Вогнезахисне покриття бгрс

Реферат: Вогнезахисне покриття БГРС містить воду, вогнетривку глину, рідке натрієве скло та оксид графіту у наступному співвідношенні, мас. %: рідке натрієве скло 87-10 вогнетривка глина 10-60 вода 2-10 оксид графіту 1-20. UA 118150 U (12) UA 118150 U UA 118150 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до вогнезахисних матеріалів, а саме до вогнезахисних клейових сумішей на основі рідкого скла, і може бути використана, наприклад, для виконання захисного покриття на елементах та на усій площі будівельних та інших конструкцій для забезпечення властивостей (а саме забезпечення теплоізоляційним шаром), які не дозволяють розгорітися цим елементам та будівельним конструкціям в цілому, втратити несучу здатність, цілісність, а також для перешкоджання їх займанню та для їх захисту від полум'я, убезпечення від виникнення та розповсюдження пожежі. Найближчим аналогом корисної моделі, що заявляється, є клей вогнетривкий захисний (патент RU 2294350 C2, опубліковано 27.02.2007 р., бюл. № 6), що включає рідке скло, вогнетривку глину і воду та додатково містить електрокорунд і каолін, а рідке скло у вигляді натрієвого з силікатним модулем 2,0-3,5, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: рідке скло у вигляді натрієвого з силікатним модулем 2,0-3,5 2-36 електрокорунд 30-50 вогнетривка глина 11-18 каолін 4-8 вода 16-27. Недоліками найближчого аналога є його низька ефективність та висока вартість внаслідок наявності у його складі електрокорунду та каоліну. Електрокорунд, введений до складу найближчого аналога для підвищення стійкості покриття до ерозії, має властивості, які зумовлюють погіршення термоізоляційних властивостей найближчого аналога. Так наявність у складі електрокорунду домішок, наприклад безкисневих сполук та низьких оксидів титану, призводить до надмірного окислення покриття, його деформації та погіршення його термоізоляційних властивостей внаслідок істотної зміни хімічного складу. Окрім цього електрокорунд характеризується тим, що зерна його кристалів при підвищенні температури розширюються та руйнують структуру матеріалу, що негативно впливає на ефективність вогнезахисного покриття. Також наявність у складі найближчого аналога електрокорунду призводить до надмірного спікання компонентів вогнезахисного покриття та надмірного ущільнення склоподібної маси, на яку перетворюється найближчий аналог під дією високої температури, що призводить до часткової втрати покриттям термоізоляційних властивостей. Перелічені недоліки електрокорунду зумовлюють низьку ефективність найближчого аналога та його ефективне використання лише у спеціальних умовах (наприклад у методичних печах та металевих трубах, що використовують у металургії). Разом з тим виробництво електрокорунду з невеликою кількістю домішок є складним та дорогим, що відповідно впливає на високу вартість електрокорунду та матеріалів, що його містять. Каолін, введений до складу найближчого аналога для зменшення впливу домішок, наявних в електрокорунді та вогнетривкій глині, має властивості, які зумовлюють погіршення термоізоляційних властивостей найближчого аналога та його стійкості до вологи. Каолін характеризується відносно невеликою стійкістю до вологи, порівняно з іншими різновидами глини (характерний великою стійкістю лише до вологи у вигляді пару), а його наявність у складі найближчого аналога призводить до надмірного спікання компонентів вогнезахисного покриття та надмірного ущільнення склоподібної маси, на яку перетворюється найближчий аналог під дією високої температури, що призводить до часткової втрати покриттям термоізоляційних властивостей. При цьому внаслідок особливостей виробництва каолін має більш високу вартість, ніж інші види вогнетривкої глини, що відповідно підвищує вартість найближчого аналога. Надмірне ущільнення найближчого аналога під дією високої температури суттєво знижує його ефективність як вогнетривкого матеріалу, оскільки матеріали з високою щільністю мають відповідно високий коефіцієнт теплопередачі. Внаслідок інтенсивної теплопередачі поверхня, на яку нанесений найближчий аналог, піддається дії високої температури майже так само, як найближчий аналог, що може призвести до пошкодження та руйнування вказаної поверхні. Технічною задачею заявленої корисної моделі є створення вогнезахисного покриття, яке має низький коефіцієнт теплопередачі при високій термостійкості, високу когезійну та адгезійну міцність, стійкість до вологи, фізичних та хімічних чинників та невелику вартість, і характеризується простотою виготовлення. Рішення поставленої технічної задачі досягається тим, що вогнезахисне покриття БГРС (бетонітова глина та рідке скло), яке містить воду, вогнетривку глину, рідке натрієве скло, згідно з корисною моделлю, включає оксид графіту, а компоненти містяться у наступному співвідношенні, мас. %: 1 UA 118150 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 рідке натрієве скло 87-10 вогнетривка глина 10-60 вода 2-10 оксид графіту 1-20. Також, згідно з корисною моделлю, рідке натрієве скло має силікатний модуль 1,45. Разом з тим, згідно з корисною моделлю, вогнетривкою глиною є бентонітова глина. Технічний результат заявленого технічного рішення полягає у підвищенні ефективності та зниженні вартості вогнезахисного покриття, зниженні коефіцієнта теплопередачі при забезпеченні високої термостійкості, когезійної та адгезійної міцності, стійкості до вологи, фізичних та хімічних чинників та простоти виготовлення. