1. Негорючие эндотермические матрицы и их применение при производстве композитных материалов.

Задача противопожарной безопасности становится с каждым годом все более актуальной. DIN EN ISO 1182 предъявляет к негорючим материалам очень жесткие требования. Из всех огнезащитных материалов лучшими показателями по прочности и легкости обладают композитные материалы. Тем не менее, сегодня на рынке очень мало композитных материалов, соответствующих требованиям негорючести и огнестойкости. Причина заключается в отсутствии выбора негорючих матриц, как одного из компонентов композиционных материалов.

CBG Composites GmbH специализируется на негорючих композитных материалах и занимается разработкой матриц и компаундов различного применения. Негорючая матрица должна состоять из неорганических компонентов. Испытания на негорючесть проводятся по стандартам DIN EN ISO 1182 или IMO 2010 FTP Code Часть 1. На данный момент CBG Composites GmbH разработала, сертифицировала и производит целое семейство негорючих матриц, которые различаются как по свойствам, так и по применению – это, например, негорючие панели различной степени огнестойкости, матрицы для пропитки негорючих материалов и матрицы для повышения огнестойкости органических материалов, таких как древесина и др.

Ниже предлагаемые продукты обладают рядом преимуществ по сравнению с традиционными на рынке.

LR Cerammatrix® 01-50 - это неорганическая клеевая матрица на водной основе с эндотермическим эффектом. Обладает высокой прочностью клеевого соединения, прекрасной адгезией, предназначена для склеивания тканых и нетканых материалов, минеральной ваты, бетона, керамики, дерева и металла, кроме алюминия. В ее состав входят компоненты, обеспечивающие эндотермический эффект (эффект так наз. химического холодильника), который препятствует прохождению теплового потока. Разработанная клеевая матрица LR Cerammatrix® 01-50 выгодно отличается от других, поскольку позволяет снизить вес и толщину огнестойкого барьера соответствующего класса огнестойкости. LR Cerammatrix® 01-50 был испытан, протестирован в центре DMT г. Дортмунд по FTP Code Часть 1 (DIN EN ISO 1182) в 2020 году (Протокол огневых испытаний огнезащитной клеевой массы "CBG - LR Cerammatrix® 01-50" для подтверждения негорючести). Данная матрица сертифицирована как негорючий материал, получен соответствующий сертификат MED Modul B , а также разрешение немецкого Оборонного научно-исследовательского Института материалов и сырья.

Cerammatrix Carbo отличается от LR Cerammatrix® 01-50 наличием в его составе наноразмерных углеродных частиц, обеспечивающих лучшую защиту от проникновения теплового потока при температурах выше 900 ^оС. Общеизвестно, что при температурах до 900 ^оС передача теплового потока осуществляется конвекцией, а при температуре выше 900 ^оС энергия теплового потока передается лучевым способом.
Также клей обладает хорошей прочностью, адгезией, эндотермическим эффектом. Cerammatrix Carbo был испытан в 2020 году в DMT г. Дортмунд по FTP Code Часть 1 (DIN EN ISO 1182) и признан как негорючий (Протокол огневых испытаний огнезащитной клеевой массы "CBG - Cerammatrix-Carbo " для подтверждения негорючести). Cerammatrix Carbo предназначен для склеивания тканых и нетканых материалов, минеральной ваты, бетона, керамики, дерева и металла, кроме алюминия.

FiberMatrix - это негорючая, армированная базальтовым рубленым волокном керамическая шпаклевочная масса на водной основе с эндотермическим эффектом. Ее выгодное отличие заключается в наличии армирующего волокна, позволяющего создавать из этой шпаклевочной массы 3D-формы для негорючих архитектурных элементов интерьера. Обладает сверхвысокой прочностью и прекрасной адгезией к тканым и нетканым материалам, минеральной вате, бетону, керамике, дереву и металлу, кроме алюминия. Материал прошел успешные испытания на негорючесть в лаборатории CBG Composites GmbH по FTP Code Часть 1 (DIN EN ISO 1182). За счёт своих свойств FiberMatrix позволяет снизить массу 3D изделий и одновременно достигнуть высокой прочности.

