PL247000B1 - Composition for manufacturing an intumescent seal for aluminum fire protection systems and an intumescent seal for aluminum fire protection systems made of this composition - Google Patents
Composition for manufacturing an intumescent seal for aluminum fire protection systems and an intumescent seal for aluminum fire protection systems made of this composition Download PDFInfo
- Publication number
- PL247000B1 PL247000B1 PL438244A PL43824421A PL247000B1 PL 247000 B1 PL247000 B1 PL 247000B1 PL 438244 A PL438244 A PL 438244A PL 43824421 A PL43824421 A PL 43824421A PL 247000 B1 PL247000 B1 PL 247000B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- composition
- seal
- powder
- intumescent
- content
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K21/00—Fireproofing materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/10—Materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
- E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
- E06B7/00—Special arrangements or measures in connection with doors or windows
- E06B7/16—Sealing arrangements on wings or parts co-operating with the wings
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
- E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
- E06B7/00—Special arrangements or measures in connection with doors or windows
- E06B7/16—Sealing arrangements on wings or parts co-operating with the wings
- E06B7/22—Sealing arrangements on wings or parts co-operating with the wings by means of elastic edgings, e.g. elastic rubber tubes; by means of resilient edgings, e.g. felt or plush strips, resilient metal strips
- E06B7/23—Plastic, sponge rubber, or like strips or tubes
- E06B7/2314—Plastic, sponge rubber, or like strips or tubes characterised by the material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2200/00—Chemical nature of materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
- C09K2200/02—Inorganic compounds
- C09K2200/0204—Elements
- C09K2200/0208—Carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2200/00—Chemical nature of materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
- C09K2200/02—Inorganic compounds
- C09K2200/0217—Salts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2200/00—Chemical nature of materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
- C09K2200/04—Non-macromolecular organic compounds
- C09K2200/0429—Alcohols, phenols, ethers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2200/00—Chemical nature of materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
- C09K2200/04—Non-macromolecular organic compounds
- C09K2200/0441—Carboxylic acids, salts, anhydrides or esters thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2200/00—Chemical nature of materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
- C09K2200/04—Non-macromolecular organic compounds
- C09K2200/0458—Nitrogen-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2200/00—Chemical nature of materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
- C09K2200/06—Macromolecular organic compounds, e.g. prepolymers
- C09K2200/0615—Macromolecular organic compounds, e.g. prepolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C09K2200/0635—Halogen-containing polymers, e.g. PVC
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Sealing Material Composition (AREA)
- Fireproofing Substances (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest kompozycja dla uszczelki pęczniejącej do systemów aluminiowych przeciwpożarowych zawierająca środek wiążący, środki uniepalniające i dodatki modyfikujące, charakteryzująca się tym, że zawiera od 49 do 51% środka wiążącego w postaci plastyfikowanego polichlorku winylu, od 15 do 17% środka smarnego, najlepiej grafitu ekspandowanego, od 22 do 24% plastyfikatora, najlepiej tereftalanu di-oktylu (DOTP), od 3,5 do 4% napełniacza aktywnego, najlepiej sadzy technicznej, od 4 do 5% opóźniacza palenia, najlepiej boranu cynku, od 0,4 do 0,5% antyutleniacza, najlepiej difenyloaminy, od 0,4 do 0,5% stabilizatora UV, najlepiej fenolu, i od 0,5 — 2% stabilizatora termicznego, najlepiej stearynianu baru. Uszczelka pęczniejąca do systemów aluminiowych przeciwpożarowych z materiału zawierającego środek wiążący, środki uniepalniające i dodatki modyfikujące charakteryzuje się tym, że zawiera od 49 do 51% środka wiążącego w postaci plastyfikowanego polichlorku winylu od 15 do 17% środka smarnego, najlepiej grafitu ekspandowanego, od 22 do 24% plastyfikatora, najlepiej tereftalanu di-oktylu (DOTP), od 3,5 do 4% napełniacza aktywnego, najlepiej sadzy technicznej, od 4 do 5% opóźniacza palenia, najlepiej boranu cynku, od 0,4 do 0,5% antyutleniacza, najlepiej difenyloaminy, od 0,4 do 0,5% stabilizatora UV, najlepiej fenolu, i od 0,5 — 2% stabilizatora termicznego, najlepiej stearynianu baru.The subject of the application is a composition for an intumescent seal for aluminum fire protection systems containing a binder, flame retardants and modifying additives, characterized in that it contains from 49 to 51% of a binder in the form of plasticized polyvinyl chloride, from 15 to 17% of a lubricant, preferably expanded graphite, from 22 to 24% of a plasticizer, preferably di-octyl terephthalate (DOTP), from 3.5 to 4% of an active filler, preferably technical carbon black, from 4 to 5% of a flame retardant, preferably zinc borate, from 0.4 to 0.5% of an antioxidant, preferably diphenylamine, from 0.4 to 0.5% of a UV stabilizer, preferably phenol, and from 0.5 - 2% of a thermal stabilizer, preferably barium stearate. An intumescent seal for aluminum fire protection systems made of a material containing a binder, flame retardants and modifying additives is characterized in that it contains from 49 to 51% of a binder in the form of plasticized polyvinyl chloride, from 15 to 17% of a lubricant, preferably expanded graphite, from 22 to 24% of a plasticizer, preferably di-octyl terephthalate (DOTP), from 3.5 to 4% of an active filler, preferably technical carbon black, from 4 to 5% of a flame retardant, preferably zinc borate, from 0.4 to 0.5% of an antioxidant, preferably diphenylamine, from 0.4 to 0.5% of a UV stabilizer, preferably phenol, and from 0.5 - 2% of a thermal stabilizer, preferably barium stearate.
Description
Przedmiotem wynalazku jest kompozycja przeznaczona do wytwarzania uszczelek pęczniejących stosowanych w systemach aluminiowych przeciwpożarowych i uszczelka pęczniejąca do systemów aluminiowych przeciwpożarowych wytworzona z tej kompozycji, podczas normalnej eksploatacji pełniąca funkcję izolującą, a podczas pożaru funkcję uszczelnienia.The subject of the invention is a composition intended for the production of intumescent seals used in aluminum fire-protection systems and an intumescent seal for aluminum fire-protection systems made from this composition, which performs an insulating function during normal use and a sealing function during a fire.
W systemach aluminiowych przeciwpożarowych stosuje się dwa rodzaje uszczelnień tj. uszczelki w rozumieniu tradycyjnym, czyli element zapewniający szczelność na wodę i powietrze lub utrudniający przenikania niskich temperatur (inwersja wewnętrzna w obrębie konstrukcji), oraz taśmy wykonane z materiałów pęczniejących w wysokiej temperaturze, które podczas pożaru wypełniają skutecznie wolne przestrzenie nie pozwalając na przenikanie wysokich temperatur.Two types of seals are used in aluminium fire protection systems, i.e. seals in the traditional sense, i.e. an element ensuring water and air tightness or hindering the penetration of low temperatures (internal inversion within the structure), and tapes made of materials that swell at high temperatures, which effectively fill the free spaces during a fire, preventing the penetration of high temperatures.
Obecnie, w wielu konstrukcjach przeciwpożarowych, a w szczególności fasad, wykorzystywane są tzw. taśmy pęczniejące wykonane z materiału o ekspansji x 18-30, naklejanych na elementy konstrukcyjne lub specjalne kostki tworzywowe.Currently, in many fire-protection structures, especially facades, so-called swelling tapes are used, made of a material with an expansion of 18-30 x, glued to structural elements or special plastic cubes.
Wadą rozwiązań tego typu, jest brak możliwości tłoczenia kształtów, z uwagi na zastosowany surowiec, zawierający dużą ilość grafitu ekspandującego. W związku z tym istnieje konieczność decydowania, czy element ma mieć funkcję uszczelnienia (np. powietrze) czy ekspansji podczas pożaru. Taśmy pęczniejące maja proste kształty przekroju i są nimi przeważnie prostokąty o różnych wymiarach od 1 mm do 4 mm grubości i od 10 mm do ok 80 mm szerokości.The disadvantage of this type of solution is the lack of possibility of pressing shapes, due to the raw material used, which contains a large amount of expanding graphite. Therefore, it is necessary to decide whether the element should have a sealing function (e.g. air) or expansion during fire. Expanding tapes have simple cross-section shapes and are usually rectangles of various dimensions from 1 mm to 4 mm thick and from 10 mm to about 80 mm wide.
