Intumeszierende feuerhemmende Beschichtungen. Über das Unternehmen. Hellgrau, Farbton nicht genormt
V moderne Konstruktion praktisch keine Industriegebäude und die Struktur ist ohne die Verwendung nicht vollständig Stahlgerüst... Um die tatsächlichen Grenzen ihres Feuerwiderstands zu erhöhen, wenden Sie verschiedene Bedeutungen Brandschutz, die auf der Oberfläche einen wärmedämmenden Schirm bilden, der die Erwärmung des Metalls verlangsamt und seine Funktionseigenschaften im Brandfall für eine bestimmte Zeit beibehält.
Heutzutage haben intumeszierende Farben unter den verschiedenen Brandschutzmethoden große Popularität erlangt, hauptsächlich aufgrund der Dekorativität der erstellten Beschichtung und der Effizienz der durchgeführten Arbeiten. Die Grundprinzipien der Konstruktion von Formulierungen feuerhemmender intumeszierender (intumeszierender) Farben sind ähnlich wie bei Formulierungen Farben und Lacke: Filmbildner, Füllstoffe, Pigmente (falls erforderlich), rheologische Inhaltsstoffe, Trockenmittel (Härter), wenn die Beschichtung ausgehärtet ist. Der Hauptunterschied liegt im Vorhandensein eines intumeszierenden Systems, das für den Prozess der Koksbildung verantwortlich ist.
V Allgemeiner Fall Intumeszierendes System besteht aus drei Hauptkomponenten: Schaumbildner - eine Substanz, die sich unter Bildung von Dämpfen oder Gasen zersetzt; die Substanz, die das Gerüst des Koksschaums bildet - eine Kohlenwasserstoffstruktur, die durch das Treibmittel gebildet wird; anorganische Säuren oder Substanzen, die Säure freisetzen, die ein Katalysator für die Koksbildung ist (Phosphorsäure, ihre Ester und Salze, Ammoniumsalze, Melaminphosphat und Ammoniumpolyphosphat).
Für intumeszierende Beschichtungen werden spezielle Komponenten verwendet, die in vier Gruppen unterteilt sind:
Polyole - organische Hydroxylgruppen enthaltende Verbindungen mit hoher Inhalt Kohlenstoff (Pentaerythrit, Di-, Tripentaerythrit, Stärke, Dextrin usw.);
anorganische Säuren oder Substanzen, die bei 100 - 250 ° C Säure freisetzen (Phosphorsäure, ihre Ester und Salze, Ammoniumsalze, Melaminphosphat und Ammoniumpolyphosphat);
Amide oder Amine (Harnstoff, Dicyandiamid, Guanidin usw.);
halogenierte Verbindungen, am häufigsten chlorierte Paraffine mit 70 % Chlor.
Es ist bekannt, dass mit dem Einbringen von mineralischen Füllstoffen der relative Gehalt der brennbaren Komponente der Beschichtung abnimmt, sich ihre thermophysikalischen Eigenschaften sowie die Bedingungen des Wärme- und Stoffübergangs während der Verbrennung ändern. Eine solche Wirkung wird von fast allen inerten mineralischen Pigmenten und Füllstoffen ausgeübt, die sich bei der Temperatur der Flamme nicht wesentlich zersetzen, von denen Ruß, Titandioxid, Siliziumoxid, Kaolin, Talkum, Glimmer, Graphit, Blähton am meisten erhalten haben benutzen.
Darüber hinaus weisen eine Reihe von Füllstoffen (Aluminiumhydroxid Al (OH) 3 6H2O, Oxalate, Metallcarbonate, Borsäure und ihre Salze, kristallwasserhaltige Phosphate) flammhemmende Eigenschaften auf. Die feuerhemmende Wirkung von feuerhemmenden Füllstoffen beruht auf der Freisetzung von Wasserdampf bei der Zersetzung in einer Flamme. In einigen Fällen die Bildung eines Oxidfilms auf der brennenden Oberfläche, die Freisetzung von Gasen, die die Verbrennung nicht unterstützen.
Sehr häufig werden halogenhaltige Flammschutzmittel verwendet, deren Anteil an der Gesamtproduktion knapp 25 % beträgt. Als Zusatz zu Polyolefinen werden chlorierte Paraffine verwendet, die sich gut mit dem Polymer verbinden, sie sind recht wirksam, können aber schwitzen; Hexachlorcyclopentadien, seine Dimere und Addukte mit Butadien, Divinylbenzol, Cyclooctadien, Divinylbenzol oder Maleinsäureanhydrid; cycloaliphatische Organobrominverbindungen - Hexabromcyclododecan, Tetrabromcyclooctan usw. Wenn wir die Wirksamkeit verschiedener Halogene in ihren Mischungen mit Antimonoxid (Sb2O3) vergleichen, zeigt Brom die größte Wirkung. Bei gleichzeitiger Anwesenheit von Chlor und Brom im System werden also überwiegend Antimonbromide gebildet und Chlor in Form von Chlorwasserstoff freigesetzt.
