Композиционный огнезащитный пропиточный состав для древесины

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ КОМПОЗИЦИОННЫЙ ОГНЕЗАЩИТНЫЙ ПРОПИТОЧНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ ДРЕВЕСИНЫ(71) Заявитель Учреждение Белорусского государственного университета Научно-исследовательский институт физико-химических проблем(72) Авторы Богданова Валентина Владимировна Радкевич Людмила Вячеславовна(73) Патентообладатель Учреждение Белорусского государственного университета Научно-исследовательский институт физико-химических проблем(57) 1. Композиционный огнезащитный пропиточный состав для древесины, представляющий собой водный раствор фосфор- и азотсодержащего антипирена, отличающийся тем, что представляет собой продукт взаимодействия фосфорной и борной кислот, аммофоса,хлорного железа и водного раствора аммиака при массовом соотношении 25,составляющем (12,9-14,3)(4,0-4,2)(0,5-1,4)(0,2-0,4). 2. Состав по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит лаурилсульфат натрия в количестве 0,025 мас. . Изобретение относится к получению композиционного огнезащитного пропиточного состава, обеспечивающего высокую степень огнестойкости древесины и изделий из нее,предназначенную для использования в промышленном и гражданском строительстве, а также для обеспечения пожарной безопасности путей эвакуации, отделанных древесиной. Кроме того, технология получения такого состава отличается экономичностью и экологически безопасна не имеет стоков и выбросов. Вместе с тем композиционный огнезащитный состав обладает низкой коррозионной активностью по отношению к металлическим конструкциям. Огнезащитные составы, используемые для отделки изделий из древесины, разделяются по способу применения это либо истинные растворы кислот и неорганических солей,либо водные суспензии природных глин или минералов. Таким образом, эти антипиреновые композиции, представляют собой пропиточные растворы или покровные составы. Известен огнезащитный пропиточный раствор 1, предназначенный для поверхностной обработки целлюлозосодержащих материалов, включающий продукт взаимодействия мочевины и аммонийных фосфатов, взятых в соотношении 1(1-2,3), и 3-5 масс.воды и 15601 1 2012.04.30 сплавленных при температуре 120 С. Недостатком такого состава является низкая огнестойкость обработанной древесины (18-19 ). Кроме того, обработка древесины проводится в течение двух часов погружением, что исключает обработку уже готовых конструкций. Состав, описанный в патенте 2 и предназначенный для огне- и биозащиты древесины, содержит в мас.дигидрофосфат аммония 11,0-12,0, семиводный сульфат магния 23,0-25,0, буру 5,0-6,0, ПАВ 1,0-1,5 и воду 55,0-60,0. Для вторичной обработки используется 18,0-21,0 водный раствор хлорида кальция. Недостатками такой обработки является двухстадийность процесса и низкая огнестойкость обработанных образцов древесины(17-19 ). Наиболее близким к предлагаемому изобретению в части огнезащиты по технической сущности, области применения и достигаемому результату является огнезащитный состав для поверхностной обработки и пропитки целлюлозосодержащих материалов 3. Состав содержит в качестве фосфор- и азотсодержащего антипирена смесь полифосфатов аммония, включающих катионы меди, цинка и алюминия, с массовым соотношением 25 соответственно 17050111. Обработанные образцы целлюлозосодержащего материала сушат при температуре 120 С. Недостатками такого состава являются невысокая огнезащитная эффективность (15-22 при восьмикратной обработке), дополнительные энергозатраты для высокотемпературной аммонизации газообразным аммиаком раствора фосфорной кислоты и металлофосфатов и, соответственно,использование дорогостоящего герметичного оборудования. Также пропиточный раствор не может быть получен достаточно высокой концентрации, так как полифосфаты имеют невысокую растворимость, следовательно, для огнезащитной обработки целлюлозосодержащего материала - древесины - требуется многократная обработка. Кроме того, необходимость термофиксации