Источник: Еремина Т. Ю., Гравит М. В., Дмитриева Ю. Н. «Особенности и принципы построения рецептур огнезащитных вспучивающихся композиций на основе эпоксидных смол»
Принцип получения композиционных полимерных материалов заключается в создании заранее заданной комбинации двух и более различных фаз (наполнителей и матрицы) с помощью каких-либо технологических приемов. В результате наполнения получают полимерные материалы, основные физические и механические свойства которых существенно отличаются от свойств матрицы.
По существу, это универсальный принцип создания полимерных композиционных материалов с новым комплексом физических и механических свойств, определяемых микрогетерогенностью системы и фазовыми взаимодействиями на границе раздела фаз полимер - наполнитель . При этом свойства композиционного материала практически в одинаковой степени зависят от свойств как наполнителя, так и исходного полимера.
При разработке огнезащитных красок (и органоразбавляемых, и водоразбавляемых) в их составе используют модифицирующие и технологические добавки, что обеспечивает улучшение эксплуатационных характеристик покрытий. Например, в качестве современных инновационных ингредиентов, снижающих пожарную опасность покрытий, применяются полые стеклянные микрошарики (стеклосферы) и углеродные нанотрубки.
Углеродные нанотрубки - это достаточно новый перспективный материал, представляющий собой полые трубки размером 20-30000 нм, состоящие из свернутых слоев углерода. Производство нанотрубок во всем мире начато недавно и находится в России пока на полупромышленном уровне. Нанотрубки относятся к чрезвычайно дорогим добавкам: стоимость 1 г составляет от 25 до 500 евро в зависимости от типа.
Использование в составах красок модифицирующих добавок на основе керамических микросфер обеспечивает такие технологические свойства покрытий, как износостойкость, глянцевость и др., а модифицирующих добавок на основе стеклянных микросфер - снижение плотности краски, улучшение ее совместимости с различными полимерными связующими, снижение усадки, вязкость композиций по сравнению с геометрически не оформленными частицами других наполнителей, уменьшение абразивного действия. Применение полных стеклосфер в лаках и красках позволяет частично заменить белые пигменты и улучшить физико-механические свойства покрытий.
Полые стеклосферы относят к дорогим наполнителям: стоимость 1 кг составляет от 3 до 30 долл. США. Однако их применение экономически оправданно, поскольку содержание в полимере полых стеклосфер в количестве 5-20% за счет их низкой плотности существенно снижает стоимость единицы объема материала.
В качестве наполнителей из группы минеральных компонентов в рецептурах, как правило, присутствуют: микроволластонит, каолин, мраморная крошка, слюда и (или) инертные баритовые наполнители; гидроксид алюминия или магния, вспученный и не вспученный вермикулит, перлит и др. Минеральный наполнитель позволяет повысить термостойкость, химическую стойкость покрытия, улучшает его огнестойкие характеристики.
Компоненты интумесцентной системы выбираются из следующей группы: фосфорсодержащие соединения (обычно полифосфаты аммония), гидроксид алюминия или магния, борат цинка, меламин, дипентаэритрит, пентаэритрит.
В качестве пленкообразователей в интумесцентных краскахшироко используется практически все известные полимерные и неорганические связующие: полиметилфенилсилоксановые каучуки; полиуретановые смолы на основе простых полиэфиров и дифенилметандиизоцианатов или толуилендиизоцианата; акриловые сополимеры (например, сополимеры бутилметакрилата или метилметакрилата с метакриловой кислотой и дивинилом); акриловые дисперсии (например, на основе стиролакрилового сополимера); различные эпоксидные смолы, в том числе модифицированные и водные.
В качестве органического растворителя используют обычные органические растворители, в которых растворяются указанные выше полимерные связующие, например этилацетат , бутилацетат , ацетон и др.
В настоящее время лидирующее положение среди огнезащитных композиций на эпоксидных смолах, не содержащих растворителей, занимают составы зарубежных производителей (AkzoNobel, Leighs Paints).
Разработка отечественного огнезащитного состава на эпоксидной основе с заявленными свойствами позволит отказаться от использования импортных аналогов, уменьшить стоимость огнезащитных работ, облегчит вес огнезащитного покрытия на конструкции и в целом повысит конкурентоспособность российских производителей огнезащитных композиций на эпоксидных смолах.