Anorganisch und organische Verbindungen Phosphor. Derzeit machen allein Phosphorsäureester mehr als 15 % aller Flammschutzadditive aus. Wesentlich sind auch reaktive phosphorhaltige Flammschutzmittel wie phosphorhaltige Polyole. Das Einbringen phosphorhaltiger Bruchstücke in Beschichtungssysteme verringert nicht nur deren Brennbarkeit, sondern erhöht auch die Haftung, den Korrosionsschutz und verbessert wichtige Eigenschaften. Nur phosphorbasierte Additive verhindern ein Schwelbrand - phosphorhaltige Flammschutzmittel wirken auf Anfangsstadien den Verbrennungsprozess, verhindern das Erhitzen und verursachen eine Dehydratisierung des Polymers, beschleunigen seine Verkokung, so dass sie für die Pyrolysezone besser geeignet sind.
Derzeit besteht ein Trend zum Einsatz halogenfreier melaminbasierter Materialien (zB Melamincyanurat) für den Brandschutz, zudem wird der Zusatz von Antimonoxiden minimiert. Die Anforderungen an solche Stoffe sind: Sie dürfen weder bei der Verarbeitung noch im Brandfall korrodieren; bei Verbrennung abgeben Mindestmenge Rauch- und Gasgemisch; das Auftreten von Dioxinen nach Möglichkeit ausschließen. Bei diesen Stoffen ist die thermische Stabilität anzugeben, also die Temperatur, bei der die ersten Zersetzungserscheinungen auftreten. Sie müssen in Wasser unlöslich und gegenüber Polymeren gleichgültig sein. Verbindungen dieser Art sind sehr sicher, emittieren im Brandfall eine geringe Rauchmenge und haben eine geringe Toxizität gegenüber Verbrennungsgasen. Melamin-Amylphosphat kann auch als wirksamer Ersatz für Antimonoxid als Flammschutzmittel in elastischen PVCs verwendet werden. Gleichzeitig wird der Bedarf an gleichzeitig zugeführtem Aluminiumtrihydrat deutlich reduziert, was in Tests von Synthetic Products Inc. Im Gegensatz zu Aluminiumtrihydrat zeigt Melamin keine Synergie mit Halogenen, ist jedoch gut in der Grundsubstanz dispergiert, ohne deren thermische Stabilität zu beeinträchtigen.
Als Zusatzstoffe, die reduzieren Brandgefahr Beschichtungen, Glaskugeln, Hohlglasmikrokugeln und Kohlenstoff-Nanoröhrchen werden jetzt verwendet. Dies ist ein relativ neues, aber bereits vielversprechendes Material, das ein Hohlrohr mit einer Größe von 20 bis 30 Tausend nm ist, das aus gewalzten Kohlenstoffschichten besteht.
Die Wahl eines polymeren Bindemittels richtet sich nach den Anforderungen an die physikalisch-chemischen, anwendungstechnischen und feuerhemmenden Eigenschaften von Intumeszenzfarben. Zur Gewinnung von Farben und Lacken können filmbildende Systeme verwendet werden. verschiedene Typen, einschließlich wässriger Dispersionen, organischer Dispersionen und 100% filmbildender Systeme. Am weitesten verbreitet sind einphasige filmbildende Systeme, bei denen es sich um Lösungen filmbildender Systeme in organischen Lösungsmitteln handelt.
Es ist zu beachten, dass es keine absolut universellen schäumenden Brandschutzsysteme mit einem genau definierten Komponentenverhältnis gibt. Alle Kompositionen werden empirisch entwickelt und als Ganzes betrachtet, daher besteht bei der Erstellung einer intumeszierenden Farbe immer die Aufgabe einer vernünftigen Herangehensweise an die Auswahl der Komponenten.
Als Verkokungskatalysator in expandierbaren Zusammensetzungen werden in großem Umfang verschiedene Phosphate verwendet. Die meisten von ihnen sind wasserlöslich, und ihr wesentlicher Nachteil ist daher ihre geringe Wasser- und Wetterbeständigkeit. Daher sollte das Hauptkriterium für die Auswahl eine geringe Löslichkeit in Wasser sein.
Andererseits ist es für eine intensive Schaum- und Koksbildung sowie für einen wirksamen Brandschutz erforderlich, dass die in der Beschichtung unter Wärmestromeinwirkung ablaufenden Prozesse in einer genau definierten Reihenfolge ablaufen, und da es in erster Linie von der Zersetzung abhängt Temperatur der Bestandteile der Beschichtung, das nächste Kriterium ist der Wert der Temperaturen zu Beginn der Zersetzung von Phosphaten.
Es ist am zweckmäßigsten, als Katalysator Melaminphosphat, Ammoniumpyrophosphat, Ammoniumpolyphosphat zu verwenden, da diese Verbindungen in Wasser unlöslich sind und ihre Zersetzungstemperaturen im Bereich der effektiven Zersetzungstemperaturen der ausgewählten Filmbildner (100 - 200 ° C) liegen ). Unter diesen Materialien gilt Ammoniumpolyphosphat als das günstigste. Betrachten wir seine Eigenschaften am Beispiel von Ammoniumpolyphosphaten der Güteklasse JLS (Tabelle 1).
