ПОРІВНЯННЯ ПОЛІОЛІВ ЯК КАРБОНІЗУЮЧИХ АГЕНТІВ ВОГНЕЗАХИСНИХ КОМПОЗИЦІЙ ІНТУМЕСЦЕНТНОГО ТИПУ
DOI:
https://doi.org/10.30857/2786-5371.2021.6.3Ключові слова:
вогнезахист, інтумесцентна система, поліфосфат амонію, меламін, пентаеритрит, амін, поліолАнотація
Мета. Дослідження впливу структури карбонізуючого агенту на процеси побудови теплоізоляційного коксового шару інтумесцентної системи донор кислоти/поліол та на вогнезахисну ефективність цієї системи в умовах високих температур.
Методика. За модельну інтумесцентну систему обрано вогнезахисну суміш донор кислоти (фосфати амонію, карбаміду, меламіну). Як полімерну складову використовували дисперсію співполімеру вінілацетату з етиленом. В дослідженні застосовано вивчення характеристик коксового шару інтумесцентної композиції, яке полягає в аналізі характеристик утвореного коксу після витримки зразків інтумесцентної системи при певній температурі. Як основні оціночні параметри вогнезахисного ефекту пропонуються об’ємний коефіцієнт спучення (К, см3/г), маса коксового залишку (m, %), структура та густина утвореного коксового шару. Для ідентифікації продуктів термолізу інтумесцентних систем використано метод ІЧ-спектроскопії. Визначення вогнезахисної ефективності інтумесцентних покриттів проводили в міні-печі в умовах стандартної пожежі.
Результати. Досліджено вплив структури поліолів на процеси побудови теплоізоляційного коксового шару інтумесцентної системи донор кислоти/поліол та на прогнозування вогнезахисної ефективності цієї системи в умовах високих температур.
Доведено, що в умовах теплового удару ефективність вогнезахисту в більшій мірі залежить від реакційної нуклеофільної здатності поліолу по відношенню до ненасиченого атому фосфору донору кислоти, а не від його режиму терморозкладання. Встановлено, що найбільш ефективними карбонізуючими агентами, незалежно від структури донору кислоти, є пентаеритрит, дипентаеритрит, крохмаль, декстрин, ксиліт та сорбіт. Методом ІЧ-спектроскопії доведено, що при високих температурах в результаті розкладання пентаеритриту одними з продуктів реакції є альдегіди, які взаємодіють з пентаеритритом з утворенням олігомерних сполук з простим ефірним зв'язком С–О–С. При цьому пентаеритрит може вважатися універсальним джерелом вуглецевого каркасу для інтумесцентного вогнезахисту незалежно від будови та властивостей фосфатів, що використовуються.
Наукова новизна. Показано, що важливим фактором підвищення вогнезахисної ефективності інтумесцентних систем є використання поліолів з підвищеною нуклеофільністю в реакції етерифікації між поліолом та фосфатною кислотою.
Практична значимість. Визначено оптимальні поліоли, як карбонізуючі агенти, для розробки рецептур інтумесцентних покриттів з підвищеними вогнезахисними властивостями.
