[0001 ] ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0002] Предложенное техническое решение относится к огнезащитным покрытиям вспучивающегося типа и предназначено, например, для противопожарной защиты кабельного хозяйства, в том числе на АЭС и ТЭС, повышения предела огнестойкости несущих металлоконструкций, повышения предела огнестойкости вентиляционных коробов, кабелей и кабельных линий, в том числе на АЭС и ТЭС, отделки огнестойких конструкций промышленных и строительных объектов, в том числе на АЭС и ТЭС.

[0003] УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0004] Известна огнезащитная композиция холодного отверждения для покрытия и способ ее получения (патент RU 2492201 С1 , опубликованный 10.09.2013 на 9 л.). Известная огнезащитная композиция холодного отверждения для покрытий содержит низкомолекулярный силоксановый каучук, низкомолекулярные силаны, дибутилоловодиацетат, полифосфат аммония и пентэритрит технический аппретированные при определенных соотношениях. Приготовление упомянутой композиции осуществляют путём объёмного смешения ингредиентов, при этом процесс смешивания дополняется принудительным втиранием сыпучих ингредиентов в жидкий силоксановый каучук в замкнутой ёмкости с рабочим объёмом от 0,1 до 0,5 м ³ . Втирание происходит между подвижных лопастей и неподвижных ножей, при этом подвижные лопасти принудительно нагнетают композицию в зону перетира, тем самым вызывая нагрев рабочей смеси композиции.

[0005] Известная композиция не обладает достаточной механической прочностью образуемого пенококса при возникновении пожара, а также обладает большим расходом, что, например, не позволяет использовать ее для нанесения на электрический кабель, где требуется тонкий единичный слой.

[0006] РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0007] Технической проблемой, решаемой заявленным изобретением, является создание огнезащитной вспучивающейся композиции холодного отверждения для кабелей, обладающей пониженным расходом с возможностью образования тонкого слоя нанесения, пенококс, образуемый в процессе нагрева которой, обладает повышенной механической прочностью при возникновении пожара в сравнении с известными композициями. Другой технической проблемой, решаемой заявленным изобретением, является расширение арсенала технических средств определенного назначения, а именно - огнезащитных вспучивающихся композиций холодного отверждения.

[0008] Техническим результатом, достигаемым при реализации заявленного изобретения, помимо реализации им своего назначения, является повышение механической прочности пенококса, образуемого в процессе нагрева огнезащитной композиции холодного отверждения, а также уменьшение расхода огнезащитной композиции и обеспечение возможности нанесения тонкого слоя композиции.

[0009] Технический результат достигается за счёт того, что обеспечивается набор для приготовления огнезащитной вспучивающейся композиции холодного отверждения для кабелей, включающий одну или несколько тарных единиц равного или неравного объёма с основой и одну или несколько тарных единиц равного или неравного объёма с катализатором или катализирующей смесью, причем в сумме тарные единицы содержат следующие исходные компоненты при следующем соотношении исходных компонентов, мае. %: основа, фасованная в одну или несколько тарных единиц равного или неравного объёма: силиконовая каучуковая основа, представляющая собой каучук синтетический термостойкий низкомолекулярный марки СКТН-А, или СКТН-Б, или СКТН-В, или СКТН-Г вязкостью от 100 до 20 000 сП или каучук синтетический термостойкий низкомолекулярный марки СКТН-А, или СКТН-Б, или СКТН-В, или СКТН-Г, разбавленной до вязкости от 100 до 20 000 сП низковязким неорганическим полимером с гидроксильной группой, в том числе, силанольной жидкостью, вязкостью от 50 до 120 сП 23,59-40,44; пентаэритрит технический 17, 18-22,00; полифосфат аммония 35,0-46,10; структурирующий агент, плавящийся под воздействием тепла, представляющий собой одно из или комбинацию из: кварц, микросфера стеклянная, микросфера алюмосиликатная 3,10-6,17; катализирующая смесь, фасованная в одну или несколько тарных единиц равного или неравного объёма, представляющая собой: смесь гамма-аминопропилтриэтоксилана и трис-бутаноноксим-метилсилана, взятые при следующем соотношении компонентов от общего количества компонентов, мае. %: гамма-аминопропилтриэтоксилан 0,49-0,84; трис-бутаноноксим-метилсилан 1 ,89-3,24; или катализатор «Пента-33 В» 1 ,99-4,18.

