Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка защитного покрытия для снижения пожароопасности искусственных кож Нечаева Нина Николаевна

Разработка защитного покрытия для снижения пожароопасности искусственных кож
<
Разработка защитного покрытия для снижения пожароопасности искусственных кож Разработка защитного покрытия для снижения пожароопасности искусственных кож Разработка защитного покрытия для снижения пожароопасности искусственных кож Разработка защитного покрытия для снижения пожароопасности искусственных кож Разработка защитного покрытия для снижения пожароопасности искусственных кож Разработка защитного покрытия для снижения пожароопасности искусственных кож Разработка защитного покрытия для снижения пожароопасности искусственных кож Разработка защитного покрытия для снижения пожароопасности искусственных кож Разработка защитного покрытия для снижения пожароопасности искусственных кож Разработка защитного покрытия для снижения пожароопасности искусственных кож Разработка защитного покрытия для снижения пожароопасности искусственных кож Разработка защитного покрытия для снижения пожароопасности искусственных кож
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Нечаева Нина Николаевна. Разработка защитного покрытия для снижения пожароопасности искусственных кож : диссертация ... кандидата технических наук : 05.17.06 / Нечаева Нина Николаевна; [Место защиты: Моск. гос. ун-т дизайна и технологии].- Москва, 2009.- 152 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/2190

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Принципы создания полимерных материалов пониженной пожароопасности 8

1.1. Общая характеристика процесса горения полимеров и пути снижения пожароопасности материалов на их основе 8—19

1.2. Влияние химической природы полимеров на их термические характеристики 19—36

1.3. Целевые добавки для снижения пожароопасности полимерных материалов 36-45

Глава 2. Объекты и методы исследования 46

2.1. Объекты исследования 46—56

2.2. Методы исследования 57—62

Глава 3. Сравнительный анализ фторопластов как пленкообразующих для защитного покрытия искусственной кожи 63-66

3.1. Исследование технологических свойств растворов фторопластов Ф-2М и Ф-62 66-79

3.2. Влияние условий кристаллизации фторопластов на их термические характеристики и пожароопасность 79-92

3.3. Оценка защитного покрытия как элемента многослойной структуры искусственной кожи 92-95

Глава 4. Исследование специальных и эксплуатационных свойств покрытий на основе смесей фторопластов . 96

4.1. Влияние соотношения фторопластов на их кристаллизацию и термические характеристики покрытий 96—100

4.2. Модификация защитного покрытия полиакрилатами ... 100-118

4.3. Анализ тройных систем из смеси фторопластов и полиакрилата 118—123

Глава 5. Разработка технологических решений получения искусственных кож пониженной пожароопасности . 124

5.1. Сравнительная оценка свойств промышленных обивочных искусственных кож и материала с разработанным защитным покрытием 124—128

5.2. Технологические решения по усилению огнезащиты поливинилхлоридного слоя обивочной искусственной кожи 128-134

Выводы 135—137

Список литературы 138—146

Приложение 147—149

Введение к работе

Все более разнообразное использование полимерных материалов в технике и быту расширяет спектр предъявляемых к ним требований. В частности, одной из важнейших проблем стало снижение пожароопасности. Усложняющаяся техногенная среда приводит к нарастанию числа катастроф и аварий, связанных с возникновением пожаров. Согласно статистическим данным к особо опасным по количеству человеческих жертв относятся пожары, развивающиеся при наличии в окружающем пространстве полимерных материалов. В связи с этим проблема снижения их пожароопасности в последние годы признана одной из важнейших.

Пожароопасность — комплексный показатель, включающий три основные характеристики: горючесть, дымообразование и токсичность летучих веществ, выделяющихся при пожаре.

Для снижения пожароопасности полимерных материалов существуют добавки целенаправленного действия — антипирены, дымоподавители, адсорберы токсичных веществ. Однако, использование совокупности указанных добавок затрудняет переработку полимерных композиций, ухудшает эксплуатационные свойства готовой продукции и повышает ее материалоемкость.