Tabelle 1. Eigenschaften der Flammschutzmittel der Ammoniumpolyphosphat-Reihe von JLS-APP
|
Phosphor, % (m/m) |
Stickstoff, % (m/m) |
P2O5,% (m/m) |
Viskosität, mPas |
Wasserlöslichkeit-Retention % , (m/m) |
Spezifikationen |
|
|
JLS - APP |
31.0-32.0 |
14.0-15.0 |
≤100 |
≤0.50 |
kristallin, Phase II, n > 1000 |
|
|
JLS-APP Speziell |
31.0-32.0 |
14.0-15.0 |
≤5 |
≤0.50 |
JLS - APP feineres und gleichmäßigeres Granulat als JLS - APP |
|
|
JLS - APP 101 |
28.0-30.0 |
17.0-20.0 |
≤20 |
≤0.50 |
ergibt eine niedrigere Viskosität und ist in Acrylsystemen stabiler als JLS - APP |
|
|
JLS-APP 101R |
28.0-30.0 |
17.0-20.0 |
≤20 |
≤0.50 |
melaminmodifiziertes Ammoniumpolyphosphat, frei von Formaldehyd; kleiner als JLS - APP 101 besser dispergierbar in Kunststoffen und Elastomeren als JLS - APP 101 |
|
|
JLS-APP 102 |
31.0-32.0 |
14.0-15.0 |
≤10 |
≤0.50 |
mit Silikon behandelt weniger hygroskopisch als JLS - APP; bessere Wasserbeständigkeit im Vergleich zu JLS - APP |
|
|
JLS-APP 103 |
31.0-32.0 |
14.0-15.0 |
≤100 |
≤0.50 |
besser dispergierbar in Polyolen als JLS - APP; bessere Viskositätsstabilität in Polyolen |
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|
JLS-APP 104 |
29.0-31.0 |
12.5-14.5 |
≤10 |
≤0.20 |
Multi-Processing-Verarbeitung; ausgezeichnete Wasserbeständigkeit; weniger "Seife" als andere Marken JLS - APP; kann einen klaren Überzug geben |
Das Hauptmerkmal von Ammoniumpolyphosphat für feuerdämmend ist der Gehalt an Stickstoff und Phosphor, der im Bereich von 14 - 15 % Stickstoff bzw. nicht weniger als 70 % Phosphor liegen sollte. Ein niedrigerer Phosphorgehalt ermöglicht kein Erreichen von die gewünschte Höhe(Vielzahl) Schaum. Ammoniumpolyphosphat existiert in zwei Formen: mit kristalliner Phase I (Polymerisationsgrad n< 1000) и кристаллической фазой II (n >1000). Der erste Typ ist gekennzeichnet durch lineare Struktur, eine niedrigere Zersetzungstemperatur und eine hohe Wasserlöslichkeit, daher wird bei der Herstellung von Lacken Phase II Polyphosphat mit hochgradig Polymerisation.
Als weiterer wichtiger Bestandteil einer feuerhemmenden intumeszierenden Beschichtung wird ein karbonisierendes Material angesehen, das unter Bedingungen der Hochtemperaturpyrolyse in Mischung mit einem Karbonisierungskatalysator in der Lage ist, stabile kondensierte Strukturen zu bilden. Als solches Material werden beispielsweise Pentaerythrit, Di- und Tri-Pentaerythrit, verschiedene Kohlehydrate, Amino-Formaldehyd-Oligomere usw. verwendet.
Um die Wirksamkeit des Karbonisierungskatalysators und des Karbonisierungsmaterials weiter zu verbessern, werden den anschwellenden feuerhemmenden Materialien Treibmittel (Treibmittel) zugesetzt. Letztere tragen durch die Freisetzung einer großen Menge nicht brennbarer Gase bei der thermischen Zersetzung zur Bildung einer Schaumschicht bei (Tabelle 2).
Nach den vorgelegten Daten empfiehlt sich die Verwendung von Melamin und Dicyandiamid. Chlorparaffin spielt nicht nur die Rolle eines Treibmittels, sondern auch eines Karbonisierers. Trotz der bei der Pyrolyse freigesetzten giftigen Gasprodukte variiert die Konzentration von Chlorparaffin zwischen 2 und 8 % und dieses Material dient auch als Weichmacher, beispielsweise in Formulierungen mit Acryl-Styrol-Harzen.
Zweifellos sind aufgrund der ungünstigen Umweltsituation wasserdispergierende intumeszierende Beschichtungen am weitesten verbreitet, deren Herstellung und Verwendung nicht mit der Verwendung giftiger und brandgefährdender organischer Stoffe verbunden sind. Allerdings beim Färben verschiedene Strukturen es besteht Bedarf an witterungsbeständigen intumeszierenden Lackmaterialien, die unter Bedingungen verwendet werden hohe Luftfeuchtigkeit(auf nassen Oberflächen), mit erhöhter Frostbeständigkeit unter Anwendungsbedingungen in Winterzeit und die Möglichkeit des Transports in Gebiete mit kaltem Klima. Darüber hinaus können während des Bauprozesses Anstriche auf Rohbaukonstruktionen ohne Wand- und Dachplatten aufgebracht werden, daher ist die Entwicklung von intumeszierenden Brandschutzbeschichtungen auf Basis organischer Lösungsmittel weiterhin relevant.