Przykładowo znane są także uszczelki pęczniejące ognioochronne składające się z paska zawierającego substancję, pęczniejącą przy wzroście temperatury otoczenia. Uszczelki pęczniejące ognioochronne mocuje się wokoło futryny drzwi, mechanicznie przez przybijanie gwoździami lub przez przyklejanie klejem. Następnie uszczelka jest z zewnątrz zabezpieczana przed uszkodzeniami mechanicznymi oraz przed penetracją przez wodę i dwutlenek węgla z atmosfery. Znane są również uszczelki pęczniejące ognioochronne składające się z paska zawierającego substancję pęczniejącą, który to pasek osłonięty jest z dwóch stron folią aluminiową stanowiącą częściową ochronę przed uszkodzeniami mechanicznymi i szkodliwymi czynnikami atmosferycznymi. Uszczelka jest mocowana do futryny drzwi podobnie jak uszczelka nie osłonięta folią aluminiową a następnie jest zabezpieczana powierzchniowo przez pokrycie warstwą farby. Uszczelki pęczniejąc e ognioochronne są osadzane wokół futryny w drzwiach przeciwpożarowych, które to drzwi powinny spełniać równocześnie rolę przegród przeciwdymowych oraz przeciwogniowych w klatkach schodowych budynków, hoteli, biurowców, itp. oraz np. kotłowni i innych pomieszczeń. Drzwi przeciwpożarowe pełniące rolę przegród powinny zapobiegać rozprzestrzenianiu się ognia.For example, there are also known intumescent fireproof seals consisting of a strip containing a substance that swells when the ambient temperature increases. Intumescent fireproof seals are attached around the door frame, mechanically by nailing or by gluing with glue. Then the seal is protected from the outside against mechanical damage and against penetration by water and carbon dioxide from the atmosphere. There are also known intumescent fireproof seals consisting of a strip containing an intumescent substance, which strip is covered on both sides with aluminum foil, which provides partial protection against mechanical damage and harmful atmospheric factors. The seal is attached to the door frame similarly to a seal not covered with aluminum foil and then it is surface protected by covering with a layer of paint. Fireproof intumescent seals are installed around the door frame in fire doors, which should also act as smoke and fire barriers in the staircases of buildings, hotels, office buildings, etc., as well as boiler rooms and other rooms. Fire doors that act as barriers should prevent the spread of fire.
Znane uszczelki pęczniejące ognioochronne w postaci pasków nie są sprężyste i nie uszczelniają szczeliny między drzwiami a futryną przed przenikaniem dymu, w temperaturze otoczenia. Substancja pęczniejąca z której uszczelki są wykonane zaczyna pęcznieć dopiero gdy temperatura otoczenia podnosi się powyżej 100°C. Zasadniczą wadą znanej uszczelki pęczniejącej jest brak sprężystości tej uszczelki co powoduje, że w temperaturze otoczenia nie jest ona dymoszczelna i nie zapobiega przedostawaniu się dymu przez uszczelnione tą uszczelką drzwi. Uszczelka staje się dymoszczelna dopiero po podwyższeniu się temperatury otoczenia powyżej 100°C, przy której to temperaturze znana uszczelka pęczniejąca zaczyna powoli powiększać swoją objętość. W miarę dalszego wzrostu temperatury, pęczniejąca uszczelka dokładnie uszczelnia szczelinę między futryną a drzwiami przeciwpożarowymi, dopiero przy temperaturze 180°C.Known fireproof intumescent seals in the form of strips are not elastic and do not seal the gap between the door and the door frame against smoke penetration at ambient temperature. The intumescent substance from which the seals are made begins to swell only when the ambient temperature rises above 100°C. The main disadvantage of the known intumescent seal is the lack of elasticity of this seal, which means that at ambient temperature it is not smoke-proof and does not prevent smoke from passing through the door sealed with this seal. The seal becomes smoke-proof only after the ambient temperature rises above 100°C, at which temperature the known intumescent seal begins to slowly increase its volume. As the temperature increases further, the intumescent seal precisely seals the gap between the door frame and the fire door, only at a temperature of 180°C.
W celu wyeliminowania powyższych wad znanych uszczelek pęczniejących, opracowano konstrukcję uszczelki według wynalazku PL177444, która posiada odpowiednią sprężystość już w temperaturze otoczenia i uszczelnia skutecznie szczeliny między futryną a drzwiami, czyniąc drzwi przeciwpożarowe dymoszczelne już z chwilą ich zamknięcia w temperaturze otoczenia. Uszczelka pęczniejąca ognioochronna według wynalazku PL177444 charakteryzuje się tym, że rdzeń pęczniejący zawierający substancję pęczniejącą, mający korzystnie postać paska o przekroju prostokątnym, umieszczony jest w osłonie, korzystnie o zamkniętym profilu w postaci rurki z tworzywa sztucznego termokurczliwego. Na części powierzchni zewnętrznej osłony osadzona jest warstwa kleju zawierająca klej, która z kolei od zewnątrz pokryta jest paskiem ochronnym, korzystnie z papieru lub folii z tworzywa sztucznego.In order to eliminate the above disadvantages of known intumescent seals, a seal design according to the invention PL177444 has been developed, which has the appropriate elasticity already at ambient temperature and effectively seals the gaps between the door frame and the door, making the fire door smoke-proof already when closed at ambient temperature. The intumescent fire-resistant seal according to the invention PL177444 is characterized in that the intumescent core containing the intumescent substance, preferably in the form of a strip with a rectangular cross-section, is placed in a casing, preferably with a closed profile in the form of a heat-shrinkable plastic tube. On a part of the outer surface of the casing, a layer of glue containing glue is deposited, which in turn is covered from the outside with a protective strip, preferably made of paper or plastic foil.
Z tego samego opisu znana jest także uszczelka pęczniejąca która charakteryzuje się tym, że rdzeń pęczniejący zawierający substancję pęczniejącą, mający korzystnie postać paska o przekroju prostokątnym wraz z rozpórką elastyczną, korzystnie mającą postać paska z tworzywa piankowego lub gumy, umieszczone są w osłonie, korzystnie o zamkniętym profilu w postaci rurki z tworzywa sztucznego termokurczliwego. Na części powierzchni zewnętrznej osłony osadzona jest warstwa kleju, która z kolei od zewnątrz pokryta jest paskiem ochronnym, korzystnie z papieru lub folii z tworzywa sztucznego.From the same description, a swelling seal is also known which is characterized in that a swelling core containing a swelling substance, preferably in the form of a strip with a rectangular cross-section, together with an elastic spacer, preferably in the form of a strip of foam or rubber, are placed in a casing, preferably with a closed profile in the form of a heat-shrinkable plastic tube. A layer of adhesive is deposited on a part of the outer surface of the casing, which in turn is covered from the outside with a protective strip, preferably made of paper or plastic foil.
Opis PL177444 ujawnia także sposób wytwarzania uszczelki pęczniejącej ognioochronnej według wynalazku charakteryzuje się tym, że rdzeń pęczniejący zawierający substancję pęczniejącą korzystnie w postaci paska o przekroju prostokątnym, wprowadzany jest do wnętrza osłony mającej korzystnie postać rurki z tworzywa termokurczliwego. Powierzchni a przekroju poprzecznego rdzenia pęczniejącego jest mniejsza od powierzchni wewnętrznej przekroju poprzecznego osłony. Część powierzchni zewnętrznej ścianki osłony podgrzewa się do temperatury około 200°C w celu częściowego zmniejszenia obwodu ścianki osłony przez jej obkurczenie pod wpływem temperatury. Na obkurczoną część powierzchni ścianki osłony nakłada się warstwę kleju, którą z kolei pokrywa się paskiem ochronnym, korzystnie z papieru lub folii z tworzywa sztucznego.The description PL177444 also discloses a method of manufacturing a fire-protective intumescent seal according to the invention, characterized in that an intumescent core containing an intumescent substance, preferably in the form of a strip with a rectangular cross-section, is introduced into the interior of a casing, preferably in the form of a tube made of heat-shrinkable material. The cross-sectional area a of the intumescent core is smaller than the inner cross-sectional area of the casing. A part of the outer surface of the casing wall is heated to a temperature of about 200°C in order to partially reduce the circumference of the casing wall by shrinking it under the influence of temperature. A layer of glue is applied to the shrunk part of the casing wall surface, which is then covered with a protective strip, preferably made of paper or plastic foil.
