Огнезащитные материалы Неофлейм

Л. И. Натейкина,
 Старший научный сотрудник ООО «НПП «Теплохим»

ООО «НПП «Теплохим» была образована сотрудниками ФГУП «НИКИМТ» (в настоящее время филиал ОАО «Инвестиционно-строительный концерн «Атомстрой») более 10 лет назад. Компания имеет завод по производству огнезащитных красок и собственный научно-технический центр, который занимается разработкой огнезащитных материалов, исследованиями рынка современных огнезащитных материалов, новых видов сырьевых компонентов, изучением инновационных решений в области пассивной огнезащиты ведущих европейских производителей.

В настоящее время деятельность «НПП «Теплохим» значительно расширилась: помимо производства огнезащитных материалов компания выполняет целый комплекс сервисных работ по огнезащите. Специалисты высокого уровня не только проконсультируют, но и разработают индивидуальный проект огнезащиты объекта и выполнят все сопутствующие работы.

В компании внедрена и функционирует Система менеджмента качества в соответствии с требованиями ISO 9001:2008, сертифицированная Британским регистром Ллойда Lloyd’s Register Quality Assurance.

Проблема защиты от огня была и остается одной из самых важных и актуальных на протяжении всего развития человечества. С бурным развитием технологического прогресса опасность возгорания только увеличивается. А пожар − это материальный ущерб, гибель людей и животных, угроза экологии. Горению подвержено практически все: древесина, бетон, полимерные конструкции (металлические конструкции теряют свою несущую способность).

Среди средств пассивной огнезащиты металлоконструкций наиболее простым и удобным остается применение лакокрасочных материалов вспенивающегося типа: они выдерживает механические воздействия, вибрацию и не изменяет конфигурацию защищаемой  конструкции, не оказывают дополнительной нагрузки на нее, так как наносятся на поверхность тонким слоем, как правило, не более 2−3 мм. В условиях пожара тонкослойные огнезащитные покрытия вспениваются, увеличиваясь в объеме в несколько десятков раз, образуя пористый карбонизованный слой, который имеет низкую теплопроводность и защищает поверхность от преждевременного нагрева. Большим преимуществом тонкослойной огнезащиты является метод нанесения: распыление, кисть, валик. А при использовании агрегатов высокого давления повышается производительность при выполнении работ. При этом к недостаткам подобных материалов относятся:

  • высокая стоимость;
  • ограничения по  применению на пределы огнестойкости более 90 минут, а  с выходом Федерального закона РФ от 22.07.2008 года № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» и Свода правил СП 2.13130.2012 «Обеспечение огнестойкости объектов защиты» были обозначены ограничения по применению тонкослойной огнезащиты для зданий I и II степеней огнестойкости.

Однако для металлоконструкций сложной конфигурации, где применение конструктивной огнезащиты может привести к неудобству в процессе эксплуатации, огнезащитные лакокрасочные материалы оказываются вне конкуренции.

На протяжении многих лет «НПП «Теплохим» производит огнезащитную краску под торговой маркой ВУП-2 для металлоконструкций, древесины и железобетона. Несмотря на то что это одна из первых разработок в области огнезащиты, краска ВУП-2 в силу своих высоких технологических и эксплуатационных свойств находит широкое применение на всей территории России.

Таблица 1. Перечень огнезащитной продукции ООО «НПП «Теплохим»

Наименование материала Защищаемые конструкции Огнезащитные характеристики
ВУП-2 Металлоконструкции До 90 минут
ВУП-2 Д Конструкции из древесины I группа огнезащитной эффективности при расходе краски  0,3 кг/м2
ВУП-2 Б Бетонные и железобетонные конструкции REI150
ВУП-2 К Электрокабели Предел распространения пламени не более 1,5 мм при толщине сухого слоя 0,6 мм
 НЕОФЛЭЙМ®513  Металлоконструкции До 90 минут
Неофлэйм 514 Р  Металлоконструкции До 120 минут
СПЛЕНД-30 Воздуховоды EI30
СПЛЕНД-60 Воздуховоды EI60
СПЛЕНД-90 Воздуховоды EI90
СПЛЕНД-150 Воздуховоды EI150
Натрсил-С 541 Воздуховоды В качестве клеящей  мастики полотен и матов

Следует отметить, что огнезащитные ЛКМ, образующие покрытия вспенивающегося типа, представляют собой очень сложные многокомпонентные лакокрасочные композиции. Покрытия на их основе сочетают в себе целый спектр свойств, включая декоративность, ударопрочность и элатичность.