Tabelle 2. Eigenschaften einiger Treibmittel
| Verbindungsname | Wasserlöslichkeit | Zersetzungstemperatur ° С | Hauptzersetzungsprodukte |
| Harnstoff | löslich | ||
| Guanidin | löslich | ||
| Butylharnstoff | unlöslich |
NH 3, H 3 PO 4, H 2 O, CO 2 |
|
| Thioharnstoff | schwach löslich |
NH 3, H 3 PO 4, H 2 O, CO 2 |
|
| Chlorparaffin | unlöslich |
H 2 O, CO 2, HCl |
|
| Dicyandiamid | unlöslich |
NH 3, H 2 O, CO 2 |
|
| Melamin | unlöslich |
NH 3, H 2 O, CO 2 |
Für diese Zwecke verwendete organische Lösungsmittel spielen große Rolle bei der Bildung von Beschichtungen, was einen starken Einfluss auf die Struktur und Eigenschaften von Filmen aus Polymerlösungen ausübt.
Wenn bis vor kurzem die Auswahl der optimalen Lösungsmittelzusammensetzung hauptsächlich empirisch durchgeführt wurde, dann ist in In letzter Zeit Bei der Auswahl der Lösungsmittel orientieren sie sich an der thermodynamischen Affinität im Polymer-Lösungsmittel-System und der Flüchtigkeit des Lösungsmittels. Die Auflösungsgeschwindigkeit des Filmbildners, die Stabilität und die rheologischen Eigenschaften von Lösungen oder Dispersionen, in gewissem Maße die Struktur und Eigenschaften von Beschichtungen, hängen von der Affinität der Systemkomponenten ab. Die Flüchtigkeit des Lösungsmittels beeinflusst die technologischen Eigenschaften von Farben und Lacken und das Auftreten Beschichtungen, die auch von den Auftragsverfahren abhängen.
Als Filmbildner für witterungsbeständige Lösungsquellmittel werden chlorsulfoniertes Polyethylen, Pentaphthallacke, Vinylchlorid, Styrol-Acryl-Polymere verwendet. Am optimalsten für solche Bindemittel sind Lösungsmittel-Verdünner-Systeme, bei denen aromatische Lösungsmittel (Toluol, Xylol, Butylacetat) als Lösungsmittel verwendet werden. Das Verdünnungsmittel ist ein Lösungsmittel oder Testbenzin. Die Trocknungszeit bis zum Grad "3" GOST 19007 - 73 bei einer Temperatur von 20 ° C solcher Beschichtungen beträgt in der Regel nicht mehr als 6 Stunden.
Im Allgemeinen wird für die Entwicklung von Formulierungen von feuerhemmenden Intumeszenzfarben häufig das Ammoniumpolyphosphat-Donorsystem verwendet Phosphorsäure, Melamin ist ein Treibmittel, Pentaeryth ist ein Karbonisierer im Ausgangsverhältnis 20:10:10. Fast alle Hersteller von Harzen und Dispersionen bieten Kunden Basisrezepturen und Beschreibungen technologischer Prozess: Auflösung von Harzen (wenn es kommt bei lösemittelhaltigen Lacken), dann das Einbringen von Füllstoffen, Pigmenten und rheologischen Additiven. Dies ist beispielsweise der Ansatz von ELIOKEM für Pliolite-Harze.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass alle Versuche zur Auswahl der Komponenten für intumeszierende Farben zeigen, dass selbst eine geringfügige Veränderung Prozentsatz Komponenten hat den stärksten Einfluss sowohl auf die feuerhemmenden als auch auf die Betriebseigenschaften. Bei der Entwicklung eines solchen Materials muss man sich nicht nur auf den Filmbildner verlassen, sondern auch auf dessen Wechselwirkung mit den Komponenten, die bei Temperatureinwirkung direkt für die Koksbildung verantwortlich sind.
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Qualitätsdiagnostik intumeszierender Brandschutzbeschichtungen für Metall- und Stahlkonstruktionen
Zur Qualität der feuerhemmenden Beschichtung Gebäudestrukturen der Brandschutz des gesamten Gebäudes hängt ab. Daher analysieren Brandschutz Gebäude sollen gegeben werden Besondere Aufmerksamkeit die Qualität der Beschichtung sowohl nach der Bearbeitung von Strukturen als auch während des Betriebs.
Bis heute ist die Bewertung der Qualität der feuerhemmenden Holzverarbeitung durch GOST R 53292-2009 „Feuerschutzmittel und Stoffe für Holz und darauf basierende Materialien geregelt. Allgemeine Anforderungen... Testmethoden ". Um die Qualität des Brandschutzes von Holz zu diagnostizieren, werden häufig die Schnellmethode zur Prüfung der feuerhemmenden Beschichtung und das tragbare Gerät PMP-1 verwendet. Die Auswertung der Ergebnisse erlaubt es, genügend Informationen über den Zustand der feuerhemmenden Beschichtung einer Holzkonstruktion zu erhalten.
Gleichzeitig Qualitätskontrolle der feuerhemmenden Beschichtung Metallkonstruktionen erfolgt nur durch Überprüfung der Dicke und Integrität gemäß der Methodik, die im VNIIPO EMERCOM of Russia-Handbuch von 2011 "Bewertung der Qualität des Brandschutzes und Bestimmung der Art der feuerhemmenden Beschichtungen in Einrichtungen" festgelegt ist. Auf Baustellen wird jedoch der Qualitätskontrolle von Brandschutzbeschichtungen für einen so wichtigen Indikator wie intumeszierende Eigenschaften(die Fähigkeit der Beschichtung, beim Erhitzen und Koksbildung aufzuquellen) und Klebeeigenschaften(Haftungsqualität auf der Oberfläche). In diesem Artikel werden wir versuchen herauszufinden, warum solchen wichtigen Indikatoren bei der Diagnose der Qualität von intumeszierenden Brandbeschichtungen für Metallkonstruktionen nicht genügend Aufmerksamkeit geschenkt wird.
