphorus-containing compounds, chlorine polyethylenes, tetrabromoparaxylene, hexabromocyclododecane, decabromodiphenyl oxide or mixtures thereof.
Под «интеркалированным графитом» понимается широкий круг химических соединений - продуктов внедрения в графитовую матрицу на атомном или молекулярном уровне систем, обладающих способностью к интуменсцентности (вспучиванию) - многократному увеличению объема при нагревании за счет термического диспергирования частиц графита до наноразмеров.By “intercalated graphite” is meant a wide range of chemical compounds — products of the introduction of graphite matrix systems at the atomic or molecular level that are capable of intuition (expansion) —a multiple increase in volume upon heating due to thermal dispersion of graphite particles to nanoscale sizes.
Огнестойкий эффект, термически расширяющихся антипиренов, основан на теплоизолирующем действии вспененной при тепловом воздействии массы, которая препятствует проникновению теплового потока внутрь материала. При высокотемпературном тепловом воздействии в наполнителе, содержащем антипирены, происходят фазовые переходы, связанные с поглощением тепла и выделением газообразных продуктов, которые образуют пористую структуру, обладающую низким коэффициентом теплопроводности, а соответственно высокими теплоизоляционными и теплозащитными свойствами. Кроме этого в материале происходят экзотермические процессы преобразования или превращения различных химических продуктов, препятствующих процессу воспламенения и горения.The fire-retardant effect of thermally expanding flame retardants is based on the heat-insulating effect of the foam foamed during heat exposure, which prevents the penetration of the heat flux into the material. Under high-temperature heat exposure, phase transitions occur in the filler containing flame retardants, associated with heat absorption and the release of gaseous products, which form a porous structure with a low coefficient of thermal conductivity and, accordingly, high thermal insulation and heat-insulating properties. In addition, exothermic processes of transformation or transformation of various chemical products that impede the process of ignition and combustion occur in the material.
Например, смесь интеркалированного графита и меламина приводит к термовспениванию, тогда как физические свойства пены изменяются незначительно, а способность противостоять интенсивному тепловому потоку значительно увеличивается. Меламин, расходуя тепло на собственный экзотермический процесс превращения, замедляет экзотермическую реакцию пиролиза интеркалированного графита, вплоть до прекращения пиролиза.For example, a mixture of intercalated graphite and melamine leads to thermal foaming, while the physical properties of the foam change only slightly, and the ability to withstand intense heat flux increases significantly. Melamine, spending heat on its own exothermic conversion process, slows down the exothermic pyrolysis reaction of intercalated graphite, up to the end of pyrolysis.
В качестве примера смесевого антипирена может быть приведен графитоалюмосиликатный антипирен, содержащий природный графит (углерод) и алюмосиликат при следующем соотношении компонентов, в мас. %: природный графит (углерод) - 10-20, алюмосиликат - 80-90.As an example of a mixed flame retardant, graphite aluminosilicate flame retardant containing natural graphite (carbon) and aluminosilicate in the following ratio of components, in wt. %: natural graphite (carbon) - 10-20, aluminosilicate - 80-90.
Для получения графитоалюмосиликатного антипирена алюмосиликат выбирают из группы: каолин, глауконит, галлуазит или их смеси, а природный графит выбирается из группы: коллоидный графит, шунгит или их смеси.To obtain a graphite-aluminosilicate flame retardant, aluminosilicate is selected from the group: kaolin, glauconite, halloysite or mixtures thereof, and natural graphite is selected from the group: colloidal graphite, shungite or mixtures thereof.
Наполнитель дополнительно может содержать пигменты, в качестве которых могут быть полезны алюминиевая пудра, окись титана, красные железооксидные, красные кадмиевые, хромовые или кобальтовые соединения, цинковая пыль, цинковый крон, титанат кобальта или их смеси.The filler may additionally contain pigments, which can be useful aluminum powder, titanium oxide, red iron oxide, red cadmium, chromium or cobalt compounds, zinc dust, zinc crown, cobalt titanate or mixtures thereof.
Также в наполнитель может быть дополнительно введен модификатор, в качестве которого могут быть полезны алкидные, эпоксидные, акриловые, полиэфирные, фенолоформальдегидные смолы, эфиры целлюлозы, эфиры акриловой кислоты или их смеси.Also, a modifier can be added to the filler, as alkyd, epoxy, acrylic, polyester, phenol-formaldehyde resins, cellulose ethers, acrylic acid esters or mixtures thereof can be useful.
Применение модификаторов позволяет повысить термостойкость используемых материалов и упростить производство. Так введение модификатора в наполнитель на основе кремнийорганических полимеров, содержащих ароматические радикалы, обеспечивает более высокую термостойкость материала. Добавки этилцеллюлозы или акриловой смолы позволяют получать наполнитель, отверждающийся уже при комнатной температуре.The use of modifiers improves the heat resistance of the materials used and simplifies production. So the introduction of a modifier in the filler based on organosilicon polymers containing aromatic radicals provides a higher heat resistance of the material. Additives of ethyl cellulose or acrylic resin allow to obtain a filler that cures even at room temperature.
