CS243327B1

CS243327B1 - Method of production of a fire protection coating systemThe method of production of a fire protection coating system

Info

Publication number: CS243327B1
Application number: CS85847A
Authority: CS
Inventors: Eduard Vasatko
Original assignee: Eduard Vasatko
Priority date: 1985-02-07
Filing date: 1985-02-07
Publication date: 1986-06-12
Also published as: CS84785A1

Abstract

Způsob řeší problematiku přípravy protipožárního nátěrového systému, počínaje jeho výrobou až po aplikaci. Nátěrový systém se připravuje na bázi směsi aditivního retardéru o složení 5 až 50 hmot. dílů fosfátů, 2 až 30 hmot. dílů čtyř až šestimocných polyalkoholů a 2 až 30 hmot. dílů. nadouvatel na bázi melaminu, hexametylentetraminu, močoviny, thlamu nebo kyan-nebo dikyandiamidu homogenizací v alkalickém prostředí za přídavku 0,1 až 10 hmot. dílů alkalického polyaminů a/nebo amoniaku, NaOH nebo KOH tak, že se na 100 hmot. dílů PVAc nebo akrylátové disperze, popřípadě na 100 hmot. dílů 10 až 30% roztoku chloroprenového kaučuku přidává 40 až 180 hmot. dílů výše uvedené směsi retardéru, 1 až 50 hmot. dílů skleněných nebo minerálních vláken a až 80 hmot. dílů škrobu, dextrinu, karboxymetylcelulózy a/nebo křemenného úletu nebo elektrárenského popílku.The method solves the problem of preparing a fire-resistant coating system, starting from its production to application. The coating system is prepared on the basis of a mixture of an additive retarder with a composition of 5 to 50 parts by weight of phosphates, 2 to 30 parts by weight of four to six-valent polyalcohols and 2 to 30 parts by weight of a blowing agent based on melamine, hexamethylenetetramine, urea, thlam or cyano- or dicyandiamide by homogenization in an alkaline medium with the addition of 0.1 to 10 parts by weight of alkaline polyamines and/or ammonia, NaOH or KOH so that 40 to 180 parts by weight of the above-mentioned retarder mixture, 1 to 50 parts by weight of glass or mineral fibers and up to 80 parts by weight of parts of starch, dextrin, carboxymethylcellulose and/or silica fume or power plant fly ash.

Description

Předmětem vynálezu je způsob výrok. protipožárního nátěrového systému, určeného k ochraně ocelových a/nebo železobetonových kon-jurukcí,The subject matter of the invention is a method of statement. fire protection coating system designed to protect steel and / or reinforced concrete structures

V současné době se pro protipožární ochranu ocelových konstrukcí užívá celá řada různých způsobů. V prvé řadě je to již tradiční obezdívání a obkládání nosné konstrukce tepelně-izolačním materiálem.A number of different methods are currently used for the fire protection of steel structures. First and foremost, it is already traditional cladding and cladding of the supporting structure with thermal insulation material.

Pro tyto účely se užívá jednak klasické pálené zdivo, vedle toho se vyrábějí různé speciální tvarovky a obkladové desky, buá pouze na bázi sil.ikátů, popřípadě kombinované konstrukce s použitím minerální vlny, expandovaného perlitu a hliníkových fólií.Classic burnt masonry is used for this purpose, besides various special fittings and cladding boards are produced, either based on silicates or combined construction using mineral wool, expanded perlite and aluminum foils.

Dalším užívaným způsobem protipožární ochrany konstrukcí jsou různé typy nástřiků a izolačních omítek. Podstatou těchto materiálů je kompozice složená obvykle z anorganických tepelně-izolujících plniv, vyztužená skleněnými nebo minerálními vlákny poměrně značné délky, jako pojivá se užívá většinou polyvinylaoetátová disperze nebo latex.Another used method of fire protection of structures is various types of spraying and insulating plasters. The essence of these materials is a composition usually composed of inorganic heat-insulating fillers, reinforced with glass or mineral fibers of relatively long length, as the binder used is usually a polyvinyl acetate dispersion or latex.