CBG fako®- Клей для стекловолокна 9119xtra - не содержащий растворителей, тиксотропный, поверхностно невоспламеняемый клей на синтетической основе, характеризующийся высокой эластичностью. CBG fako® - клей для стекловолокна 9119xtra используется для приклеивания стеклоткани к минеральной вате в области изогнутых и плоских поверхностей, приклеивания к листовому металлу, а также для приклеивания стеклоткани на пористые каучуковые изоляционные материалы (например, Armaflex). Клей можно использовать на устойчивых поверхностях, таких как штукатурка, гипсокартон и бетон. Разрешения и отчеты об испытаниях:

• Сертификат MED Modul B
• Протокол огневых испытаний клея "fako-Glasvlieskleber 9119XTRA" на невоспламеняемость поверхности
• Разрешение немецкого Оборонного научно-исследовательского Института материалов и сырья

FireStop - это неорганическая пропитка для дерева, бетона и волокнистых материалов на водной основе, глубоко проникающая в поры бетона, слои древесины и пространство между волокнами, повышающая огнестойкость и влагостойкость. Обладает фунгицидным действием (против плесени и грибков). Выгодно отличается тем, что проникает на глубину до 8 мм. Класс огнестойкости древесины, к примеру, после пропитки повышается до класса B1 согласно DIN 4102. Обладает эндотермическим эффектом и используется для пропитки сердечников негорючих многослойных сэндвич-панелей. Использование FireStop для пропитки негорючих многослойных сердечников для сэндвич-панелей позволило фирме получить немецкий патент на полезную модель DE 20 20 20 103 298 U1.

Фирма отслеживает изменения и перспективу развития в данной области и разрабатывает новые продукты для удовлетворения потребностей рынка и клиентов.

Базальтовое волокно является на сто процентов натуральным продуктом и не содержит продукты химического синтеза, что важно для экологического использования продукта и его утилизации.
Наши специалисты глубоко разбираются в производстве базальтового волокна. На нашем дочернем предприятии мы производим по запатентованной технологии высочайшего качества базальтовые ровинги от 600 до 9600 текс.
Фирма CBG Composites GmbH разрабатывает специальные тканые и нетканые материалы, флис и сетки.
Для пространственного армирования и шпаклевочных масс других применений мы изготавливаем короткорубленные волокна различной длины, от 6 до 72 мм.
Для огнестойких композитных материалов очень важно иметь базальтовое волокно, имеющее хорошую адгезию к негорючей матрице. Мы разработали ряд специальных замасливателей, оптимально подходящих для контакта базальтового волокна с негорючей матрицей и пропитками.

1. Протокол огневых испытаний базальтовой ткани "CBG - LtBC-480.001" для подтверждения негорючести.
2. Пример пространственного армирования. Испытание на разрыв негорючего композиционного материала из базальтового волокна.

С уже имеющимися разработками Вы можете ознакомиться в разделах Базальтовое волокно, Ламинаты и Препреги. Также наши специалисты могут предложить вам индивидуальное оптимальное решение по разработке негорючего композиционного материала и изделия с использованием базальтовых дискретных и непрерывных волокон.

Техническая документация:
CBG Базальтовая ткань
CBG Базальтовый ровинг
CBG Базальтовая фибра
Базальтокомпозитная армирующая сетка CBG BCR Grid
Базальтокомпозитная арматура CBG BCR Rebar
Керамические стеклоламинаты CBG LtGC
Керамические базальтовые ламинаты CBG LtBC
Огнестойкая клеевая масса CBG FibreMatrix

Области применения базальтового волокна и композитных материалов из него все время расширяются, это, например, строительство зданий, сооружений, дорог, ландшафтное строительство, судостроение.

3. Негорючие композитные материалы и их применение в области звуко- и шумоизоляции.

