Композиция для огнебиозащитной пропитки древесины

Композиция для огнебиозащитной пропитки древесины

Реферат

Изобретение относиться к области промышленности строительных материалов и предназначено для огнебиозащитной пропитки древесины и древесных плиточных материалов.

В настоящее время в РФ и за рубежом широкое распространение получил метод пропитки древесины и древесных материалов огнебиозащитными составами.

Известен трудновымываемый водорастворимый антисептик «Биодекор», предназначенный для защиты от дереворазрушающих грибов деревянных конструкций, соответствующий ТУ 5362-016002495282-96 (ТОО «Сколт», г.Москва, тел. (095) 1747375). Недостатком указанного состава является то, что он не обладает огнезащитными свойствами.

Известна композиция для огнезащитной пропитки древесины, включающая (в вес. %) мочевину - 26,65, диаммонийфосфат - 13,35 и воду - 60, (С.И. Таубкин. Основы огнезащиты целлюлозных материалов. - М., 1960 г., стр.272). Недостатком указанной композиции является относительно высокая вымываемость, а также сравнительно низкие огнезащитные свойства и биостойкость.

Наиболее близким техническим решением является композиция для огнезащитной пропитки древесины, включающая (в вес. г): ортофосфорную кислоту 0,8-1,2 и мочевину 0,9-1,5 (в пересчете на вес. %: ортофосфорную кислоту 36-54 и мочевину 40-68) (Авт.свид. СССР №517491, заявл. 21.02.75, опублик. 1976 г. Б.и. №22). Недостатком указанной композиции является относительно высокая вымываемость и влагопоглощение, а также сравнительно низкие огнезащитные свойства и биостойкость.

Целью изобретения является снижение вымываемости и влагопоглощения, а также повышение огнезащитных свойств и биостойкости композиции.

Эта цель достигается тем, что композиция для огнебиозащитной пропитки древесины, включающая фосфатные и аминосодержащие соединения, содержит в качестве фосфатного соединения кальцийцинкфосфатнитратное связующее и дополнительно диаммоний фосфат и фторид щелочного металла или аммония при следующем соотношении компонентов в вес. %:

- кальцийцинкфосфатнитратное связующее	20-50
- аминосодержащее соединение	4-20
- диаммонийфосфат	2-18
- фторид щелочного металла или аммония	2-6
- вода	остальное

С целью ускорения проникновения состава в толщу древесины состав может дополнительно содержать поверхностно-активное вещество в количестве 0,25-1,5%. Для придания окраски поверхности древесины при сохранении прочих свойств в состав композиции вводятся колеровочные пасты в количестве 0,3-5%.

В настоящее время кальцийцинкфосфатнитратные связующее выпускается Буйским химическим заводом согласно ТУ 113-12-45-05-88 под названием «фосфатное связующее ФС-3».

По физико-химическим показателям «фосфатное связующее ФС-3» должно соответствовать следующим нормам:

1. Внешний вид - вязкая жидкость без механических включений
2. Массовая доля фосфора в пересчете на P2O5, % в пределах	25-31
3. Массовая доля цинка в пересчете на ZnO,% в пределах	6-8
4. Массовая доля кальция в пересчете на CaO, % в пределах	0,7-1,1
5. Массовая доля нитратов в пересчете на NO3, % в пределах	10,5-12,5
6. рН, не более	2
7. Плотность, г/см3, в пределах	1,46-1,50

Использование кальцийцинкфосфатнитратного связующего в сочетании с аминосодержащим соединением, диаммонийфосфатом, фторидом щелочного металла или аммония позволяет получить пропиточный состав с низкой вымываемостью, влагопоглощением, высокими огнезащитными свойствами и биостойкостью. Введение колеровочных паст обеспечивает получение поверхности древесины заданного цвета при сохранении ее прочих свойств.

Уменьшение содержания кальцийцинкфосфатнитратного связующего менее 20% вызывает кристаллизацию композиции, а увеличение содержания свыше 50% способствует увеличению вымываемости и влагопоглощения пропиточного состава.

Уменьшение содержания аминосодержащего соединения менее 4% вызывает повышение вымываемости состава и влагопоглощения композиции, а также снижение ее огнезащитных свойств, а увеличение содержания свыше 20% вызывает кристаллизацию состава.