В настоящее время разработана исследовательская программа получения огнезащитной вспучивающейся эпоксидной композиции. Целью данной работы является разработка вспучивающегося огнезащитного покрытия на эпоксидной основе, которое способно обеспечить предел огнестойкости строительной конструкции 120 мин при толщине покрытия не более 4 мм и которое можно наносить в условиях пониженных температур (до минус 60 о С) и повышенной влажности (100%), а также в условиях промышленной атмосферы с сохранением эксплуатационных и огнезащитных свойств (по данным ускоренных испытаний) не менее 25 лет.
В начале исследовательской работы был осуществлен автоматизированный патентный поиск аналогов разрабатываемого покрытия в пределах Российской Федерации и ведущих зарубежных стран. Тема поиска - «Огнезащитный состав для стальных строительных конструкций. Эпоксидные композиции».
Затем был проведен анализ аналогов разработанного покрытия, а также многочисленные лабораторные исследования, которые позволили решить задачу получения атмосферостойкой огнезащитной композиции с огнезащитной эффективностью 30 мин при толщине слоя 1 мм. Данная композиция получила торговой название «Terma-S».
В настоящую огнезащитную композицию входит (5 масс.): смола эпоксидная – 20,0-37,0; полифосфат аммония – 13,0-33,0; пентаэритрит – 12,0-22,5; меламин – 7,0-19,0; диоксид титана – 0,9-10,0; дибутилфталат – 0,5-3,0; гидроксид алюминия – 1,0-7,0; стеклосферы – 01,-5,0; вспученный графит – 1,0-7,0; разбавитель – 10,0-17,0.
Композиция отличается высокой адгезией к загрунтованному металлу, к большинству типов грунтовок при малой толщине сухого слоя (по сравнению с другими эпоксидными аналогами) благодаря подобранным компонентам с выверенным процентным соотношением, а также отличной атмосферостойкостью и простотой изготовления.
Наиболее близким аналогом разработанной композиции, представленная в заявке RU № 93052300 от 20.07.1996 г. В ней предложен состав краски, образующей теплогидроизолирующее защитное покрытие для трубопроводов. Состав содержит стеклянные микросферы диаметром 200-300 мкм, пластификатор полиизобутилен И-200, отвердитель полиэтиленполиамин, эпоксидное связующее и модифицированное эпоксидное связующее ЭД-20 . Полученное по данному техническому решению покрытие образует композицию с полыми микросферами, заполненными лучшим теплоизолятором – воздухом, что придает защитному покрытию теплоизолирующие свойства. Однако данный состав не обладает огнезащитными свойствами, что ограничивает область его использования.
В заявке CN1680501 (A) представлено изобретение, относящееся к разряду вспучивающихся ультратонких атмосферостойких красок. Краска содержит (% масс.): акриловую смолу – 16-25; смолу с аминогруппами – 5-8; огнезащитную нанокомпозицию – 3-6; огнезащитную добавку – 35-45; спиновое стекло – 4-7; поглотитель дыма – 2-4; хлорпарафин – 2-4; титановые белила рутильной формы – 3-5; пластификатор – 2-4; пеногаситель – 0,3-0,6; ингибитор – 03-0,6; смесевый растворитель – 15-20. Продукт имеет хорошую стойкость к огню, воде, маслу и соли. К недостаткам данной композиции относится наличие хлорсодержащих ингредиентов и смесевого растворителя в количестве до 20%.
В заявке CN101857756 (A) представлено изобретение, относящееся к огнезащитной краске для стальных конструкций. В состав краски входят следующие компоненты (%масс.): композиционная смола – 45-60; меламин – 6-8; пентаэритрит – 6-8; аммония полифосфат – 16-20; расширяемый графит – 4-10; гидроксид магния – 2-5; фосфат цинка – 1-3; борат цинка 1-3; гидроксид алюминия – 2-5; алюминевый полифосфат – 3,5; диоксид титана – 6-9; матирующие агенты – 0,5-0,8; ацетон – 15-20. Краска обеспечивает возможность предотвращения пожаров и защиту от коррозии. Недостатком данного состава является наличие достаточно большого (15-20%) количества легколетучего токсичного растворителя.