Введение диспергирующей добавки, например соли поликарбоновых кислот, полифосфаты, этоксисилаты жирных спиртов или их смеси, позволяет дополнительно улучшить качество наполнителя за счет более тонкого распределения компонентов и однородности состава.The introduction of a dispersant, for example, salts of polycarboxylic acids, polyphosphates, ethoxysilates of fatty alcohols or mixtures thereof, can further improve the quality of the filler due to a finer distribution of components and uniformity of composition.
В наполнитель также могут быть включены микросферы, например стеклянные, алюмосиликатные, углеродные, керамические вакуумные. Введение микросфер в наполнитель увеличивает прочностные характеристики и снижает теплопроводность, т.е. улучшает эксплуатационные свойства материала.Microspheres, for example glass, aluminosilicate, carbon, ceramic vacuum, can also be included in the filler. The introduction of microspheres into the filler increases the strength characteristics and reduces thermal conductivity, i.e. improves the operational properties of the material.
Огнестойкий композиционный материал с наполнителем на основе жидкого стекла со временем может покрываться пятнами и трещинами, что ухудшает декоративные и эксплуатационные характеристики материала. Причиной этому является химическое взаимодействие с содержащимися в воздухе влагой, углекислым газом и другими агрессивными газами. С целью устранения подобных явлений предполагается нанесение покрытий.Fire-resistant composite material with a filler based on liquid glass can become stained and cracked over time, which degrades the decorative and performance characteristics of the material. The reason for this is the chemical interaction with the moisture in the air, carbon dioxide and other aggressive gases. In order to eliminate such phenomena, coating is supposed to be applied.
На поверхность огнестойкого композиционного материала может быть нанесено покрытие в виде полимерной или металлической пленки, металлополимерной декоративно-защитной пленки или стеклоткани.The surface of the flame-retardant composite material can be coated in the form of a polymer or metal film, a metal-polymer decorative protective film, or fiberglass.
Огнестойкий материал, полученный в соответствии с любым из раскрытых вариантов выполнения, обеспечивает достижение указанного результата в равной мере.Fire-resistant material obtained in accordance with any of the disclosed embodiments provides the achievement of the specified result in equal measure.
Задачей, решаемой в рамках предлагаемого способа, является создание технологически простой и реализуемой в течение короткого времени последовательности операций, которые не требуют использования сложного оборудования, необходимых для получения композиционного материала, обладающего повышенной огнестойкостью и широкой базой используемых компонентов, что позволяет существенно расширить область применения.The problem to be solved within the framework of the proposed method is the creation of a technologically simple sequence of operations that can be implemented within a short time, which does not require the use of sophisticated equipment necessary to obtain a composite material with increased fire resistance and a wide base of components used, which can significantly expand the scope.
Решение данной задачи достигается в способе получения огнестойкого композиционного материала, включающем операцию введения наполнителя в основу, в качестве которой используют минеральный волокнистый материал, в котором выполняют перфорацию, обеспечивая площадь перфорированной поверхности в горизонтальном сечении до 75 процентов.The solution to this problem is achieved in a method for producing a fire-resistant composite material, including the operation of introducing a filler into the base, which is used as a mineral fiber material in which perforation is performed, providing a perforated surface area in horizontal section of up to 75 percent.
Затем приготовленный жидкий наполнитель, содержащий, как минимум, один каучук или полимер, обладающий огнестойкостью в диапазоне температур от 200 до 700°С, или жидкое стекло, а также отвердитель и стабилизатор, наносят на перфорированную поверхность, заполняя свободные объемы и объемы перфораций, при комнатной температуре, до получения плотности композиционного материала 0,25-1,0 г/см, после чего выдерживают в течение 15-28 часов до полного отверждения композиционного материала.Then the prepared liquid filler containing at least one rubber or polymer having fire resistance in the temperature range from 200 to 700 ° C, or liquid glass, as well as a hardener and stabilizer, are applied to the perforated surface, filling the free volumes and volumes of perforations, when room temperature, to obtain a density of the composite material of 0.25-1.0 g / cm, and then incubated for 15-28 hours until the composite material is completely cured.
В качестве стабилизатора используют коллоидный диоксид кремния, замещенные фенолы, вторичные ароматические амины или их смеси.As stabilizer, colloidal silicon dioxide, substituted phenols, secondary aromatic amines or mixtures thereof are used.
Дополнительно в состав наполнителя могут быть введены антипирены и пигменты, приведенные ранее.Additionally, flame retardants and pigments described above can be incorporated into the filler composition.
Для получения материала может быть использован наполнитель следующего состава (в мас. %):To obtain the material, a filler of the following composition can be used (in wt.%):
В качестве синтетического каучука используют, как минимум, один синтетический каучук термостойкий низкомолекулярный, синтетический низкомолекулярный кремнийорганический каучук со стирольными концевыми группами, силоксановый каучук или их смеси.As synthetic rubber, at least one synthetic rubber is heat-resistant low molecular weight, synthetic low molecular weight silicone rubber with styrene end groups, siloxane rubber, or mixtures thereof.