Уменьшение содержания диаммонийфосфата менее 2% вызывает снижение огнезащитных свойств, а увеличение содержания свыше 18% вызывает ее кристаллизацию и выпадение осадка.

Уменьшение содержания фторида щелочного металла или аммония менее 2% вызывает снижение биостойкости композиции, а увеличение содержания свыше 6% нецелесообразно, так как не изменяет достигнутого уровня биостойкости.

Уменьшение содержания поверхностно активных веществ менее 0,25% уменьшает скорость пропитки, а повышение содержания свыше 1,5% нецелесообразно, так как не изменяет достигнутого уровня пропитки.

Уменьшение содержания колеровочной пасты в композиции менее 0,25% не изменяет цвет поверхности древесины, а увеличение содержания свыше 5% нецелесообразно, так как не изменяет достигнутого эффекта.

Примеры некорректного выполнения:

Пример 1

В эмалированную емкость вводят 545 г воды, нагревают ее до температуры 60°С, а затем при перемешивании последовательно вводят 40 г мочевины, 180 г диаммонийфосфата и 20 г фторида натрия. Затем в охлажденный раствор вводится кальцийцинкфосфатнитратное связующее в количестве 200 г. Перед употреблением в раствор вводится поверхностно-активное вещество (оксиэтилированный алкилфенол ОП-10) в количестве 15 г.

Пример 2

Аналогично примеру 1, только в состав дополнительно вводиться колеровочная паста в количестве 5 г. Изменение содержания компонентов дано в примерах (см. табл.1) Полученные результаты представлены в таблице 2.

Полученные данные свидетельствует о том, что использование кальцийцинкфосфатнитратного связующего, содержащего фосфаты, окись цинка, окись кальция и нитраты в сочетании с аминосодержащим соединением, диаммонийфосфатом, а также фторидом щелочного металла или аммония, обеспечивает получение пропиточного состава с низкой вымываемостью и влагопоглощением, а также высокими огнезащитными и бактерицидными свойствами. Введение поверхностно активного вещества и колеровочных паст не изменяет существа изобретения. Предполагается внедрение композиции для огнебиозащитной пропитки древесины и древесных плиточных материалов.

Таблица 1
Компоненты композиции	Прототип	Содержание компонентов, вес, %
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
1. Ортофосфориая кислота	45
2. Кальциицинкфосфатнитратное связующее	-	20	20	20	38	38	38	50	50	51	19	50	38	38	38	38	38	38	38	38
3. Аминосодержащее соединение: Мочевина	55	4			7			20			7	7	3	21	7	7	7	7	7	7
Тиомочевина	-		4			7			20
Дициандиамид	-			4			7			20
4. Диаммонийфосфат		18	18	18	10	10	10	2	2	2	10	10	10	10	19	1	10	10	10	10
5. Фторид щелочного металла или аммония: Фторид натрия	-	2			4			6			4	4	4	4	4	4	1	7	4	4
Фторид калия	-	-	2	-	-	4	-	-	6	-	-	-	-	-	-	-	-			„
Фторид аммония	-	.	.	2	.	.	4	.	.	6	.	.	.
6. Поверхностно-активное вещество: ОП-7 или ОП-10	-	1,5			0,6				0,25	0,25	0,25	0.6							0,6	0,15
7. Колеровочная паста	-		5		3				0,3	0,30	0,3	3							6	0,20
8. Вода	-	54,5	51	56	37,4	41	41	22	21,45	20,45	59,45	25,4	45	27	32	50	44	38	34,4	40,65

Композиция для огнебиозащитной пропитки древесины, включающая фосфатное и аминосодержащее соединение, диаммонийфосфат, фторид щелочного металла или аммония, поверхностно-активное вещество и воду, отличающаяся тем, что в качестве фосфатного соединения она содержит кальцийцинкфосфатнитратное связующее, содержащее 25-31% фосфора (в пересчете на Р₂О₅₎, 6-8% цинка (в пересчете на ZnO), 0,7 - 1,1% кальция (в пересчете на СаО), 10,5-12,5 % нитратов (в пересчете на NO₃) и колеровочную пасту при следующем соотношении компонентов, в масс.%:

Кальцийцинкфосфатнитратное связующее	20-50
Аминосодержащее соединение	4-20
Диаммонийфосфат	2-18
Фторид щелочного металла или аммония	2-6
Поверхностно-активное вещество	0,25-1,5
Колеровочная паста	0,3-5
Вода	остальное