ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВСПУЧИВАЮЩИХСЯ ОГНЕЗАЩИТНЫХ СОСТАВОВ НА ОСНОВЕ ЭПОКСИПОЛИМЕРОВ

Краткое содержание

У вступі обґрунтовано актуальність теми, сформульовано мету та задачі досліджень, показано наукову новизну та практичне значення роботи, подані відомості про апробацію та публікацію результатів досліджень.

У першому розділі розглянуто основні способи вогнезахисту металевих конструкцій, які використовуються в сучасному будівництві, проаналізовано їх переваги та недоліки. Встановлено, що найбільш перспективними є покриви на полімерній основі, що спучуються під дією температури. Такі покриви після нанесення на поверхню мають відносно невелику товщину, а під час пожежі спучуються та утворюють вогнезахисний шар, що ізолює конструкцію від теплового діяння пожежі.

Аналіз показав, що найбільш ефективно використання покривів на основі епоксидних олігомерів, тому що вони мають сукупність високих технологічних, адгезійно-міцностних і захисних властивостей, а також здатні до реакцій циклізації, зшивання і утворення нелетких продуктів згоряння. Однак, покриття на основі епоксидних полімерів є горючими, а величина утворених карбонізованих продуктів горіння недостатньо велика.

У результаті аналізу механізмів утворення коксових продуктів згоряння було встановлено, що основними факторами коксоутворення є структура та властивості полімеру та добавок, які обумовлюють механізм термічного розкладання при горінні та шляхи перетворення продуктів термічної та термоокислювальної деструкції. Встановлено, що найбільше збільшення виходу карбонізованих продуктів згоряння досягається шляхом введення фосфоровмісних компонентів, однак міцність та адгезія утворених пінококсів недостатньо висока.

На підставі аналізування літературних джерел виявлено методи зниження горючості епоксидних полімерних матеріалів. Проаналізовано наукові публікації з одержання епоксидних полімерних матеріалів зі зниженою горючістю. Проведено аналіз сучасних методів оцінки вогнезахисної ефективності покривів, що спучують.

Після поглибленого аналізу даних спеціальної літератури сформульовані завдання дисертаційної роботи.

У другому розділі обґрунтовано вибір речовин - добавок і методів дослідження. З огляду на практичну спрямованість роботи, для створення ВЗР було обрано компоненти, які випускаються промисловістю України. У якості зв’язуючого використовували епоксидний олігомер марки ЕД-20, який стверджувався моноціанетилдіетилентриаміном марки УП-0633М. Для зниження горючості, а також підвищення виходу коксового залишку, використовували дисперсні мінеральні добавки, які відрізнялися хімічною природою, кількісним співвідношенням і формою частинок: амофос і окиснені графіти промислових марок.

У результаті теоретичних досліджень встановлено, що на процеси термоокислювальної деструкції та утворення карбонізованих продуктів впливають поверхневі властивості добавок. Вивчення хімії поверхні проводили методом ІЧ-спектроскопії, а також індикаторним методом у спектрофотометричному варіанті.

Для визначення показників вогнезахисної ефективності ВЗР, що спучують, використовували методи визначення коефіцієнту спучування, виходу коксового залишку, а також міцності спученого пінококсу.

Для порівняльної оцінки вогнезахисної ефективності розроблених композицій було створено експериментальну установку за методикою ВНДІПО, що дозволяє визначити ефективність ВЗР, що спучують, на малогабаритних зразках. Удосконалено метод оцінки теплофізичних характеристик покривів, що спучують, заснований на рішенні зворотньої задачі теплопровідності, за даними вогневих випробувань на малогабаритному зразку (рис. 1), що являє собою металевий циліндр із нанесеним на зовнішню сторону досліджуваною ВЗР. За допомогою низки конструктивних рішень у вимірювальному блоці створювався одномірний вісесиметричний потік тепла.