Zgodnie z opisem wynalazku PL177444, ujawniona w nim uszczelka pęczniejąca posiada dużą sprężystość i skutecznie uszczelnia szczeliny w drzwiach przeciwpożarowych czyniąc je dymnoszczelnymi już w temperaturze otoczenia. Wzrost temperatury otoczenia powyżej 100°C powoduje rozpoczęcie pęcznienia rdzenia pęczniejącego. W miarę dalszego wzrostu temperatury na skutek pożaru, rdzeń pęczniejący zwiększa swoją objętość tak znacznie, że rozrywa osłonę i wypełnia całą szczelinę między futryną a drzwiami. Substancja pęczniejąca rdzenia pęczniejącego powiększa swoją objętość prawie 7-mio krotnie i jest ognioodporna do temperatury 1100°C.According to the description of the invention PL177444, the intumescent seal disclosed therein has high elasticity and effectively seals gaps in fire doors, making them smoke-tight already at ambient temperature. An increase in ambient temperature above 100°C causes the intumescent core to begin to swell. As the temperature increases further due to fire, the intumescent core increases its volume so much that it tears the cover and fills the entire gap between the door frame and the door. The intumescent substance of the intumescent core increases its volume almost 7 times and is fire-resistant up to a temperature of 1100°C.
Znane są także pęczniejące kompozycje powłokowe przeznaczone do zabezpieczania konstrukcji przed ogniem. Tego typu powłoki pęczniejące stosowane są na wielu konstrukcjach w celu opóźnienia skutków pożaru. Powłoka spowalnia tempo wzrostu temperatury podłoża, na które nakładana jest powłoka. Powłoka zwiększa więc czas, zanim konstrukcja zniszczy się z powodu ciepła z pożaru. Dodatkowy czas sprawia, że bardziej prawdopodobne jest, że strażacy będą mogli ugasić ogień lub przynajmniej zastosować wodę chłodzącą przed uszkodzeniem konstrukcji. Powłoki pęczniejące zazwyczaj zawierają pewną postać żywicowego środka wiążącego, na przykład organicznego polimeru wiążącego, np. usieciowanego polimeru, takiego jak żywica epoksydowa lub polimer winylotolueno/styreno akrylowy. Żywicowy środek wiążący tworzy twardą powłokę. Środek wiążący może także dostarczyć źródło węgla, który w pożarze może być przekształcony w zwęglenie. Dodatkowo, powłoki pęczniejące zwykle zawierają dodatki zwane „środkami uniepalniającymi” lub „środkami porotwórczymi”, które odprowadzają gazy w ogniu, co powoduje, że zwęglenie spienia się w piankę. Jako środki uniepalniające można stosować melaminę, pirofosforan melaminy i polifosforan amonu. Ognioodpomość tych powłok związana jest z powstawaniem, dzięki działaniu ciepła, porowatej piany zwęgleni owej, która działa jak zwykły izolator na podłoże, które ona pokrywa, zwiększając czas potrzebny na zniszczenie powleczonej konstrukcji ciepłem ognia. Poprawa ognioodpomości powłoki pęczniejącej powoduje wzrost czasu potrzebnego na zniszczenie powlekanej struktury ogniem. Jednakże, w wielu przypadkach, piana zwęgleniowa z powłoki pęczniejącej nie posiada odpowiedniej wytrzymałości konstrukcyjnej i jest łatwo niszczona przez ścieranie lub erozję. W celu polepszenia wytrzymałości piany zwęgleniowej o niewłaściwej wytrzymałości można do pęczniejącej kompozycji powłokowej dodać różne dodatki, takie jak włókna, krzemiany, materiały wzmacniające szkło.Intumescent coating compositions are also known for protecting structures from fire. Such intumescent coatings are used on many structures to retard the effects of fire. The coating slows the rate of temperature rise of the substrate to which the coating is applied. The coating therefore increases the time before the structure is destroyed by the heat of the fire. The additional time makes it more likely that firefighters will be able to extinguish the fire or at least apply cooling water before damage occurs to the structure. Intumescent coatings typically include some form of resin binder, for example an organic polymer binder, e.g. a cross-linked polymer such as epoxy resin or vinyl toluene/styrene acrylic polymer. The resin binder forms a hard coating. The binder may also provide a source of carbon, which can be converted to char in a fire. In addition, intumescent coatings usually contain additives called "fire retardants" or "blowing agents" that vent gases in a fire, causing the char to expand into foam. Melamine, melamine pyrophosphate, and ammonium polyphosphate can be used as flame retardants. The fire resistance of these coatings is due to the formation, by the action of heat, of a porous char foam that acts as a simple insulator on the substrate it covers, increasing the time required for the destruction of the coated structure by the heat of the fire. Improving the fire resistance of the intumescent coating increases the time required for the destruction of the coated structure by the fire. However, in many cases, the char foam from the intumescent coating lacks adequate structural strength and is easily destroyed by abrasion or erosion. In order to improve the strength of char foam with inadequate strength, various additives, such as fibers, silicates, and glass reinforcing materials, can be added to the intumescent coating composition.
Z opisu wynalazku EP3022263B1 znana jest pęczniejąca kompozycja powłokowa zawierająca polimer organiczny, środek uniepalniający i dodatek, dodatek zawierający atomy metalu/metaloidu z (a) i/lub (b), i (c) i/lub (d), przy czym (a) jest jednym lub większą liczbą alkoholanu(ów) metalu/metaloidu zawierających co najmniej jedną grupę funkcyjną wybraną spośród grup C1-C6-alkiloksylowych i aryloksylowych; (b) jest jednym lub większą liczbą hydroksy-sfunkcjonalizowanych polisiloksanów; (c) jest jednym lub większą liczbą tlenku(ów) metali/metaloidów; i (d) jest jednym lub większą liczbą wodorotlenku(ó w) metali, atomy metali (a), (c) i (d) są niezależnie wybrane spośród wybranych spośród Ti, Zr, Al, Zn, Mg, Na, Ca i atomy metaloidu (a) i (c) są niezależnie wybrane spośród Si lub B, całkowita suma (c) + (d) obecna w kompozycji powłokowej nie przekracza 10,0% wagowych, całkowita suma (a) + (b) obecna w kompozycji powłokowej nie przekracza 50,0% wagowych, i przy czym% wagowy oblicza się w oparciu o całkowitą wagę nielotnych składników w kompozycji powłokowej. Korzystnie, dodatek zawiera (c) i (d). Korzystnie, dodatek zawiera co najmniej jedną z następujących kombinacji: (a) + (c)(a) + (d),- (a) + (c) + (d),- (b) + (c), - (b) + (d), - (b) + (c) + (d), - (a) + (b) + (c), - (a) + (b) + (d), lub - (a) + (b) + (c) + (d). Korzystnie, stosunek wagowy sumy (a) + (b) do sumy (c) + (d) jest w zakresie od 0,4 do 10,0 : 1,0. Korzystnie, łączna suma (c) + (d) w kompozycji powłokowej nie przekracza 5,0% wagowych, a łączna suma (a) + (b) występująca w kompozycji powłokowej nie przekracza 20,0% Wagowych, przy czym% wagowy jest obliczany w stosunku do całkowitej wagi nielotnych składników w kompozycji powłokowej. Korzystnie, atomy metalu z (a) są niezależnie wybrane z Al, Ti lub Zr, a atomy metaloidów z (a) to Si. Korzystnie, (a) jest wybrany z jednego lub więcej spośród: C1-C6- alkoksy lub aryloksy ortokrzemiany, C1-C6- alkoksy lub aryloksy ortotytaniany, C1-C6- alkoksy lub aryloksy gliniany, C1-C6- alkoksy lub aryloksy cyrkoniany, lub ich uprzednio hydrolizowane pochodne. Korzystnie, atomy metalu z (c) i (d) są niezależnie wybrane z jednego lub więcej spośród Al, Ti, Mg, Zn, Zr, Na i K, a atomy metaloidu z (c) i (d) to Si. Korzystnie, (c) wybrany jest z jednego lub więcej spośród: Al2O3, Al(OH)3, TiO2, ZnO, SiO2, krzemianu glinu, kaolinu i glinki białej. Korzystnie, (d) to Al(OH)3. Korzystnie, polimerem organicznym jest epoksy-sfunkcjonalizowana żywica i pęczniejąca kompozycja powłokowa zawiera dodatkowo amino-sfunkcjonalizowany środek utwardzający. Korzystnie, jeden lub więcej alkoholan(ów) metalu/metaloidu z (a) ma strukturę według Figury 1 ujawnionej w opisie EP3022263B1 w tym opisie, przy czym X wybrany jest z grupy Si, B, Mg, Na, Ti, Zr, Zn, Al, natomiast n oznacza 0 lub liczbę całkowitą od 1 do 29; i -Ri-Rs są takimi samymi lub różnymi jednowartościowymi grupami organicznymi, przy czym co najmniej jeden z organicznych rodników jednowartościowych grup bocznych jest grupą C1-C6 alkiloksylową, i/lub grupą aryloksylową.From the description of the invention EP3022263B1 an intumescent coating composition is known comprising an organic polymer, a flame retardant and an additive, the additive comprising metal/metalloid atoms of (a) and/or (b), and (c) and/or (d), wherein (a) is one or more metal/metalloid alkoxide(s) containing at least one functional group selected from C1-C6-alkyloxy and aryloxy groups; (b) is one or more hydroxy-functionalized polysiloxanes; (c) is one or more metal/metalloid oxide(s); and (d) is one or more metal hydroxide(s), the metal atoms (a), (c) and (d) are independently selected from Ti, Zr, Al, Zn, Mg, Na, Ca and the metalloid atoms (a) and (c) are independently selected from Si or B, the total sum of (c) + (d) present in the coating composition does not exceed 10.0% by weight, the total sum of (a) + (b) present in the coating composition does not exceed 50.0% by weight, and wherein the weight % is calculated based on the total weight of non-volatile components