Оптимальную защиту от шума обеспечивает либо массивная конструкция, либо многослойная конструкция, сочетающая звукоотражающие и звукопоглощающие материалы. Почти все звукоизоляционные материалы, представленные на рынке, являются горючими. Компания CBG Composites GmbH разработала и производит легкие звукоизоляционные материалы из композитных материалов. Это запатентованные негорючие сэндвич-панели, соответствующие классу А1 по DIN 4102, DIN 13501-1, DIN EN ISO 1182 (класс негорючести А1 означает, что звукоизоляционный материал не горит при воздействии огня или температуры 750 ^OC или выше, не выделяет вредных газов и сохраняет целостность формы). Эти сэндвич-панели эффективно защищают от 1) воздушного, 2) структурного и 3) акустического шума.

1) Для эффективной зашиты от воздушного шума фирма производит системы стеновых и напольных панелей CBG EasyPan® и CBG SeaPan® FF.
Система стеновых акустических панелей CBG EasyPan® состоит из двух многослойных пластин с открытой пористой структурой на внутренних поверхностях этих пластин, между которыми расположен воздушный зазор. Наружные поверхностные слои пластин выполнены из твёрдого базальто-керамического ламината. Пластины панелей имеют внутренний базальто-волокнистый сердечник. То есть, система CBG EasyPan® состоит из разнородных материалов, как по плотности, так и по структуре. Это очень важно для эффективной звукоизоляции.

Для шумоизоляции межэтажного перекрытия большой популярностью пользуется технология «плавающего пола». Эта многослойная конструкция представляет из себя набор отличающихся по характеристикам плотности материалов - по типу «слоеного пирога». Характерной особенностью «плавающего пола» является отсутствие жесткой связи пола с перекрытиями здания, обеспечивающего независимое положение системы. За счет этого данная технология существенно улучшает звукоизоляцию помещения.

2) Для эффективной зашиты от структурного шума фирма CBG Composites GmbH производит шумоизолирующие базальтоволокнистые прокладочные материалы LifeRock MW-180.

3) Для эффективной зашиты от акустического шума фирма CBG Composites GmbH производит акустические панели FirePan® 25/G для изготовления акустических экранов.

Отчеты:
Измерение воздушной звукоизоляции панелей SeaPan WP 28G
Измерение воздушной звукоизоляции панелей SeaPan WP 25G
Измерение воздушной звукоизоляции панелей SeaPan WP 15G

4. Негорючие ультра-лёгкие материалы и их применение в судостроении.

Для судостроения, особенно для строительства пассажирских судов, особую роль играет вес конструкции. Применение легких материалов позволяет снизить вес судна, а значит увеличить скорость, снизить потребление топлива и уменьшить выброс вредных веществ в атмосферу. Также важно отметить, что в судостроении ограничено применение горючих материалов. На сегодняшний день основным конструктивным материалом в судостроении является сталь, которая приблизительно в 4 раза тяжелее традиционных композиционных материалов.

Принципиальное решение, разработанное фирмой CBG Composites GmbH состоит в замене тяжелых стальных конструкций негорючими ультралегкими композитными материалами. Наш композит состоит из высокотемпературостойкого базальтового волокна и негорючей керамической матрицы собственной разработки и производства. Базальтовое волокно, производства нашего дочернего предприятия (MeltRock®), обладает отличными прочностными характеристиками и имеет температуру плавления около 1400 ^oC. Негорючая матрица LR Cerammatrix® 01-50 состоит из неорганических, экологически чистых компонентов и обладает эндотермическим эффектом. Для производства сэндвич-панелей мы используем минераловатные сердечники LifeRock MW-180, волокна в сердечниках ориентированы специальным образом для обеспечения лучших прочностно-весовых характеристик. Конструирование из этих материалов сэндвич-панелей позволяет получить сверхлегкие, прочные, огнестойкие барьеры заданного класса (В-0, В-15, А-30, А-60), которые являются, в сравнении с традиционными панелями определенного класса огнестойкости с применением стали, как правило, в два раза тоньше и в два раза легче.