[0010] ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ [0011] Далее приводятся варианты осуществления настоящего изобретения, раскрывающие примеры его реализации в частных исполнениях. Тем не менее, само описание не предназначено для ограничения объёма прав, предоставляемых данным патентом. Скорее, следует исходить из того, что заявленное изобретение также может быть осуществлено другими способами таким образом, что будет включать в себя отличающиеся элементы и условия или комбинации элементов и условий, аналогичных элементам и условиям, описанным в данном документе, в сочетании с другими существующими и будущими технологиями.

[0012] В одном из вариантов осуществления обеспечивается набор для приготовления огнезащитной вспучивающейся композиции холодного отверждения для кабелей, включающий одну или несколько тарных единиц равного или неравного объёма с основой и одну или несколько тарных единиц равного или неравного объёма с катализатором или катализирующей смесью, причем в сумме тарные единицы содержат следующие исходные компоненты при следующем соотношении исходных компонентов, мае. %: основа, фасованная в одну или несколько тарных единиц равного или неравного объёма: силиконовая каучуковая основа, представляющая собой каучук синтетический термостойкий низкомолекулярный марки СКТН-А, или СКТН-Б, или СКТН-В, или СКТН-Г вязкостью от 100 до 20 000 сП или каучук синтетический термостойкий низкомолекулярный марки СКТН-А, или СКТН-Б, или СКТН-В, или СКТН-Г, разбавленной до вязкости от 100 до 20 000 сП низковязким неорганическим полимером с гидроксильной группой, в том числе, силанольной жидкостью, вязкостью от 50 до 120 сП 23,59-40,44; пентаэритрит технический 17, 18-22,00; полифосфат аммония 35,0-46,10; структурирующий агент, плавящийся под воздействием тепла, представляющий собой одно из или комбинацию из: кварц, микросфера стеклянная, микросфера алюмосиликатная 3,10-6,17; катализирующая смесь, фасованная в одну или несколько тарных единиц равного или неравного объёма, представляющая собой: смесь гамма-аминопропилтриэтоксилана и трис-бутаноноксим-метилсилана, взятые при следующем соотношении компонентов от общего количества компонентов, мае. %: гамма-аминопропилтриэтоксилан 0,49-0,84; трис-бутаноноксим-метилсилан 1 ,89-3,24; или катализатор «Пента-33 В» 1 ,99-4,18.

[0013] Предпочтительно, не ограничиваясь, такая огнезащитная вспучивающаяся композиция для кабелей пригодна для использования при обеспечении огнезащиты кабелей и кабельных линий, когда нежелательно выполнение слоя покрытия большой толщины, а требуется единичный тонкий слой, обеспечивающий требуемую огнестойкость.