Особенно сложна задача разработки многослойных пожаробезопасных полимерных материалов вследствие малой толщины каждого из слоев, различного их состава, структуры и назначения. Именно к таким материалам относятся искусственные кожи (ИК), используемые для обивки мебели и салонов средств транспорта. При пожаре в условиях замкнутого пространства и наличия больших площадей, покрытых ИК, создается реальная угроза для жизни людей от возгорания, токсичности выделяемых летучих веществ и задымления.

Обивочные ИК представляют собой волокнистую основу с нанесенными на нее полимерными слоями, число которых может доходить до пяти. Слои формируются на базе поливинилхлорида (ПВХ), содержащего определенные функциональные добавки, имеют монолитную или пористую структуру и производятся по различным технологиям. Так основные слои получают из расплавов или пластизолей полимера, а печать и отделочный слой — из растворов.

В настоящее время огнезащита обивочных ИК, выпускаемых промышленностью, осуществляется за счет введения в основные ПВХ слои антипиренов, недостатками которых являются необходимость их высокой концентрации вследствие низкой эффективности, промотирование дымо-выделения, повышенная токсикологическая опасность как при использовании в технологическом процессе производства ИК, так и в условиях пожара. Так что, применяемые в настоящее время добавки не обеспечивают в полной мере пожаробезопасных свойств материала.

Таким образом, актуальность настоящей работы определяется необходимостью использования новых подходов к снижению пожароопасности обивочных материалов, позволяющих исключить традиционные антипи-рены из покрытий ИК.

В условиях пожара функцию огнезащиты обивочных ИК должен обеспечивать, прежде всего, поверхностный слой, поскольку он первым воспринимает тепловую и огневую нагрузки, а также определяет последующую теплопередачу в глубь материала.

Целью исследования является разработка научных основ и практических решений повышения пожарной безопасности обивочных ИК путем введения в их конструкцию полимерного слоя нового назначения — защитного покрытия.

Научная новизна работы заключается в том, что - разработан новый подход к снижению пожароопасности обивочных ИК, основанный на нанесении на материал защитного покрытия на базе термостойких кристаллизующихся полимеров, обеспечивающих развитие эндотермических процессов с целью уменьшения интенсивности послойной теплопередачи в условиях пожара; — впервые предложено использовать кристаллизующиеся фторсодержащие полимеры в качестве пленкообразующих одного из слоев (защитного покрытия) винилискожи;

— установлено, что растворы фторопластов относятся к неньютоновским, псевдопластическим жидкостям, характеризуются стабильностью вязкости во времени и, следовательно, являются технологичными в условиях получения и переработки;

— выявлена роль кристаллизации фторсодержащих полимеров в снижении пожароопасности покрытия и установлено влияние рецептурно технологических факторов на величины удельной энтальпии и интервала плавления;

— показано, что для достижения требуемого комплекса специальных и эксплуатационных свойств защитного покрытия целесообразно использование смеси исследованных фторопластов, и впервые проведена их модификация вновь синтезированным полиакрилатом - сополимером пипери-лена, акрилонитрила и метакриловой кислоты;

— установлено влияние соотношения звеньев мономеров на свойства сополимера пиперилена, акрилонитрила и метакриловой кислоты и обоснован выбор полиакрилата определенного состава для модификации фторопластов;

— показана возможность регулирования в широких пределах свойств двойных и тройных систем на основе исследованных фторопластов, модифицированных полиакрилатом, путем изменения соотношения полимеров; установлено преимущество тройных систем, позволяющих в условиях пожара обеспечить непрерывность протекания эндотермических процессов в широком температурном интервале и тем самым повысить огнезащитные свойства покрытия; определен оптимальный состав тройной системы для формирования защитного покрытия с требуемым комплексом свойств; - предложено при необходимости усиленной огнезащиты обивочных ИК помимо нанесенная защитного покрытия ввести в основной поливи-нилхлоридный слой гидроксид алюминия в наноструктурной форме как целевую добавку комбинированного действия; показана специфика взаимодействия наногидроксида алюминия с полимером по сравнению с другими модификациями этого компонента.