Материалы, разработанные фирмой CBG Composites GmbH: базальто-керамический ламинат LTBC 480, стеклокерамические ламинаты LTGC 300, LTGC 200, матрицы LR Cerammatrix® 01-50 и Cerammatrix Carbo, негорючие минераловатные сердечники LifeRock MW-180, негорючие минераловатные уплотнители толщиной 12, 23, 37, 47 мм. Из этих материалов сконструированы и сертифицированы следующие панели для судостроения: SeaPan® WP 50/60 класс огнестойкости А-60, SeaPan® FF 30/60 класс А-60, SeaPan® WP 25/15 класс огнестойкости А-30, SeaPan® DP 40/15 класс огнестойкости В-15, SeaPan® WP 25/G класс В-15. Эти панели применяются в качестве стеновых, напольных и потолочных панелей.

Сертификаты:
1) Модуль B: SeaPan® DP 40/15, SeaPan® WP 25/15, SeaPan® WP 50/60, SeaPan® WP 25/G, LifeRock MW-180, CBG - LR Cerammatrix® 01-50.

2) Протоколы огневых испытаний для подтверждения негорючести: CBG - LtBC.480, CBG - LtGC.300, CBG - LtGC.200, CBG - LR Cerammatrix® 01-50, CBG - Cerammatrix-Carbo, LifeRock MW-180, SeaPan® WP 15/G.

Применение этих продуктов для судостроения дает преимущество по весовым характеристикам судна, позволяет уменьшить толщину и занимаемый стенами объем пространства, а также повысить эффективность судна и удешевить строительство. Перспективы дальнейших исследований в этой области нам понятны, мы работаем над этим. Также мы будем рады разработать материал под индивидуальные потребности Вашего проекта.

5. Негорючие ультра-лёгкие материалы и их применение в архитектуре и строительстве.

За последние десятилетия традиционные технологии строительства, особенно в области сухого строительства, не претерпевали особых изменений. Особую роль в строительстве, вместе с ценой, играет скорость возведения конструкции зданий. Также очень важным является уменьшение трудозатрат на объекте строительства. Вопросы пожарной безопасности всегда стояли и продолжают стоять остро. Кроме этого, нормативные требования к огнезащитным конструкциям повышаются для обеспечения здоровья и безопасности людей. Огнезащитные барьеры, желательно, должны быть тонкими по конструкции и легкими по весу.

Наши запатентованные решения помогают достичь поставленные выше задачи. В основе наших огнезащитных барьеров находятся композитные базальтокерамические ламинаты, состоящие из базальтового волокна и керамической матрицы. Огнезащитные панели имеют конструкцию сэндвич-панелей, для которых специально разработан негорючий многослойный сердечник LifeRock MW-180 (Патент DE 20 2020 103 298). В сравнении с традиционными решениями в сухом строительстве, предлагаемые нами огнезащитные перегородки гораздо легче по весу, гораздо быстрее монтируются и имеют меньшую толщину при определенном классе огнестойкости. Это достигается за счет уникальных свойств наших материалов, таких как негорючий клей LR Cerammatrix® 01-50 и Cerammatrix Carbo, импрегнированных тканей и сеток из базальтового волокна, запатентованного негорючего многослойного сердечника LifeRock MW-180 и специальных запатентованных инженерных конструктивных решений.

Воплощением всех предыдущих разработок стала система огнестойких, быстромонтируемых, внутренних, ненесущих стен CBG EasyPan®-100 (класс огнестойкости F-90). Технология достижения легкого веса и меньшей толщины взята из технологии, которая была применена для разработок в судостроении. В результате: уменьшение веса и толщины, а также снижение трудоемкости, с улучшением качества.

Узнайте больше о системе огнестойких, быстромонтируемых, внутренних, ненесущих стен CBG EasyPan®-100 и ознакомьтесь с инструкцией по монтажу по ссылке https://cbg-composites.de/easypan-100-system.

Патенты:
1) DE 20 2018 106 673 "Огнестойкая многослойная панель"
2) DE 20 2019 102 808 "Многослойная панель"
3) DE 20 2020 103 298 "Теплоизолирующий сердечник для многослойной панели"
4) DE 20 2021 105 205 "Строительная панель"

Протоколы огневых испытаний:
FirePan 40/90
CBG EasyPan® - 100

6. Аддитивные технологии в производстве высокотемпературоустойчивых изделий из биорастворимого керамического волокна.