[0014] Предпочтительно, не ограничиваясь, заявленные огнезащитные вспучивающиеся композиции могут дополнительно содержать ускоритель полимеризации в виде дибутилдиацетата олова (DBTA) или дибутилдилаурата олова (DBTL), взятый в количестве 0,05-0,15 мае. % от общего количества исходных компонентов, используемый в виде добавки к катализирующей смеси. Предпочтительно, не ограничиваясь, для заявленных огнезащитных композиций силиконовая каучуковая основа представляет собой, не ограничиваясь, каучук синтетический термостойкий низкомолекулярный марок СКТН-А, СКТН-Б, СКТН-В, СКТН-Г вязкостью от 100 до 20 000 сП, либо аналогичную силиконовую каучуковую основу, изготавливаемую в соответствии с какими-либо собственными техническими условиями, но соответствующую упомянутым требованиям по вязкости. Альтернативно, не ограничиваясь, силиконовая каучуковая основа представляет собой какой-либо упомянутый каучук, подвергнутый разбавлению до требуемой вязкости силанольной жидкостью (низковязким неорганическим полимером с гидроксильной группой), например, не ограничиваясь, вязкостью от 50 до 120 сП. Предпочтительно, не ограничиваясь, вязкость силиконовой каучуковой основы, используемой в заявленных огнезащитных композициях, составляет 500 сП, однако специалисту в данной области техники, обладающему обычными знаниями, на которого рассчитано настоящее изобретение, должно быть очевидно, что в зависимости от предъявляемых к вспучивающимся огнезащитным композициям требований может быть обеспечен каучук другой требуемой вязкости. В качестве примера, но не ограничения, упомянутый каучук, если разбавлен до требуемой вязкости силанольной жидкостью, то разбавляется в соотношении в зависимости от требуемой вязкости по основе, и таким образом, например, не ограничиваясь, силиконовая каучуковая основа может содержать, например, каучук синтетический термостойкий низкомолекулярный марки СКТН-А, взятый в количестве 11 ,80 мае. % от общего количества компонентов и силанольную жидкость, взятую примерно в том же количестве; таким образом, специалисту в данной области техники, обладающему обычными знаниями, на которого рассчитано настоящее изобретение, должно быть очевидно, что если используется упомянутый каучук большей вязкости, то либо используется большее количество силанольной жидкости, либо используется меньшее количество более вязкого каучука - в зависимости от требований, предъявляемым к силиконовой каучуковой основе. Предпочтительно, не ограничиваясь, пентаэритрит технический используется в заявленных композициях в качестве антипирена и вспучивающегося агента. Предпочтительно, не ограничиваясь, полифосфат аммония в заявленных композициях используется в качестве антипирена и пенообразующего агента. Предпочтительно, не ограничиваясь, катализирующая смесь для огнезащитной вспучивающейся композиции холодного отверждения для кабелей содержит в своём составе смешанные в указанном соотношении гамма-аминопропилтриэтоксилан и трис- бутаноноксим-метилсилан и может быть использована в виде готового продукта, например, не ограничиваясь, в виде катализатора «Пента-33 В» (Россия). Предпочтительно, не ограничиваясь, катализирующая смесь для огнезащитной вспучивающейся композиции холодного отверждения содержит в своём составе смешанные гамма-аминопропилтриэтоксилан в качестве сшивающего агента, взятый в количестве от 0,49 до 0,84 мае. % от общего количества компонентов огнезащитной вспучивающейся композиции, и трис-бутаноноксим-метилсилан в качестве нейтрального сшивателя полимеров, взятый в количестве от 1 ,89 до 3,24 мае. % от общего количества компонентов огнезащитной вспучивающейся композиции. Предпочтительно, не ограничиваясь, в качестве плавящегося под воздействием тепла структурирующего агента в заявленных огнезащитных композициях используется одно из или комбинация из: кварц, микросфера стеклянная, микросфера алюмосиликатная. Использование в составе заявленных огнезащитных композиций структурирующего агента, плавящегося под воздействием тепла, позволяет обеспечить следующий эффект. Под термином «тепло» понимаются температуры, способные вызвать плавление структурирующего агента. Как правило, такими температурами являются температуры пожара, а именно - температуры от 600 градусов Цельсия. Под воздействием тепла полифосфат аммония превращается в пенококс, наряду с этим пентаэритрит технический разлагается с выделением газа, увеличивающего образуемый пенококс в объёме. Однако, образуемый таким образом пенококс не обладает механической прочностью. При этом автором было неожиданно обнаружено, что даже в отсутствие предварительного аппретирования структурирующего агента, в составе заявленных композиций температура его плавления будет существенно снижена. Таким образом, при нагревании до температур, близких к температурам пожара, предварительно неаппретированный структурирующий агент плавится, образуя при спекании пластичную структуру в составе образуемого пенококса, увеличивая его механическую прочность. При этом отказ от предварительного аппретирования структурирующего агента также позволяет упростить технологию приготовления частей заявленных огнезащитных композиций и ускорить процесс приготовления.

[0015] Далее представлены конкретные примеры наборов для приготовления огнезащитной вспучивающейся композиции холодного отверждения для кабелей и способы приготовления. В каждом наборе основа и катализатор (катализирующая смесь) хранятся и поставляются в разных ёмкостях. При этом и основа для каждого набора фасована в тарные единицы равного или неравного объёма. При этом катализирующая смесь для каждого набора фасована в тарные единицы равного или неравного объёма. При этом никакие соотношения компонентов между собой не являются обязательными, а обусловлены лишь количеством компонентов, исходя из общего количества исходных компонентов; например, не ограничиваясь, не обязательно добавки в катализирующую смесь должны быть использованы в соотношении один к одному, так как наличие и количество добавок определяется требованиями, предъявляемыми к самой композиции, а также могут быть обусловлены окружающей средой, в которой композиция будет использоваться; главным образом при этом следует исходить из того, что использование добавок изменяет исходное количество катализирующей смеси как компонента, либо изменяет исходное количество компонентов катализирующей смеси. В сумме тарные единицы, в которых содержатся основа и катализирующая смесь, содержат следующие исходные компоненты при следующем соотношении исходных компонентов, мае. %.:

[0016] Набор огнезащитной вспучивающейся композиции для кабелей № 1 : основа, фасованная в одну или несколько тарных единиц равного или неравного объёма: силиконовая каучуковая основа 23,59; пентаэритрит технический 22,0; полифосфат аммония 46,10; структурирующий агент, плавящийся под воздействием тепла 6,17; катализирующая смесь, фасованная в одну или несколько тарных единиц равного или неравного объёма 2,14.