Научная новизна подтверждена патентом № 2319719 Практическая значимость работы состоит в предложении рецептур-но-технологических параметров получения обивочной винилискожи с защитным покрытием, обеспечивающим пониженную пожароопасность материала.

Возможность практической реализации предложенных решений подтверждена актами испытаний, проведенных на Мамонтовском ООО «Ис-кож», по результатам которых разработанные материалы признаны неогнеопасными.

Опытные образцы отличаются от промышленных меньшим дымовы-делением, большей устойчивостью к воспламенению, отсутствием токсичных целевых добавок и, следовательно, характеризуются пониженной пожароопасностью  

Влияние химической природы полимеров на их термические характеристики

Согласно теории горения полимеров первопричиной возгорания является их термическая деструкция с выделением горючих веществ. Летучие продукты в большинстве своем содержат токсичные компоненты, состав которых обусловлен химическим строением высокомолекулярных соединений, поэтому токсикологическая опасность полимерных материалов взаимосвязана с термостойкостью полимеров. Дымообразование также зависит от их термической устойчивости и состава. Таким образом, повышение термостойкости полимеров является важнейшим фактором обеспечения пожарной безопасности полимерных материалов.

Термостойкость характеризуется температурой, при которой начинается химическое изменение полимера. Введение в молекулу полимера определенных атомов или атомных группировок может способствовать повышению его термической устойчивости. С практической точки зрения целесообразно иметь ввиду термоокислительную деструкцию полимера, поскольку действие кислорода существенно снижает термостойкость. На молекулярном уровне повышению термической (термоокислительной) устойчивости способствуют [30]: наличие прочных связей в основной полимерной цепи; поляризация ковалентных связей; накопление в цепях сопряженных участков с кратными и поляризованными связями. Повышению устойчивости полимеров и полимерных материалов к термоокислительной деструкции способствуют следующие мероприятия: устранение микро- и макронапряжений, повышение трещиностой-кости, понижение модуля упругости за счет повышения гибкости макромолекул, введение в главную цепь "шарнирных" групп, введение пластификаторов, снижение плотности сетки; уменьшение коэффициента диффузии кислорода в полимер; повышение устойчивости полимера к реакции с кислородом (устранение незамкнутых в циклы кратных связей, а - водорода у углеродных атомов, не полностью насыщенных валентностей у атомов С, S, Р, N); создание стерических препятствий для возникновения новых кислородсодержащих группировок; устранение возможности образования «замороженных» радикалов; введение антиоксидантов.

Термостойкость, устойчивость к термоокислительной деструкции полимерных материалов в основном определяются соответствующими свойствами полимеров [30-34].

Первым успехом в области создания термостойких полимеров явились кремнийорганические полимеры, полученные Андриановым К.А. в 1937 году и сразу же завоевавшие широкое применение [35]. После были открыты новые классы полимеров, отличающиеся высокой термической устойчивостью, среди которых следует отметить фторированные полимеры, а также большую группу полимеров с различными карбо - и гетеро-циклами в цепи: полипиразолы, полиоксадиазолы, полипиромеллитими-ды.