Композиционные огнестойкие материалы и изделия из минеральных волокон являются наиболее перспективными по прочностно-весовым характеристикам. В ЕС существуют жесткие требования по применению минеральных волокон в целях охраны здоровья людей и окружающей среды. К минеральным волокнам относятся базальтовые и керамические волокна. На практике, минеральные волокна, удовлетворяющие требованиям биорастворимости (RAL), как правило, имеют более низкую температуроустойчивость в сравнении с алюмосиликатными волокнами. Для повышения рабочей температуры биорастворимых волокон в изделиях, фирма разработала технологию, позволяющую аддитивным способом покрывать волокна наноразмерными слоями материалов, имеющих более высокую температурную стойкость, чем само биорастворимое волокно. В 2021 году нами получен немецкий патент Nr. 20 2021 105 451 „Теплоизолирующее изделие из керамического волокна".

Потребность в таком волокне остро существует в металлургии и энергетике для решения специальных задач, а также в космической промышленности.
Компания CBG Composites GmbH разработала инновационную, очень легкую, теплозащитную плитку для возвращаемых гражданских космических аппаратов, преимущества которой:

• геометрически и термо-адаптивная сэндвич-структура;
• сверхлегкость (< 0,5 г/см³);
• высокая термомеханическая стойкость (> 30 мин при 1800 °C)

Области применения: возвращаемые космические аппараты; защита для авиационных двигателей; защита горячих газовых турбин.

Концепция материала:

• На основе 3Д-текстильного каркаса керамических аддитивных волокон создана многослойная сэндвич-структура с несущими слоями с "горячей" и "холодной" стороны плитки
• «Горячая» (наружная) сторона: керамическая сэндвич-структура, «керамическая» глазурь снаружи («ударопрочный» SiC) на ткани из углеродных волокон с покрытием SiO2/SiC с неорганической матрицей
• Сэндвич-сердечник из послойно аддитированного керамического волокна различной плотности с несколькими защитными покрытиями из наноразмерных SiO2 и SiC и/или других материалов
• «холодная» (тыльная) сторона из ткани из углеродного и/или минерального волокна, также с пропиткой
• Несущая конструкция из углеродного волокна, защита EBC (Environmental Barrier Coating - защита от механического и температурного воздействия атмосферы), обеспечивается за счет многослойности примененных материалов и за счет конструкции в целом.

Данная разработка имеет огромный потенциал применения в будущем, поскольку человечество с каждым годом все больше открывает космос и возникает необходимость в производстве новой теплозащиты возвращаемых аппаратов.

7. Бесфенольное неорганическое связующее «Ceramant 07-04» для производства теплозащитных материалов из минеральных волокон.

Связующее CBG Ceramant 07-04 представляет собой жидкость молочного цвета, состоящую из водорастворимых негорючих кремний-органических жидкостей и водных растворов минеральных солей и не содержащую фенольных групп и радикалов, а также иных опасных химических соединений.

Связующее CBG Ceramant 07-04 разводится водой до необходимой концентрации и подается в технологическую цепочку вместо фенольных связующих по схеме, аналогичной работе с фенолсодержащими связующими, то есть подаётся в камеру волокноосаждения через форсунки, расположенные на валке центрифуг. CBG Ceramant 07- 04 хорошо адгезирует с минеральными волокнами и обеспечивает связку волокон. Нейтральный водородный индекс (pH) связки. После сушки связка обладает определенной эластичностью, что обеспечивает гибкость минераловатному изделию. Связующее CBG Ceramant 07-04 также хорошо зарекомендовало себя в технологии вакуумной формовки. Больше информации о связующем CBG Ceramant 07- 04 Вы найдете в презентации "Бесфенольное неорганическое связующее «Ceramant 07-04» для производства теплозащитных материалов из минеральных волокон".

Уведомление о приеме заявки на полезную модель.
Свидетельство о регистрации полезной модели Nr. 20 2022 102 705.