in the coating composition. Preferably, the additive comprises (c) and (d). Preferably, the additive comprises at least one of the following combinations: (a) + (c)(a) + (d),- (a) + (c) + (d),- (b) + (c), - (b) + (d), - (b) + (c) + (d), - (a) + (b) + (c), - (a) + (b) + (d), or - (a) + (b) + (c) + (d). Preferably, the weight ratio of the sum of (a) + (b) to the sum of (c) + (d) is in the range of from 0.4 to 10.0 : 1.0. Preferably, the total sum of (c) + (d) in the coating composition does not exceed 5.0 weight %, and the total sum of (a) + (b) present in the coating composition does not exceed 20.0 weight %, wherein the weight % is calculated based on the total weight of non-volatile components in the coating composition. Preferably, the metal atoms of (a) are independently selected from Al, Ti or Zr, and the metalloid atoms of (a) are Si. Preferably, (a) is selected from one or more of: C1-C6-alkoxy or aryloxy orthosilicates, C1-C6-alkoxy or aryloxy orthotitanates, C1-C6-alkoxy or aryloxy aluminates, C1-C6-alkoxy or aryloxy zirconates, or previously hydrolyzed derivatives thereof. Preferably, the metal atoms of (c) and (d) are independently selected from one or more of Al, Ti, Mg, Zn, Zr, Na and K, and the metalloid atoms of (c) and (d) are Si. Preferably, (c) is selected from one or more of: Al2O3, Al(OH)3, TiO2, ZnO, SiO2, aluminum silicate, kaolin and china clay. Preferably, (d) is Al(OH)3. Preferably, the organic polymer is an epoxy-functionalized resin and the intumescent coating composition additionally comprises an amine-functionalized curing agent. Preferably, the one or more metal/metalloid alkoxide(s) of (a) has the structure according to Figure 1 disclosed in EP3022263B1 of this specification, wherein X is selected from the group of Si, B, Mg, Na, Ti, Zr, Zn, Al, and n is 0 or an integer from 1 to 29; and -Ri-Rs are the same or different monovalent organic groups, wherein at least one of the organic radicals of the monovalent side groups is a C1-C6 alkyloxy group, and/or an aryloxy group.
W opisie EP3022263B1 ujawniono także sposób wytwarzania pęczniejącej kompozycji powłokowej przez dodanie dodatku jak zdefiniowano w którymkolwiek z opisanych wyżej zastrzeżeń do kompozycji powłokowej zawierającej polimer organiczny i środek uniepalniający, przy czym dodatek jest dodawany, tak że: całkowita suma (c) i (d) obecna w kompozycji powłokowej nie przekracza 10,0% wagowych, całkowita suma (a) i (b) obecna w kompozycji powłokowej nie przekra cza 50,0% wagowych, przy czym% wagowy jest obliczany w oparciu o całkowitą wagę składników nielotnych w kompozycji powłokowej.EP3022263B1 also discloses a method for producing an intumescent coating composition by adding an additive as defined in any one of the claims described above to a coating composition comprising an organic polymer and a flame retardant, wherein the additive is added such that: the total sum of (c) and (d) present in the coating composition does not exceed 10.0% by weight, the total sum of (a) and (b) present in the coating composition does not exceed 50.0% by weight, wherein the % by weight is calculated based on the total weight of non-volatile components in the coating composition.
Sposób zabezpieczania konstrukcji przed ogniem lub ciepłem, ujawniony w opisie EP3022263B1 polega na powlekaniu konstrukcji pęczniejącą kompozycją powłokową jak zdefiniowano w którymkolwiek z opisanych zastrzeżeń i pozostawienie kompozycji powlekającej do utworzenia powłoki.The method of protecting a structure against fire or heat disclosed in EP3022263B1 comprises coating the structure with an intumescent coating composition as defined in any one of the claims described and allowing the coating composition to form a coating.
Przeciwpożarowe powłoki pęczniejące opisano także w innej w literaturze patentowej. W US 2008/0224105 A1, na przykład, opisano ciekłą pęczniejącą powlekającą kompozycję zawierającą układ żywicy. Kompozycja powlekająca jest utwardzana do stanu stałego w reakcji polimeryzacji wolnorodnikowej. W WO2008/129242 opisano kompozycję pęczniejącą zawierającą źródło węgla, środek porotwórczy, źródło kwasu i glinkę, taką jak glinka organiczna. Glinka organiczna, jak się uważa, polepsza właściwości bariery termicznej spienionej powłoki pęczniejącej. W WO2009/013532 opisano kompozycję powlekającą, która zawiera co najmniej jeden składnik pęczniejący włączony w wiążący środek żywicowy, który zawiera co najmniej jeden kowalencyjnie związany składnik zawierający fosfor. Znana jest także pęczniejąca kompozycja ujawniona w PL/EP 2430102.Fire-protective intumescent coatings have also been described elsewhere in the patent literature. US 2008/0224105 A1, for example, describes a liquid intumescent coating composition comprising a resin system. The coating composition is cured to a solid state by a free radical polymerization reaction. WO2008/129242 describes an intumescent composition comprising a carbon source, a blowing agent, an acid source and a clay, such as an organoclay. The organoclay is believed to improve the thermal barrier properties of the foamed intumescent coating. WO2009/013532 describes a coating composition which comprises at least one intumescent component incorporated into a resin binder which comprises at least one covalently bonded phosphorus-containing component. The intumescent composition disclosed in PL/EP 2430102 is also known.
Znany jest także opis EP2395266B1 i ujawniona w nim uszczelka wysokotemperaturowa mająca następujące cechy: ceramiczną ogniotrwałą masę uszczelniającą, powłokę otaczającą ogniotrwałą masę uszczelniającą, która to powłoka rozkłada się w temperaturze od > 50 do < 2000°C oraz po rozkładzie tworzy warstwę węgla w obszarze powierzchniowym ceramicznej masy uszczelniającej, której cechą istotną jest to, że powłoka na zewnętrznej stronie ma co najmniej częściowo obszary adhezyjne na bazie kleju zawierającego węgiel. Korzystnie, powłoka uszczelki jest powłoką, która nie przepuszcza wilgoci. Korzystnie, powłoka uszczelki składa się z co najmniej jednego materiału z grupy obejmującej: kauczuk silikonowy, gumę silikonową, kauczuk naturalny, poliuretan, polietylen, polipropylen, poliwęglany i politereftalan etylenu. Korzystnie, powłoka uszczelki jest wielowarstwowa. Korzystnie, obszary adhezyjne uszczelki są utworzone z pasków kleju przykrytych rozpuszczalną folią ochronną. Ogniotrwała masa uszczelniająca tej uszczelki, ma następujący skład: 30 do 70% masowych ziarnistego składnika ogniotrwałego, oraz 70 do 30% masowych składnika zawierającego SiO2, który jest w dużym stopniu trwały w zakresie temperatury do około 100°C, a w temperaturze > 100°C rozkłada się co najmniej częściowo z wytworzeniem wolnego SiO 2. Korzystnie, składnikiem zawierającym SiO2 jest substancja z grupy obejmującej: olej silikonowy, żywicę silikonową i kauczuk silikonowy. Korzystnie, stałe składniki ogniotrwałej masy uszczelniającej mają ziarnistość d50 < 250 μm. Korzystnie, ogniotrwała masa uszczelniająca zawiera co najmniej jeden ogniotrwały składnik z grupy obejmującej: tlenek magnezu, dolomit kalcynowany, tlenek glinu, boksyt, tlenek cyrkonu, węgiel, tlenek chromu i korund. Korzystnie, powłoka uszczelki ma jeden z następujących kształtów: poduszka, kołnierz, wstęga, tarcza, rura, stożek, pierścień.Also known is the description EP2395266B1 and the high-temperature seal disclosed therein, having the following features: a ceramic refractory sealing mass, a coating surrounding the refractory sealing mass, which coating decomposes at a temperature of > 50 to < 2000°C and after decomposition forms a carbon layer in the surface area of the ceramic sealing mass, an essential feature of which is that the coating on the outer side at least partially has adhesive areas based on an adhesive containing carbon. Preferably, the seal coating is a coating that is impermeable to moisture. Preferably, the seal coating consists of at least one material from the group consisting of: silicone rubber, silicone rubber, natural rubber, polyurethane, polyethylene, polypropylene, polycarbonates and polyethylene terephthalate. Preferably, the seal coating is multi-layered. Preferably, the adhesive areas of the seal are formed from adhesive strips covered with a soluble protective film. The refractory sealing mass of this seal has the following composition: 30 to 70% by mass of a granular refractory component, and 70 to 30% by mass of a component containing SiO2 which is largely stable in the temperature range up to about 100°C and at a temperature > 100°C decomposes at least partially to form free SiO2. Preferably, the SiO2 containing component is a substance from the group consisting of: silicone oil, silicone resin and silicone rubber. Preferably, the solid components of the refractory sealing mass have a grain size d50 < 250 μm. Preferably, the refractory sealing mass contains at least one refractory component from the group consisting of: magnesium oxide, calcined dolomite, alumina, bauxite, zirconium oxide, carbon, chromium oxide and corundum. Preferably, the gasket shell has one of the following shapes: pillow, collar, ribbon, disc, tube, cone, ring.