В настоящее время известно довольно много полимеров с высокой термостойкостью. Основные типы термостойких полимеров приведены в табл.1.3 [35]. Карбоцепные полимеры

Высокой термостойкостью отличаются лишь карбоцепные высокомолекулярные соединения, не содержащие легкоподвижные атомы водорода или имеющие в цепи макромолекулы сопряженные кратные связи либо ароматические циклы [30,35]. Поэтому из большого числа карбо-цепных полимеров к термостойким полимерам можно отнести стереоре-гулярные полимеры, полифторолефины, карбоциклоцепные полимеры, содержащие ароматические циклы в цепи. Гетероцепные полимеры Гетероцепные полимеры представляют собой наиболее многочисленную группу высокомолекулярных соединений, среди которых встречается большое число полимеров с высокой термостойкостью. Наиболее значимыми являются полимеры, содержащие кислород, серу и азот. Эти группы полимеров включают такие соединения, как полиэфиры, простые и сложные, полисульфиды, полисульфоны, полиамины, полиамиды, полигидразиды, полигидразоны.

Влияние условий кристаллизации фторопластов на их термические характеристики и пожароопасность

Развитие эндотермических процессов при термическом воздействии на полимерный материал является одним из факторов, эффективно влияющих на снижение его пожароопасности [115]. Плавление закристаллизованных полимеров сопровождается эндоэффектами. Количество расходуемой на плавление теплоты, характеризуемой удельной энтальпией плавления (АН), зависит от степени кристалличности и особенностей кристаллической структуры, которые в свою очередь определяются условиями кристаллизации.

Задачей исследования на данном этапе являлось установления режима пленкообразования, обеспечивающего формирование такой кристаллической структуры, плавление которой при термическом воздействии осуществлялось с высоким значением АН и в широком температурном интервале. Это позволило бы в условиях пожара замедлить нагревание материала и, соответственно, повысить его огнезащитные свойства.

Исследовали влияние технологических факторов (концентрации раствора - Ср, температур растворения - Тр, формования - Тф, сушки - Тс) на кристаллизацию и свойства фторопластов Ф-2М и Ф-62.

Эксперимент показал, что изменение концентрации растворов в установленном оптимальном диапазоне (8—10%) не оказывает существенного влияния на кристаллизацию, но величина АН несколько выше у образцов, полученных из растворов 8%-ной концентрации, поэтому далее исследовали растворы именно этой концентрации.

Температура растворения оказалась малозначимым фактором для кристаллизации. Так снижение Тр с 80 до 40С привело к уменьшению Ат3 и Атс на 2-5%, но существенно увеличило продолжительность растворения. В связи с этим застабилизировали Тр на уровне 80С.

Наиболее значимое влияние на кристаллизацию и свойства Ф-2М и Ф-62 оказали Тф и Тс. Для получения пленок, моделирующих защитное покрытие, растворы отливали на стеклянную подложку с помощью ракли непосредственно сразу после приготовления (Тф=80С) или предварительно охладив (Тф=20С). Стекло со слоем раствора помещали в термостат для пленкообразования при Тс=80, 100 или 120С. Толщина полученных пленок около 0,02мм.

Кристаллическую структуру пленок оценивали из анализа ДСК— грамм (рис.3.19-3.22 и 3.24-3.31), результаты обработки которых представлены в табл.3.4.

Вид ДСК-грамм свидетельствует о различной склонности к кристаллизации фторопластов Ф-2М и Ф-62. Ф-2М легче кристаллизуется, образует более совершенную кристаллическую структуру, отличается высоким значением АН.

Анализ ДСК-грамм Ф-2М показывает, что Тф и Тс оказывают существенное влияние на особенности кристаллической структуры, величину АН и температурный диапазон проявления эндоэффектов (ЛТщі) (табл.3.4).

Кристаллизация из горячего раствора при ТС=80С приводит к появлению на ДСК-грамме двух интервалов плавления 82—137С и 137— 170С с пиком плавления при 154С. При 100С формируется кристаллическая структура, плавление которой происходит в интервале температур 83-168С с пиком при 158С.

Сушка при 120С сопровождается формированием двух основных типов кристаллических образований с различной степенью совершенства, характеризующихся пиками плавления — четким при 154С и размытым при 137С, плавление происходит в широком температурном интервале на протяжении 100С.

