PL175344B1 - Środek ogniochronny pęczniejący oraz sposób jego wytwarzania - Google Patents

Abstract

1. Oroded ogniochronny pęczciejącą oparta na bazie żywic aminowo-formaldedydovowy i związązw fosforowych, znamienny tym, że zawiera mocznik w ilości 5 do 125 części wagowych i/lub melaminę w ilości 10 do 105 cz. wag. dwurocayndwuamid w ilości 10 do 250 cz wag. na 325 cz. wag. 30% formaldehydu, kwas fosforowy lubjego pnrdndye zawierające znaczne ilości azotu takiejak: fnsfnraycedynamnynwy, fosforan dwuamoynwy, fosforan mocznika, fosforan w 10 do 285 cz. wag. i/lub kwas borowy w ilości 2 do 80 cz. wag. i/lub siarczan amonowy w ilości 10 do 220 cz. wag., skrobię lub dekstrynę w ilości 5 do 90 cz. wag., korzystnie ery^tijego oligomery w ilości 7 do 62 cz. wag , żywicę melaminowo - formaldehydowąmetnksolnwanąlub Zutnksylnwanąw ilości 10 do 180cz. wag. i/lub żywicę mncznlknwn-formaldehydowąmytnksylnwayą lub butnksylnwayą w ilości 5 do 125 cz. wag , glikol lub glicerynę w ilości 2 do 97 cz wag 2. Sposób wytwarzania środka ngnlncdrnyyygn pęczniejącego polegający na kondensacji żywicy aminown-formaldydydnweJ, znamienny tym, że wprowadza się mnczyik w Π^η 5 do 125 cz. wag/ i/lub melaminę w ilości 10 do 105 cz. wag , dwucyjanodwuamid w ilości 10 do 250 cz. wag. na 325 cz. wag 30% formaldehydu i kondens^ew nZycnnści kwasu fnsfnrnwygn lubjego pnrdndnocd zawierających znaczne ilości azotu takichjak fosforanCydynamnynwo, fosforan dwuamnynwo, fosforan mocznika, fosforan melaniny w ilości 10 do 285 cz. wag. i/lub kwasu bnrnwegn w ilości 2 do 80 cz. wag. i/lub siarczanu amnynwygn w ilości 10 do 220 cz. wag , skrobii lub dekstryny w ilości 5 do 90 cz. wag. oraz korzystnie yrytrytu i jego oligomerów w ilości 7 do 62 cz. wag. przy ciągłym mieszaniu w temperaturze 70 do 90 C przez 0,5 do 1 godziny i otrzymany kondensat schładza się do temperatury 20 do 30 C, a następnie wprowadza się przy ciągłym mieszaniuw temperaturze otoczenia żywicę mylamlynwn-fnrmaldydodnwą mytnksolnwayą lub butnksolnwayą w ilości 10 do 180 cz wag. i/lub żywicę mnrzmknwn-fnrmaldydodnwąmetnksylnwayą lub butoksylowaną w ilości 5 do 125 cz. wag., glikol lub glicerynę w ilości 2 do 97 cz. wag

Description

Przedmiotem wynalazku jest środek ogniochronny, pęczniejący dający transparentną, trwałą w czasie powłokę, tworzącą w podwyższonej temperaturze izolującą cieplnie warstwę piany i sposób wytwarzania tego środka.

Znane są środki ogniochronne, pęczniejące na bazie syntetycznych żywic z dodatkiem substancji parotwórczych, koksujących i odwadniających. Są one jednak najczęściej w postaci farb lub mas kryjących wygląd materiału i nie nadają się na dekoracyjne pokrycia drewna oraz materiałów drewnopochodnych. Niezmiernie trudno jest uzyskać przeźroczystą powłokę, zachowującą naturalną barwę i strukturę zabezpieczonego materiału, trwałąw czasie, spełniającą przy tym ostre wymagania co do zdolności pęczniejących i skuteczności ogniochronnej. W amerykańskim opisie patentowym nr 3440201 podany jest środek pęczniejący i sposób jego wytwarzania, który daje powłoki transparentne. Środek ten uzyskuje się przez reakcję fosforanowego estru poliolu rozpuszczonego w rozpuszczalniku organicznym, z żywicą melaminowo-formaldehydową albo żywicą alkoksy-melaminowo-formaldehydową. Transparentność tego środka uzyskuje się po utworzeniu powłoki w temperaturze 60-107°C przez 5-30 minut. Jest to technologia niemożliwa do zastosowania dla drewna czy materiałów drewnopochodnych w postaci boazerii, sufitów podwieszanych czy elementów konstrukcyjnych z drewna.