Bewertung der aufschäumenden Eigenschaften von aufschäumenden feuerhemmenden Farben
In Laborstudien werden die intumeszierenden Eigenschaften von feuerhemmenden thermisch expandierbaren Materialien durch einen Parameter wie Quellungskoeffizient... Zur Ermittlung dieses Parameters wird eine Metallplatte, auf die die untersuchte intumeszierende Brandschutzfarbe mit einer Dicke von 1 mm aufgetragen ist, in Muffelofen bei einer Temperatur von 600 ° C für 5 Minuten. Der Quellkoeffizient (Kvs.) wird als Verhältnis der Dicke der intumeszierenden Schicht (hvs.) zur ursprünglichen Beschichtungsschicht (h0) bestimmt:
Kvs. = hs. / h0
Es ist ratsam, eine ähnliche Methode zu verwenden, um Flammschutzmittel für Metall in . zu bewerten Feldbedingungen... Dazu wird vorgeschlagen, zu messen Volumenausdehnungskoeffizient(POLIZIST). Um es zu bestimmen, wird eine Probe der Beschichtung von der Arbeitsfläche mit einem Messschieber abgeschnitten, ihr durchschnittliches Volumen wird berechnet (mindestens drei Messungen werden durchgeführt). Als nächstes wird die feuerhemmende Beschichtung des Probenhalters in ein Gerät zur Bestimmung des BOC gelegt und dort einem heißen Gasstrahl mit einer Temperatur von 600 °C (Flamme) ausgesetzt Gasbrenner Mittelteil) für 1 Minute. Unter dem Einfluss hoher Temperatur quillt die Oberfläche der Probe auf und bildet eine Koks-Koks-Schicht. Nach vollständiger Abkühlung wird das Volumen der bereits aufgeschäumten Beschichtung bestimmt und der KOR nach folgender Formel berechnet:
rot = V2 / V1
V1 ist das Volumen der ursprünglichen Beschichtungsprobe;
V2 ist das Volumen der erweiterten Abdeckung.
Die Methode zur Messung des Volumenausdehnungskoeffizienten gilt als informativ und leicht reproduzierbar, klare Normen für die Werte des Koeffizienten werden jedoch nirgendwo offiziell festgelegt, und es gibt keine einheitliche Forschungsmethodik.
Beurteilung der Hafteigenschaften von Beschichtungen für den Brandschutz von Metallkonstruktionen.
Zusammensetzungen für den Brandschutz von Metallkonstruktionen müssen auf Hafteigenschaften überprüft werden, da die Dauerhaftigkeit der resultierenden Beschichtung von der Qualität der Haftung des feuerhemmenden Materials auf der geschützten Oberfläche abhängt. Außerdem fällt bei niedrigen Haftraten die Dämmschicht ab, was die Brandschutzqualität von Metallkonstruktionen verringert.
Die Qualität der Haftung des Brandschutzmittels an der geschützten Oberfläche der Metallstruktur hängt von mehreren Bedingungen ab:
- intumeszierende feuerhemmende Farbzusammensetzung,
- Vorbereitung der zu schützenden Oberfläche,
- Anwendungstechnik und Zusammensetzungsverbrauch,
- Betriebsbedingungen der feuerhemmenden Beschichtung.
Bis heute ist die Haftung einer feuerhemmenden Beschichtung, sofern bewertet, hauptsächlich Gittermethode und parallele Schnitte, gemäß GOST 15140-78. An einer mit Feuerlöschmasse bedeckten Metallstruktur werden senkrechte Schnitte vorgenommen, und dann wird die Schnittfläche visuell anhand einer Sechs-Punkte-Skala beurteilt. Eine Bewertung der Ergebnisse findet sich in ISO 2409:2007. Dieses Verfahren eignet sich für Oberflächen bis 250 Mikrometer, während feuerhemmende Beschichtungen für Metallstrukturen in der Regel dicker als 300 Mikrometer sind.
Manchmal werden die Hafteigenschaften der Beschichtung nach der Methode überprüft X-förmige Kerbe(ASTM D 3359). Bei der Untersuchung mit dieser Methode werden zwei Kerben auf die feuerhemmende Beschichtung auf der Oberfläche einer Metallstruktur aufgebracht, die sich in einem Winkel von 30-45° schneiden. Dann wird es auf den Einschnitt geklebt Klebeband und nach 90 sek. das Klebeband wird entfernt. Danach, Visuelle Inspektion gekerbte Oberflächen und die Bewertung der Haftung auf einer sechsstufigen Skala nach ASTM B 3359. Die mit dieser Methode ermittelten Haftwerte spiegeln jedoch nicht immer die Realität wider.
Die dritte Methode zur Beurteilung der Hafteigenschaften von Beschichtungen für den metallischen Brandschutz ist normale Abziehmethode(ISO-4624). Die Methode basiert auf der Messung der Abzugskraft eines Metall-"Pilzes" Standardgröße von der Oberfläche der Beschichtung und Beurteilung der Bruchfläche und der Art der Zerstörung. detaillierte Anleitung die Durchführung von Recherchen und die Auswertung von Ergebnissen ist in ISO 4624 beschrieben.