На рис.3.23 показана структура пленки Ф-2М, сформированной из горячего раствора с последующей сушкой при 120С. Преобладающий размер кристаллических элементов соответствует 0,1—0,2 мкм.

Формование из предварительно охлажденных растворов независимо от Тс приводит к увеличению степени кристалличности (значение АН возрастает), но формируются менее совершенная структура (AT увеличивается) (табл.3.4). Независимо от Тф повышение температуры сушки приводит к снижению степени кристалличности пленок (значение АН уменьшается). Наиболее совершенная кристаллическая структура образуется при ТС=100С, так как плавление начинается при более высокой температуре, Тпика максимальна, а значение АТщ, минимально (табл.3.4).

Отмеченные изменения в структуре образцов обусловлены, прежде всего, соотношением скоростей возникновения зародышей кристаллизации и их роста. Эти процессы существенно зависят от температуры. Дополнительным фактором, влияющим на кристаллизацию, является скорость испарения растворителя. Известно, что чем больше переохлаждение, тем менее равновесные образуются структуры, которые плавятся при более низкой температуре. Чем ближе температура кристаллизации к равновесной температуре плавления, тем более совершенными оказываются кристаллы, а их плавление требует более высокой температуры [114,116].

В данной работе охлаждение раствора перед формованием приводит к образованию большого числа зародышей и росту кристаллитов с дефектной структурой. Последующая сушка при 80, 100 и тем более при 120С может привести к частичному плавлению первичной кристаллической структуры.

В то же время в процессе сушки развивается вторичная кристаллизация, которая ограничивается нарастанием вязкости раствора вследствие испарения растворителя. Доминирование тех или иных процессов приводит к формированию специфической кристаллической структуры в каждом конкретном случае и соответственному изменению тепловых эффектов при плавлении.

Что касается кристаллизации Ф-62, то здесь технологические факторы не имеют столь существенного значения (табл.3.4).

Выявленные различия в кристаллической структуре оказали влияние на термические характеристики и горючесть образцов. Результаты, представленные в табл.3.5, свидетельствуют, что высокая термостойкость фторопластов в основном определяется химической природой полимера, тем не менее за счет целенаправленного регулирования кристаллизации можно увеличить термостойкость на десятки градусов. Чрезвычайно высокой термостойкостью отличается образец Ф-2М, полученный сушкой при 80С: нагрев почти до 400С не вызывает его деструкции (табл.3.5). Следует отметить высокий процент карбонизованного остатка (тост.), что является одним из эффективных способов снижения пожароопасности полимерных материалов.

Модификация защитного покрытия полиакрилатами

Для достижения требуемого уровня адгезии защитного покрытия к нижележащему ПВХ слою, повышения гигроскопичности и снижения дымообразования в качестве полимерных модификаторов фторопластов были выбраны сополимеры пиперилена, акрилонитрила и метакриловой кислоты (ПП-АН-МАК) с различным соотношением мономеров — 50:45:5 (ПАМК-5), 40:50:10 (ПАМК-10), 70:10:20 (ПАМК-20). Пленки получали в условиях, соответствующих оптимальным режимам для фторопластов.

Определяли температуру стеклования (Тст) сополимеров, которая характеризует гибкость макромолекул, термостойкость, а также проводили их исследование методом дифференциально-сканирующей калориметрии с целью выявления способности к кристаллизации (табл.4.2).

Анализ данной таблицы показывает, что полиакрилаты являются гибкоцепными кристаллизующимися пластиками, характеризующимися высокой термостойкостью (потеря массы при 300С не превышает 10%). Причем с увеличением доли метакриловой кислоты в сополимерах гибкость макромолекул и термостойкость снижаются, уменьшается также степень упорядоченности кристаллических областей, поскольку интервал проявления эндоэффектов (Тпд) смещается в сторону более низких температур.