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляються, та технічним результатом полягає у наступному. У сукупності суттєвих ознак заявленого вогнезахисного покриття забезпечується низький коефіцієнт теплопередачі за рахунок перетворення рідкого покриття на покриття з пористою структурою під дією високої температури, висока когезійна та адгезійна міцність, термостійкість, стійкість до вологи, фізичних та хімічних чинників завдяки властивостям компонентів заявленого вогнезахисного покриття та внаслідок поєднання компонентів вогнезахисного покриття у заявленому співвідношенні, невелика вартість та простота виготовлення за рахунок відсутності у складі заявленого вогнезахисного покриття дорогих матеріалів, що характеризуються складністю виготовлення та обробки. Рідке натрієве скло (водний лужний розчин силікатів натрію Na 2O(SiO2)n, також відоме як силікатний клей), відповідно до своїх властивостей, надає заявленому вогнезахисному покриттю високу когезійну та адгезійну міцність, підвищує його термостійкість (витримує температуру в діапазоні 1200-1300 °C), забезпечує клейове з'єднання заявленого вогнезахисного покриття з поверхнею, на яку воно нанесене. Крім цього вказаний матеріал характеризується високою стійкістю до неорганічних кислот та вологи. При цьому рідке натрієве скло є відносно дешевим матеріалом, який легко виробляти та диспергувати для отримання сумішей, особливо у поєднанні з водою та вогнетривкою глиною. Використання рідкого натрієвого скла із силікатним модулем 1,45 у заявленому вогнезахисному покритті є оптимальним, оскільки дозволяє отримати максимально ефективне вогнезахисне покриття оптимальної консистенції, в якому рідке натрієве скло поєднується з іншими компонентами, зберігаючи необхідну в'язкість та хімічні властивості. Вогнетривка глина підвищує термостійкість заявленого вогнезахисного покриття та його стійкість до вологи, фізичних та хімічних чинників. Використання бентонітової глини у сукупності суттєвих ознак дозволяє досягти оптимальної термостійкості та стійкості до вологи, оскільки бентонітова глина має велику хімічну стійкість за рахунок мінеральних домішок, велику термостійкість (витримує температуру до 1580 °C), розбухає при зволоженні з утворенням шару водонепроникного гелю. Разом з тим бентонітова глина є більш дешевим та простим в оброблянні матеріалом, ніж каолін, що знижує вартість заявленого вогнезахисного покриття та зумовлює простоту його виробництва. Окрім цього бентонітова глина абсолютно не токсична. Вода знижує в'язкість заявленого вогнезахисного покриття, і, тим самим, дозволяє отримати вогнезахисне покриття з консистенцією, необхідною для його нанесення на поверхні, що захищаються від вогню, вручну або за допомогою простих за конструкцією та принципом дії пристосувань. При цьому для заявленого вогнезахисного покриття можливо використовувати навіть непідготовлену та неочищену воду, що є досить дешевою. Невелика вартість води та відсутність потреби у її додатковій підготовці або очищенні зумовлює відповідно невелику вартість заявленого вогнезахисного покриття. Разом з тим вода у суміші з оксидом графіту є необхідним компонентом для перетворення рідкого покриття на покриття з пористою структурою під дією високої температури. Оксид графіту (також відомий як терморозширювальний графіт або окислений графіт) має антикорозійні, теплоізоляційні та вогнетривкі властивості, високу температуру сублімації, високу теплоту випаровування, найбільшу питому міцність при високих температурах, а також хімічно інертний в нейтральному і відновному середовищах, не розчиняється у кислотах, має низький коефіцієнт тертя, пластичність і пружність. Також, у складі заявленого вогнезахисного покриття оксид графіту під дією високої температури спучується, тобто багатократно збільшує свій об'єм, що перетворює рідке вогнезахисне покриття на вогнезахисне покриття з пористою структурою, яке містить терморозширений графіт. Терморозширений графіт, який утворюється внаслідок спучування оксиду графіту під час дії високої температури на заявлене вогнезахисне покриття, являє собою дуже легкий, що є важливим для стійкості та міцності поверхонь, на яке нанесене 3 заявлене вогнезахисне покриття, пористо-пінистий матеріал з насипною щільністю 1,6-5,2 кг/м , 2 UA 118150 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 який витримує високі температури до 3000 °C, має низький коефіцієнт теплопередачі (за рахунок наявності у порах повітря) та здатен ефективно ізолювати поверхні, захищені заявленим вогнезахисним покриттям, від дії високих температур, наприклад, при пожежах, термічному навантаженні, пов'язаному з виробничою діяльністю або з опаленням приміщення відкритим вогнем. При цьому оксид графіту легко синтезувати, що зумовлює його невелику вартість, та, відповідно, невелику