Разработанная авторами композиция предназначена для нанесения огнезащитного покрытия на наружные и внутренние строительные стальные конструкции объектов гражданского, промышленного и военного назначения; для обработки конструкций железнодорожного транспорта, мостов и эстакад; для использования на нефтегазохимических и химических предприятиях с высокой степенью риска; для повышения предела огнестойкости при различных сценариях пожара за счет высоких теплоизолирующих свойств пенококса, образующегося при высокотемпературном воздействии на покрытие. Покрытие обладает высокой долговечностью: прогнозируемы сроки эксплуатации - более 25 лет при эксплуатации в умеренно-холодном климате, в атмосфере промышленных газов и паров (сероводород, хлороводород), а также устойчивостью к морской воде и нефтепродуктам.
При анализе известного уровня техники не выявлено технических решений с совокупностью признаков, соответствующих настоящему изобретению и обеспечивающих описанный выше результат. Проведенный анализ свидетельствует о соответствии заявляемого технического решения критериям изобретения «новизна», «изобретательский уровень». Настоящее изобретение может быть промышленно реализовано при использовании известных технологических процессов, оборудования и материалов, предназначенных для изготовления лакокрасочных составов.
На данный момент авторами разработана рецептура предлагаемого покрытия, технология получения его в лабораторных условиях; изготовлено и исследовано покрытие толщиной 1 мм, которое показывает огнезащитную эффективность (согласно ГОСТ Р53295-2009) 30 мин. Данные испытания были проведены испытательным центром СПбФ ФГБУ ВНИИПО МЧС России.
Цель дальнейших исследований заключается в получении покрытия толщиной 40 мм, обладающего огнезащитной эффективностью 120 мин; в разработке технологии изготовления защитного покрытия; в проведении необходимых испытаний в промышленных условиях.
Программа дальнейших исследований состоит в следующем:
- создание рецептур на основе эпоксидных смол без использования растворителей при разном соотношении интумесцентной системы и добавок - волластонина, фуллеренов, полых стекло- и керамических сфер т. д.;
- проведение исследований в лабораториях, аккредитованных в области исследований огнезащитных покрытий, на получение соответствующих параметров, выявление оптимального соотношения компонентов.
В результате ускоренных климатических испытаний (100 циклов) огнезащитного покрытия согласно ГОСТ 9.401, метод 1 установлено, что покрытие будет сохранять свои защитные свойства в условиях эксплуатации УХЛ4 в течение не менее 25 лет; при этом возможно значительное изменение его цвета. Определена стойкость огнезащитного покрытия к воздействию переменной температуры, повышенной влажности, сернистого газа и солнечного излучения (метод 6). В результате огнезащитное покрытие на эпоксидной основе выдержало 150 циклов испытаний без изменения защитных свойств, что гарантирует сохранение защитных свойств в условиях эксплуатации ХЛ1, УХЛ1 в течение не менее 25 лет.
Поскольку ускоренные климатические испытания не учитывают сохранения огнезащитной эффективности покрытия, определяли кратность вспучивания огнезащитного покрытия на эпоксидной основе до и после ускоренных испытаний при условиях эксплуатации согласно: разница в степени вспучивания составила не более 10%. Следовательно, можно предположить, что в течение всего срока эксплуатации огнезащитная эффективность будет изменена. Данное положение нашло также подтверждение в результате исследований методами термического анализа.
Ожидаемым результатом данной работы является разработка интумесцентного (вспучивающегося)огнезащитного покрытия на эпоксидной основе для конструкции 120 мин при толщине покрытия не более 40 мм, которое можно наносить в условия пониженных температур (до минус 60 о С) и повышенной влажности (100%), а также в условиях промышленной атмосферы при сохранении эксплуатационных и огнезащитных свойств (по данным ускоренных испытаний) не менее 25 лет.
