Антипіреново-антисептична просочувальна композиція для деревини

Реферат: Антипіреново-антисептична просочувальна композиція для деревини містить ортофосфорну кислоту, карбамід, оксіетилідендифосфонову кислоту, ізопропіловий спирт, воду. Для забезпечення високих антикорозійних властивостей додатково містить аміачну воду (25 %), як антисептичну добавку містить борну кислоту та/або полігексаметиленгуанідин(хлорид)фосфат. UA 99800 U (54) АНТИПІРЕНОВО-АНТИСЕПТИЧНА ПРОСОЧУВАЛЬНА КОМПОЗИЦІЯ ДЛЯ ДЕРЕВИНИ UA 99800 U UA 99800 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до будівельних матеріалів, конкретно - до антипіреновоантисептичної просочувальної композиції для деревини, яка використовується для забезпечення І групи вогнезахисної ефективності дерев'яних конструкцій за ГОСТ 16363-98 "Средства огнезащитные для древесины. Методы определения огнезащитных свойств" і може бути використана в деревообробній промисловості, будівництві і інших галузях для отримання негорючих дерев'яних матеріалів і конструкцій, які не піддаються гниттю і не є корозійно активними до металів. Відомий вогнезахисний просочувальний засіб [1], що містить антипірен - продукт взаємодії ортофосфорної кислоти (15-20 мас. %) і карбаміду (20-25 мас. %), поліфосфорний естер (10-20 мас. %) як водонерозчинний плівкоутворювач, борну кислоту (5-10 мас. %) як біоцидну добавку, поверхнево-активну речовину (1-2 мас. %) для підсилення просочення деревини засобом. Засіб забезпечує І групу вогнезахисту деревини і необхідні антисептичні показники вогнезахищеної деревини, однак істотним недоліком відомого складу є те, що водонерозчинний поліфосфатний естер утворює на поверхні деревини полімерну водонерозчинну плівку, яка перешкоджає повторному чи додатковому просоченню деревини. Крім того за низької розчинності борної кислоти (розчинність борної кислоти у чистій воді при температурі 20 °C становить 4,72 г на 100 г води), особливо у присутності інших солей, вона випадає в осад і при нанесенні такого засобу на деревину вона не проникає в деревину і не забезпечує антисептичні властивості. Найбільш близьким до засобу, що заявляється, по технічній суті та досягуваному результату є просочувальний вогнезахисний розчин [2], який містить 24,0-32, мас. % ортофосфорної кислоти, 20,0-27,0 мас. % карбаміду, 6,0-10,0 мас. % оксіетилідендифосфонової кислоти, 0,5-1,0 мас. % антисептичних добавок (неорганічні сполуки бору або солі амонію) і 1,0-10,0 мас. % добавки, яка збільшує проникність просочувального складу у деревину (одно- або двохосновні спирти або апротонні диполярні розчинники). Даний склад забезпечує І групу вогнезахисної ефективності деревини, необхідні антисептичні показники вогнезахищеної деревини та низьку температуру замерзання засобу. Істотним недоліком відомого складу є підвищена корозійна активність вогнезахищеної 2 деревини. Корозійна активність складу становить не менше 0,1 г/(м ·год.). В основу корисної моделі поставлено задачу розробки антипіреново-антисептичної просочувальної композиції для деревини, простої у приготуванні і застосуванні, з підвищеними вогнезахисними та антисептичними властивостями, при оброблянні яким деревина не спричиняє корозію металів, що контактують з нею. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що антипіреново-антисептична просочувальна композиція для деревини, яка містить ортофосфорну кислоту, карбамід, оксіетилідендифосфонову кислоту, воду, для забезпечення високих антикорозійних властивостей додатково містить аміачну воду (25 %), для підсилення проникнення просочувального засобу у деревину містить ізопропіловий спирт, як антисептичну добавку містить борну кислоту та/або полігексаметиленгуанідин(хлорид)фосфат при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: ортофосфорна кислота 32,0-35,0 карбамід 27,0-28,0 оксіетилідендифосфонова 11,0-13,0 кислота антисептична добавка 0,1-1,0 ізопропіловий спирт 11,0-12,0 