Для отверждения композиции используют отвердитель, выбранный из группы: метилтриэтоксисилан, тетраметилдисилоксан, тетраацетоксисилан, метилтриацетоксисилан, амин, полиамин, диэтиламин, аминосилан, гексаметилендиамин, полиэтиленполиамин, аминопропилтриэтоксисилан, аминоизопропилтриэтоксисилан, аминоорганотриэтоксисилан, тетраэтоксисилан, диэтилдикаприлат олова, диэтилакрилат олова, дибутилакрилат олова или их смеси.For curing the composition using a curing agent selected from the group: methyl triethoxysilane, tetramethyldisiloxane, tetraatsetoksisilan, methyltriacetoxysilane, amine, polyamine, diethylamine, aminosilane, hexamethylene diamine, polyethylene polyamine, aminopropyltriethoxysilane, aminoizopropiltrietoksisilan, aminoorganotrietoksisilan, tetraethoxysilane, tin diethyldicaprylate, tin dietilakrilat, tin dibutilakrilat or mixtures thereof.
Для облегчения нанесения наполнителя на основу может быть использован растворитель, такой как ароматические углеводороды и их смеси с простыми и сложными эфирами, кетонами или спиртами в количестве до 30 мас. %. При этом ароматическими углеводородами могут быть бензол, метилбензол, винилбензол. Простые и сложные эфиры выбраны из группы: диэтиловый эфир, этилацетат, метилформиат, диэтилсульфат. Кетоны выбраны из группы: пропанон, бутанон, бензофенон. Спирты выбраны из группы: метанол, этанол, пропанол.To facilitate the application of the filler on the base, a solvent, such as aromatic hydrocarbons and mixtures thereof with ethers and esters, ketones or alcohols in an amount of up to 30 wt. % The aromatic hydrocarbons may be benzene, methylbenzene, vinylbenzene. Ethers and esters are selected from the group: diethyl ether, ethyl acetate, methyl formate, diethyl sulfate. Ketones are selected from the group: propanone, butanone, benzophenone. Alcohols are selected from the group: methanol, ethanol, propanol.
Для получения материала может быть использован наполнитель также следующего состава (в мас. %):To obtain the material, a filler of the following composition can also be used (in wt.%):
В качестве кремнийорганического полимера используют, как минимум, один полиорганосилоксан, выбранный из группы: полиметилфенилсилоксан, полидиметилфенилсилоксан, полиметилсилоксан, полидиметилсилоксан, полифенилсилоксан, полиэтилфенилсилоксан, полидиэтилфенилсилоксан, полиметилхлорфенилсилоксан, полифторфенилсилоксан, полифеноксифенилсилоксан или полиэлементоорганосилоксан, выбранный из группы: полиалюмофенилсилоксан, полититанофенилсилоксан, полиборорганосилоксан, полиалюмоорганосилоксан, полититаноорганосилоксан, или их смеси.As a silicone polymer is used, at least one polyorganosiloxane selected from the group: polymethylphenylsiloxane, polydimethyl phenyl siloxane, polymethylsiloxane, polydimethylsiloxane polyphenylsiloxanes, polietilfenilsiloksan, polidietilfenilsiloksan, polimetilhlorfenilsiloksan, poliftorfenilsiloksan, polifenoksifenilsiloksan or polielementoorganosiloksan selected from the group: polialyumofenilsiloksan, polititanofenilsiloksan, polibororganosiloksan, polialyumoorganosiloksan, political organosiloxane, or mixture.
Для отверждения данного наполнителя используют отвердитель, выбранный из группы: алкоксисиланы, растворы оловоорганических соединений в эфирах ортокремниевой кислоты, аминоорганотриэтоксисилан с тетрабутоксититаном, аминоорганоалкоксисиланы или их смеси.To cure this filler, a hardener selected from the group is used: alkoxysilanes, solutions of organotin compounds in esters of orthosilicic acid, aminoorganotriethoxysilane with tetrabutoxytitanium, aminoorganoalkoxysilanes, or mixtures thereof.
В наполнитель может быть введен модификатор в количестве до 60 мас. %, выбранный из группы: алкидные, эпоксидные, акриловые, полиэфирные, фенолоформальдегидные смолы, эфиры целлюлозы, эфиры акриловой кислоты или их смеси. Применение модифицированных кремнийорганических полимеров обеспечивает возможность получения термостойкого слоя, методом обычной заливки, например, глубиной до 10-20 мм.Up to 60 wt.% Modifier can be added to the filler. % selected from the group: alkyd, epoxy, acrylic, polyester, phenol-formaldehyde resins, cellulose ethers, acrylic acid esters or mixtures thereof. The use of modified organosilicon polymers provides the ability to obtain a heat-resistant layer by conventional casting, for example, with a depth of 10-20 mm.
Для облегчения нанесения наполнителя на основу может быть использован растворитель, такой как ароматические углеводороды и их смеси с простыми и сложными эфирами, кетонами или спиртами в количестве 5-30 мас. %. При этом ароматические углеводороды выбраны из группы: бензол, метилбензол, винилбензол. Простые и сложные эфиры выбраны из группы: диэтиловый эфир, этилацетат, метилформиат, диэтилсульфат. Кетоны выбраны из группы: пропанон, бутанон, бензофенон. Спирты выбраны из группы: метанол, этанол, пропанол.To facilitate the application of the filler on the base, a solvent, such as aromatic hydrocarbons and mixtures thereof with ethers and esters, ketones or alcohols in an amount of 5-30 wt. % Moreover, aromatic hydrocarbons are selected from the group: benzene, methylbenzene, vinylbenzene. Ethers and esters are selected from the group: diethyl ether, ethyl acetate, methyl formate, diethyl sulfate. Ketones are selected from the group: propanone, butanone, benzophenone. Alcohols are selected from the group: methanol, ethanol, propanol.