Технические характеристики огнезащитных эпоксидных композиций
Сравнительный анализ технико-экономических характеристик состава «Terma-S» и огнестойких эпоксидных композиций
|
№ п/п |
Параметр |
Терма- S (Россия) |
Chartek-8 (AkzoNobel) |
Лидер (Россия) |
|
Внешний вид покрытия и состава, визуальные характеристики |
Светло-серый, оттенок не нормируется |
|||
|
Адгезия к стали, балл, не менее |
||||
|
Плотность, г/см 3 |
1,0…1,2 |
|||
|
Степень перетира, мкм |
||||
|
Жизнеспособность, мин: |
||||
|
Время высыхания до степени 3 ч: |
||||
|
Предел прочности покрытия при ударе, см, не менее |
||||
|
Предел прочности покрытия при изгибе, мм, не более |
||||
|
Коэффициент вспучивания, раз, не менее |
||||
|
Стойкость пленкик действию, ч: |
||||
|
Воды при 18-22 о С, не менее |
||||
|
24 |
||||
|
3%-ного раствора NaCI |
||||
|
Область рабочих температур, о С |
-60…+120 |
|||
|
Срок эксплуатации, лет |
Не менее 25 |
|||
|
Толщина слоя покрытия для достижения огнезащитной эффективности 30 мин, мм |
||||
|
Эпоксиполиамидная, цинконаполненная, а также глифталевая |
Эпоксиполиамидные грунты с толщиной сухой пленки не более 75 мкм. Цинконаполненный грунт и связующий слой с общей толщиной сухой пленки не более 110 мкм |
|||
|
Наличие армирующей сетки |
||||
|
Расход на 1м 2 для достижения огнезащитной эффективности 30 мин, кг |
1,7 (при толщине 1,1 мм) |
8,0 (при толщине 8 мм) |
||
|
Стоимость 1 кг материала, руб. |
872,0 (21,8 евро) |
*Примечание: Знак "-" означает, что данных нет.
Основные показатели состава Terma-S
Огнезащитное покрытие «Terma-S» имеет следующие основные физические и технические характеристики:
- Адгезия пленки, балл, не более
........................................................................................................................................................................................... 1 - Время высыхания до степени 3 при 20 о С, ч, не более
........................................................................................................................................................................................... 24 - Огнезащитная эффективность, мин
........................................................................................................................................................................................... 30 - Группа огнезащитной эффективности
........................................................................................................................................................................................... 5 - Сроки эксплуатации, лет не менее
........................................................................................................................................................................................... 25
Было проведено сравнение основных технических параметров разработанного продукта «Terma-S» с его ближайшими аналогами - импортной огнезащитной краской Chartek 8 (концерна AkzoNobel) и российской краской «Лидер », поставляемой компанией «ИНФРАХИМ».
Продукты-аналоги уступают разработанному продукту по области рабочих температур, использованию армирующей сетки, срокам эксплуатации (25 лет), а также по техническим параметрам: толщине слоя, обеспечивающей на 30 мин огнезащитную эффективность, и соответствующему расходу материала на 1 м 2 . Кроме того, себестоимость состава «Terma-S» существенно ниже, чем рыночные цены на аналоги, что дает возможность также выставить конкурентную рыночную цену на данный состав.
Разработанное огнезащитное покрытие позволит выполнять работы по повышению пределов огнестойкости строительных конструкций в условиях строящегося строительного объекта в зимний период, по огнезащите конструкций либо реконструкционные работы по восстановлению покрытия в условиях промышленной атмосферы в производственных зданиях и сооружениях.
Огнезащитная краска Лидер является уникальной, так как при достаточно высокой огнезащитной эффективности толщина самого покрытия невелика (1,0 мм) и, кроме того, покрытие может использоваться в условиях эксплуатации УХЛ4,О4, В4, ХЛ1, УХЛ1 в течение 25 лет.
На сегодняшний день вспучивающиеся покрытия нашли широкое применение. Использование этих покрытий началось ещё в 80-х годах ХХ века. Они являются защитным средством для повышения огнестойкости конструкций и сооружений. Работает это средство следующим образом: когда на поверхность с огнезащитной краской воздействуют высокие температуры, краска начинает вспучиваться и при этом её объём увеличивается в несколько раз. Образуется пористый, термостойкий защитный слой, который не даёт воспламениться огнеопасным материалам.
Огнестойкая краска состоит из полимерных материалов, в которые добавлены связующие антипирены и вспучивающиеся добавки - специальные газообразующие примеси. Применяются такие краски в тех местах, где необходимо защитить от пожара деревянные конструкции или кабели.