175 344

Z niemieckiego opisu patentowego nr 1644780 znany jest środek pęczniejący dający przeźroczyste powłoki. Środek ten zawiera butylowaną żywicę fosforanowo-formaldehydowo-dwucyjanodwuamidową, butylowaną żywicę melaminową, chlorowane i bromowane estry kwasu fosforowego. Chlorowane i bromowane estry kwasu fosforowego występujące w tym środku znacznie ograniczająjego stosowanie ze względu na działanie toksyczne na ludzi. Ponadto, środek ten wykazuje niewielkie zdolności pęczniejące, co obniża jego skuteczność w działaniu ogniochronnym. Z polskiego opisu patentowego nr 164 296 znany jest sposób wytwarzania środka ogniochronnego polegający na kondensacji w temperaturze 70-90°C przy ciągłym mieszaniu formaliny, melaminy, mocznika, produktu reakcji mocznika z glikolem dietylenowym, w obecności trietanolaminy lub mieszaniny etanoloamin. Następnie dodaje się bezwodnik maleinowy lub kwas nieorganiczny, pentaerytryt, skrobię, karboksymetylocelulozę. Mimo stosowania dodatkowej lakierniczej powłoki ochronnej środek ten początkowo transparentny traci po czasie walory estetyczne i transparetność. Powstają mleczne plamy, wysolenia. Ponadto wymaga on stosowania dodatkowych utwardzaczy w postaci stężonych kwasów nieorganicznych, niebezpiecznych w użytkowaniu. Emituje również formaldehyd do otoczenia.

Środek według wynalazku oparty jest na bazie żywic aminowo-formaldehydowych oraz związków fosforowych i zawiera mocznik w ilości 5 do 125 części wagowych i/lub melaminę w ilości 10 do 105 cz. wag., dwucyjanodwuamid w ilości 10 do 250 cz. wag.na 345 cz. wag. 30% formaldehydu, kwas fosforowy lub jego pochodne zawierające znaczne ilości azotu takie jak: fosforan jednoamonowy, fosforan dwuamonowy, fosforan mocznika, fosforan melaminy, w ilości 10 do 285 cz. wag. i/lub kwas borowy w ilości 2 do 80 cz. wag. i/lub siarczan amonowy w ilości 10 do 220 cz. wag., skrobię lub dekstrynę w ilościu 5 do 90 cz. wag ., korzystnie eiyrtryt jjego oligomery w ilości 7 do 62 cz. wag., żywicę melaminowo-formaldehydowąmjtoksylowanąlub butoksylowaną w ilości 10 do 180 cz. wag. i/lub żywicę mocznίkowolfdemaldjhyddwą metoksylowanąlub butoksylowanąw ilości 5 do 125 cz. wag., glikol lub glicerynę w ilości 4 do 97 cz. wag.

Sposób wytwarzania środka według wynalazku polega na kondensacji żywicy aminowo-fdrmaldehzdowjj gdzie jako aminę stosuje się mocznik w ilości 5 do 125 części wagowych i/lub melaminę w ilości 10 do 105 cz. wag., dwucyjanodwuamid w ilości 10 do 250 cz. wag., na 345 cz. wag., 30% formaldehydu, w obecności kwasu fosforowego lub jego pochodnych zawierających znaczne ilości azotu takich jak: fosforan jedπoamdnowy, fosforan dwuamonowy, fosforan mocznika, fosforan melaminy w ilości 10 do 285 cz. wag., i/lub kwasu borowego w ilości 2 do 80 cz. wag., i/lub siarczanu amonowego w ilości 10 do 220 cz. wag., oraz skrobii lub dekstryny w ilości 5 do 90 cz. wag., oraz korzystnie erytrytu i jego oligomerów w ilości 7 do 62 cz. wag przy ciągłym mieszaniu w temperaturze 70 do 90°C przez 0,5 do 1 godziny i schłodzeniu kondensatu do temperatury 20 do 30°C. Następnie wprowadza się również przy ciągłym mieszaniu w temperaturze otoczenia żywicę melaminowo-formaldehydową metoksylowaną lub butoksylowaną w ilości 10 do 180 cz. wag., i/lub żywicę mdcznikowdlfdrmaldehydową metdksyldwaną lub butoksylowaną w ilości 5 do 125 cz. wag., glikol lub glicerynę w ilości 4 do 97 cz. wag.

