Азаров Д.С.
НЕГОРЮЧИЕ КОМПОЗИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ *
Аннотация:
в статье рассматриваются физико-химические показатели и свойства олигомерных антипиренов. Описаны преимущества добавления различных компонентов для уменьшения показателей горючести
Ключевые слова:
антипирен, горючесть, олигомеры, галоген, ПЭ, композиция, фосфазены
Большинство полимерных материалов обладают существенным недостатком – способностью возгорания или повышенной горючестью. Наличие в составе органических соединений делает их потенциальными источниками и распространителями пожара. По этой причине во многих отраслях промышленности развивается направление создания полимеров с пониженной горючестью. Основной задачей в разработке таких материалов является создание добавок антипиренов, затрудняющих воспламенение и снижающих скорость распространения пламени. Существует несколько распространенных типов антипиренов: галогенсодержащие; фосфорсодержащие; гидроксиды металлов. Для создания галогенсодержащих антипиренов чаще всего используют соединения брома и хлора. Преимущество использования брома в сравнении с хлором состоит в меньшем количестве летучих веществ, выделяемых при горении, и меньшей токсичности. Антипирены, которые содержат в своем составе соединения брома, имеют высокую термостабильность, поэтому являются материалами удобными для вторичной переработки. Фосфорорганические соединения (фосполиолы, фосфонаты) являются одними из самых распространенных материалов используемых для производства антипиренов. Такие соединения проявляют свое действие в конденсированной фазе и ускоряют процессы коксообразования таким образом снижая количество летучих продуктов сгорания. При повышенных температурах они твердый слой, за счет образования полифосфорной кислоты и реакции карбонизации с побочным выделением воды, что позволяет снизить горючесть и концентрацию выделяемых веществ. Недостатком использования фосфатов и фосфонатов в эпоксидных смолах является их высокая чувствительность к гидролизу, которая впоследствии характеризуется снижение температуры стеклования. В качестве альтернативы могут использоваться эпоксидсодержащие олигомерные фосфазены, которые являются эффективными соолигомерами, придающими негорючесть изделиям и композициям на основе эпоксидных смол. Такие соединения повышают теплостойкость, физико-механические и диэлектрические свойства материалов с их добавлением. Однако, фосфазены не получили широкого распространения вследствие затруднительного процесса синтеза. В качестве добавок к эпоксидным смолам применяются гидроксильные, аминные и эпоксидные производные различных кремниевых соединений. Так, порошковые и жидкие силоксаны даже в количестве 5% (по массе) снижают количество выделяемого тепла на 70–80 и 49–78% соответственно, в сравнении со стандартными материалами. Так же они могут повышать некоторые качественные характеристики материала, такие как диэлектрическая проницаемость, объемное и поверхностное сопротивление, прочность при статическом изгибе и ударе. ПЭ является горючим материалом, склонным к самостоятельному горению и распространению пламени. Его теплота сгорания 46 кДж/г. Для понижения горючести ПЭ, как и для других полиолефинов, в состав вводят антипирены на основе гидроксидов металлов и минеральных наполнителей, что позволяет получить безгалогенные экологичные композиции полиолефинов. Олигомерные антипирены марки АДж-2 и АР-130 получают с использованием ортофосфорной кислоты, оксида магния, аммофоса, буры в водном растворе, уротропина и меламина При введении в полиэтилен высокого давления 12 масс. ч. олигомерного антипирена кислородный индекс возрастает с 18 до 49%. Содержание в составе ПЭ антипиренов, снижает время самостоятельного горения более чем в 2,7 раза.
Номер журнала Вестник науки №8 (29) том 2
Ссылка для цитирования:
Азаров Д.С. НЕГОРЮЧИЕ КОМПОЗИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ // Вестник науки №8 (29) том 2. С. 89 - 91. 2020 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/3514 (дата обращения: 26.04.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2020. 16+