Основные технические параметры вспучивающихся покрытий
Существует несколько характеристик, определяющих качество защитного покрытия, но основных параметра всего два. Первый - это адгезия (способность скрепления краски со старым покрытием), второй - эффективность теплозащиты. Второй параметр состоит из целого комплекса показателей, таких как теплопроводность, температуропроводность и т.д. Кроме основных, существуют ещё и такие параметры покрытия:
- время высыхания краски;
- твёрдость и эластичность;
- устойчивость цвета и т.д.
Чаще всего огнезащитные краски имеют белый цвет, но иногда заказчик желает цвет изменить на какой либо иной, более яркий. Однако это не всегда возможно, так как такие краски содержат много двуокиси титана (до 20%), который препятствует значительной колеровке. Поэтому эти покрытия могут иметь только светлые оттенки.
Современные огнезащитные краски способны сохранять свои свойства в течение 5 - 10 лет, при условии соблюдения всех инструкций.
Какие факторы снижают надёжность покрытий
Во-первых, больше всего на надёжность покрытия влияют условия его эксплуатации. Если огнезащитное покрытие не предназначено для низких температур, а оно применяется в зимний период или же в случае применения гидрофобных покрытий в условиях повышенной влажности, то это приводит к снижению эффективности от 50 до 100% в течение месяца. Также сильно влияет наличие блуждающих электротоков. Этот фактор снижает адгезия краски и в итоге надёжность покрытия. Сильно влияет на надёжность краски наличие в воздухе агрессивных химических реагентов, таких как, например сернистый газ или же повышенное воздействие солнечных лучей, влаги и т.д.
В итоге, при планировании состава огнезащитного покрытия нужно учитывать все факторы, снижающие его огнезащитные свойства. Это низкие температуры, влажность, химические пары, воздействие солнца и т.д.
Испытания огнезащитных покрытий проводятся как обычными методами, применяемыми для испытания всех красок, так и специальными, предназначенными именно для огнезащитных покрытий. К таким специфическим методикам относятся испытания теплопроводности, степени вспучивания краски, рентгенофазный анализ, термические анализы и многие другие.
Аккредитованная лаборатория из г. Санкт-Петербурга «МНИЦСиПБ» давно занимается исследованиями огнезащитных покрытий. Специалисты этой лаборатории утверждают, что главными факторами, влияющими на эффективность огнестойкой краски, являются характеристики пор в покрытии, т.е. их размер и плотность пенококса, а так же потеря массы покрытия и скорость этой потери при определённых экстремальных температурах в диапазоне 100 - 600°С. По сведениям этой лаборатории, если кратность вспучивания покрытия находится в диапазоне 40 - 50 мм, такое покрытие будет надёжным и долговечным. При этих условиях поры в покрытии должны быть малого размера и распределяться по всей поверхности с такой плотностью: поры размером до 1 мм не должны превышать 30 %, а поры размером до 2 мм не должны превышать 3% от общего числа. Что касается потери массы, то при испытании образца покрытия и последующем термогравиметрическом анализе она не должна составлять менее 45% при температурах до 600°С.
Все теоретические исследования, которые проводятся на этапе проектирования покрытия, помогают подобрать нужный химический состав для покрытия, а также помогают выполнить огневые испытания, подобрать нужный компонент для вспучивания краски.
Сегодня в аккредитованной лаборатории ООО «МНИЦС и ПБ» проводятся научные исследования в сфере прогноза срока эксплуатации защитных покрытий в зависимости от состава краски, наличия и количества примесей в ней, от температуры, влажности и других характеристик при эксплуатации покрытия.
Главный вывод, который делают специалисты - все вспучивающиеся огнезащитные покрытия требуют повышенного внимания к соблюдению всех правил хранения, нанесения на поверхности и эксплуатации. При соблюдении всех рекомендаций такие покрытия будут служить долго и надёжно.
Диагностика качества вспучивающихся огнезащитных покрытий для металлических и стальных конструкций
От качества огнезащитного покрытия строительных конструкций зависит пожарная безопасность всего здания. Поэтому, анализируя пожарную безопасность здания, следует уделять особое внимание качеству покрытия как после обработки конструкций, так и во время эксплуатации.