Zaistniała potrzeba opracowania rozwiązania, pozwalającego na produkowanie uszczelek o nieco bardziej skomplikowanym kształcie, zwłaszcza poprzez wytłaczanie.There was a need to develop a solution that would allow the production of seals with a slightly more complex shape, especially through extrusion.
Zaistniała potrzeba opracowania rozwiązania, które w warunkach normalnej pracy (nie pożaru) zapewnia dobre parametry użytkowe takie jak elastyczność, estetykę oraz stabilność kształtu, natomiast po podgrzaniu do temperatury ok 180-200 st. C zaczyna pęcznieć od x 2 do x 8 i pełnić funkcję izolacyjną przed ogniem i wysoką temperaturą.There was a need to develop a solution that, under normal operating conditions (not fire), provides good performance parameters such as flexibility, aesthetics and shape stability, while after heating to a temperature of approximately 180-200 degrees Celsius, it begins to swell from x 2 to x 8 and perform an insulating function against fire and high temperature.
Powyższy cel rozwiązuje kompozycja do wytwarzania uszczelki pęczniejącej, znajdującej zastosowanie w systemach aluminiowych przeciwpożarowych, na którą składa się środek wiążący, środki uniepalniające i dodatki modyfikujące, której istotą jest to, że zawiera od 49 do 51% środka wiążącego w postaci plastyfikowanego polichlorku winylu, od 15 do 17% środka smarnego w postaci grafitu ekspandowanego, od 22 do 24% plastyfikatora w postaci tereftalanu di-oktylu (DOTP), od 3,5 do 4% napełniacza aktywnego w postaci sadzy techniczn ej, od 4 do 5% opóźniacza palenia w postaci 3,5-wodnego boranu cynku od 0,4 do 0,5% antyutleniacza w postaci difenyloaminy, od 0,4 do 0,5% stabilizatora UV w postaci 2-(2H-benzotriazol-2-ilo)-4-metylofenolu i od 0,5-2% stabilizatora termicznego w postaci stearynianu baru.The above objective is solved by a composition for the production of an intumescent seal used in aluminum fire protection systems, which consists of a binder, flame retardants and modifying additives, the essence of which is that it contains from 49 to 51% of a binder in the form of plasticized polyvinyl chloride, from 15 to 17% of a lubricant in the form of expanded graphite, from 22 to 24% of a plasticizer in the form of di-octyl terephthalate (DOTP), from 3.5 to 4% of an active filler in the form of technical carbon black, from 4 to 5% of a flame retardant in the form of 3.5-hydrate zinc borate, from 0.4 to 0.5% of an antioxidant in the form of diphenylamine, from 0.4 to 0.5% of a UV stabilizer in the form of 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-methylphenol and 0.5-2% of a thermal stabilizer in the form of barium stearate.
Korzystnie, plastyfikowany polichlorek winylu (PVC-P) stanowi PVC-P o stałej Fickentschera K = 70, w postaci granulatu.Preferably, the plasticized polyvinyl chloride (PVC-P) is PVC-P with a Fickentscher constant K = 70, in the form of granules.
Korzystnie, grafit ekspandowany stanowi grafit o zawartości węgla 99%, wielkości cząstek od 0,4 do 1 mm, ekspansji od 250 do 400 ml/g, gęstości nasypowej koło 0,7 g/cm3.Preferably, the expanded graphite is graphite with a carbon content of 99%, a particle size of 0.4 to 1 mm, an expansion of 250 to 400 ml/g, and a bulk density of about 0.7 g/cm 3 .
Korzystnie, tereftalan di-oktylu (DOTP) ma temp. zapłonu nie mniejszą niż 230°C, zawartość tereftalanu bis(2-etyloheksylu) nie mniejszą niż 99,5% m/m, zawartość wody nie większą niż 0,05% m/m, gęstość w 20°C nie mniejszą niż 0,980 g/cm3 i nie większą niż 0,985 g/cm3, i jest w postaci bezbarwnej, oleistej cieczy.Preferably, di-octyl terephthalate (DOTP) has a flash point of not less than 230°C, a bis(2-ethylhexyl) terephthalate content of not less than 99.5% m/m, a water content of not more than 0.05% m/m, a density at 20°C of not less than 0.980 g/cm 3 and not more than 0.985 g/cm 3 , and is in the form of a colorless, oily liquid.
Korzystnie, sadza techniczna ma pH od 6 do 10, zawartość popiołu 0,45%, siłę barwienia 115 ± 5, ciężar nasypowy 354 kg/m3, zawartość pyłów nie większą niż 12% i ma postać proszku albo granulatu.Preferably, the technical carbon black has a pH of 6 to 10, an ash content of 0.45%, a tinting strength of 115 ± 5, a bulk density of 354 kg/ m3 , a dust content of not more than 12% and is in the form of a powder or granulate.
Korzystnie, 3,5-wodny boran cynku zawiera B2O3 - 38 ± 2%, zawiera ZnO - 48 ± 2%, ma stratę podczas zapłonu od 13,5 do 15,5% i ma postać proszku.Preferably, the zinc borate-3,5-hydrate has a B2O3 content of 38 ± 2%, a ZnO content of 48 ± 2%, a loss on ignition of 13.5 to 15.5% and is in the form of a powder.
Korzystnie, difenyloamina zawiera 70% aktywnego przeciwutleniacza aminowego na obojętnej krzemionce i ma postać proszku.Preferably, the diphenylamine comprises 70% active amine antioxidant on neutral silica and is in powder form.
Korzystnie, 2-(2H-benzotriazol-2-ilo)-4-metylofenol, to związek o absorpcji promieniowania ultrafioletowego w zakresie od 300 do 400 nm, mający postać proszku.Preferably, 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-methylphenol is a compound with ultraviolet radiation absorption in the range of 300 to 400 nm, in the form of a powder.
Powyższy cel rozwiązuje także uszczelka pęczniejąca, przeznaczona do systemów aluminiowych przeciwpożarowych, wykonana z kompozycji, na którą składa się środek wiążący, środki uniepalniające i dodatki modyfikujące której istotą jest to, że zawiera od 49 do 51% środka wiążącego w postaci plastyfikowanego polichlorku winylu, od 15 do 17% środka smarnego, w postaci grafitu ekspandowanego, od 22 do 24% plastyfikatora w postaci tereftalanu di-oktylu (DOTP), od 3,5 do 4% napełniacza aktywnego w postaci sadzy technicznej, od 4 do 5% opóźniacza palenia w postaci 3,5-wodnego boranu cynku od 0,4 do 0,5% antyutleniacza w postaci difenyloaminy, od 0,4 do 0,5%stabilizatora UV w postaci 2-(2H-benzotriazol-2-ilo)-4-metylofenolu, i od 0,5-2% stabilizatora termicznego w postaci stearynianu baru.The above purpose is also solved by an intumescent seal, intended for aluminum fire protection systems, made of a composition consisting of a binder, flame retardants and modifying additives, the essence of which is that it contains from 49 to 51% of a binder in the form of plasticized polyvinyl chloride, from 15 to 17% of a lubricant in the form of expanded graphite, from 22 to 24% of a plasticizer in the form of di-octyl terephthalate (DOTP), from 3.5 to 4% of an active filler in the form of technical carbon black, from 4 to 5% of a flame retardant in the form of 3.5-hydrate zinc borate, from 0.4 to 0.5% of an antioxidant in the form of diphenylamine, from 0.4 to 0.5% of a UV stabilizer in the form of 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-methylphenol, and from 0.5-2% of thermal stabilizer in the form of barium stearate.