Nieoczekiwanie okazało się, że żywice mdczmkowd-formaldjhzdowj lub żywice melaminowo-formaldehydowe jtjeyfikowane alkoholem oraz glikole, gliceryna i ich estry spełniają funkcję nie tylko dodatkowej substancji błondtwórczjj i koksującej, ale okazały się również doskonałym plastyfikatorem żywic aminowo-formaldehydowych znanych ze swych skłonności do pękania i kurczliwości. Niespodziewanie okazało się, że skład środka oraz sposób jego wytwarzania według wynalazku daje stabilną w czasie żywicę tworzącą prawidłowo ukształtowane transparentne powłoki, elastyczne, nie zmieniające swej przeźroczystości w czasie, w przeciwieństwie do znanych środków Kompozycja według wynalazku nadaje drewnu, materiałom drewno-pochodnym stopień niezapalności według badań normatywnych, a znane środki pęczniejące dają co najwyżej trudnozapalność tym materiałom. Środek według wynalazku w podwyższonej temperaturze pęcznieje o przyroście grubości warstwy aż do 70lkeotnej, która stanowi skuteczną barierę dla podłoża przed ogniem. Środek może być zatem stosowany tam gdzie wymagany jest obok skuteczności oanidcheonnej wygląd dekoracyjny, estetyczny materiału

175 344 np.: boazerie, sufity podwieszane i inne elementy wyposażenia i wystroju wnętrz. Dzięki jednorodności środka, jego doskonałym własnościom zwilżającym warstwa piany jest równomierna na całej powierzchni i o drobnokomórkowej strukturze, co jest niezmiernie istotne w skuteczności ogniochronnego zabezpieczenia. Okazało się, że nałożony na powłokę środka, według wynalazku lakier na bazie nitrocelulozy nadaje jej wodoodporność bez ujemnego wpływu na skuteczność zabezpieczenia jak i zdolności pęczniejące środka. Większość wyrobów lakierniczych podwyższa palność i lub całkowicie eliminuje pęcznienie środka ogniochronnego.

Nieoczekiwanie okazało się, że taki układ ogniochronny jest nietoksyczny. Powłoka nie emituje do otoczenia formaldehydu co zawsze zachodzi w przypadku żywic aminowo-formaldehydowych. Płyty wiórowe z lepiszczem aminowo-formaldehydowym charakteryzujące się określoną emisją fomaldehydu po zabezpieczeniu środkiem według wynalazku i lakierem na bazie nitrocelulozy nie wykazują emisji formaldehydu.

Przykładl .Do kolby kulistej zaopatrzonej w chłodnicę zwrotną, termometr i mieszadło mechaniczne wprowadzono 345 cz. wag., 30% formaldehydu i przy ciągłym mieszaniu dodano 50 cz. wag. mocznika, 162 cz. wag. dwucyjanodwuamidu, 103 cz. wag. fosforanu jednoamonowego 48 cz. wag. fosforanu dwuamonowego, 23 cz. wag. skrobii oraz 15 cz. wag. pentaerytrytu. Mieszaninę ogrzewano w temperaturze 85°C przez 50 minut po czym schłodzono na łaźni wodnej do temperatury 27°C. Do ochłodzonego kondensatu przy ciągłym mieszaniu wprowadzono kolejno żywicę melaminowo-formaldehydową metoksylowaną w ilości 52 cz. wag. Po 5 minutach mieszania wprowadzono glikol propylenowy w ilości 68 cz. wag. Po dokładnym wymieszaniu przez 40 minut pozostawiono kondensat do stabilizacji.