Die normale Abziehmethode ist die zeitaufwendigste, sie zeichnet sich aus durch größte Fläche Zerstörung der feuerhemmenden Oberfläche der Metallkonstruktion, erfordert spezielles Gerät- ein Adhäsionsmesser, aber laut Experten auf dem Gebiet des Brandschutzes ist diese Methode die informativste und effektivste. Darüber hinaus kann diese Methode bei Verwendung eines tragbaren Adhäsionsmessgeräts im Feld angewendet werden.
Bei der Auswertung der Prüfergebnisse muss die Art des verwendeten Haftmessgeräts berücksichtigt werden, da verschiedene Instrumente, sogar solche, die die Anforderungen von ISO 4624 erfüllen, liefern unter den gleichen Bedingungen unterschiedliche Messwerte.
Wichtigste Schlussfolgerungen
Die Bewertung der intumeszierenden Eigenschaften von Beschichtungen für den Brandschutz von Metall- und Stahlkonstruktionen wird durch das Fehlen klarer Grenzen für den Quellkoeffizienten sowie die anerkannte Bewertungsmethodik (welche Größe der zu analysierenden Probe, wie oft um die Beschichtung zu überprüfen). Wir glauben, dass es notwendig ist, sich zu entwickeln normatives Dokument, in dem ein Expressverfahren zur Beurteilung der intumeszierenden Eigenschaften einer feuerhemmenden Beschichtung und eine Vorrichtung zur Bestimmung des Quellkoeffizienten deutlich gemacht würden. Als Hauptmethode zur Beurteilung der Hafteigenschaften der Beschichtung wird vorgeschlagen, die normale Schälmethode normativ festzulegen und auch in die Liste aufzunehmen obligatorische Recherche bei der Diagnose der Qualität der feuerhemmenden Beschichtung von Metall- und Stahlkonstruktionen.
Konstruktive Wege Brandschutz umfasst die Verkleidung des Brandschutzobjekts mit Materialien oder anderen Konstruktive Entscheidungen wegen seines Brandschutzes (Verblendung mit Ziegeln, Vermiculitplatten und anderen wärmeisolierenden Materialien, die auf bestimmte Weise an der Struktur befestigt sind, die Verwendung von Beton, Putz. Die Verwendung von Platten-, Rollen-, Plattenmaterialien.).
Mit dem Ziel, die Querschnittsfläche zu vergrößern, wärmeisolierende Schichten oder Abschirmungen zu erstellen, feuerbeständige Barrieren zu installieren, um die Erwärmung zu verlangsamen, Tragfähigkeit Strukturen, Beseitigung der thermischen Zersetzung, Entzündung und Verbrennung von Materialien und Verhinderung der Ausbreitung von Feuer.
Für Bauverfahren werden Schwer- und Leichtbeton, Tonsilikat, Ziegel, Zement-Sand-Putz verwendet.
Feuerhemmende Behandlung- Auftragen eines Brandschutzmittels auf die Oberfläche des Brandschutzobjektes (Anstrich, Putz, Putz).
Intumeszierende Beschichtungen(VP) sind die vielversprechendsten Beschichtungen für den Brandschutz von Bauwerken. Sie werden in einer dünnen Schicht aufgetragen und erfüllen im Betrieb die Funktionen einer Farbe und eines Lacks dekoratives Material... Auf Aktion hohe Temperaturen die Beschichtung quillt und nimmt unter Bildung einer porösen Koksschicht deutlich an Volumen zu.
Das Problem der Entwicklung von VP mit hohen feuerhemmenden Eigenschaften ist sowohl mit der Sicherstellung der Quellung und Stabilität der Kohleschicht unter Einwirkung hoher Temperaturen als auch mit der Haftung auf Holz, der Erhaltung der dekorativen und feuerhemmenden Eigenschaften im Langzeitbetrieb verbunden, und die Einfachheit ihres Designs.
Intumeszierende Beschichtungen sind Mehrkomponentensysteme bestehend aus Bindemittel, Flammschutzmittel und Schaumbildner - Treibadditive. Als Bindemittel werden hauptsächlich Polymere verwendet, die dazu neigen, unter Zyklisierung, Kondensation, Vernetzung und Bildung nichtflüchtiger karbonatisierter Produkte zu reagieren: Aminoaldehyd-Polymere, Latices auf Basis von Vinylidenchlorid-Copolymeren mit Vinylchlorid, halogenierte Synthese- und Naturkautschuke, Epoxy-Polymere, Polyurethane usw ., die die intumeszierenden und feuerhemmenden Eigenschaften von Beschichtungen verursachen, werden in folgende Gruppen unterteilt:
1. Stoffe, die sich im Bereich von 100 ... 250 °C unter Säurebildung zersetzen. Dazu gehören anorganische Salze der Phosphorsäure und Borsäure(Ammoniumorthophosphate, Ammoniumpolyphosphate, Borax usw.) und Organophosphate (Harnstoff- oder Melaminphosphate, Phosphacrylat, Polyphosphorylamid usw.).
2. Stoffe, die sich unter Freisetzung von Wasserdampf oder nicht brennbaren Gasen zersetzen (Polysaccharide): Stärke, Dextrin, Pentaerythrit und seine Homologen, stereoisomere Hexite - Mannit, Sorbit usw.