Техническими специалистами компании была разработана новая серия огнезащитных материалов под торговой маркой НЕОФЛЭЙМ® :

  • огнезащитная  водно-дисперсионная краска НЕОФЛЭЙМ®513  (NEОFLAME®513);
  • огнезащитная органоразбавляемая краска НЕОФЛЭЙМ®514Р  (NEОFLAME®514Р).

Состав на основе краски НЕОФЛЭЙМ®513является огнезащитным покрытием вспенивающегося типа (Рисунок 1). В условиях пожара оно образует пенококс с высокими теплоизолирующими свойствами и механической прочностью, который защищает металлоконструкции от преждевременного нагрева и препятствует распространению пламени.

Рисунок 1. Покрытие   НЕОФЛЭЙМ®513  толщиной 1 мм после испытания  в условиях стандартного пожара

1

Это огнезащитный материал, позволяющий получать покрытие с огнезащитной эффективностью 45 минут (V группа огнезащитной эффективности по ГОСТ Р 53295) при толщине сухого слоя в 0,78 мм за один проход, он вполне может конкурировать с известными и зарекомендовавшими себя лидерами на рынке огнезащитных материалов, такими как Nullifire S-607, Nullifire S-707-60, Unitherm ADR.

В Таблице 2 приведены огнезащитные характеристики покрытия НЕОФЛЭЙМ®513в сравнении с некоторыми зарубежными и российскими конкурентами.

Таблица 2. Огнезащитная эффективность покрытий вспенивающегося типа на основе водно-дисперсионных огнезащитных красок

Наименование покрытия

Огнезащитная эффективность, минут

 

45

60

90

ПТМ, мм

 

Толщина сухого слоя, мм

Расход краски, кг/м2

ПТМ, мм

Толщина сухого слоя, мм

Расход краски, кг/м2

ПТМ, мм

Толщина сухого слоя, мм

Расход краски, кг/м2

НЕОФЛЭЙМ®513

3,4

0,78

1,4

3,4

1,12

2,02

4,2

1,74

3,13

5,8

1,44

2,6

Nullifire S 707-60

3,4

0,75

1,28

3,4

1,25

2,14

5,51

1,14

1,95

Unitherm ADR

3,4

0,95

1,6

Огракс В-СК-1

3,4

0,9

1,67

3,4

1,3

2,42

5,8

1,7

3,16

Джокер

3,4

1,66

4,13

1,9

5,8

1,75

Огнезащитные характеристики материала обусловлены техническим решением, основанным на применении высококачественного сырья ведущих европейских производителей: Celanese, Clariant, BASF, Perstorp, BYK-Chemie, Munzing Chemie,  CP Kelco. Кроме того, влияние оказывают различные инструментальные методы исследований: метод дифференциально-сканирующей калориметрии, термогравиметрический метод, электронно-зондовый рентгеновский микроанализ.

Теплопроводность пенококса на основе краски НЕОФЛЭЙМ®513 при 25 °С сопоставима  с теплопроводностью известных теплоизолирующих материалов.

В Таблице 3 приведены значения теплопроводности некоторых теплоизоляционных материалов.

Таблица 3. Коэффициент теплопроводности при 25 °С  теплоизоляционных материалов

Наименование материала Производитель Коэффициент теплопроводности при 25 °С, Вт/м*К
Пенококс  НЕОФЛЭЙМ®513 ООО «НПП «Теплохим»

0,034−0,038

МБОР-5 ОАО «Тизол»

0,033

Плита Технониколь Корпорация Технониколь

0,035

Проведенные испытания по ГОСТ Р 53295 на колонне с ПТМ = 5,91 мм при толщине сухого слоя 2,02 мм подтвердили высокие теплоизолирующие свойства пенококса и показали огнезащитную эффективность покрытия НЕОФЛЭЙМ®513    −  115 минут (Рисунок 2).

Рисунок 2. Термограмма нагрева образца двутавра (ПТМ = 5,91 мм) с покрытием НЕОФЛЭЙМ®513 толщиной 2,02 мм при испытаниях по ГОСТ Р 53295

2

В 2011 году краска НЕОФЛЭЙМ®513 была сертифицирована в Киеве по стандарту ДСТУ Б В.1.1-17:2007 «Защита от пожара. Огнезащитные покрытия для строительных несущих металлических конструкций. Метод определения огнезащитной способности», который является аналогом европейского стандарта  ENV 13381-4:2002.