вартість заявленого вогнезахисного покриття. Оксид графіту можливо без складних процедур та обробки додавати до вогнезахисних сумішей, що спрощує процес виготовлення заявленого вогнезахисного покриття. Заявлене вогнезахисне покриття виготовляють наступним чином. В ємність обсягом до 20 л з нехарчової пластмаси або іншого подібного полімерного матеріалу поміщають певний обсяг рідкого натрієвого скла у заявленому співвідношенні до загальної маси вогнезахисного покриття, яке планується виготовити. При цьому можливо використовувати ємність, в якій буде в подальшому зберігатися, транспортуватися та реалізовуватися заявлене вогнезахисне покриття. У переважному варіанті виконання заявленого вогнезахисного покриття використовують рідке натрієве скло з силікатним модулем 1,45. Після цього до рідкого натрієвого скла додають певний обсяг вогнетривкої глини у заявленому співвідношенні до загальної маси вогнезахисного покриття, яке планується виготовити. У переважному варіанті виконання заявленого вогнезахисного покриття використовують бентонітову глину. Отриману суміш починають перемішувати механічним пристроєм, придатним для перемішування в'язких сумішей, наприклад дрилем зі змішувальною насадкою або іншим пристроєм, на низьких обертах. Після початку перемішування до суміші додають певний обсяг оксиду графіту та води у заявлених співвідношеннях до загальної маси вогнезахисного покриття, яке планується виготовити. При цьому оберти перемішуючого механізму поступово збільшують. Загальний час перемішування суміші має складати щонайбільше 30 хвилин. Після перемішування отриману суміш відстоюють впродовж 5-10 хвилин. При цьому перевіряють консистенцію суміші, ступінь диспергування вищевказаних компонентів та наявність у суміші неоднорідностей, наприклад грудок. У разі виявлення вказаних неоднорідностей або надмірної густої консистенції суміші компонентів суміш перемішують механічним пристроєм, придатним для перемішування в'язких сумішей, ще 1-2 хвилини. Заявлений розбіг у відсотковому співвідношенні кожного компоненту до загальної маси вогнезахисного покриття, яке планується виготовити, дозволяє створити декілька варіантів заявленого вогнезахисного покриття для різних поверхонь із різними характеристиками або для різного способу нанесення вогнезахисного покриття на вказані поверхні. Отримане в результаті описаних вище операцій заявлене вогнезахисне покриття розливають у відповідну тару або лишають у тарі, в якій відбувалося перемішування, якщо ця тара придатна для зберігання, транспортування та реалізації заявленого вогнезахисного покриття. Заявлене вогнезахисне покриття зберігають у темному сухому місці без доступу прямих сонячних променів. Заявлене вогнезахисне покриття використовують, наносячи на поверхні, які необхідно захистити від дії високої температури, за допомогою ручних інструментів, наприклад шпателів, або за допомогою розбризкуючих пристроїв, наприклад пульверизаторів, призначених для штукатурних робіт. Під час знаходження джерела високої температури поруч із поверхнею, на яку нанесене заявлене вогнезахисне покриття, наприклад, під час знаходження або виникнення поруч відкритого вогню, вогнезахисне покриття спучується та утворює на вказаній поверхні товстий шар пористого матеріалу, який характеризується низьким коефіцієнтом теплопередачі, високою термостійкістю, когезійною та адгезійною міцністю, стійкістю до фізичних, хімічних чинників та вологи, і захищає вказану поверхню від пошкодження та руйнування із перешкоджанням її займанню. Таким чином, заявлене вогнезахисне покриття завдяки властивостям своїх компонентів та їх заявленому співвідношенню ефективно захищає будівельні конструкції та інші об'єкти від вогню та руйнуючої дії високих температур. При цьому відносно невелика вартість заявленого вогнезахисного покриття, простота виготовлення, застосування та зберігання дозволяють широко використовувати заявлене вогнезахисне покриття у будівництві та під час здійснення ремонту приміщень, роблячи його доступним широкому колу споживачів - як професійних будівельників, так і власників приміщень. 3 UA 118150 U 5 В існуючих джерелах патентної та науково-технічної інформації не виявлене вогнезахисне покриття, яке має заявлену сукупність суттєвих ознак, тому представлене технічне рішення відповідає критерію "новизна". Запропоноване технічне рішення є промислово придатним, оскільки не містить у своєму складі жодних елементів чи матеріалів, які неможливо відтворити на сучасному етапі розвитку техніки в умовах промислового виробництва. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 1. Вогнезахисне покриття, яке містить воду, вогнетривку глину, рідке натрієве скло, яке відрізняється тим, що включає оксид графіту, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: рідке натрієве скло 87-10 вогнетривка глина 10-60 вода 2-10 оксид графіту 1-20. 2. Вогнезахисне покриття за п. 1, яке відрізняється тим, що рідке натрієве скло має силікатний модуль 1,45. 3. Вогнезахисне покриття за п. 1, яке відрізняється тим, що вогнетривкою глиною є бентонітова глина. Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4