Для получения материала может быть использован наполнитель также следующего состава (в мас. %):To obtain the material, a filler of the following composition can also be used (in wt.%):
В качестве жидкого стекла используют водный раствор силиката натрия, водный раствор силиката калия или их смеси.As liquid glass, an aqueous solution of sodium silicate, an aqueous solution of potassium silicate or mixtures thereof are used.
Для отверждения данного наполнителя используют отвердитель, выбранный из группы: кремнефтористый натрий, хлорид бария, кремнефтористая кислота, щавелевая кислота, ортофосфорная кислота, уксусная кислота, хлористый кальций, алюминат натрия, диацетат этиленгликоля, моноацетат этиленгликоля или их смеси. В качестве сложноэфирного отвердителя используют ацетаты этиленгликоля, а именно смесь диацетата с моноацетатом этиленгликоля и уксусной кислоты.To cure this filler, a hardener is used, selected from the group: sodium silicofluoride, barium chloride, silicofluoric acid, oxalic acid, phosphoric acid, acetic acid, calcium chloride, sodium aluminate, ethylene glycol diacetate, ethylene glycol monoacetate or mixtures thereof. Ethylene glycol acetates are used as the ester hardener, namely a mixture of diacetate with ethylene glycol monoacetate and acetic acid.
Для облегчения нанесения наполнителя на основу может быть использован растворитель в количестве до 30 мас. %, в качестве которого используют воду.To facilitate the application of filler on the base, a solvent in an amount of up to 30 wt. %, which is used as water.
При получении композиционного материала согласно способу в наполнитель также могут быть введены добавки, улучшающие свойства и характеристики материала, например диспергирующие добавки или микросферы. Диспергирующие добавки вводят в количестве до 2 мас. %. В качестве диспергаторов могут быть использованы соли поликарбоновых кислот, полифосфаты, этоксисилаты жирных спиртов или их смеси.Upon receipt of the composite material according to the method, additives that improve the properties and characteristics of the material, for example dispersants or microspheres, can also be introduced into the filler. Dispersing additives are administered in an amount up to 2 wt. % As dispersants, salts of polycarboxylic acids, polyphosphates, fatty alcohol ethoxysilates or mixtures thereof can be used.
Микросферы вводят в количестве до 25 мас. %. В качестве микросфер используют стеклянные, алюмосиликатные, углеродные, керамические вакуумные. При этом стеклянные микросферы представляют собой полые стеклянные шарики с диаметром, равным 15-260 мкм, и толщиной стенки приблизительно 2 мкм. Алюмосиликатные микросферы (АСМ) представляют собой стеклокристаллические алюмосиликатные шарики, которые образуются при высокотемпературном сжигании угля.Microspheres are introduced in an amount of up to 25 wt. % As microspheres use glass, aluminosilicate, carbon, ceramic vacuum. In this case, the glass microspheres are hollow glass balls with a diameter of 15-260 μm and a wall thickness of approximately 2 μm. Aluminosilicate microspheres (AFM) are glass-crystalline aluminosilicate balls that are formed during the high-temperature combustion of coal.
Возможно применение керамических вакуумных микросфер (CVM). Микросферы углеродные имеют диаметр порядка 3-10 мкм.Ceramic Vacuum Microspheres (CVM) are available. Carbon microspheres have a diameter of about 3-10 microns.
Использование в составе наполнителя керамических микросфер позволяет обеспечить износостойкость материала. Стеклянные полые и керамические вакуумные микросферы снижают плотность наполнителя, улучшают совместимость с различными его ингредиентами, снижают усадку и вязкость композиций в сравнении с геометрически неоформленными частицами других добавок наполнителя. Кроме этого использование керамических и углеродных микросфер повышает ударную прочность (ударную вязкость) материала.The use of ceramic microspheres in the filler makes it possible to ensure the wear resistance of the material. Glass hollow and ceramic vacuum microspheres reduce the density of the filler, improve compatibility with its various ingredients, reduce shrinkage and viscosity of the compositions in comparison with geometrically unformed particles of other filler additives. In addition, the use of ceramic and carbon microspheres increases the impact strength (impact strength) of the material.
На поверхность огнестойкого композиционного материала может быть нанесено покрытие, такое как полимерная пленка, металлическая пленка, металлополимерная декоративно-защитная пленка, стеклоткань.A coating such as a polymer film, a metal film, a metal-polymer decorative protective film, and fiberglass may be applied to the surface of the flame-retardant composite material.
Последовательность операций по получению огнестойкого композиционного материала показана на фиг. 1. Для получения материала заявленного состава и структуры в качестве основы выбирается минеральный волокнистый материал, например, в форме листа. Перфорация производится заранее различными способами, например, указанными в патенте-прототипе. Площадь перфорированной поверхности в горизонтальном сечении заготовки находится в пределах до 75 процентов.The sequence of operations for producing a flame retardant composite material is shown in FIG. 1. To obtain a material of the claimed composition and structure, a mineral fibrous material, for example, in the form of a sheet, is selected as the basis. Perforation is carried out in advance in various ways, for example, indicated in the patent prototype. The perforated surface area in the horizontal section of the workpiece is in the range up to 75 percent.