Основные достоинства НЕОФЛЭЙМ®513:

  • обеспечивает высокую огнезащитную эффективность при малых толщинах сухого слоя;
  • покрытие на основе краски сохраняет огнезащитные свойства при воздействии переменных температур от −60 ºС до +60 ºС;
  • сохраняет высокие технологические свойства в течение всего срока хранения (12 месяцев);
  • снижает стоимость 1 м2 огнезащитных работ;
  • позволяет наносить один слой для достижения огнезащитной эффективности 45 минут;
  • обеспечивает пожаровзрывобезопасность;
  • гарантирует экологическую безопасность;
  • готовность к применению;
  • покрытие на основе краски отличается высокоэластичностью и ударопрочностью.

Для круглогодичной огнезащиты объектов была разработана огнезащитная органоразбавляемая краска НЕОФЛЭЙМ®514Р, которая может применяться в условиях открытой атмосферы. Она образует огнестойкое покрытие также вспенивающегося типа. Огнезащитные характеристики этого материала в сравнении с конкурентными составами приведены в Таблице 4.

Таблица 4. Огнезащитная эффективность покрытий

Наименование покрытия

Огнезащитная эффективность, минут

 

45

60

90

ПТМ, мм

 

Толщина сухого слоя, мм

Расход краски, кг/м2

ПТМ, мм

Толщина сухого слоя, мм

Расход краски, кг/м2

ПТМ, мм

Толщина сухого слоя, мм

Расход краски, кг/м2

НЕОФЛЭЙМ®514Р

3,4

0,85

1,45

3,4

1,19

2,03

4,2

1,96

3,35

Nullifire S 706

3,4

0,95

1,72

Unitherm ASR

3,4

1

1,7

4,1

1,15

1,95

6,1

2,2

3,79

Огракс -СК-1

3,4

0,9

1,36

3,4

1,25

1,89

5,8

1,65

2,49

Основные достоинства НЕОФЛЭЙМ®514Р:

  •  высокая огнезащитная эффективность при малых расходах краски;
  • огнезащитные свойства при воздействии переменных температур от −60 ºС до +60 ºС;
  • технологические свойства в течение всего срока хранения (12 месяцев);
  • готовность к применению;
  • морозостойкость;
  • возможность круглогодичного использования;
  • эксплуатация в атмосферных условиях;
  • высокая эластичность и ударопрочность готового покрытия

Если речь идет об огнезащите металлоконструкций, то подразумевается система покрытий (Рисунок 3).

Рисунок 3. Система покрытий, нанесенная на металлоконструкцию

4

Огнезащита металлоконструкций − это в первую очередь антикоррозионная защита металла, т. е. применение антикоррозионных грунтовок под огнезащитным покрытием, и,  в зависимости от условий эксплуатации, использование защитных покрытий, наносимых на огнезащитные составы. В результате получается достаточно сложная комплексная  система покрытий, которая должна обеспечить:

  • антикоррозионную защиту металла в процессе эксплуатации;
  • огнезащиту металла в процессе эксплуатации.

Огнезащитные краски «НПП «Теплохим» сертифицированы, кроме традиционных схем с применением классической грунтовки ГФ-021, в комплексе с антикоррозионными грунтовками и защитными ЛКМ ведущих производителей антикоррозионных материалов (Hempel и Jotun).

Специалистами компании проводится научно-техническая работа по исследованию  поведения примененных схем покрытий на основе огнезащитных материалов ООО «НПП «Теплохим» на различных объектах в реальных условиях эксплуатации. Кроме того, компания осуществляет ускоренные климатические испытания систем покрытий  по методике ВНИИПО МЧС России «Методика прогнозирования срока службы покрытий для различных условий эксплуатации» в аккредитованной испытательной  лабораторию «ЛКП-Хотьково-Тест».

На сегодняшний день в распоряжении компании имеется информация по некоторым  объектам с различным сроком эксплуатации. Данные о состоянии покрытий анализируются с целью получения достоверной информации о свойствах покрытий и степени корреляции с ускоренными климатическими испытаниями.

