Синтетический пропиточный антипиреновый состав для древесины

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СИНТЕТИЧЕСКИЙ ПРОПИТОЧНЫЙ АНТИПИРЕНОВЫЙ СОСТАВ ДЛЯ ДРЕВЕСИНЫ(71) Заявитель Учреждение Белорусского государственного университета Научно-исследовательский институт физико-химических проблем(72) Авторы Богданова Валентина Владимировна Радкевич Людмила Вячеславовна(73) Патентообладатель Учреждение Белорусского государственного университета Научно-исследовательский институт физико-химических проблем(57) 1. Синтетический пропиточный антипиреновый состав для древесины, представляющий собой продукт взаимодействия аммофоса, серной кислоты, хлорного железа и водного раствора аммиака со следующим соотношением основных компонентов в пересчете на оксиды и аммиак, мас.25 9,8-10,3 3 6,0-6,2 3 7,6-8,0 23 0,50-1,49 вода остальное. 2. Состав по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит лаурилсульфат натрия в количестве 0,03 мас. . 3. Состав по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит гексаметилентетрамин в количестве 0,03-0,07 мас.и тиомочевину в количестве 0,01-0,03 мас. . Изобретение относится к получению огнезащитного состава, обеспечивающего высокую степень огнестойкости древесины и предназначенного для использования в промышленном и гражданском строительстве, где требуется в соответствии с действующими строительными нормами и правилами пожарной безопасности обеспечить огнезащиту строительных конструкций из древесины, а также обладающего низким коррозионным действием на сопутствующие материалы. Составы, применяемые для огнезащиты изделий из древесины, как правило, разделяют по способу применения это либо истинные растворы кислот и неорганических солей,либо водные суспензии природных глин или минералов. Таким образом, эти композиции представляют собой пропиточные растворы или покровные составы. Так, в первом случае приоритетными свойствами являются смачивающая способность и вязкость огнезащитно 15600 1 2012.04.30 го раствора, а во втором наиболее важными свойствами являются эксплуатационные свойства как огнезащитного средства, так и огнезащищенной древесины. Известен огнезащитный состав 1, предназначенный для поверхностной обработки целлюлозосодержащих материалов, включающий продукт взаимодействия мочевины и аммонийных фосфатов, взятых в соотношении 1(1-2,3), и 3-5 мас.воды, сплавленных при температуре 120 С. Недостатком такого состава является низкая огнестойкость обработанной древесины (18-19 ). Кроме того, обработка древесины проводится в течение двух часов погружением, что исключает обработку уже готовых конструкций. Состав, описанный в патенте 2 и предназначенный для огне- и биозащиты древесины, представляет собой смесь неорганических солей и содержит в мас.дигидрофосфат аммония 11,0-12,0, семиводный сульфат магния 23,0-25,0, буру 5,0-6,0, ПАВ 1,0-1,5 и воду 55,0-60,0. Для вторичной обработки используется 18,0-21,0 -ный водный раствор хлорида кальция. Недостатками такой обработки является двухстадийность процесса и низкая огнестойкость обработанных образцов древесины (17-19 ). Наиболее близким к предлагаемому изобретению в части огнезащиты по технической сущности, области применения и достигаемому результату является огнезащитный состав для поверхностной обработки и пропитки древесных материалов, представленный в патенте 3. Состав представляет собой смесь сложного технического продукта и неорганических веществ и содержит в мас.аммофос 40-60, сульфат аммония 40-60 и ортофосфорную кислоту 0,5-3,0. В пересчете на оксиды и аммиак такой состав содержит, мас.25 21,11-33,05 3 24,2-36,4 3 16,13-24,14 вода остальное. Недостатками такого состава являются недостаточно высокая огнезащитная эффективность (9,0-20,0 ), многократность обработок, высокая кислотность (2,3) пропиточного раствора, что ограничивает его применение из-за высокой коррозионной активности. Кроме того, соотношение основных компонентов в рабочем растворе может значительно отличаться, как от температуры воды для приготовления раствора, так и от качественного состава исходного сырья - аммофоса. Стадия приготовления пропиточного раствора требует дополнительных энергозатрат и времени использования горячей воды,отстаивания и декантации раствора, что является трудоемким и затратным процессом. Задачей заявляемого технического решения является получение эффективного и экономичного синтетического пропиточного антипиренового состава для огнезащитной обработки древесины. Поставленная задача достигается тем, что в качестве синтетического пропиточного антипиренового состава для огнезащитной обработки древесины используется состав,представляющий собой продукт взаимодействия аммофоса, серной кислоты, хлорного железа и водного раствора со следующим соотношением основных компонентов в пересчете на оксиды и аммиак, мас.25 9,8-10,3 3 6,0-6,2 3 7,6-8,0 23 0,5-1,49 вода остальное. Для улучшения реологических характеристик и увеличения сроков хранения антипиреновый состав может дополнительно содержать ПАВ - лаурилсульфат натрия в количестве 0,03 мас.