[0017] Набор огнезащитной вспучивающейся композиции для кабелей № 2: основа, фасованная в одну или несколько тарных единиц равного или неравного объёма: силиконовая каучуковая основа 30,33; пентаэритрит технический 19,0; полифосфат аммония 42,10; структурирующий агент, плавящийся под воздействием тепла 5,84; катализирующая смесь, фасованная в одну или несколько тарных единиц равного или неравного объёма 2,73.

[0018] Набор огнезащитной вспучивающейся композиции для кабелей № 3: основа, фасованная в одну или несколько тарных единиц равного или неравного объёма: силиконовая каучуковая основа 40,44; пентаэритрит технический 17,76; полифосфат аммония 35,10; структурирующий агент, плавящийся под воздействием тепла 3,10; катализирующая смесь, фасованная в одну или несколько тарных единиц равного или неравного объёма 3,60.

[0019] Набор огнезащитной вспучивающейся композиции для кабелей № 4: основа, фасованная в одну или несколько тарных единиц равного или неравного объёма: силиконовая каучуковая основа 23,60; пентаэритрит технический 21 ,66; полифосфат аммония 46,10; структурирующий агент, плавящийся под воздействием тепла 6,17; катализирующая смесь, фасованная в одну или несколько тарных единиц равного или неравного объёма 2,48.

[0020] Набор огнезащитной вспучивающейся композиции для кабелей № 5: основа, фасованная в одну или несколько тарных единиц равного или неравного объёма: силиконовая каучуковая основа 30,34; пентаэритрит технический 18,57; полифосфат аммония 42,10; структурирующий агент, плавящийся под воздействием тепла 5,84; катализирующая смесь, фасованная в одну или несколько тарных единиц равного или неравного объёма 3,16.

[0021] Набор огнезащитной вспучивающейся композиции для кабелей № 6: основа, фасованная в одну или несколько тарных единиц равного или неравного объёма: силиконовая каучуковая основа 40,44; пентаэритрит технический 17,18; полифосфат аммония 35,10; структурирующий агент, плавящийся под воздействием тепла 3,10; катализирующая смесь, фасованная в одну или несколько тарных единиц равного или неравного объёма 4,18.

[0022] Набор огнезащитной вспучивающейся композиции для кабелей № 7: основа, фасованная в одну или несколько тарных единиц равного или неравного объёма: силиконовая каучуковая основа 23,59; пентаэритрит технический 22,0; полифосфат аммония 46,10; структурирующий агент, плавящийся под воздействием тепла 6,17; катализирующая смесь, фасованная в одну или несколько тарных единиц равного или неравного объёма 2,09; при этом катализирующая смесь содержит добавку в виде ускорителя полимеризации, взятого в количестве 0,05 мае. % от общего количества упомянутых исходных компонентов.

[0023] Набор огнезащитной вспучивающейся композиции для кабелей № 8: основа, фасованная в одну или несколько тарных единиц равного или неравного объёма: силиконовая каучуковая основа 23,59; пентаэритрит технический 22,0; полифосфат аммония 46,10; структурирующий агент, плавящийся под воздействием тепла 6,17; катализирующая смесь, фасованная в одну или несколько тарных единиц равного или неравного объёма 2,04; при этом катализирующая смесь содержит добавку в виде ускорителя полимеризации, взятого в количестве 0,1 мае. % от общего количества упомянутых исходных компонентов.

[0024] Набор огнезащитной вспучивающейся композиции для кабелей № 9: основа, фасованная в одну или несколько тарных единиц равного или неравного объёма: силиконовая каучуковая основа 23,59; пентаэритрит технический 22,0; полифосфат аммония 46,10; структурирующий агент, плавящийся под воздействием тепла 6,17; катализирующая смесь, фасованная в одну или несколько тарных единиц равного или неравного объёма 1 ,99; при этом катализирующая смесь содержит добавку в виде ускорителя полимеризации, взятого в количестве 0,15 мае. % от общего количества упомянутых исходных компонентов.

[0025] Набор огнезащитной вспучивающейся композиции для кабелей № 10: основа, фасованная в одну или несколько тарных единиц равного или неравного объёма: силиконовая каучуковая основа 30,33; пентаэритрит технический 19,0; полифосфат аммония 42,10; структурирующий агент, плавящийся под воздействием тепла 5,84; катализирующая смесь, фасованная в одну или несколько тарных единиц равного или неравного объёма 2,68; при этом катализирующая смесь содержит добавку в виде ускорителя полимеризации, взятого в количестве 0,05 мае. % от общего количества упомянутых исходных компонентов.