Do směsi se při aplikaci zanáší vysoké procento vzduchu. Takovými nástřiky jsou v ČSSR například kompozice na bázi PVAc vyráběné pod označením PORFIX, SIBATERM, dříve iA high percentage of air is introduced into the mixture during application. Such coatings in Czechoslovakia are for example PVAc-based compositions manufactured under the names PORFIX, SIBATERM,

METIZOL a řada dalších. V zahraničí se podobné nástřiky vyrábějí pod označením například TERMAX, UNITERM atd. Vzájemně se liší obvykle typem a složením disperze a různými druhy použitých plniv, počínaje expandovaným perlitem a slídou nebo vermikulitera konče.METIZOL and many others. Abroad, similar coatings are produced under the designation TERMAX, UNITERM, etc. They usually differ in the type and composition of the dispersion and in the different types of fillers used, ranging from expanded perlite and mica to vermiculite.

V poslední době se začínají objevovat i některé druhy protipožárních nátěrů. Výhodou těchto kompozic je především skutečnost, že podstatně méně zatěžují konstrukci, kterou chrání, protože tepelně-izolační materiál se vytváří teprve při požáru vlivem zpěňování různých složek, ze kterých nátěr sestává, při vyšší teplotě. To také umožňuje používání podstatně slabších vrstev proti nástřikům, zlepšuje štíhlostní poměr konstrukce, zlepšuje estetický vzhled a řadu dalších parametrů.Recently, some types of fire protection coatings have started to appear. The advantage of these compositions is, in particular, that they significantly reduce the load on the structure they protect, since the heat insulating material is only formed in a fire due to the foaming of the various constituents of the coating at a higher temperature. This also allows the use of substantially thinner coatings, improves the slenderness ratio of the structure, improves the aesthetic appearance and many other parameters.

Nevýhodou dosavadních typů nátěrů je poměrně nízká odolnost proti vlhkosti, rychlé stárnutí, nízká přilnavost na podklad a krátká doba životnosti. Nevýhody ostatních předešlých způsobů jsou také zřejmé. Obezdívání a mokré procesy vůbec vyžadují vysoké procento manuální práce, obezdívka i minerální obklad neúměrně zatěžují konstrukci, nástřiky mají značně neestetický vzhled a nelze je proto užívat v interiéru a v řadě případů ani ve výrobních provozech. Další nevýhodou nástřiků je nízká adheze a soudržnost v silnějších vrstvách a nízká odolnost proti vibracím a dynamickému namáhání.The disadvantages of the existing types of coatings are relatively low moisture resistance, fast aging, low adhesion to the substrate and short lifetime. The disadvantages of the other previous methods are also obvious. The lining and wet processes require a high percentage of manual work at all, the lining and mineral cladding impose a disproportionate burden on the structure, the coatings have a very aesthetic appearance and therefore cannot be used indoors and in many cases even in production plants. Another disadvantage of the coatings is low adhesion and cohesiveness in thicker layers and low resistance to vibration and dynamic stress.

Většinu výše uvedených nevýhod odstraňuje řešení podle vynálezu. Podstata řešení spočívá v tom, že se do 100 hmot. dílů polyvinylacetátové disperze, popřípadě vodné disperze na bázi kyseliny akrylové a/nebo kopolymerů, nebo do 100 hmot. dílů 10% až 30% roztoku chloroprenového kaučuku přidá 0,1 až 10 hmot. dílů alkalického polyaminu a/nebo koncentrovaného amoniaku, hydroxydu draselného KOH nebo hydroxydu sodného NaOH, a po důkladné homogenizaci se do zahuštěného roztoku vmíchá 1 až 50 hmot. dílů skleněných a/nebo minerálních vláken.Most of the above disadvantages are overcome by the solution according to the invention. The essence of the solution is that up to 100 wt. % of the polyvinyl acetate dispersion or the aqueous dispersion based on acrylic acid and / or copolymers, or up to 100 wt. 0.1 parts by weight to 10 parts by weight of a 10% to 30% solution of chloroprene rubber are added. parts of an alkali polyamine and / or concentrated ammonia, potassium hydroxide KOH or sodium hydroxide NaOH, and after thorough homogenization, 1 to 50 wt. parts of glass and / or mineral fibers.

Po řádném rozptýlení se postupně vmíchává 40 až 180 hmot. dílů aditivní směsi sestávající z 5 až 50 hmot. dílů fosfátů, 2 až 30 hmot. dílů čtyř až šestimodného polyalkoholu, až 30 hmot. dílů nadouvatel na bázi melaminu, hexametylentetraminu, močoviny, thiaminu, popřípadě kyan nebo dikyandiamidu.After proper dispersion, 40 to 180 wt. parts of the additive composition consisting of 5 to 50 wt. 2 to 30 wt. parts of four to six-mode polyalcohol, up to 30 wt. parts of blowers based on melamine, hexamethylenetetramine, urea, thiamine, optionally cyano or dicyandiamide.