Одновременно или заранее готовят жидкий наполнитель, содержащий, как минимум, один синтетический каучук или кремнийорганический полимер, обладающий огнестойкостью в диапазоне температур от 200 до 700°С, или жидкое стекло, отвердитель и стабилизатор, наносят на перфорированную поверхность, заполняя свободные объемы и объемы перфораций при комнатной температуре, до получения плотности композиционного материала 0,25-1,0 г/см3.At the same time or in advance, a liquid filler is prepared containing at least one synthetic rubber or organosilicon polymer having fire resistance in the temperature range from 200 to 700 ° C, or liquid glass, hardener and stabilizer are applied to the perforated surface, filling the free volumes and volumes of perforations at room temperature, until a density of composite material of 0.25-1.0 g / cm 3 is obtained.
Нанесение наполнителя на основу может осуществляться любым приемлемым способом, например распылением на поверхность, окунанием материала в наполнитель и т.п.The application of the filler on the base can be carried out in any suitable way, for example by spraying onto the surface, dipping the material into the filler, and the like.
Обработанный материал выдерживают в течение 15-28 часов до полного отверждения наполнителя. После отверждения получают готовый лист огнестойкого композиционного материала.The processed material is maintained for 15-28 hours until the filler is completely cured. After curing, a finished sheet of flame-retardant composite material is obtained.
В качестве примеров реализации изобретения могут быть приведены следующие огнестойкие композиционные материалы:As examples of the invention, the following flame retardant composite materials may be given:
BMCK-01-СНСт - огнестойкий композиционный материал на основе минеральных волокон плотностью 0,1 г/см3, перфорированный на глубину 5 мм, с заполнением свободных объемов и объемов перфорации наполнителем в виде смеси: кремнийорганический каучук СКТН (20 мас. %), кремнийорганический каучук марки Стиросил (25 мас. %), смесевой отвердитель (диэтиламин и полиэтиленполиамин) (10 мас. %), стабилизатор Неозон Д (6 мас. %), пигмент (алюминиевая пыль) (6 мас. %), антипирен (пентаэритрит) (33 мас. %);BMCK-01-СНст - a fire-resistant composite material based on mineral fibers with a density of 0.1 g / cm 3 , perforated to a depth of 5 mm, with filling of the free volumes and volumes of perforation with a filler in the form of a mixture: silicone rubber SKTN (20 wt.%), silicone rubber of the Styrosil brand (25 wt.%), mixed hardener (diethylamine and polyethylene polyamine) (10 wt.%), stabilizer Neozone D (6 wt.%), pigment (aluminum dust) (6 wt.%), flame retardant (pentaerythritol ) (33 wt.%);
ВМСК-015-НФСт - огнестойкий композиционный материал на основе минеральных волокон плотностью 0,15 г/см3, перфорированный на глубину 5 мм, с заполнением свободных объемов и объемов перфорации наполнителем в виде смеси хлоропреновых, кремнийорганических и фтористых каучуков: Стиросил (18 мас. %), СКФ-26 (34 мас. %), СКФ-32 (34 мас. %), смесевой отвердитель (гексаметилендиамин и полиэтиленполиамин) (10 мас. %), стабилизатор Неозон Д (2 мас. %), диспергирующие добавки (полифосфаты и соли поликарбоновых кислот (2 мас. %);VMSK-015-NFSt - a fire-resistant composite material based on mineral fibers with a density of 0.15 g / cm 3 , perforated to a depth of 5 mm, with filling of free volumes and perforation volumes with a filler in the form of a mixture of chloroprene, organosilicon and fluorine rubbers: Styrosil (18 wt. %.), SKF-26 (34 wt.%), SKF-32 (34 wt.%), Mixed hardener (hexamethylenediamine and polyethylene polyamine) (10 wt.%), Stabilizer Neozone D (2 wt.%), Dispersing additives (polyphosphates and salts of polycarboxylic acids (2 wt.%);
ВМСК-02-НХН - огнестойкий композиционный материал на основе минеральных волокон плотностью 0,2 г/см3, перфорированный на глубину 5 мм, с заполнением свободных объемов и объемов перфорации наполнителем в виде смеси: хлоропреновый каучук наирит (25 мас. %), хлоропреновый каучук неопрен (20 мас. %), отвердитель (диэтиламин) (5 мас. %), стабилизатор Неозон Д (2 мас. %), пигмент (цинковая пыль, алюминиевая пыль) (2 мас. %), диспергирующие добавки (полифосфаты) (2 мас. %), микросферы (углеродные) (15 мас. %), антипирен (графитоалюмосиликат) (29 мас. %);VMSK-02-NHN - a fire-resistant composite material based on mineral fibers with a density of 0.2 g / cm 3 , perforated to a depth of 5 mm, with filling of the free volumes and volumes of perforation with a filler in the form of a mixture: chloroprene rubber nairite (25 wt.%), neoprene chloroprene rubber (20 wt.%), hardener (diethylamine) (5 wt.%), stabilizer Neozone D (2 wt.%), pigment (zinc dust, aluminum dust) (2 wt.%), dispersing additives (polyphosphates ) (2 wt.%), Microspheres (carbon) (15 wt.%), Flame retardant (graphite aluminum silicate) (29 wt.%);