[0026] Набор огнезащитной вспучивающейся композиции для кабелей № 11 : основа, фасованная в одну или несколько тарных единиц равного или неравного объёма: силиконовая каучуковая основа 30,33; пентаэритрит технический 19,0; полифосфат аммония 42,10; структурирующим агент, плавящийся под воздействием тепла 5,84; катализирующая смесь, фасованная в одну или несколько тарных единиц равного или неравного объёма 2,63; при этом катализирующая смесь содержит добавку в виде ускорителя полимеризации, взятого в количестве 0,1 мае. % от общего количества упомянутых исходных компонентов.

[0027] Набор огнезащитной вспучивающейся композиции для кабелей № 12: основа, фасованная в одну или несколько тарных единиц равного или неравного объёма: силиконовая каучуковая основа 30,33; пентаэритрит технический 19,0; полифосфат аммония 42,10; структурирующий агент, плавящийся под воздействием тепла 5,84; катализирующая смесь, фасованная в одну или несколько тарных единиц равного или неравного объёма 2,58; при этом катализирующая смесь содержит добавку в виде ускорителя полимеризации, взятого в количестве 0,15 мае. % от общего количества упомянутых исходных компонентов.

[0028] Набор огнезащитной вспучивающейся композиции для кабелей № 13: основа, фасованная в одну или несколько тарных единиц равного или неравного объёма: силиконовая каучуковая основа 40,44; пентаэритрит технический 17,76; полифосфат аммония 35,10; структурирующий агент, плавящийся под воздействием тепла 3,10; катализирующая смесь, фасованная в одну или несколько тарных единиц равного или неравного объёма 3,55; при этом катализирующая смесь содержит добавку в виде ускорителя полимеризации, взятого в количестве 0,05 мае. % от общего количества упомянутых исходных компонентов.

[0029] Набор огнезащитной вспучивающейся композиции для кабелей № 14: основа, фасованная в одну или несколько тарных единиц равного или неравного объёма: силиконовая каучуковая основа 40,44; пентаэритрит технический 17,76; полифосфат аммония 35,10; структурирующий агент, плавящийся под воздействием тепла 3,10; катализирующая смесь, фасованная в одну или несколько тарных единиц равного или неравного объёма 3,50; при этом катализирующая смесь содержит добавку в виде ускорителя полимеризации, взятого в количестве 0,1 мае. % от общего количества упомянутых исходных компонентов.

[0030] Набор огнезащитной вспучивающейся композиции для кабелей № 15: основа, фасованная в одну или несколько тарных единиц равного или неравного объёма: силиконовая каучуковая основа 40,44; пентаэритрит технический 17,76; полифосфат аммония 35,10; структурирующий агент, плавящийся под воздействием тепла 3,10; катализирующая смесь, фасованная в одну или несколько тарных единиц равного или неравного объёма 3,45; при этом катализирующая смесь содержит добавку в виде ускорителя полимеризации, взятого в количестве 0,15 мае. % от общего количества упомянутых исходных компонентов.

[0031] Способ приготовления каждого набора огнезащитной вспучивающейся композиции холодного отверждения для кабелей, например, не ограничиваясь, включает следующие основные этапы. На первом этапе каучуковую основу требуемой вязкости загружают в мешалку. На втором этапе при перемешивании добавляют к основе пентаэритрит технический и полифосфат аммония. На третьем этапе при перемешивании к смеси добавляют структурирующий агент, плавящийся под воздействием тепла. При этом готовность основы для розлива в тарные единицы контролируют посредством вискозиметра, например, не ограничиваясь, вискозиметра Брукфилда, при этом основа считается готовой, когда изменение вязкости основы вышло на плато. Наряду с указанными этапами при необходимости (если не является готовым продуктом) готовят катализирующую смесь (добавляя в нее при необходимости ускоритель полимеризации), после чего разливают в тарные единицы в количестве, обеспечивающем указанное ее содержание в наборе; при этом ускоритель полимеризации может быть также использован в собственной тарной единице и добавлен в состав катализирующей смеси с добавками непосредственно перед приготовлением огнезащитной композиции. [0032] Настоящее описание осуществления заявленного изобретения демонстрирует лишь частные варианты осуществления и не ограничивает иные варианты реализации заявленного изобретения, поскольку возможные иные альтернативные варианты осуществления заявленного изобретения, не выходящие за пределы объёма информации, изложенной в настоящей заявке, должны быть очевидными для специалиста в данной области техники, имеющим обычную квалификацию, на которого рассчитано заявленное изобретение.