Podle potřeby lze viskozitu směsi zvýšit přídavkem 0 až 80 hmot. dílů škrobu, dextrinu, karboxymetylcelulózy, křemenného úletu a/nebo elektrárenského popílku. Tato směs se nanáší na suchý, čistý a odmaštěný podklad opatřený nátěrem chloroprenového kaučuku, syntetického emailu, případně bez nátěru, štětcem nebo stříkáním, ve vrstvě nejméně 2 a nejvíce 10 mm silné, přičemž jednotlivé vrstvy nátěru lze nanášet postupně až do dosažení celkové tloušťky. Proschlá vrstva se po vysušení překryje nástřikem nebo nátěrem na bázi disperze PVAc, akrylátu nebo chloroprenu, popřípadě polymerátu.If desired, the viscosity of the mixture can be increased by adding 0 to 80 wt. parts of starch, dextrin, carboxymethylcellulose, silica fume and / or power fly ash. This mixture is applied to a dry, clean and degreased substrate coated with chloroprene rubber, synthetic enamel, optionally without paint, brush or spray, in a layer of at least 2 mm and at most 10 mm thick, and the individual layers can be applied gradually until the total thickness is reached. After drying, the dried layer is covered by spraying or painting on the basis of a dispersion of PVAc, acrylate or chloroprene or polymerate.

Výhodou řešení podle vynálezu je spojení výhod nástřiků i nátěrů dohromady při minimální pracnosti a nákladech. Pomocí alkallzace roztoku lze získat poměrně velmi viskozní, silně tixotropní směs, která z podkladových konstrukcí nestéká, dobře ulpívá na preparovaném povrchu, která ale na druhé straně dovoluje stříkání a nanášení poměrně silných vrstev v jediné operaci.The advantage of the solution according to the invention is to combine the advantages of both spraying and coating together with minimal labor and cost. By means of the alkalization of the solution it is possible to obtain a relatively very viscous, strongly thixotropic mixture which does not run off from the underlying constructions, adheres well to the prepared surface, but on the other hand allows spraying and application of relatively thick layers in a single operation.

Výhodou jedále minimální obsah nefunkčních aditiv, který by jinak bránil tvorbě bohaté izolační pěny a měnil její strukturu. Rozptýlená skleněná vlákna ve směsi umožňují dosáhnout nejenom pevné a soudržné vrstvy nátěru, a tím i zvýšit celkovou požární odolnost, která je přímo závislá na dosažitelné tloušEce vrstvy, ale vlákna působí při požáru jako armující složka, pěna zůstává kompaktní a pevná a dlouhodobě ulpívá na chráněné konstrukci, čímž se prodlužuje výsledná požární odolnost.The advantage of the food is the minimum content of non-functional additives, which would otherwise prevent the formation of rich insulating foam and change its structure. The dispersed glass fibers in the blend allow not only to achieve a solid and cohesive coating layer, thereby increasing the overall fire resistance, which is directly dependent on the achievable layer thickness, but the fibers act as a reinforcing component during fire, the foam remains compact and firm and adheres to construction, thereby extending the resulting fire resistance.

Velmi důležitá je příprava podkladu pro nástřik, právě tak, jako závěrová krycí vrstva. Adheze funkční složky je totiž přímo závislá na typu použité základové barvy, respektive úpravy podkladu, krycí vrstva nemodifikovaného nátěru musí při zvýšené teplotě z funkční vrstvy snadno a rychle odpadnout a nesmí svými kontrakcemi nebo uhelnatěním ovlivňovat tvorbu pěny nebo měnit její strukturu.It is very important to prepare the substrate for spraying, as well as the barrier layer. This is because the adhesion of the functional component is directly dependent on the type of primer used, or the treatment of the substrate, and the uncoated coating must fall off the functional layer quickly and easily at elevated temperature and must not affect foam formation or alter its structure by contractions or carbonation.

Rozhodující význam má i tloušEka funkční vrstvy nátěrového systému, protože ovlivňuje výslednou požární odolnost. Vrstvy pod 2 mm nejsou dostatečně homogenní a jejich ochranná, tepelně-izolační funkce je minimální, vrstvy silnější než 10 mm vypěňují. nerovnoměrně, praskají a postupně odpadávají, patrně vlivem objemových kontrakcí při ztrátě vázané vody ve vrstvě.The thickness of the functional layer of the coating system is also crucial, as it affects the resulting fire resistance. Layers below 2 mm are not sufficiently homogeneous and their protective, thermal insulation function is minimal, foams thicker than 10 mm. Unevenly, they crack and gradually fall off, probably due to volume contractions when the water in the layer is lost.