ВМКП-015-ФА - огнестойкий композиционный материал на основе минеральных волокон плотностью 0,15 г/см3, перфорированный на глубину 5 мм, с заполнением свободных объемов и объемов перфорации наполнителем в виде смеси: полиметилфенилсилоксановая смола (25 мас. %), отвердитель (аминоорганоалкоксисилан) (10 мас. %), стабилизатор Неозон Д (6 мас. %), модификатор (эфир акриловой кислоты) (15 мас. %), антипирен (интеркалированный графит и меламин) (44 мас. %);VMKP-015-FA - fire-resistant composite material based on mineral fibers with a density of 0.15 g / cm 3 , perforated to a depth of 5 mm, with filling of free volumes and volumes of perforation with a filler in the form of a mixture: polymethylphenylsiloxane resin (25 wt.%), Hardener (aminoorganoalkoxysilane) (10 wt.%), stabilizer Neozone D (6 wt.%), modifier (ester of acrylic acid) (15 wt.%), flame retardant (intercalated graphite and melamine) (44 wt.%);
ВМКП-02-ФАФБ - огнестойкий композиционный материал на основе минеральных волокон плотностью 0,2 г/см3, перфорированный на глубину 5 мм, с заполнением свободных объемов и объемов перфорации наполнителем в виде смеси: полиметилфенилсилоксановая смола (20 мас. %), полиалюмофенилсилоксановая смола (15 мас. %), отвердитель АГМ9 (аминопропилтриэтоксисилан, аминоизопропилтриэтоксисилан, тетраэтоксисилан) (6 мас. %), стабилизатор Неозон Д (2 мас. %), модификатор (полибутилакрилатная смола) (10 мас. %), растворитель (винилбензол с метанолом) (5 мас. %), антипирен (мочевиномеламиноформальдегидная смола и меламин) (10 мас. %), дисперигирующая добавка (полифосфаты и этоксисилаты жирных спиртов) (2 мас. %), микросферы (алюмосиликатные) (20 мас. %); пигменты (алюминиевая пыль - 6 мас. %, цинковая пыль - 4 мас. %);VMKP-02-FAFB is a fire-resistant composite material based on mineral fibers with a density of 0.2 g / cm 3 , perforated to a depth of 5 mm, with filling free volumes and perforation volumes with a filler in the form of a mixture: polymethylphenylsiloxane resin (20 wt.%), Polyaluminophenylsiloxane resin (15 wt.%), hardener AGM9 (aminopropyltriethoxysilane, aminoisopropyltriethoxysilane, tetraethoxysilane) (6 wt.%), stabilizer Neozone D (2 wt.%), modifier (polybutyl acrylate resin) (10 wt.%), solvent (vinylbenzene methanol) (5 wt.%), flame retardant (m chevinomelaminoformaldegidnaya and melamine resin) (10 wt%), disperigiruyuschaya additive (polyphosphates and fatty alcohols etoksisilaty) (2 wt%), microspheres (Silica) (20 wt%)...; pigments (aluminum dust - 6 wt.%, zinc dust - 4 wt.%);
ВМЖС-015-Н - огнестойкий композиционный материал на основе минеральных волокон плотностью 0,15 г/см3, перфорированный на глубину 5 мм, с заполнением свободных объемов и объемов перфорации наполнителем в виде смеси: силикат натрия (20 мас. %), отвердитель (кремнефтористый натрий) (10 мас. %), стабилизатор (коллоидный диоксид кремния) (5 мас. %), антипирен (меламин - 15 мас. %, полифосфат аммония - 10 мас. %, пентаэритрит- 20 мас. %, интеркалированный графит - 20 мас. %) (65 мас. %), на поверхность материала нанесено покрытие в виде алюминиевой фольги толщиной 50 мкм;VMZHS-015-N is a fire-resistant composite material based on mineral fibers with a density of 0.15 g / cm 3 , perforated to a depth of 5 mm, with filling of free volumes and volumes of perforation with a filler in the form of a mixture: sodium silicate (20 wt.%), Hardener (sodium silicofluoride) (10 wt.%), stabilizer (colloidal silicon dioxide) (5 wt.%), flame retardant (melamine - 15 wt.%, ammonium polyphosphate - 10 wt.%, pentaerythritol - 20 wt.%, intercalated graphite - 20 wt.%) (65 wt.%), The surface of the material is coated in the form of aluminum foil with a thickness of 50 μm;
ВМЖС-01-НК - огнестойкий композиционный материал на основе минеральных волокон плотностью 0,1 г/см3, перфорированный на глубину 5 мм, с заполнением свободных объемов и объемов перфорации наполнителем в виде смеси: силикат натрия (30 мас. %), силикат калия (10 мас. %), отвердитель (алюминат натрия) (10 мас. %); стабилизатор (коллоидный диоксид кремния) (5 мас. %), антипирен (оксид магния - 5 мас. %, оксид кальция - 5 мас. %, гидрат окиси алюминия - 5 мас. %, природный графит - 5 мас. %) (20 мас. %), пигмент (титанат кобальта) (5 мас. %), растворитель (вода) (10 мас. %), диспергирующие добавки (соли поликарбоновых кислот) (2 мас. %), микросферы (керамические вакуумные) (8 мас. %), на поверхность материала нанесено покрытие в виде алюминиевой фольги толщиной 50 мкм.VMZHS-01-NK is a fire-resistant composite material based on mineral fibers with a density of 0.1 g / cm 3 , perforated to a depth of 5 mm, with filling of free volumes and volumes of perforation with a filler in the form of a mixture: sodium silicate (30 wt.%), Silicate potassium (10 wt.%), hardener (sodium aluminate) (10 wt.%); stabilizer (colloidal silicon dioxide) (5 wt.%), flame retardant (magnesium oxide - 5 wt.%, calcium oxide - 5 wt.%, alumina hydrate - 5 wt.%, natural graphite - 5 wt.%) (20 wt.%), pigment (cobalt titanate) (5 wt.%), solvent (water) (10 wt.%), dispersants (polycarboxylic acid salts) (2 wt.%), microspheres (ceramic vacuum) (8 wt. .%), the surface of the material is coated in the form of aluminum foil with a thickness of 50 μm.