Korzystnie, plastyfikowany polichlorek winylu (PVC-P) stanowi PVC-P o stałej Fickentschera K=70, w postaci granulatu.Preferably, the plasticized polyvinyl chloride (PVC-P) is PVC-P with a Fickentscher constant K=70, in the form of granules.
Korzystnie, grafit ekspandowany stanowi grafit o zawartości węgla 99%, wielkości cząstek od 0,4 do 1 mm, ekspansji od 250 do 400 ml/g, gęstości nasypowej koło 0,7 g/cm3.Preferably, the expanded graphite is graphite with a carbon content of 99%, a particle size of 0.4 to 1 mm, an expansion of 250 to 400 ml/g, and a bulk density of about 0.7 g/cm 3 .
Korzystnie, tereftalan di-oktylu (DOTP) ma temp. zapłonu nie mniejszą niż 230°C, zawartość tereftalanu bis(2-etyloheksylu) nie mniejszą niż 99,5% m/m, zawartość wody nie większą niż 0,05% m/m, gęstość w 20°C nie mniejszą niż 0,980 g/cm3 i nie większą niż 0,985 g/cm3, i jest w postaci bezbarwnej, oleistej cieczy.Preferably, di-octyl terephthalate (DOTP) has a flash point of not less than 230°C, a bis(2-ethylhexyl) terephthalate content of not less than 99.5% m/m, a water content of not more than 0.05% m/m, a density at 20°C of not less than 0.980 g/cm 3 and not more than 0.985 g/cm 3 , and is in the form of a colorless, oily liquid.
Korzystnie, sadza techniczna ma pH od 6 do 10, zawartość popiołu 0,45%, siłę barwienia 115 ± 5, ciężar nasypowy 354 kg/m3, zawartość pyłów nie większą niż 12% i ma postać proszku albo granulatu.Preferably, the technical carbon black has a pH of 6 to 10, an ash content of 0.45%, a tinting strength of 115 ± 5, a bulk density of 354 kg/ m3 , a dust content of not more than 12% and is in the form of a powder or granulate.
Korzystnie, 3,5-wodny boran cynku zawiera B2O3 - 38 ± 2%, zawiera ZnO - 48 ± 2%, ma stratę podczas zapłonu od 13,5 do 15,5% i ma postać proszku.Preferably, the zinc borate-3,5-hydrate has a B2O3 content of 38 ± 2%, a ZnO content of 48 ± 2%, a loss on ignition of 13.5 to 15.5% and is in the form of a powder.
Korzystnie, difenyloamina zawiera 70% aktywnego przeciwutleniacza aminowego na obojętnej krzemionce i ma postać proszku.Preferably, the diphenylamine comprises 70% active amine antioxidant on neutral silica and is in powder form.
Korzystnie, 2-(2H-benzotriazol-2-ilo)-4-metylofenol, to związek o absorpcji promieniowania ultrafioletowego w zakresie od 300 do 400 nm, mający postać proszku.Preferably, 2-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-methylphenol is a compound with ultraviolet radiation absorption in the range of 300 to 400 nm, in the form of a powder.
PL 247000 Β1PL 247000 Β1
Zaletą rozwiązania według wynalazku jest to, że pozwala wykonać uszczelki ze specjalnego, nowego surowca, który w warunkach normalnej pracy (nie pożaru) zapewnia dobre parametry użytkowe takie jak elastyczność, estetykę oraz stabilność kształtu, natomiast po podgrzaniu do temperatury ok. 180-200 st. C zaczyna pęcznieć od x 2 do x 8 i pełnić funkcję izolacyjną przed ogniem i wysoką temperaturą. Uszczelki dzięki temu, mogą być uszczelkami dwufunkcyjnymi.The advantage of the solution according to the invention is that it allows to make seals from a special, new raw material, which in normal operating conditions (not fire) provides good performance parameters such as flexibility, aesthetics and shape stability, while after heating to a temperature of approx. 180-200 degrees Celsius it begins to swell from x 2 to x 8 and perform an insulating function against fire and high temperature. Thanks to this, the seals can be dual-function seals.
Zaletą rozwiązania według wynalazku jest także to, że chociaż nowy materiał do produkcji uszczelek dwufunkcyjnych zawiera materiały używane do produkcji uszczelek oraz materiał ekspandujący jakim jest grafit, to już połączenie konkretnych składników i ich ilości, są unikalne. Odpowiednio dobrany skład chemiczny materiału z którego uszczelka jest wykonana, i proporcjejego poszczególnych składników, umożliwiają wytłaczanie bardziej skomplikowanych kształtów, niż było to możliwe do tej pory. Kompozycja według wynalazku, charakteryzuje się bowiem większą plastycznością, niż materiały stosowane do tej pory.The advantage of the solution according to the invention is also that although the new material for the production of dual-function seals contains materials used for the production of seals and an expanding material such as graphite, the combination of specific components and their quantities are unique. The appropriately selected chemical composition of the material from which the seal is made, and the proportions of the individual components, allow for the extrusion of more complex shapes than was possible so far. The composition according to the invention is characterized by greater plasticity than the materials used so far.
Dla przykładu, domieszka do 15% materiału ekspandującego zapewnia pełną funkcjonalność uszczelki oraz spęcznienie x2dox3, domieszka do 16% materiału ekspandującego może być stosowana do uszczelek twardszych ale wówczas poziom spęcznienia może dojść do x 4 do x 5. Uzyskanie mieszanki do 17% ilości materiału ekspansyjnego może być używana do uszczelek-taśm o prostej budowie, ale wówczas spęcznienie wynosić będzie do x 8.For example, an admixture of up to 15% of expanding material ensures full functionality of the gasket and swelling of x2 to x3, an admixture of up to 16% of expanding material can be used for harder gaskets, but then the swelling level can reach x 4 to x 5. Obtaining a mixture of up to 17% of the amount of expanding material can be used for gaskets-tapes of a simple structure, but then the swelling will be up to x 8.
Zaletą rozwiązania według wynalazku jest to, że w warunkach normalnej pracy (nie pożaru) uszczelka zgodna z wynalazkiem stanowi przegrodę termiczną polegającą na ograniczeniu inwersji, tj. mieszania się powietrza zimnego i ciepłego w wewnętrznej części fasady, a jej powierzchnia przekroju zapewnia skuteczne uszczelnienie poprzez spęcznienie podczas pożaru przestrzeni pomiędzy wypełnieniami. Uszczelka izolacyjna wykonana jest z materiału z domieszką materiału ekspandującego od 15,5 do 16,7% i zapewnia spęcznienie x 3 do x 5. Uszczelka może być wpinana w kształtowniki konstrukcji fasady lub być do nich doklejana.The advantage of the solution according to the invention is that under normal operating conditions (not fire), the seal according to the invention constitutes a thermal barrier consisting in limiting inversion, i.e. mixing of cold and warm air in the inner part of the façade, and its cross-sectional area ensures effective sealing by swelling of the space between the fillings during a fire. The insulating seal is made of a material with an admixture of expanding material from 15.5 to 16.7% and ensures swelling x 3 to x 5. The seal can be clipped into the façade construction sections or glued to them.
Wynalazek ujawniono w poniższych przykładach realizacji, a także przedstawiono na rysunkach, na których: fig. 1 ukazuje uszczelkę według wynalazku w przykładowych kształtach, fig. 2 i fig. 3 ukazują uszczelkę według wynalazku w pozycji użytkowej, tj. wmontowaną w kształtowniki aluminiowe systemu.The invention is disclosed in the following examples of implementation and is also presented in the drawings, in which: Fig. 1 shows the seal according to the invention in exemplary shapes, Fig. 2 and Fig. 3 show the seal according to the invention in the use position, i.e. mounted in the aluminium sections of the system.
