РАЗРАБОТКА ЭПОКСИДНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ С ПОНИЖЕННОЙ ГОРЮЧЕСТЬЮ И УЛУЧШЕННЫМИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМИ СВОЙСТВАМИ : РОЗРОБКА епоксидних композиційних матеріалів зі зниженою горючістю І поліпшення експлуатаційних властивостей

Краткое содержание

У першому розділі представлений аналіз літературних даних і нормативно-технічних документів щодо сучасних шляхів зниження горючості полімерних матеріалів і методів оцінки їхньої пожежної небезпеки.

Висвітлено вплив сповільнювачів горіння й антипіренів на властивості полімерів. Дано аналіз і показані переваги товстоплівочних вогнезахисних  антикорозійних покрить, які застосовуються в даний час. На основі критичного огляду технічної літератури щодо одержання та властивостей полімерних композицій зі зниженою горючістю зроблено висновок про доцільність створення епоксидних композиційних матеріалів зниженої горючості з використанням інтулісцентної технології, яка передбачає комбінацію коксоутворення і спучування поверхні палаючого полімеру. Для епоксидних полімерів найбільш ефективні галогенвміщуючі олігомери, наповнювачі та фосфорвміщуючі добавки. Такі системи практично не вивчені. Крім того відсутні системні дослідження про вплив фізико-хімічних властивостей поверхні наповнювачів на горючість полімерів. Враховуючи, що полімерні матеріали широко використовуються в будівництві, зроблено аналіз сучасних методів оцінки пожежної небезпеки полімерних будівельних матеріалів.

Після поглибленого аналізу даних спеціальної літератури визначені задачі дисертаційної роботи. 

В другому розділі наведені характеристики та переваги використання матеріалів та методи досліджень їхніх властивостей. Розглянуто вплив мінеральних наповнювачів на горючість і процеси деструкції, технологічні, експлуатаційні властивості та структуру епоксиполімерів.

В якості матеріалів для дослідження використовували олігомер-олігомерні композиції на основі суміші епоксидіанового, епокситриброманілінового й олігоефіртриепоксидного олігомерів, затверджених моноціанетилдіетилентри-аміном при стехіометричному співвідношенні олігомерних компонентів і отверджувача. З метою регулювання горючості й експлуатаційних властивостей епоксиполімерів використовували дисперсні мінеральні наповнювачі, що відрізняються природою оксидів і їх кількісним співвідношенням. Ними були повітряно-сухі природні мінерали: кварцит, каолініт, відходи глиноземного виробництва – залізоалюмінієві оксиди  (ОЖАН) і відповідно близькі за хімічним складом технічні продукти їхнього випалу при 1673 К – дінас, шамот і залізоалюмінієві оксиди, термооброблені при 1173 К, а також кальцит і периклаз. Моноамонійфосфат (МАФ) являється цільовою добавкою для зниження горючості. Розміри часток для всіх наповнювачів не перевищували 50 – 60 мкм.

Наповнені полімерні матеріали є мікрогетерогенними системами з розвинутою поверхнею розділу. Тому багато властивостей таких систем визначаються фізико-хімічними процесами, що відбуваються саме на поверхні розділу фаз полімер – наповнювач. Для теоретично обґрунтованого вибору наповнювача, особливо для епоксидних систем, що затверджуються, необхідні характеристики їх поверхневих хімічних властивостей.

Вивчали фізико-хімічні властивості поверхні наповнювачів, оцінювали структуру і пожежну небезпеку епоксиполімерів, технологічні і експлуатаційні властивості епоксиполімерів.

Хімічні властивості на поверхні наповнювачів визначаються наявністю на ній активних центрів, які мають кислотний чи основний  характер.

Силу кислотних і основних центрів оцінюють за здатністю поверхні твердого тіла переводити адсорбовані молекули підкладки в кислотну форму, чи, відповідно, молекули кислоти в сполучену лужну форму.

Результати дослідження поверхневих активних центрів дисперсних мінеральних наповнювачів представлені в табл. 1.

У результаті вивчення поверхневих активних центрів наповнювачів показано, що термічна обробка мінеральних наповнювачів при високих температурах приводить до посилення кислотних властивостей поверхні.

За зменшенням концентрації кислих і помірнокислих поверхневих активних центрів досліджувані наповнювачі можна розташувати в наступній послідовності: дінас > кварцит > ОЖАО > шамот > ОЖАН > периклаз > кальцит > каолініт.

У роботі вивчено вплив кислотно-основних поверхневих центрів дисперсних наповнювачів різного мінералогічного складу на характеристики процесу термоокислювального розкладу і деякі показники горючості епоксидних композицій.