аміачна вода (25 %) 8,0-10,0 вода решта. При взаємодії карбаміду та ортофосфорної кислоти отримують продукт - фосфат сечовини (фосфат карбаміду), який є основним антипіреновим компонентом вогнебіозахисного просочувального засобу та має значно більші вогнезахисні властивості, ніж ортофосфорна кислота. Для підсилення вогнезахисної ефективності фосфату сечовини додають оксіетилідендифосфонову кислоту. Підсилення вогнезахисної ефективності відбувається за рахунок синергетичного ефекту дії фосфату сечовини і оксіетилідендифосфонової кислоти як антипіренових компонентів. Борну кислоту та/або полігексаметиленгуанідин(хлорид)фосфат у склад вогнебіозахисного просочувального засобу додають для захисту деревини від біоураження. Також можуть бути використані інші компоненти, наприклад солі амонію (наприклад, хлорид амонію, сульфат амонію, нітрат амонію і ін.). Ізопропіловий спирт підвищує проникність просочувального засобу у деревину, як за рахунок зменшення поверхневого натягу, так і за рахунок часткового розчинення смолистих 1 UA 99800 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 продуктів деревини. Для підвищення проникності засобу можуть бути використані одно- або двохосновні спирти або апротонні диполярні розчинники, наприклад ізопропанол, етанол, етиленгліколь, пропіленгліколь, диметилсульфоксид, диметилформамід, диметилфосфортриамід. Додавання аміачної води до складу вогнебіозахисного просочувального засобу знижує корозійну активність вогнебіозахищеної деревини. При взаємодії аміачної води з ортофосфорною кислотою відбувається утворення фосфорноамонійних солей (фосфатів амонію, наприклад моноамонійфосфату), які є ефективними інгібіторами корозії. Антипіреново-антисептична просочувальна композиція для деревини проста у приготуванні, може бути отримана в одну стадію, її виробництво є екологічно чистим, без утворення стічних вод і шкідливих викидів, отриманий продукт простий у використанні, оскільки являє собою водний розчин. Композицію наносять на поверхню деревини щіткою, пульверизатором або зануренням виробу. Обробка може бути багаторазовою з проміжною витримкою і 2 висушуванням. Композиція при нанесенні її на деревину з витратою не менше ніж 250,0 г/м забезпечує І групу вогнезахисної ефективності (середнє значення втрати маси зразків, округлене до цілого числа, не перевищує 9 %) згідно з ГОСТ 16363-98. Антипіреново-антисептичну просочувальну композицію для деревини одержують наступним чином. У реактор з обігрівом і мішалкою при інтенсивному перемішуванні завантажують ортофосфорну кислоту, карбамід, оксіетилідендифосфонову кислоту, борну кислоту та/або полігексаметиленгуанідин(хлорид)фосфат та воду. Суміш нагрівають до температури 30-60 °C, після повного розчинення компонентів додають ізопропіловий спирт і поступово невеликими порціями аміачну воду. Готову суміш фасують у споживчу тару, зберігають при температурі від +5 °C до +40 °C. Антипіреново-антисептична просочувальна композиція для деревини пройшла апробацію на пожежно-випробувальному полігоні Українського науково-дослідного інституту цивільного захисту. Під час випробування досліджували вогнезахисну ефективність композиції, корозійну активність захищеної деревини до металів та її антисептичні властивості. Суть методу випробування з визначення вогнезахисної ефективності композиції полягає у визначенні втрати маси оброблених зразків деревини після впливу на них протягом 2 хвилин полум'ям пальника з заданими параметрами, який розташовано в керамічній трубі спеціальної установки, за умов, що сприяють акумуляції тепла. Випробуванням піддавалися 10 зразків деревини. Вогнезахисну ефективність композиції оцінювали за величиною середнього значення втрати маси зразків. Композиція вважалася такою, що забезпечує захист деревини, якщо середнє значення втрати маси зразків не перевищувало 25 %. Суть методу випробування з визначення корозійної активності вогнебіозахищеної