Полифосфат аммония - ключевая составляющая вспучивающихся огнезащитных красок

Металлоконструкции используются практически во всех современных постройках. Фактические пределы огнестойкости металлоконструкций повышают нанесением на них огнезащитных составов для металла, создающих теплоизолирующий экран на поверхности конструкций. В условиях пожара защитный экран не должен терять своих теплоизоляционных свойств в течение определенного времени.

Среди всего разнообразия защитных средств наибольшую популярность приобрели огнезащитные вспучивающиеся краски. Такой интерес к данным защитным покрытиям объясняется экономичностью производимых работ и высокими декоративными свойствами таких красок. Вспучивающиеся краски обеспечивают наиболее эффективную огнезащиту металлоконструкций.

В создании рецептур огнезащитных вспучивающихся (интумесцентных) красок используются те же принципы, что и при создании рецептур лакокрасочных материалов. В их состав входят наполнители, образующие пленку вещества, реологические ингредиенты, при необходимости – пигменты и сиккативы (отвердители). Главное, чем отличается вспучивающаяся огнезащитная краска от остальных средств огнезащиты - это интумесцентная система, способствующая образованию пенококса.

Правильная рецептура для огнезащитных красок

Краски огнезащитные состоят из множества ингредиентов и её эффективность зависит от доли тех или иных составляющих, и их качества. Любое отклонение от предписанных рецептов может негативно отразится на свойствах конечного продукта. Особые требования нужно предъявлять к качеству связующих, вспучивающих добавок, пигментов, источников кислоты,

Можно выделить три основных составляющих интумесцентной системы:

1. Углеводородная структура. Она формируется газообразователем. Углеводородная структура выступает в роли основы, «скелета» пенококса;
2. Пенообразователь – вещество, которое при разложении образует пары и газы;
3. Неорганические кислоты и вещества, выделяющие кислоту. Эти вещества катализируют коксообразование.

Образование защитного экрана при пожаре проходит в две стадии.

I. Под воздействием высокой температуры связующее вещество растворяется, высвобождая полифосфорную кислоту. Освободившаяся кислота вступает в реакцию с источником углерода (углеводом, дипентаэритритом, пентаэритритом, крахмалом), образуя эфир. При распаде эфира образуется структура, богатая углеродом. Под воздействием вспучивающегося компонента, который высвобождается при разложении, богатая углеводом структура раздувается. Как правило, пенообразователем выступает циановый аммоний, меламин, мочевина.

II.  Для продолжения реакции связующее вещество должно образовать стабильный раствор с пластификатором. Под воздействием высокой температуры пена начинает обугливаться, и в реакцию вступает фосфорная кислота, препятствующая разрушению защитного слоя. В реакции с пигментом образуется жесткая углеродистая пленка. Она перекрывает доступ воздуха к защитному покрытию, замедляет нагревание поверхности, препятствует развитию пламени. Плотная пена и углеродистая пленка обеспечивают необходимую огнезащиту стальных конструкций. Образование трещин в защитном слое может привести к снижению эффективности вспененных огнезащитных покрытий.

Выбор источника кислоты

Важнейший элемент в цепочке реакций вспучивания красок – источник кислоты. Краска огнезащитная для металлических конструкций может оказаться неэффективной, если для ее изготовления использован некачественный источник кислоты. Один из наиболее качественных и безопасных источников кислоты - полифосфат аммония (АРР).

Полифосфат аммония значительно замедляет распространение пламени. АРР совместим с акрилами, эпоксидами, полиуретанами, кремниевыми соединениями и другими связующими добавками.

АРР не содержит галогенов, экологически безопасен. В докладе об огнезащитных материалах, опубликованных Федеральным агентством по охране окружающей среды Германии (Umweltbundesamt) в 2001 году, АРР признан совершенно безопасным с точки зрения токсичности антипиреном. Таким образом, огнезащитная обработка металла средствами, в которых в качестве источника кислоты используется АРР, обеспечивает должную степень огнезащиты металла и не представляют угрозы для здоровья и окружающей среды.

октябрь 2015