Systém byl ověřován ve státní zkušebně podle platné čs. normy pro hodnocení požární odolnosti ocelových konstrukcí. Průkaznou zkouškou byla zjištěna při cca 2 mm silném nástřiku požární odolnost 32 minuty, což postačí pro 70 % všech ocelových průmyslových konstrukcí.The system was verified in the state testing laboratory according to valid MS. standards for evaluation of fire resistance of steel structures. The fire resistance of 32 minutes was proven by approximately 2 mm thick spraying, which is sufficient for 70% of all steel industrial structures.

PřikladlHe did

Do 100 hmot. dílů vodné akrylátové disperze na bázi kopolymeru butylakrylát-kyselina akrylová byl na homogenizačním zařízení typu NAUTAMIX vmíchán 1 hmot. díl alkalického polyaminu /dietyléntriaminu/. Do zahuštěného roztoku byl přidán 1 hmot. díl krátkých sekaných skleněných vláken na bázi taveniny Si-Al‘ v délkách od 0,6 do 10 mm.Up to 100 wt. 1 parts by weight of an acrylic-acrylic acid-based acrylic dispersion-based acrylic dispersion was mixed in a NAUTAMIX homogenizer. part of an alkaline polyamine (diethylenetriamine). To the concentrated solution was added 1 wt. a portion of short chopped glass fibers based on Si-Al melt Al in lengths of 0.6 to 10 mm.

PO rozmíchání, cca po dvaceti minutách, byl po dávkách a postupně přidáván aditivní retardér na bázi fosforečnanu amonného, pentolu a urotropinu, dodávaný pod označením DEXAMIN III-H, v celkovém množství 100 hmot. dílů. Homogenizace probíhala dalších 20 minut.After mixing, after about twenty minutes, an additive ammonium phosphate, pentol and urotropin-based additive retardant, marketed under the designation DEXAMIN III-H, was added in portions and sequentially in a total amount of 100 wt. parts. Homogenization was continued for another 20 minutes.

Takto připravený nátěr byl stříkán torkretovací pistolí na očištěnou ocelovou konstrukci bez základního nátěru. Nástřik byl prováděn ve dvou vrstvách po 1,5 mm mokrého nánosu, pokračováno bylo vždy po zaschnutí předcházející vrstvy. Vyschlá funkční vrstva byla přestříknuta polymerátovou barvou, chemicky odolnou, typu S 2803.The paint prepared in this way was sprayed with a spray gun onto a cleaned steel structure without a primer. Spraying was carried out in two layers of 1.5 mm wet coating, continued after each previous layer had dried. The dried functional layer was overcoated with a chemically resistant polymer paint of type S 2803.

Příklad 2Example 2

Do 100 hmot. dílů polyvinylacetátové disperze výrobního označení DISAPOL CS bylo na homogenizačním zařízení NAUTAMIX vmícháno 5 hmot. dílů koncentrovaného amoniaku. Do roztoku bylo přidáno 10 hmot. dílů krátkých skleněných vláken na bázi alkalického skla o délce 0,6 až 0,9 mm.Up to 100 wt. parts of polyvinyl acetate dispersion of the product designation DISAPOL CS were mixed with 5 wt. parts of concentrated ammonia. 10 wt. parts of short glass fibers based on alkaline glass with a length of 0.6 to 0.9 mm.

Po rozptýlení byl po dávkách přidáván retardér DEXAMIN II-H na bázi pentolu, fosforečnanu amonného, urotropinu a škrobu v celkovém množství 80 hmot. dílů. Homogenizace probíhala cca 10 minut.After dispersing, DEXAMIN II-H retarder based on pentol, ammonium phosphate, urotropin and starch was added in portions in a total amount of 80% by weight. parts. Homogenization was carried out for about 10 minutes.

Takto připravený nátěr byl natírán štětcem na ocelovou konstrukci předem řádně odmaštěnou a natřenou základním la exovým PVAc nátěrem. Vrstvy byly pokládány v tloušťkách cca 1 mm mokrého nánosu až do dosažení celkové tloušťky 5 mm. Vyschlá funkční vrstva byla natřena disperzním nátěrem S 2063.The paint prepared in this way was coated with a brush on a steel structure previously properly degreased and painted with a primer and ex-PVAc primer. The layers were laid at a thickness of approx. 1 mm of wet coating until a total thickness of 5 mm was achieved. The dried functional layer was coated with a dispersion paint S 2063.