Przykładll. Jak w przykładzie I przy czym na 345 cz. wag. 30% formaldehydu wprowadzono 90 cz. wag. mocznika, 80 cz. wag. dwucyjanodwuamidu, 48 cz. wag. fosforanu melaminy, 120 cz. wag. fosforanu dwuamonowego, 22 cz. kwasu borowego oraz 48 cz. wag. dekstryny. Całość ogrzewano w temperaturze 90°C przez 30 minut, po czym wprowadzono żywicę melaminowo-formaldehydową metoksylowaną w ilości 45 cz. wag., glikol etylenowy w ilości 25 cz. wag. oraz glicerynę w ilości 28 cz. wag.

Przykład III. Jak w przykładzie I przy czym na 345 cz. wag. 30% formaldehydu wprowadzono 70 cz. wag. mocznika, 114 cz. wag. dwucyjanodwuamidu, 40 cz. wag. siarczanu amonowego, 90 cz. wag. fosforanu jednoamonowego, 30 cz. wag. kwasu borowego oraz 47 cz. wag. skrobii. Ogrzewano w temperaturze 72°C przez 35 minut po czym wprowadzono żywicę mocznikowo-formaldehydową metoksylowaną w ilości 70 cz. wag., glikol dwuetylenowy w ilości 85 cz. wag.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 2,00 zł

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Środek ogniochronny pęczniejący oparty na bazie żywic aminowo-formaldehydowych i związków fosforowych, znamienny tym, że zawiera mocznik w ilości 5 do 125 części wagowych i/lub melaminę w ilości 10 do 105 cz. wag. dwucyjanodwuamid w ilości 10do250cz. wag. na 345 cz. wag. 30% formaldehydu, kwas fosforowy lub jego pochodne zawierające znaczne ilości azotu takie jak: fosforan jednoamonowy, fosforan dwuamonowy, fosforan mocznika, fosforan melaminy w ilości 10 do 285 cz. wag. 1/lub kwas borowy w ilości 2 do 80 cz. wag. i/lub siarczan amonowy w ilości 10 do 220 cz. wag., skrobię lub dekstrynę w ilości 5 do 90 cz. wag., korzystnie erytryt i jego oligomery w ilości 7 do 62 cz. wag., żywicę melaminowo - formaldehydową metoksylowaną lub butoksylowaną w ilości 10 do 180 cz. wag. i/lub żywicę mocznikowo-formaldehydową metoksylowaną lub butoksylowaną w ilości 5 do 125 cz. wag., glikol lub glicerynę w ilości 4 do 97 cz. wag.
2. 2. Sposób wytwarzania środka ogniochronnego pęczniejącego polegający na kondensacji żywicy aminowo-formaldehydowej, znamienny tym, że wprowadza się mocznik w ilości 5 do 125 cz. wag/ i/lub melaminę w ilości 10 do 105 cz. wag., dwucyjanodwuamid w ilości 10 do 250 cz. wag. na 345 cz. wag 30% formaldehydu i kondensuje w obecności kwasu fosforowego lub jego pochodnych zawierających znaczne ilości azotu takich jak: fosforan jednoamonowy, fosforan dwuamonowy, fosforan mocznika, fosforan melaminy w ilości 10 do 285 cz. wag. i/lub kwasu borowego w ilości 2 do 80 cz. wag. i/lub siarczanu amonowego w ilości 10 do 220 cz. wag., skrobii lub dekstryny w ilości 5 do 90 cz. wag. oraz korzystnie erytrytu i jego oligomerów w ilości 7 do 62 cz. wag. przy ciągłym mieszaniu w temperaturze 70° do 90°C przez 0,5 do 1 godziny i otrzymany kondensat schładza się do temperatury 20 do 30°C, a następnie wprowadza się przy ciągłym mieszaniu w temperaturze otoczenia żywicę melaminowo-formaldehydową metoksylowaną lub butoksylowaną w ilości 10 do 180 cz. wag. i/lub żywicę mocznikowo-formaldehydową metoksylowaną lub butoksylowaną w ilości 5 do 125 cz. wag., glikol lub glicerynę w ilości 4 do 97 cz. wag.