3. Synergien. Dazu gehören Harnstoff, Melamin, Dicyandiamid, Guanidin, Melem. Es ist auch bekannt, Sulfoguanidin von aromatischen Sulfamiden, β-Amino-2-nitrobenzoesäure, Aminobenzoesäuresulfate, Triazinderivate und andere Verbindungen zu verwenden.
Als Flammschutzmittel sind Ortho- oder Ammoniumpolyphosphate enthalten. Zu den gasförmigen Additiven zählen Harnstoff, Cyandiamid, Carbomide und Formaldehydharze. Der Gesamtgehalt sollte bis zu 70 % betragen. Koksähnliche Zusatzstoffe umfassen Stärke, Zuckerdextrin. Wenn sie unter der Wirkung eines Säurekatalysators erhitzt werden, werden sie leicht abgebaut.
Hitzebeständige Füllstoffe und Schaumschichtstabilisatoren
Ammoniumorthophosphat.
Flammschutzmittel - Stoffe, die sich unter Temperatureinfluss zersetzen
Unterstützt keine Verbrennung, -film
Wenn sie verwendet werden, sind sie in Wasser gut löslich, daher muss die Acidität der Zusammensetzung stabilisiert werden.
Faserfüllstoffe werden nicht nur zur Verdickung eingesetzt, sondern auch als Schaumschichtstabilisator eingesetzt. Sie sind Moleküle, die keine orientierten Moleküle sind. Beim Erhitzen wandern sie hinter die Blähschicht und erstarren in Form eines Rahmens. Bei Temperatureinwirkung schrumpfen sie und brennen aus. Dementsprechend wird das Gerüst geschmolzen und gesintert. Es werden thermisch expandierende Graphite verwendet. Im Gegensatz zu Perlit und Vermiulit können das Zersetzungsintervall und das Quellvolumen kontrolliert werden. Es hat ein geschichtetes Kristallgitter. Aufgrund der Anwesenheit von einsamen Kohlenstoffpaaren kann sich Graphit mit Gastatomen verbinden. Je nach Gast kann es als Oxidationsmittel oder als Reduktionsmittel wirken. Zum Beispiel bildet sich mit Metallatomen (Reduktionsmittel) Karbide (Calciumkarbid oder minus Oxidationsstufe). Und wenn mit einem Oxidationsmittel (mit Schwefel) dann Graphitbisulfat, plus Grad. Beim Erhitzen auf 500-1000 °C dehnt sich diese Verbindung im Volumen aus und quillt aufgrund der Tatsache, dass beim Erhitzen Gase freigesetzt werden, die diese Ebenen brechen können. Gewinnung: Verarbeitung von Naturgraphit mit Natriumdichromat in konzentrierter Schwefelsäure 
Die physikalisch-mechanischen und feuerhemmenden Eigenschaften von Beschichtungen können durch Zugabe folgender Zuschlagstoffe verbessert werden:
Faserfüller (Flusenasbest, Glasfaser, Mineralwolle, Koalin- und Basaltfasern). Zur Verbesserung der Festigkeit und Verarbeitungseigenschaften der aufgetragenen Masse
Harnstoff-Formaldehyd-Harz. Zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit und Haftung.
Diziandiamid. Erhöht die Feuerfestigkeit, verbessert die Intumeszenz und erhöht die Feuerbeständigkeit.
Zinkoxid. Erhöht die Wetterbeständigkeit. Es wird verwendet, wenn die Luftfeuchtigkeit steigt.
Natriumfluorsilikat. Bietet eine Steigerung der Festigkeit. Ermöglicht das Injizieren einer dickeren Schicht auf einmal.
Flammhemmende Beschichtungen auf Basis von expandiertem Vermiculit... Zusammensetzung: Vermiculit-Erz 14%, rehydratisiertes Vermiculit 2,8% und dehydratisiertes 0,9%, Flaumasbest 1,6%, Flüssigglas 40%, Harnstoff-Formaldehyd-Harz 10%, Zinkoxid 2,7%, Diamid 7,5 %.
Beschichtungen auf Vermiculit sind sehr schwer aufzutragen, spröde, quellen und platzen bei einer Luftfeuchtigkeit von 95 % ab. Feuerbeständigkeit 60min. Diese Additive verbessern nicht nur die Eigenschaften während des Betriebs, sondern verbessern auch die Eigenschaften während des Brandtests.
Quellt durch Freisetzung von Gasen, Zersetzung von Teer und flüssiges Glas und dehydriertes Vermiculit. Für MK kommt tkrit bei 47 Minuten.
Mit dem Verbund-Brandschutz können Sie die physikalischen Effekte der Blockierung des Wärmeflusses in die geschützte Struktur, die bei der Verwendung realisiert werden, verstärken einfache Wege Brandschutz.
Als Beispiel rationale Optionen Verbundbrandschutz können folgende Ausführungen vorgeschlagen werden:
a) eine Kombination aus hitzebeständigen faserigen oder porösen Platten, die mit mineralischen Bindemitteln beschichtet sind, die beim Erhitzen Wasserdampf abgeben;
b) eine Kombination aus hitzebeständigen faserigen oder porösen Materialien geringer Dichte mit einer intumeszierenden Beschichtung;
c) eine Kombination aus faserigen Wärmedämmstoffe Mit Trockenbauplatten;
d) eine Kombination von faserigen Wärmedämmstoffen mit Vermiculitplatten auf Basis mineralischer Bindemittel.
e) Mauerwerk mit Basalfaserplatten oder Mineralplatten.