деревини до металів полягає у витримці протягом 30 діб в ексикаторі за певних умов (кімнатна температура, відносна вологість повітря від 80 % до 100 %) двох оброблених зразків деревини з щільно прикріпленими до їх бокових поверхонь чотирма металевими пластинами зі сталі вуглецевої марки Ст3 (по дві пластини на кожний зразок) і визначенні швидкості корозії пластин. Вогнебіозахищену деревину вважали такою, що витримала випробування (неагресивною), якщо 2 середнє значення швидкості корозії чотирьох пластин становило не більше ніж 0,1 г/(м ·год.). Приклади подібних засобів (Аналоги 1-2 [2]) та різних складів запропонованої антипіреновоантисептичної просочувальної композиції для деревини (Приклади 1-2) наведено у Таблиці 1. Показники результатів випробування вогнебіозахищеної деревини різними засобами наведено в Таблиці 2. 2 UA 99800 U Таблиця 1 Приклади Назва компонента Ортофосфорна кислота Карбамід Оксіетилідендифосфонова кислота Борна кислота Полігексаметиленгуанідинхлорид Ізопропіловий спирт Аміачна вода (25 %) Вода Вміст компонентів за прикладами, мас. % Аналог 1 Аналог 2 Приклад 1 Приклад 2 30 30 33 33 24 24 27 27 8 8 11 11 0,5 0,5 1,0 10 11 11 8 8 37,5 28,0 9,0 9,5 Таблиця 2 Показники якості вогнебіозахищеної деревини Показник якості Втрата маси зразків деревини за ГОСТ 16363-98, % 2 Корозійна активність, г/(м ·год.) Ступінь ураження поверхні зразків деревозабарвлюючими, пліснявими та складськими грибками, % 5 10 15 20 25 Аналог 1 Аналог 2 Приклад 1 Приклад 2 7,5 7,2 6,7 6,5 0,125 0,119 0,086 0,086 0 20,0 10,0 0 Оптимальними за параметрами, що випробовуються (Табл. 2), є співвідношення за Прикладами 1-2, найкращі показники - за Прикладом 2. Зниження або відсутність вмісту аміачної води призводить до підвищення корозійної активності вогнебіозахищеної цими засобами деревини. Відсутність антисептичної добавки (борна кислота та/або полігексаметиленгуанідин(хлорид)фосфат) призводить до зменшення біозахисної функції засобу - Аналог 2. Запропоновану антипіреново-антисептичну просочувальну композицію для деревини наносять на поверхню деревини щітками, фарбопультом чи шляхом просочення у ванні. Для забезпечення І групи вогнезахисної ефективності деревини за ГОСТ 16363-98 достатньо 2 кількості 250 г/м вогнебіозахисного просочувального засобу. Таким чином, запропонована антипіреново-антисептична просочувальна композиція для деревини є простою у приготуванні і використанні, може бути використана для вогнебіозахисту дерев'яних будівельних конструкцій, які не є корозійно активними. Джерела інформації: 1. Пат. UA 48511 U, С04В 28/34, С09K 21/00, C09D 5/18 (2006.01); Вогнебіозахисний просочувальний засіб для деревини / Л.П. Дріжд, Л.М. Вахітова, К.В. Калафат, М.П. Лапушкін, В.Л. Дріжд; заявник та власник Дріжд Леонід Петрович (UA). - № U200908584, заявл. 14.08.2009; опубл. 25.03.2010, бюл. № 6. 2. Пат. RU 2306219 С1, В27K 3/52, C09D 5/14, C09D 5/18 (2006.01); Пропиточный состав для огне- и биозащиты древесины и материалов на ее основе / Е.Б. Аверина, И.А. Годунов, Т.С. Кузнецова, В.В. Авдеев; заявитель и патентообладатель ЗАО "УНИХИМТЕК" (RU). - № 2006112260/04, заявл. 13.04.2006; опубл. 20.09.2007. 3 UA 99800 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Антипіреново-антисептична просочувальна композиція для деревини, яка містить ортофосфорну кислоту, карбамід, оксіетилідендифосфонову кислоту, ізопропіловий спирт, воду, яка відрізняється тим, що для забезпечення високих антикорозійних властивостей додатково містить аміачну воду (25 %), як антисептичну добавку містить борну кислоту та/або полігексаметиленгуанідин(хлорид)фосфат при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: ортофосфорна кислота 32,0-35,0 карбамід 27,0-28,0 оксіетилідендифосфонова кислота 11,0-13,0 антисептична добавка 0,1-1,0 ізопропіловий спирт 11,0-12,0 аміачна вода (25 %) 8,0-10,0 вода решта. Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4