На сегодняшний день оценка качества огнезащитной обработки древесины регламентируется ГОСТ Р 53292−2009 «Огнезащитные составы и вещества для древесины и материалов на ее основе. Общие требования. Методы испытаний». Для диагностики качества огнезащиты древесины широко применяются экспресс-метод испытания огнезащитного покрытия и портативный прибор ПМП-1. Оценка результатов позволяет получить достаточно информации о состоянии огнезащитного покрытия деревянной конструкции.
В то же время, контроль качества огнезащитного покрытия металлических конструкций осуществляется только по проверке его толщины и целостности по методике, изложенной в руководстве ВНИИПО МЧС России от 2011 года «Оценка качества огнезащиты и установления вида огнезащитных покрытий на объектах». Однако на строительных объектах не уделяется внимание контролю качества огнезащитного покрытия по такому важному показателю как интумесцентные свойства (способность покрытия к вспучиванию при нагревании и коксообразованию) и адгезионные свойства (качество сцепления с поверхностью). В статье мы попробуем разобраться, почему таким важным показателям не уделяется достаточно внимания при диагностике качества вспучивающихся противопожарных покрытий для металлоконструкций.
Оценка интумесцентных свойств вспучивающихся огнезащитных красок
В лабораторных исследованиях интумесцентные свойств огнезащитных терморасширяющихся материалов характеризует такой параметр, как коэффициент вспучивания . Для определения этого параметра металлическую пластину, на которую нанесена исследуемая вспучивающаяся огнезащитная краска толщиной 1 мм, выдерживают в муфельной печи при температуре 600 °С в течении 5 минут. Коэффициент вспучивания (Квс.) определяют как отношение толщины интумесцентного слоя (hвс.) к исходному слою покрытия (h0):
Квс. = hвс./ h0
Целесообразно подобным методом оценивать огнезащитные составы по металлу в полевых условиях. Для этого предлагается измерять коэффициент объемного расширения (КОР). Для его определения срезается образец покрытия с рабочей поверхности, при помощи штангенциркуля вычисляется его средний объем (проводится не менее трёх замеров). Далее огнезащитное покрытие на прободержателе помещают в устройство для определения КОР, где оно подвергается воздействию струи горячего газа температурой 600 °С (пламя газовой горелки средней части) в течение 1 минуты. Под воздействием высокой температуры поверхность образца вспучивается, образуя пенококсовый слой. После полного остывания определяют объем уже вспененного покрытия и вычисляют КОР по формуле:
Kрас. = V2/V1
V1 - объем исходного образца покрытия;
V2 - объем расширившегося покрытия.
Методика измерения коэффициента объёмного расширения считается информативной и легко воспроизводится, однако чёткие нормы значений коэффициента официально нигде не прописаны, также как и нет единой методики проведения исследования.
Оценка адгезионных свойств покрытий для огнезащиты металлоконструкций.
Составы для огнезащиты металлоконструкций необходимо проверять на адгезионные свойства, ведь от качества сцепления огнезащитного материала с защищаемой поверхностью зависит долговечность полученного покрытия. Кроме того, при низких показателях адгезии происходит осыпание теплоизолирующего слоя, снижающее качество огнезащиты металлических конструкций.
Качество сцепления огнезащитного состава с защищаемой поверхностью металлоконструкции зависит от нескольких условий:
- состав вспучивающейся огнезащитной краски,
- подготовка защищаемой поверхности,
- технология нанесения и расход состава,
- условия эксплуатации огнезащитного покрытия.
На сегодняшний день адгезия огнезащитного покрытия, если и оценивается, то в основном методом решетчатых и параллельных надрезов , согласно ГОСТ 15140-78. На металлоконструкцию, покрытую противопожарным составом, наносятся перпендикулярные надрезы, а затем визуально оценивается зона надрезов по шестибальной шкале. Оценка результатов приведена в ISO 2409:2007. Данный метод подходит для поверхностей до 250 микрометров, в то время как огнезащитное покрытия для металлоконструкций, как правило, толще 300 микрометров.
Иногда адгезионные свойства покрытия проверяют методом Х-образного надреза (ASTM D 3359). При исследовании данным методом на огнезащитное покрытие на поверхности металлической конструкции наносятся два надреза, пересекающиеся под углом 30-45°. Затем на надрез приклеивается липкая лента и через 90 сек. лента удаляется. После этого проводится визуальный осмотр поверхности с надрезом и оценка адгезии по шестибальной шкале, приведённой в стандарте ASTM В 3359. Однако показатели адгезии, определяемые этим методом, не всегда отображают реальное положение вещей.