Таким образом, изобретение представляет собой технологически простой, не требующий применения сложного оборудования метод получения огнестойких композиционных материалов, обладающих высокой огнестойкостью.Thus, the invention is a technologically simple method that does not require the use of sophisticated equipment to obtain fire-resistant composite materials with high fire resistance.
Все конкретные вещества, приведенные ранее, являются предпочтительными, но не ограничивающими возможности заявленного изобретения.All specific substances described above are preferred, but not limiting, the scope of the claimed invention.
Claims (39)
из группы: метилтриэтоксисилан, тетраметилдисилоксан, тетраацетоксисилан, метилтриацетоксисилан, амин, полиамин, диэтиламин, аминосилан, гексаметилендиамин, полиэтиленполиамин, аминопропилтриэтоксисилан, аминоизопропилтриэтоксисилан, аминоорганотриэтоксисилан, тетраэтоксисилан, диэтилдикаприлат олова, диэтилакрилат олова, дибутилакрилат олова или их смеси или
из группы: алкоксисиланы, растворы оловоорганических соединений в эфирах ортокремниевой кислоты, аминоорганотриэтоксисилан с тетрабутоксититаном, аминоорганоалкоксисиланы или их смеси, или
из группы: кремнефтористый натрий, хлорид бария, кремнефтористая кислота, щавелевая кислота, ортофосфорная кислота, уксусная кислота, хлористый кальций, алюминат натрия, диацетат этиленгликоля, моноацетат этиленгликоля или их смеси.12. The material according to p. 1, characterized in that the hardener is selected
from: methyltriethoxysilane, tetramethyldisiloxane, tetraatsetoksisilan, methyltriacetoxysilane, amine, polyamine, diethylamine, aminosilane, hexamethylene diamine, polyethylene polyamine, aminopropyltriethoxysilane, aminoizopropiltrietoksisilan, aminoorganotrietoksisilan, tetraethoxysilane, tin diethyldicaprylate, dietilakrilat tin, tin dibutilakrilat or mixtures thereof or
from the group: alkoxysilanes, solutions of organotin compounds in esters of orthosilicic acid, aminoorganotriethoxysilane with tetrabutoxytitanium, aminoorganoalkoxysilanes or mixtures thereof, or
from the group: sodium silicofluoride, barium chloride, silicofluoric acid, oxalic acid, phosphoric acid, acetic acid, calcium chloride, sodium aluminate, ethylene glycol diacetate, ethylene glycol monoacetate or mixtures thereof.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013132888/05A RU2545284C2 (en) | 2013-07-17 | 2013-07-17 | Fire-resistant composite material and method for production thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013132888/05A RU2545284C2 (en) | 2013-07-17 | 2013-07-17 | Fire-resistant composite material and method for production thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013132888A RU2013132888A (en) | 2015-01-27 |
| RU2545284C2 true RU2545284C2 (en) | 2015-03-27 |
Family
ID=53280913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013132888/05A RU2545284C2 (en) | 2013-07-17 | 2013-07-17 | Fire-resistant composite material and method for production thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2545284C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2721323C1 (en) * | 2018-12-07 | 2020-05-18 | Сергей Константинович Есаулов | Composite material for protection against external factors and method for production thereof |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116218195B (en) * | 2023-03-20 | 2023-07-25 | 固达电线电缆(集团)有限公司 | High-flame-retardance modified polyurethane cable material and preparation method thereof |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2033882C1 (en) * | 1991-06-24 | 1995-04-30 | Борсук Павел Афанасьевич | Method for preparation of cold-curing liquid glass mixture |
| RU2221000C1 (en) * | 2002-12-10 | 2004-01-10 | Закрытое акционерное общество "ЭЛОКС-ПРОМ" | Cold-curing composition |
| RU2003100727A (en) * | 2003-01-08 | 2004-07-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Комбинат "Электрохимприбор" | RAW MATERIAL MIXTURE FOR THE PRODUCTION OF HEAT AND FIRE-PROTECTING MINERAL FIBER PRODUCTS |
| RU2265038C2 (en) * | 2002-01-31 | 2005-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Компания Легион" | Latex sealant |
| UA92404C2 (en) * | 2009-02-13 | 2010-10-25 | Петро Володимирович Захарченко | Raw mixture for the production of gypsum articles with the increased fire resisting characteristics |
| RU102642U1 (en) * | 2010-09-09 | 2011-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Краспан" | FIRE RESISTANT COMPOSITE STEEL PANEL |
| RU2430138C1 (en) * | 2010-02-18 | 2011-09-27 | Сергей Константинович Есаулов | Fire-resistant polymer composite material and production method thereof |
| RU2439114C1 (en) * | 2010-09-07 | 2012-01-10 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро автоматических линий имени Льва Николаевича Кошкина" (ОАО "КБАЛ им. Л.Н. Кошкина") | Anticorrosion protective polymer coating and method of its application onto surface of steel case of small arms cartridges |