Przykład realizacji IExample of implementation I
Kompozycja dla uszczelki 1 pęczniejącej do systemów aluminiowych przeciwpożarowych, ma skład następujący:The composition for the expanding seal 1 for aluminum fire protection systems is as follows:
PL 247000 Β1PL 247000 Β1
przy czym, najlepiej gdy:whereby, it is best when:
plastyfikowany PVC: granulat, zmiękczony PVC o stałej Fickentschera K = 70;plasticized PVC: granulate, softened PVC with a Fickentscher constant K = 70;
- grafit ekspandowany: ilość węgla 99%, wielkość cząstek 0,4-1 mm, ekspansja 250-400, ml/g, gęstość nasypowa ~ 0,7 g/cm3;- expanded graphite: carbon content 99%, particle size 0.4-1 mm, expansion 250-400, ml/g, bulk density ~ 0.7 g/cm 3 ;
- tereftalan di-oktylu (DOTP): bezbarwna, oleista ciecz, temp, zapłonu nie mniej niż 230°C, zawartość tereftalanu bis(2-etyloheksylu) nie mniej niż 99,5 [% m/m], zawartość wody nie więcej niż 0,05 [% m/m], gęstość w 20°C nie mniej niż 0,980 g/cm3 i nie więcej niż 0,985 g/cm3;- di-octyl terephthalate (DOTP): colourless, oily liquid, flash point not less than 230°C, bis(2-ethylhexyl) terephthalate content not less than 99.5 [% m/m], water content not more than 0.05 [% m/m], density at 20°C not less than 0.980 g/cm 3 and not more than 0.985 g/cm 3 ;
- sadza techniczna: proszek/granulat; pH 6-10, zawartość popiołu 0,45%, siła barwienia 115 ± 5, ciężar nasypowy 354 kg/m3, zawartość pyłów max 12%;- technical carbon black: powder/granulate; pH 6-10, ash content 0.45%, tinting strength 115 ± 5, bulk density 354 kg/m 3 , dust content max 12%;
uniepalniacz - 3,5-wodny boran cynku: biały proszek; zawartość B2O3 - 38 ± 2%, zawartość ZnO - 48±2%; strata podczas zapłonu 13,5-15,5%;flame retardant - 3.5-hydrate zinc borate: white powder; B2O3 content - 38 ± 2%, ZnO content - 48±2%; loss on ignition 13.5-15.5%;
- antyutleniacz: biały proszek, 70% aktywnego przeciwutleniacza aminowego na obojętnej krzemionce;- antioxidant: white powder, 70% active amine antioxidant on neutral silica;
UV - stabilizator: proszek o lekko żółtej barwie, absorpcja promieniowania ultrafioletowego w zakresie 300-400 nm;UV - stabilizer: slightly yellow powder, absorption of ultraviolet radiation in the range of 300-400 nm;
- stabilizator termiczny: biały proszek, czystość min. 99%, gęstość 1,145 g/cm3, temp, topnienia > 225°C, zawartość wapnia 6-7,1%.- thermal stabilizer: white powder, purity min. 99%, density 1.145 g/cm 3 , melting point > 225°C, calcium content 6-7.1%.
W celu przygotowania mieszanki w postaci sproszkowanej, składniki w ilości podanej w tabeli należy zadozować i wymieszać w tzw. fluidalnym mieszalniku zimno-gorącym do mieszanek typu „dry-blend”.In order to prepare a powdered mixture, the ingredients in the quantities given in the table should be dosed and mixed in a so-called cold-hot fluid mixer for dry-blend mixtures.
Pierwszy etap to intensywnie mieszane w mieszalniku gorącym PVC z pozostałymi dodatkami. Do mieszalnika w pierwszej kolejności wprowadza się naważone ilości: PVC, stabilizator termiczny, środek smarny, antyutleniacz, stabilizator UV. W temperaturze 70°C dodaje się plastyfikator zmiękczający. Dopiero po wchłonięciu zmiękczacza przez polimer w temperaturze od 90 do 110°C (co jest uwarunkowane prędkością obrotów), do mieszalnika wprowadza się napełniacze/pigmenty. Proces mieszania w mieszalniku gorącym kończy się gdy wsad osiągnie temperaturę około 125-130°C. Wytworzenie dużej ilości ciepła powodują min. obroty mieszadła (1300-1500 obr./min).The first stage is intensive mixing of PVC with other additives in a hot mixer. First, the following weighed quantities are introduced into the mixer: PVC, thermal stabilizer, lubricant, antioxidant, UV stabilizer. At a temperature of 70°C, a softening plasticizer is added. Only after the softener has been absorbed by the polymer at a temperature of 90 to 110°C (which is determined by the rotation speed), are fillers/pigments introduced into the mixer. The mixing process in the hot mixer ends when the charge reaches a temperature of about 125-130°C. A large amount of heat is generated by, among others, the rotation speed of the mixer (1300-1500 rpm).
Wytworzone ciepło spełnia podwójną rolę:The heat produced serves a dual purpose:
a) powoduje suszenie zadozowanych składników. Za pomocą agregatu próżniowego wilgoć mieszanki jest odprowadzana do poziomu poniżej 1%;a) causes drying of the dosed ingredients. Using a vacuum unit, the moisture of the mixture is removed to a level below 1%;
b) powoduje stopienie środków smarnych i stabilizatorów termicznych, a następnie następuje otoczenie tymi dodatkami ziaren PVC cienką warstewką. Ta niska temperatura sprzyja wnikaniu plastyfikatora do wnętrza ziaren - ziarno rozluźnia w ten sposób swoje struktury porowate i następuje jego „pęcznienie”. Zmiękczacz zmniejsza swoją lepkość, a sam proces mieszania odbywa się w sproszkowanej postaci. Utworzona powłoka ochronna wokół ziarna PVC, dzięki zawartości środka smarnego, pełni rolę warstwy poślizgowej podczas późniejszego upłynniania polimeru w trakcie obróbki formującej (wytłaczania), zaś obecność w niej stabilizatora termicznego przeciwdziała zapoczątkowaniu termo destrukcji makrocząsteczek (odszczepieniu chlorowodoru).b) causes the lubricants and thermal stabilizers to melt, and then the PVC grains are surrounded by these additives in a thin layer. This low temperature promotes the penetration of the plasticizer into the grains - the grain thus loosens its porous structures and "swells". The softener reduces its viscosity, and the mixing process itself takes place in powdered form. The protective coating created around the PVC grain, thanks to the lubricant content, acts as a slip layer during the subsequent liquefaction of the polymer during the forming process (extrusion), and the presence of the thermal stabilizer in it prevents the initiation of the thermodestruction of macromolecules (splitting of hydrogen chloride).
Drugi etap to chłodzenie wsadu do temperatury ok. 40°C w poziomym mieszalniku zimnym, gdzie chłodzenie następuje dzięki kontaktowi materiału z chłodzonymi wodą ściankami mieszalnika. Mieszalnik może być wyposażony w specjalne dodatkowe mieszadła szybkoobrotowe (450-480 obr./min), które będą powodować rozdrobnienie ewentualnych aglomeratów, a to pozwoli uzyskać mieszankę o odpowiedniej sypkości.The second stage is the cooling of the charge to a temperature of approx. 40°C in a horizontal cold mixer, where the cooling is achieved by the contact of the material with the water-cooled walls of the mixer. The mixer can be equipped with special additional high-speed mixers (450-480 rpm), which will cause the fragmentation of any agglomerates, and this will allow obtaining a mixture with the appropriate flowability.
PL 247000 Β1PL 247000 Β1
Podsumowując-w wyniku procesu otrzymujemy możliwie jednorodną mieszankę PVC w postaci dry-blendu o wilgotności poniżej 1%.To sum up, as a result of the process we obtain the most homogeneous PVC mixture possible in the form of a dry blend with humidity below 1%.
Dopiero w takiej postaci produkt przekazywany jest do pojemnika, skąd może być paczkowany, bądź przekazywany do dalszego procesu obróbki.Only in this form is the product transferred to a container, from where it can be packaged or sent for further processing.
Powyższa kompozycja ma właściwości następujące:The above composition has the following properties:
Uszczelkę 1 pęczniejącą do systemów aluminiowych przeciwpożarowych wykonuje się z ww. kompozycji w procesie wytłaczania znanymi metodami.The intumescent seal 1 for aluminum fire-fighting systems is made from the above-mentioned composition in the extrusion process using known methods.
Temperatura przetwórstwa gotowej mieszanki powinna być ustawiona w zakresie 160-180°C, a dokładniej: temperatura cylindra 160°C, temperatura adaptera 160-165°C, z kolei na głowicy 175 -180°C. Prędkość obrotów ślimaka na wytłaczarce dwuślimakowej ustawiamy na 20-30 obr./min., ciśnienie na 45-50 bar. Uszczelkę wytłacza się w postaci elastycznego pasa bądź profilu (zgodnie z Fig. 1), który następnie przechodzi przez wannę chłodzącą. W zależności od kształtu gotowy wyrób następnie jest cięty na odpowiednie długości i pakowany - uszczelka w postaci pasa zwijana jest w 24 m krążki, z kolei profil cięty jest na 3,5 m odcinki. Prędkość wytłaczania dla pasa to 1,5 m/min, profilu - 1,3 m/min.The processing temperature of the finished mixture should be set in the range of 160-180°C, or more precisely: cylinder temperature 160°C, adapter temperature 160-165°C, and on the head 175-180°C. The screw rotation speed on the twin-screw extruder is set to 20-30 rpm, pressure to 45-50 bar. The seal is extruded in the form of a flexible strip or profile (according to Fig. 1), which then passes through a cooling tank. Depending on the shape, the finished product is then cut into appropriate lengths and packed - the seal in the form of a strip is rolled into 24 m discs, while the profile is cut into 3.5 m sections. The extrusion speed for the strip is 1.5 m/min, the profile - 1.3 m/min.