Важной характеристикой пожароопасности является выделение летучих веществ при термообработке, поскольку они могут содержать токсичные и горючие продукты. Выделение токсичных веществ так же, как и дымообразование может привести к гибели людей даже не находящихся в зоне возгорания. Поэтому в работе исследовали термостабильность сополимеров. На рис.4.5 показана кинетика выделения летучих веществ при термообработке (170С) пленок из сополимеров ПП-АН-МАК. Приведенные данные свидетельствуют о значительном различии в термостабильности образцов. Наибольшее количество летучих веществ выделя-ется при нагревании сополимера ПАМК-20. Самым термостабильным в исследуемом временном диапазоне является сополимер ПАМК-5. Также можно отметить, что кинетические кривые имеют различный характер. Так в образце 2 основное количество летучих веществ выделяется за первые 10-20 мин., а далее процесс стабилизируется, в то время как в образцах 1 и 3 летучие вещества продолжают выделяться и после ЗОмин. нагрева.

В работе проводили оценку огнестойкости сополимеров в режимах самовоспламенения и зажигания. В табл. 4.3 представлены время индукции до начала самовоспламенения (экспозиция 5мин), потеря массы образца при самовоспламенении и зажигании, а также характеристика ды-мообразования, наблюдаемого визуально. Анализ табл. 4.3 показывает, что исследуемые образцы не являются самовоспламеняющимися в указанном режиме испытания, поскольку все они выдерживают длительность нагрева без контакта с пламенем более 5 мин, а потеря массы связана с дымовыделением. Пленка из ПАМК-5 наименее горюча, т.к. ее потеря массы при зажигании минимальна по сравнению с другими образцами. Большим преимуществом сополимеров является малое дымообразование и практически полная прозрачность дыма.

Сочетание устойчивости пленок к самовоспламенению с горючестью при огневом воздействии может быть обусловлено неоднородностью (разрыхленностью) структуры образцов. Данный фактор играет положительную роль в режиме самовоспламенения, и отрицательную — в режиме зажигания, так как внутри образцов содержится кислород воздуха, а также облегчен доступ пламени вглубь.

Поверхностный слой обивочной ИК должен обладать некоторой способностью поглощать влагу. В противном случае в жаркую погоду в салонах транспортных средств повышается влажность, что создает дискомфорт для пассажиров.

Были проведены испытания пленок из сополимеров ПП-АН-МАК на способность к влагопоглощению, выраженную показателем гигроскопичности. Результаты, представленные в табл.4.4 свидетельствуют, что между величиной гигроскопичности и количеством гидрофильных групп в сополимерах корреляция отсутствует. Это может быть обусловлено как кристаллизацией, так и наличием водородных связей между ОН-группами, поскольку гигроскопичность зависит от количества «свободных» гидрофильных групп и структурного фактора.

Технологические решения по усилению огнезащиты поливинилхлоридного слоя обивочной искусственной кожи

Защитное покрытие обеспечивает снижение пожароопасности ИК даже без специальной корректировки составов нижележащих слоев. Однако, для особых случаев, когда требуется усиленная огнезащита много слойного материала, помимо нанесения защитного покрытия возможна модификация внутренних слоев. Внутренние слои обивочной ИК формируются на основе пластифицированного ПВХ.

Непластифицированный ПВХ устойчив к воздействию пламени, так как при его пиролизе выделяется негорючий хлорид водорода. Горючесть пластифицированного ПВХ в основном обусловлена увеличением доли летучих органических продуктов термического разложения пластификатора, при этом выделяющегося из ПВХ хлорида водорода оказывается недостаточно для ингибирования процесса горения. Поэтому для огнезащиты ПВХ материалов обычно используют галогенсодержащие антипирены, обеспечивающие выделение негорючих газов, таких как бром, хлор, бромид и хлорид водорода, которые, однако, являются высокотоксичными веществами. В качестве синергиста галогенсодержащих антипиренов применяют токсичный триоксид сурьмы.