Příklad 3Example 3

Na 100 hmot. dílů 12,5% roztoku chloroprenového kaučuku v toluenu, dodávaného pod označením Antikoropren C 6690, byly použity 0,2 hmot. dílu alkalického polyaminů. Po homogenizaci v bubnovém míchadle byl do roztoku přodán 1 hmot. díl sekaných vláken na bázi nealkalického skla o délce 1 až 6 mm a 1 hmot. díl sekaných keramických vláken na bázi křemíku, hliníku a 1 hmot. - Si, Al, B - v nespecifikovaných délkách 0,6 až 10 mm. Po homogenizaci a rozraícháftí byl do směsi přidán retardér na bázi melaminu, amoniumpolyfosfátu a dipentaerytritolu v celkovém množství 140 hmot. dílů.Per 100 wt. 0.2 parts by weight of a 12.5% solution of chloroprene rubber in toluene supplied under the designation Anticoroprene C 6690 were used. % of alkali polyamines. After homogenization in a drum stirrer, 1 wt. a part of chopped fibers based on non-alkaline glass having a length of 1 to 6 mm and 1 wt. part of chopped ceramic fibers based on silicon, aluminum and 1 wt. - Si, Al, B - in unspecified lengths of 0.6 to 10 mm. After homogenization and spraying, a retarder based on melamine, ammonium polyphosphate and dipentaerythritol was added to the mixture in a total amount of 140 wt. parts.

Vysoce viskozní směs byla nanášena pistolí POLYCON s tryskou 10 mm na odmaštěný kovový podklad, opatřený základním nátěrem na bázi nemodifikovaného roztoku chloroprenového kaučuku. Směs byla nanášena v tloušťkách po 1,5 mm v intervalech 24 hodin při teplotě cca 20 °C. Po nanesení celkem 10 mm silné suché vrstvy byl povrch jemně obroušen a opatřen krycím nátěrem na bázi chloroprenu.The highly viscous mixture was applied with a 10 mm nozzle POLYCON gun on a degreased metal substrate, primed with an unmodified chloroprene rubber solution. The mixture was applied in thicknesses of 1.5 mm at intervals of 24 hours at a temperature of about 20 ° C. After applying a total of 10 mm thick dry layer, the surface was finely ground and covered with a chloroprene-based coating.

způsobu podle vynálezu může být použito například i pro dotěsňování spár výtahových šachet, bytových jader v instalačních šachtách, protipožárních přepážek a uzávěrů v kabelových kanálech, prostupech a průchodkách atd.The method according to the invention can also be used, for example, for sealing joints of elevator shafts, sanitary units in installation shafts, fire barriers and closures in cable ducts, passages and bushings, etc.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A process for the manufacture of a fire-fighting coating system based on a mixture of 5 to 50 wt. 2 to 30 wt. parts by weight of four to hexavalent polyalcohol, 2 to 30 wt. parts of blowers based on melamine, hexamethylenetetramine, urea, thiamine, optionally cyano * or dicyandiamide, characterized in that up to 100 wt. % of the polyvinyl acetate dispersion or the aqueous dispersion based on acrylic acid and / or copolymers, or up to 100 wt. 0.1 parts by weight to 10 parts by weight of 10-30% chloroprene rubber solution are added. parts of alkali polyamines and / or concentrated ammonia, potassium hydroxide KOH or sodium hydroxide NaOH, and after thorough homogenization, 1 to 50 wt. 40 parts by weight of glass and / or mineral fibers, after further homogenization is then added successively and in portions in an amount of from 40 to 180 wt. % additive mixture consisting of 5 to 50 wt. parts of fésfáty,

2 to 30 wt. parts by weight of four to hexavalent polyalcohol, 2 to 30 wt. parts of blowers based on melamine, hexamethylenetetramine, urea, thiamine or cyano- or dicyandiamide, and are concentrated by adding up to 80 wt. parts of starch, dextrin, carboxymethyloellulose, silica fume and / or power plant fly ash, the individual layers of the homogenized coating being applied successively to a thickness of 2 to 10 mm.

2. A method according to claim 1, characterized in that, after drying, the dried layer is covered by spraying and / or a coating based on a dispersion of polyvinyl acetate, latex, acrylate, chloroprene or polymerate.