| RU2461589C2 (en) * | 2007-04-05 | 2012-09-20 | Тейджин Арамид Б.В. | Foam from polymers |
-
2013
- 2013-07-17 RU RU2013132888/05A patent/RU2545284C2/en active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2033882C1 (en) * | 1991-06-24 | 1995-04-30 | Борсук Павел Афанасьевич | Method for preparation of cold-curing liquid glass mixture |
| RU2265038C2 (en) * | 2002-01-31 | 2005-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Компания Легион" | Latex sealant |
| RU2221000C1 (en) * | 2002-12-10 | 2004-01-10 | Закрытое акционерное общество "ЭЛОКС-ПРОМ" | Cold-curing composition |
| RU2003100727A (en) * | 2003-01-08 | 2004-07-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Комбинат "Электрохимприбор" | RAW MATERIAL MIXTURE FOR THE PRODUCTION OF HEAT AND FIRE-PROTECTING MINERAL FIBER PRODUCTS |
| RU2461589C2 (en) * | 2007-04-05 | 2012-09-20 | Тейджин Арамид Б.В. | Foam from polymers |
| UA92404C2 (en) * | 2009-02-13 | 2010-10-25 | Петро Володимирович Захарченко | Raw mixture for the production of gypsum articles with the increased fire resisting characteristics |
| RU2430138C1 (en) * | 2010-02-18 | 2011-09-27 | Сергей Константинович Есаулов | Fire-resistant polymer composite material and production method thereof |
| RU2439114C1 (en) * | 2010-09-07 | 2012-01-10 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро автоматических линий имени Льва Николаевича Кошкина" (ОАО "КБАЛ им. Л.Н. Кошкина") | Anticorrosion protective polymer coating and method of its application onto surface of steel case of small arms cartridges |
| RU102642U1 (en) * | 2010-09-09 | 2011-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Краспан" | FIRE RESISTANT COMPOSITE STEEL PANEL |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2721323C1 (en) * | 2018-12-07 | 2020-05-18 | Сергей Константинович Есаулов | Composite material for protection against external factors and method for production thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013132888A (en) | 2015-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2573468C2 (en) | Thermostable compositional material and method for obtaining thereof | |
| CN105330818B (en) | A kind of flame retardant polyurethane rigid foam material and preparation method thereof | |
| RU2545287C1 (en) | Heat-resistant foamed polymer composite material, method of producing base therefor and method of producing material | |
| CN105358633B (en) | Intumescent coating composition | |
| CN1876740A (en) | Solvent-free expansion type fire-proof epoxy coating and its preparation method | |
| SA516370362B1 (en) | Intumescent coating composition | |
| CN102702962A (en) | Expansion type fire-retardant coating | |
| CN102174223A (en) | Flame-retardant foamed polyethylene material and preparation method thereof | |
| KR20090116042A (en) | Foaming fireproof paint composition and method for imparting fire resistance to buildings using the same | |
| JPWO2020080148A1 (en) | Semi-incombustible phenol resin composition and quasi-incombustible material obtained from it | |
| CN104744692A (en) | Fireproof and flame-retardant composite material and plate | |
| KR20210085282A (en) | Semi-non-combustible composition for expanded polystyrene coating | |
| US20160168393A1 (en) | Intumescent Coating | |
| CN108603053B (en) | Foamable fire-resistant coating composition | |
| Zhang et al. | Effects of hexaphenoxycyclotriphosphazene and glass fiber on flame‐retardant and mechanical properties of the rigid polyurethane foam | |
| RU2545284C2 (en) | Fire-resistant composite material and method for production thereof | |
| Han et al. | Synergistic effects of zinc oxide in montmorillonite flame‐retardant polystyrene nanocomposites | |
| Wang et al. | Glass-blowing-inspired constructing a novel ceramizable intumescent flame retardant for realizing superior flame retardancy, smoke suppression and water resistance of polyethylene composites | |
| Zhao et al. | Lignin‐derived flame retardant for improving fire safety and mechanical properties of polypropylene | |
| Yu et al. | Lightweight and flame retardant fluorosilicone rubber composited foam prepared by supercritical nitrogen | |
| Zhai et al. | Influences of high‐impact polystyrene loading on the foaming behavior and flame‐retardant properties of polyphenylene oxide composites blown with CO2 | |
| KR101489583B1 (en) | Non-Flammable composite for expanded polystyrene foam and manufacturing method thereof | |
| CN109233402A (en) | A kind of water-fast fire-proof dilatation with microcellular structure | |
| JP6457726B2 (en) | Resin sash fireproof structure | |
| Xu et al. | Effect of blowing agent content on the structure and flame‐retardant properties of rigid polyurethane foam/expanded graphite composites |