огнезащитного состава исключает обработку готовых конструкций и изделий из древесины, а склонность к гидролизу полифосфатов существенно ограничивает сроки хранения пропиточного раствора. Задачей заявляемого технического решения является получение композиционного огнезащитного пропиточного состава для обработки древесины с высокой степенью огнезащитной эффективности, а также экологически безопасного. Поставленная задача достигается тем, что в качестве композиционного огнезащитного пропиточного состава используется водный раствор фосфор- и азотсодержащего антипирена, который представляет собой продукт взаимодействия фосфорной и борной кислот,аммофоса, хлорного железа и водного раствора аммиака при массовым соотношении компонентов 25, составляющем (12,9-14,3)(4,0-4,2)(0,5-1,4)(0,2-0,4). Для улучшения реологических характеристик и увеличения устойчивости дисперсии до 24 часов антипиреновый состав может дополнительно содержать ПАВ - лаурилсульфат натрия 0,025 мас. , а без введения ПАВ дисперсия сохраняется до 6 часов. Композиционный огнезащитный пропиточный состав получают при комнатной температуре взаимодействием хлорного железа и смеси разбавленной фосфорной кислоты и технического продукта (аммофоса), введением борной кислоты и последующей нейтрализацией полученной смеси водным раствором аммиака досистемы 5,0-5,5. Для повышения устойчивости дисперсии в состав вводят ПАВ. Время приготовления составляет не более 30-40 минут. Пример получения композиционного огнезащитного пропиточного состава. Навеску 3,5 г хлорного железа при постоянном перемешивании растворяют в смеси 37,3 мл 30 фосфорной кислоты и 6,01 г аммофоса. После полного растворения компонентов вводят 1,5 г борной кислоты и тщательно перемешивают. Затем проводят нейтрализацию смеси до 5,0-5,5 6,0 водным раствором аммиака. Для улучшения эксплуатационных свойств полученного состава вводят 0,03 г лаурилсульфата натрия. Вес 15601 1 2012.04.30 полученного композиционного огнезащитного пропиточного состава 100 г, содержание сухого остатка 301 . Для обеспечения огнезащиты композиционный пропиточный состав наносится кистью, валиком или пульверизатором на защищаемую поверхность трижды или четырежды с перерывом между обработками не менее трех часов. Расход состава для придания древесине первой группы огнезащитной эффективности составляет 500-550 г/м 2. Испытания обработанной предлагаемыми составами образцов древесины на огнестойкость проводили по условиям ГОСТ 16363-98 Средства огнезащитные для древесины. Методы определения огнезащитных свойств. Результаты испытаний представлены в таблице. Таблица Огнезащитные свойства разработанного состава ОгнезащитОгнезащитОгнезащитОгнезащитОгнезащитная эффективный состав по ный состав по ный состав по ный состав по ность примеру 1 примеру 2 примеру 3 прототипу Потеря массы обработан 5,0 5,0 5,5 15,0-22,0 ной древесины,Группа огнезащитной эф 1 1 1 2 фективности древесины Анализ данных, представленных в таблице, показывает, что использование предлагаемого композиционного огнезащитного пропиточного состава позволяет обеспечитьгруппу огнезащитной эффективности обработанной древесины (5-5,5 ). Получение состава не требует дорогостоящего оборудования и дефицитных компонентов и может производиться из отечественного сырья. Кроме того, технология получения такого состава отличается экономичностью и экологически безопасна не имеет стоков и выбросов. Вместе с тем, композиционный огнезащитный состав обладает низкой коррозионной активностью по отношению к металлическим конструкциям. Источники информации 1.26360 1. Способ получения огнезащитного состава А.с. СССР 517491, МПК 27 3/52, 1976. 2.2200088 2. Способ пропитки древесины и огненебиозащитные составы для его осуществления. Заявитель Кемеровский агрохимический завод ЗАО Вика. 3.2034943 1. Способ огнестойкой отделки целлюлозосодержащих материалов(прототип). Заявитель Центральный НИИ комплексной автоматизации легкой промышленности. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3