Так, система покрытий ГФ-021 + ВУП-2, примененная для огнезащиты металлоконструкций ТЦ «Ашан», Осташковское ш., г. Москва, эксплуатируется в течение 11 лет внутри помещения. В настоящее время покрытие находится в удовлетворительном состоянии, дважды в год проводится влажная уборка защищенных конструкций;

Система покрытий ГФ-021 +  НЕОФЛЭЙМ®513 + ХП-7120, использованная для огнезащиты металлоконструкций на заводе полипропилена в Омске, эксплуатируется в течение 2 лет в условиях открытой атмосферы. На момент обследования дефектов на покрытии не было обнаружено.

Научными специалистами компании постоянно проводятся изучение и анализ рынка современных  огнезащитных материалов европейских производителей, разрабатываются новые технические решения по огнезащите металлоконструкций с учетом запросов потребителей и требований к применению тонкослойной огнезащиты внутри помещений  в соответствии с Федеральным законом № 123-ФЗ.

В ближайшее время в ассортименте «НПП «Теплохим» появится новый огнестойкий материал − огнезащитная каолиновая обмазка НЕОФЛЭЙМ®515  (NEОFLAME®515) на основе водного пленкообразователя и функциональных минеральных наполнителей. Покрытие на ее базе имеет низкий коэффициент теплопроводности: 0,08 Вт/м*К. Материал может применяться как самостоятельно внутри помещений, так и в комплексе с тонкослойными огнезащитными красками, образующими покрытия вспенивающегося типа, а также в качестве клеящего состава в конструкционных огнезащитных системах.

Новый материал имеет хорошие эксплуатационные показатели, что позволяет применять различные методы нанесения: кисть, шпатель или агрегаты безвоздушного распыления. Преимуществом обмазки является высокая технологичность материала:

  • простота применения;
  • возможность нанесения толстым слоем при помощи АВД Wagner;
  • высокая производительность при выполнении работ;
  • эстетичный вид покрытия;
  • готовность к использованию;
  • высокая клеящая способность.

Следует отметить, что в последнее время на рынке огнезащитных материалов  появилось большое количество компаний, предлагающих огнезащитные краски вспенивающегося типа по низкой цене. Производителям этой продукции хорошо известно, что неотъемлемой частью огнезащитного лакокрасочного материала вспенивающегося типа являются импортный полифосфат аммония, пентаэритрит и меламин, вклад которых в сырьевую себестоимость составляет порядка 40 %. Для снижения стоимости краски необходимо найти адекватную замену в основном именно этих компонентов, что невозможно без серьезных вложений в НИОКР.

Это касается и пленкообразователей, содержание которых в рецептурах огнезащитных красок ниже, чем в традиционных ЛКМ, поэтому для создания полноценного огнезащитного материала с определенными физико-механическими и защитными свойствами требуется связующее высокого качества с определенными требованиями по характеристикам пленкообразования. К этой группе относятся недешевые связующие, и при том зарубежного происхождения. Значительное сокращение цены в этих условиях должно вызывать у потребителей желание убедиться в качестве предлагаемой продукции, в противном случае можно оказаться заложником недобросовестного поставщика.

Следует еще раз подчеркнуть, что создание вспучивающегося огнезащитного покрытия с высокой степень огнестойкости в сочетании с другими механическими и эксплуатационными свойствами возможно только при значительных вложениях в разработку такого материала.

Поэтому появление на рынке дешевых огнезащитных составов, в том числе и зарубежных, создает определенный барьер для производителей высококлассной продукции и значительно снижает качество выпускаемых в России огнезащитных ЛКМ.

Чтобы не «упустить» сегмент тонкослойной огнезащиты, необходимо более тщательно контролировать качество применяемых огнезащитных красок на соответствие техническим характеристикам, заявленным в НТД на материал. При этом следует использовать современные системы контроля, например, метод дифференциально-сканирующей калориметрии и термогравиметрии. Определенным препятствием для недобросовестных производителей огнезащитных составов вспенивающегося типа мог бы стать стандарт «Огнезащитные материалы вспенивающиеся. Общие технические требования», проект которого уже подготовлен компаний «НПП «Теплохим».

Комментарии

  1. Войтех Николая

    Вопрос: совместим ли Неофлейм 515Р с грунтом SigmaPraim 200 — толщиной 75 мкм??
    Грунт уже нанесен на металлоконструкции в Тобольске НХ

Добавить комментарий