Другим направлением снижения горючести пластифицированного ПВХ является применение фосфорсодержащих антипиренов, которые в то же время увеличивают дымообразование. Кроме того, при горении возможно выделение летучих соединений фосфора. Особенно опасны токсичные фосфоргалоидорганические антипирены, поэтому, несмотря на сравнительно высокую эффективность этих ингибиторов горения, наметилась тенденция к ограничению их применения.

При горении ПВХ наблюдается значительное дымообразование, причем непластифицированный ПВХ обычно выделяет серый дым, пластифицированный - черный. Важнейшее соединение, промотирующее выход дыма - бензол, который образуется за счет циклизации полиеновых структур. Катализатором данного процесса является хлорид водорода, образующийся при термическом дегидрохлорировании ПВХ.

В качестве дымоподавителей наиболее часто применяют оксиды и гидроксиды металлов, а также соли, причем известно множество комбинаций добавок, обладающих синергическим эффектом.

В процессе горения ПВХ материалов в окружающую среду выделяется сложная смесь токсичных веществ, среди которых особенно опасен хлорид водорода. Для снижения содержания НС1 в газовой фазе используют наполнители: карбонат, оксид и гидроксид кальция, гидроксид алюминия, силикат магния и др.

Все сказанное показывает, что разработка пожаробезопасных ПВХ материалов осложнена тем, что для одновременного снижения горючести, дымообразования и выделения токсичных веществ необходимы взаимоисключающие подходы, так как хлорид водорода противоположно влияет на характеристики пожароопасности.

Поскольку эффективность антипиренов, дымоподавителей и адсорберов токсичных веществ невысока, большая суммарная концентрация добавок не позволяет использовать их в тонких полимерных слоях ИК.

Таким образом, требуется изыскание модификатора комбинированного действия для уменьшения количества твердых добавок в покрытиях ИК.

Основываясь на данных предпосылках, для обеспечения комплекса характеристик пожарной безопасности в качестве модифицирующей добавки комбинированного действия был выбран гидроксид аллюминия.

При нагревании гидроксид алюминия эндотермически разлагается с выделением воды. Гидроксид алюминия и образующийся при его разложении оксид алюминия известны как активные адсорберы хлорида водорода. Преимуществом гидроксида алюминия является его нетоксичность.

Однако для существенного снижения горючести в полимерные композиции, в том числе на базе ПВХ, необходимо вводить не менее 50 мас.ч указанного антипирена - наполнителя [118,119].

Повышение эффективности гидроксида алюминия позволило бы снизить его концентрацию в ПВХ композиции и применить данный антипи-рен для производства обивочной ИК.

Известно, что температура проявления эндоэффектов и количество поглощенной теплоты зависят от условий синтеза гидроксида алюминия, которые предопределяют его структуру [120,121]. На эффективность гидроксида алюминия влияет также его степень дисперсности [119].

Поэтому в данной работе оценивали роль влияния дисперсности, способа получения и обработки гидроксида алюминия на его антипирирую-щее действие в ПВХ покрытии для обивочной ИК. Использовали нано-гидроксид алюминия (НГА) марки IPC, полученный на основе нанопо-рошка алюминия, промышленный гидроксид алюминия (ПГА) и этот же порошок, но прошедший операцию механодиспергирования (ДГА). Содержание указанных антипиренов в пластизоле на основе ПВХ-ЕП 6602С и пластификатора ДОФ варьировали от 4 до 20 мас.ч. на 100 мас.ч. полимера. Модельные пленки получали путем желирования слоя пасты при 160С в течение 10 мин.

Результаты ситового анализа показали, что частиц размером менее 0,06мм в исходном порошке НГА в 10 и -30 раз больше, чем в ДГА и ПГА соответственно.

Похожие диссертации на Разработка защитного покрытия для снижения пожароопасности искусственных кож