In letzter Zeit feuerhemmende intumeszierende Farben, Lacke, Zusammensetzungen in solchen riesige Menge was oft zu tun ist richtige Wahl ziemlich problematisch, selbst für einen Fachmann auf diesem Gebiet. Was hilft Ihnen bei der Auswahl der am besten geeigneten Zusammensetzung? Was ist das Funktionsprinzip von feuerhemmender intumeszierender Farbe oder anderen Arten von Lackmaterialien?
Prinzipien der feuerhemmenden Wirkung von intumeszierenden Beschichtungen
Warum ist intumeszierender Brandschutz so effektiv? Die Sache ist, dass expandierende Beschichtungen gleichzeitig mehrere wichtige Funktionen erfüllen. Was passiert beim Aufheizen?- Die Quelltemperatur beträgt 180-220°C und kann je nach Hersteller variieren. Im Moment des Erhitzens gehen folgende Prozesse in die Reaktion ein.
- Die oberste Schicht der intumeszierenden Beschichtung ist rissig. Es bilden sich Poren, durch die der sich umwandelnde Trockenrückstand zu fließen beginnt. In diesem Fall erhöht sich die Anfangsdicke vom Fünf- auf das Vierzigfache.
- Als Ergebnis der Reaktion setzt die intumeszierende feuerfeste Zusammensetzung große Menge Koks, das ein ausgezeichnetes Wärmedämmmaterial ist.
- Außerdem wird im Moment des Anstiegs eine große Menge Inertgas freigesetzt, was ebenfalls eine Verbrennung verhindert.
Intumeszierende Feuerlöschfarben und -lacke
Das Prinzip der feuerhemmenden Wirkung von intumeszierenden Farben und Lacken ist wie folgt: - Unter dem Einfluss von Flammen obere Schicht zersetzt sich unter Wärmeaufnahme.
- Inerte Gase werden entwickelt.
- Es entsteht eine aufgeschäumte Wärmedämmschicht.
Auf folgende Punkte sollten Sie achten: 
Die neuesten intumeszierenden anorganischen Verbindungen für den Brandschutz können extremen Temperaturen und negativen atmosphärischen Einflüssen standhalten. Sie können Farben mit einem speziellen Abzieher oder manuell mit einer Rolle oder einem Pinsel auftragen.
Für Metalloberflächen Sie können jede lösemittelhaltige Intumeszenzfarbe zur Brandbekämpfung wählen. Die Farbe wird bei einer Temperatur von +5 Grad aufgetragen. Auftragen in mehreren Schichten ist möglich.
Intumeszierende Flammschutzmittel und Beschichtungen
Intumeszierende Beschichtungen haben gegenüber herkömmlichen Beschichtungen den Vorteil, dass sie langfristig Betrieb und besseren Schutz im Brandfall. Da die Sicherheit von der Qualität der Beschichtungsmaterialien abhängt, werden spezielle Prüfungen durchgeführt. Es wird die Formel für den Quellkoeffizienten berechnet, mit der festgestellt werden kann, nach welcher Zeit die Beschichtung reagiert und wie groß die Dicke der Schutzschicht sein wird.
Bei der Auswahl einer schäumenden Beschichtung müssen Sie außerdem auf folgende Punkte achten:
- Zusammensetzung - Eine intumeszierende Paste kann eine Mischung aus gasbildenden, hitzebeständigen und schützenden Substanzen enthalten. Der Füllstoff ist wichtig. Zusammensetzungen mit Polyvinylchlorid emittieren beispielsweise bei der Bildung einer Schutzschicht giftige Gase, eine Beschichtung mit Ammoniumpolyphosphat muss direkt auf der Baustelle hergestellt werden, was nicht immer praktisch ist.
Die feuerhemmende Intumeszenzpaste auf Wasserbasis lässt sich leicht auftragen und wird mit normalem Wasser auf die gewünschte Konsistenz beim Eindicken gebracht. Die Anwendung von Paste auf Wasserbasis ist auf interne Arbeiten beschränkt. - Zweck - Intumeszierende feuerhemmende Beschichtungen und Pasten können für Holz oder Metall entwickelt werden.
- Stärke des Schutzes. Zur Bestimmung des Quellfaktors gibt es folgende Methode. Eine mit dem Material behandelte Metallplatte wird in einen Muffelofen gelegt und dort 5 Minuten bei einer Temperatur von 600 Grad gehalten.
Im Feld wird die Quellung mit einem speziellen KOR-Gerät bestimmt. Außerdem gibt der Behälter meist an, welche Schichtdicke erforderlich ist, um einen bestimmten Feuerwiderstand zu erreichen. - Zusätzliche Eigenschaften. Es ist nicht ungewöhnlich, intumeszierender Bio-Brandschutz zu finden. Die Zusammensetzung mit bioprotektiven Eigenschaften ermöglicht es Ihnen, auf eine vorherige Grundierung der Oberfläche mit verschiedenen Verbindungen gegen Rost oder Fäulnis zu verzichten.