W przypadku zastosowań w drzwiach, oknach i przegrodach wewnętrznych uszczelka według wynalazku wpinana jest poprzez specjalnie uformowane zaczepy do kształtowników aluminiowych. Skład chemiczny materiału, z którego uszczelka jest wykonana, umożliwia wytłaczanie bardziej skomplikowanych kształtów, a odpowiedni dobór grubości uszczelki zapewnia pełne wypełnienie przestrzeni ochranianej podczas pożaru.In the case of applications in doors, windows and internal partitions, the seal according to the invention is attached via specially formed hooks to aluminium sections. The chemical composition of the material from which the seal is made allows for the extrusion of more complex shapes, and the appropriate selection of the seal thickness ensures full filling of the protected space during a fire.
W rozwiązaniach dotychczasowych, w miejscu uszczelki, mocowana była taśma pęczniejąca, czasami także nazywana uszczelką, ale jej skład chemiczny nie pozwalał na formowanie w bardziej skomplikowane kształty. Mocowana była ona do powierzchni kształtowników za pomocą taśm klejących lub samego kleju. Uszczelka według wynalazku, w warunkach normalnej pracy, pełni funkcję wykańczającą powierzchnię kształtownika lub funkcję izolacji termicznej i zabezpiecza przez infiltracją powietrza. W warunkach pożaru, ulega natomiast spęcznieniu, zabezpiecza przed przejściem ognia oraz izoluje przed wysoką temperaturą.In previous solutions, a swelling tape, sometimes also called a seal, was attached in place of the seal, but its chemical composition did not allow for forming into more complex shapes. It was attached to the surface of the sections using adhesive tapes or glue alone. The seal according to the invention, in normal operating conditions, performs the function of finishing the surface of the section or the function of thermal insulation and protects against air infiltration. In fire conditions, however, it swells, protects against the passage of fire and insulates against high temperature.
Przykład realizacji IIExample of implementation II
Kompozycja dla uszczelki 1 pęczniejącej do systemów aluminiowych przeciwpożarowych, o składzie mieszczącym się w przedziałach z przykładu realizacji I, przy czym w tym przykładzie wykonania, udziały% poszczególnych składników, są następujące:Composition for an intumescent seal 1 for aluminum fire protection systems, with a composition within the ranges of embodiment I, wherein in this embodiment, the % shares of the individual components are as follows:
PL 247000 Β1PL 247000 Β1
Materiał uzyskuje się w sposób analogiczny jak w Przykładzie realizacji I. Powyższa kompozycja ma właściwości następujące:The material is obtained in a manner analogous to that in Example I. The above composition has the following properties:
Uszczelkę 1 pęczniejącą do systemów aluminiowych przeciwpożarowych wykonuje się z ww. kompozycji w procesie wytłaczania znanymi metodami, jak w Przykładzie realizacji I.The intumescent seal 1 for aluminum fire protection systems is made from the above-mentioned composition in the extrusion process using known methods, as in Example I.
Przykład realizacji IIIExample of implementation III
Kompozycja dla uszczelki 1 pęczniejącej do systemów aluminiowych przeciwpożarowych, o składzie mieszczącym się w przedziałach z przykładu realizacji I, przy czym w tym przykładzie wykonania, udziały% poszczególnych składników, są następujące:Composition for an intumescent seal 1 for aluminum fire protection systems, with a composition within the ranges of embodiment I, wherein in this embodiment, the % shares of the individual components are as follows:
PL 247000 Β1PL 247000 Β1
Materiał uzyskuje się w sposób analogiczny, jak w Przykładzie realizacji I. Powyższa kompozycja ma właściwości następujące:The material is obtained in a manner analogous to that in Example I. The above composition has the following properties:
Uszczelkę 1 pęczniejącą do systemów aluminiowych przeciwpożarowych wykonuje się z ww. kompozycji w procesie wytłaczania znanymi metodami, jak w Przykładzie realizacji I.The intumescent seal 1 for aluminum fire protection systems is made from the above-mentioned composition in the extrusion process using known methods, as in Example I.
Przykład realizacji IVExample of implementation IV
Kompozycja dla uszczelki 1 pęczniejącej do systemów aluminiowych przeciwpożarowych, o składzie mieszczącym się w przedziałach z przykładu realizacji I, przy czym w tym przykładzie wykonania, udziały% poszczególnych składników, są następujące:Composition for an intumescent seal 1 for aluminum fire protection systems, with a composition within the ranges of embodiment I, wherein in this embodiment, the % shares of the individual components are as follows:
PL 247000 Β1PL 247000 Β1
Materiał uzyskuje się w sposób analogiczny jak w Przykładzie realizacji I. Powyższa kompozycja ma właściwości następujące:The material is obtained in a manner analogous to that in Example I. The above composition has the following properties:
Uszczelkę 1 pęczniejącą do systemów aluminiowych przeciwpożarowych wykonuje się z ww. kompozycji w procesie wytłaczania znanymi metodami, jak w Przykładzie realizacji I.The intumescent seal 1 for aluminum fire protection systems is made from the above-mentioned composition in the extrusion process using known methods, as in Example I.
Claims (16)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL438244A PL247000B1 (en) | 2021-06-23 | 2021-06-23 | Composition for manufacturing an intumescent seal for aluminum fire protection systems and an intumescent seal for aluminum fire protection systems made of this composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL438244A PL247000B1 (en) | 2021-06-23 | 2021-06-23 | Composition for manufacturing an intumescent seal for aluminum fire protection systems and an intumescent seal for aluminum fire protection systems made of this composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL438244A1 PL438244A1 (en) | 2022-12-27 |
| PL247000B1 true PL247000B1 (en) | 2025-04-22 |
Family
ID=84603193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL438244A PL247000B1 (en) | 2021-06-23 | 2021-06-23 | Composition for manufacturing an intumescent seal for aluminum fire protection systems and an intumescent seal for aluminum fire protection systems made of this composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL247000B1 (en) |
-
2021
- 2021-06-23 PL PL438244A patent/PL247000B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL438244A1 (en) | 2022-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1907501B1 (en) | Intumescent seal | |
| CN100393804C (en) | Permanent plastic kneader for fire prevention, its preparation method and its use | |
| EP1918320B1 (en) | Flame retardant polymer compositions | |
| ES2389123T3 (en) | Composition composition of ceramic materials for fire protection | |
| KR102043429B1 (en) | Silicone rubber composition and Cured product thereof | |
| EP0274819B1 (en) | Use of a intumescent foamable composition as a flame and smoke barrier | |
| ES2112594T5 (en) | ANTI-FLAMMABLE COMPOSITION FOR THE MANUFACTURE OF ELECTRICAL CABLES WITH MAINTENANCE OF ISOLATION AND / OR OPERATION. | |
| EP2834312B1 (en) | Protecting substrates against damage by fire | |
| EP2497871B1 (en) | Fire protection compartment pass-through section structure | |
| KR101725955B1 (en) | Fire Sealing Composition and Intumescent FireSealing Belt | |
| CN101323774A (en) | Intumescent fireproof adhesive tape for construction | |
| WO1998031730A1 (en) | Fire-resistant sheetlike molding, fire-resistant laminate for covering steel, fire-resistant structure for wall, and method for constructing fire-resistant steel and fire-resistant wall | |
| KR101735884B1 (en) | Interlayer fire prevention structure comprising heat insulating materials for fireproof filling structure of curtain wall | |
| JPH0248032B2 (en) | ||
| JPS60215091A (en) | Sealing material | |
| JP2000001927A (en) | Fire-resistant sheet-like moldings | |
| EP1483473A1 (en) | Intumescent seal | |
| KR20250065456A (en) | Shape-maintaining thermal expansion composition after high-temperature foaming and its application | |
| JP5808612B2 (en) | Thermally expandable heat insulating sealing material | |
| JPH0331379A (en) | Fire resistant sealant composition | |
| EP3680284B1 (en) | Highly fire-resistant expanded polymeric material | |
| JP2000006289A (en) | Fire resistant multilayer sheet | |
| JP7243997B2 (en) | Fireproof materials and fireproof structures of structural members | |
| JP2002166492A (en) | Concrete explosion prevention structure and construction method | |
| JPS63273693A (en) | fire protection material |