Третий метод оценки адгезионных свойств покрытий для огнезащиты металла - метод нормального отрыва
(ISO 4624). Метод основан на измерении усилия отрыва металлического «грибка» стандартного размера от поверхности покрытия и оценке поверхности разрыва и характера разрушения. Подробная инструкция проведения исследования и оценки результатов описана в ISO 4624.
Метод нормального отрыва является самым трудоёмким, для него характерна наибольшая площадь разрушения огнезащитной поверхности металлоконструкции, требует наличия специального прибора - адгезиметра, но, по мнению специалистов в области огнезащиты, этот метод является самым информативным и эффективным. Кроме того, при использовании портативного адгезиметра возможно применение данного метода в полевых условиях.
При оценке результатов исследований необходимо учитывать тип используемого адгезиметра, т.к. различные приборы, даже соответствующие требованиям ISO 4624, выдают разные показания в одних и тех же условиях.
Основные выводы
Оценка интумесцентных свойств покрытия для огнезащиты конструкций из металла и стали осложняется отсутствием чётких границ нормы коэффициента вспучивания, а также утверждённой методики проведения оценки (какой размер образца взять для анализа, как часто осуществлять проверку покрытия). Мы считаем, что необходимо разработать нормативный документ, в котором были бы четко прописаны экспресс-методика оценки интумесцентных свойств огнезащитного покрытия и прибор для определения коэффициента вспучивания. Основным методом оценки адгезионных свойств покрытия предлагается нормативно закрепить метод нормального отрыва и также включить его в список обязательных исследований при диагностике качества огнезащитного покрытия металлических и стальных конструкций.
Предназначено для защиты стальных металлоконструкций, древесины и всех видов электрических кабелей. Покрытие используется для объектов, эксплуатируемых как на открытом воздухе, так и внутри помещений, и характеризуется повышенной стойкостью к воздействию воды. Особенно хорошо огнезащитная краска МВПО зарекомендовала себя для защиты кабелей в коллекторах, так как сохраняет свои свойства после полного затопления коллектора и в этом не имеет аналогов в мире. Огнезащитная краска МПВО защищает древесину от огня, влаги и плесени.
- Цвет серый
- Гарантийный срок эксплуатации
- в атмосферных условиях – 10 лет,
- в помещениях - 20 лет
- Срок хранения до использования 6 месяцев со дня изготовления
Отличительные особенности Отличительной особенностью огнезащитной краски МПВО является его высокая водостойкость: кабели, покрашенные МПВО, могут не только успешно эксплуатироваться в коллекторах, где неизбежно выпадение конденсата, но и в условиях полного затопления коллектора.
Эта особенность защитного покрытия МПВО также позволяет использовать его для огнезащиты в паре с системой водяного пожаротушения.
Длительное время сохранения своих эксплуатационных свойств (огнестойкость и атмосферостойкость) состава МПВО обеспечивается не только его химическими свойствами, но и тем, что оно является высокоэластичным покрытием и даже при нанесении небольших механических повреждений покрытие способно к самовосстановлению.
Двойную выгоду можно получить при нанесении огнезащитной краски МПВО на несущие деревянные конструкции цоколя или чердака, т.к. обеспечивается и пожарная безопасность, и защита древесины от подгнивания.
Условия эксплуатации Внутри производственных и жилых помещений, на открытом воздухе, под водой, при температуре от -60°С до +50°С
СПОСОБ ПРИМЕНЕНИЯ
- Состав наносится на неокрашенные поверхности без специальной подготовки (за исключением очистки от ржавчины), а также на поверхности, окрашенные или загрунтованные лакокрасочными составами (грунтовки ГФ-021 или ФЛ-ОЗК - для металла; ГФ-028 - для дерева).
- Кабели, подлежащие огнезащите, не должны иметь повреждений защитных оболочек.
- Перед нанесением состав огнезащитной краски необходимо тщательно перемешать до однородной консистенции.
- Состав наносится кистью, валиком, шпателем или методом безвоздушного распыления с помощью установок высокого давления (до 200 атм.).
- В зависимости от способа нанесения состав огнезащитного покрытия разбавляют до рабочей вязкости сольвентом.