(в отсутствии ПАВ срок устойчивости дисперсии составляет 6 часов). Для получения высоких эксплуатационных характеристик (снижения коррозионной активности) синтетический антипиреновый состав может дополнительно содержать гексаметилентетрамин, 0,03-0,07 мас.и тиомочевину - 0,01-0,03 мас. . 2 15600 1 2012.04.30 Огнезащитный химический состав получают диспергированием гранул технического продукта (аммофоса) в разбавленной серной кислоте, введением хлорного железаи последующей нейтрализацией полученной смеси водным раствором аммиака досистемы 5,0-5,2. Для снижения коррозионной активности серной кислоты (на стадии приготовления ее разбавленного раствора) вводят гексаметилентетрамин и тиомочевину. Для повышения устойчивости готового состава в него вводят ПАВ. Время приготовления составляет не более 30 минут. Пример 1 получения огнезащитного состава Навеску аммофоса массой 18,7 г при постоянном перемешивании растворяют в смеси 22,6 мл 25 -ной серной кислоты, 0,7 г гексаметилентетрамина и 0,3 г тиомочевины до получения однородной дисперсии. При постоянном перемешивании вводят 5,03 г хлорного железа . Затем проводят нейтрализацию смеси до 5,0-5,2 6,0 -ным водным раствором аммиака. Для улучшения эксплуатационных свойств полученного состава вводят 0,03 г лаурилсульфата натрия. Вес полученного огнезащитного состава 100 г, содержание сухого остатка 301 . Пример 2 получения огнезащитного состава Навеску аммофоса массой 19,7 г при постоянном перемешивании растворяют в смеси 26,6 мл 25 -ной серной кислоты, 0,5 г гексаметилентетрамина и 0,2 г тиомочевины до получения однородной дисперсии. При постоянном перемешивании вводят 3,5 г хлорного железа . Затем проводят нейтрализацию смеси до 5,0-5,2 6,0 -ным водным раствором аммиака. Для улучшения эксплуатационных свойств полученного состава вводят 0,03 г лаурилсульфата натрия. Вес полученного огнезащитного состава 100 г, содержание сухого остатка 301 . Пример 3 получения огнезащитного состава Навеску аммофоса массой 20,5 г при постоянном перемешивании растворяют в смеси 27,6 мл 25 -ной серной кислоты, 0,3 г гексаметилентетрамина и 0,1 г тиомочевины до получения однородной дисперсии. При постоянном перемешивании вводят 1,84 г хлорного железа . Затем проводят нейтрализацию смеси до 5,0-5,2 6,0 -ным водным раствором аммиака. Для улучшения эксплуатационных свойств полученного состава вводят 0,03 г лаурилсульфата натрия. Вес полученного огнезащитного состава 100 г, содержание сухого остатка 301 . Для обеспечения огнезащиты состав наносится кистью, валиком или пульверизатором на защищаемую поверхность трижды или четырежды с перерывом между обработками не менее трех часов. Расход состава для придания древесине первой группы огнезащитной эффективности составляет 450-500 г/м 2. Испытания обработанных предлагаемыми составами образцов древесины на огнестойкость проводили по условиям ГОСТ 16363-98 Средства огнезащитные для древесины. Методы определения огнезащитных свойств. Результаты испытаний представлены в таблице. Огнезащитные свойства разработанного состава Огнезащитная эффективность Потеря массы обработанной древесины,Группа огнезащитной эффективности обработанной древесины Огнезащитный Огнезащитный Огнезащитный Огнезащитный состав состав состав состав по примеру 1 по примеру 2 по примеру 3 по прототипу 6,5 15600 1 2012.04.30 Анализ данных, представленных в таблице, показывает, что использование предлагаемого огнезащитного состава для древесины позволяет обеспечитьгруппу огнезащитной эффективности обработанной древесины (9,0-20,0 ),. Получение состава не требует дорогостоящего оборудования и дефицитных компонентов и может производиться из отечественного сырья. Источники информации 1. А.с. СССР 517491, МПК 27 3/52,1976. 2.2200088 2. 3.2206444 1. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4