- Нанесение покрытия на поверхность осуществляется послойно, каждый последующий слой наносится после полного высыхания предыдущего. Сушить каждый слой - не менее 12 часов при температуре 18-22° С.
- Свойства покрытия - высокая эластичность и ударная вязкость, морозостойкость и водостойкость - позволяют проводить огнезащиту деревянных конструкций до установки их в проектное положение.
- Состав огнезащитного покрытия должен храниться в емкостях с герметично закрытой крышкой во избежание улетучивания растворителя.
Огнеcтойкость
В последнее время на рынке появились огнезащитные вспучивающиеся краски, лаки, составы в таком огромном количестве, что часто сделать правильный выбор достаточно проблематично, даже для профессионала в этой области. Что поможет выбрать наиболее подходящий состав? На чем основан принцип работы огнезащитной вспучивающейся краски или других видов ЛКМ?
Принципы огнезащитного действия вспучивающихся покрытий
Почему огнезащита с помощью вспучивающихся составов настолько эффективна? Все дело в том, что расширяющиеся покрытия одновременно выполняют несколько важных функций. Что происходит при нагревании?- Температура вспучивания составляет 180-220°C, может меняться в зависимости от изготовителя. В момент нагрева в реакцию вступают следующие процессы.
- Верхний слой вспучивающегося покрытия растрескивается. Образуются поры, через которые начинает поступать преобразовывающийся сухой остаток. При этом первоначальная толщина увеличивается от пяти до сорока раз.
- В результате реакции вспучивающийся огнеупорный состав выделяет большое количество кокса, который является превосходным теплоизоляционным материалом.
- Дополнительно в момент увеличения выделяется большое количество инертного газа, также предотвращающего горение.
Вспучивающиеся противопожарные краски и лаки
Принцип огнезащитного действия вспучивающихся красок и лаков заключается в следующем:- Под воздействием пламени верхний слой разлагается с поглощением тепла.
- Выделяются инертные газы.
- Образуется вспененный теплоизоляционный слой.
Следует обратить внимание на следующие моменты:
Новейшие вспучивающиеся неорганические составы для огнезащиты спокойно выдерживают перепады температур и негативные атмосферные воздействия. Наносить краски можно с помощью специального пулевизатора, либо вручную валиком или кистью.
Для металлических поверхностей можно выбрать любую противопожарную органоразбавляемую вспучивающую краску. Наносится краска при температуре от +5 градусов. Возможно нанесение в несколько слоев.
Огнезащитные вспучивающиеся составы и обмазки
Преимущество вспучивающихся покрытий перед обычными состоит в их длительном сроке эксплуатации и более качественной защите во время пожара. Так как от качества обмазочных материалов зависит безопасность, проводятся специальные испытания. Рассчитывается формула коэффициента вспучивания, позволяющая установить через какой промежуток времени покрытие вступит в реакцию, и насколько большой будет толщина защитного слоя.
При выборе вспенивающейся обмазки также понадобится обратить внимание на следующие моменты:
- Состав - вспучивающаяся паста может содержать смесь газообразующих, термостойких и защитных веществ. Важен реагент, обеспечивающий вспучивание. Например, составы с поливинилхлоридом при образовании защитного слоя выделяют токсичный газ, обмазку с полифосфатом аммония придется готовить непосредственно на строительной площадке, что не всегда удобно.
Огнезащитная водоэмульсионная вспучивающаяся паста легко наносится, а для доведения ее до необходимой консистенции при загустевании используется обычная вода. Нанесение водоэмульсионной пасты ограничено внутренними работами. - Назначение - вспучивающиеся огнезащитные обмазки и пасты могут быть предназначены для дерева или металла.
- Степень защиты. Существует следующий метод определения коэффициента вспучивания. Металлическую пластину, обработанную материалом, помещают в муфельную печь и выдерживают там при температуре 600 градусов в течение 5 минут.
В полевых условиях вспучиваемость определяется с помощью специального прибора КОР. Помимо этого на таре обычно указано, какая толщина слоя требуется для достижения определенной огнестойкости. - Дополнительные свойства. Нередко можно встретить вспучивающуюся огнебиозащиту. Состав с биозащитными свойствами позволяет обойтись без предварительного грунтования поверхности различными составами против ржавчины или гниения.