Оптимізація експлуатаційних властивостей вогнезахисного полімерного інтумесцентного покриття

Abstract

Структуру інтумесцентних сполук підтверджено методами елементного аналізу та ІЧ-спектроскопії, термогравіметричний аналіз використали для дослідження вогнезахисних властивостей інтумесцентних систем. Розроблено методики синтезу інтумесцентних сполук на основі 2,4,8,10-тетраокса-3,9-дифосфаспіро[5,5]ундекану та карбаміду, меламіну, диціандіаміду і їх сумішей. Доведено, що синтезовані сполуки підвищують вогнестійкі властивості співполімеру етилену з вінілацетатом, проявляють інтумесцентну дію та приймають участь у побудові коксового теплоізоляційного шару. Показано, що водостійкість вогнезахисних систем за участю інтумесцентних комплексних сполук значно вища, ніж систем складу поліфосфат амонію/меламін/пентаеритрит. Коефіцієнт спучення інтумесцентних систем, які містять інтумесцентні сполуки, після гідротермальних впливів зменшується на 10 – 20 %, в той час, як коефіцієнт спучення традиційної інтумесцентної системи в тих же умовах зменшується на 40 %. За результатами прискорених гідротермальних випробувань визначена стійкість полімерних інтумесцентних покриттів за участю інтумесцентних комплексних сполук до дії вологи в умовах перепаду температур. Отримані результати свідчать про перспективність застосування досліджених інтумесцентних сполук для створення нових вогнезахисних покриттів для деревини з підвищеним терміном експлуатації.

Структуру интумесцентных соединений подтверждено методами элементного анализа и ИК-спектроскопии, огнезащитные свойства интумесцентных систем исследовали с привлечением метода термогравиметрического анализа. Разработаны методики синтеза интумесцентных соединений на основе 2,4,8,10-тетраокса-3,9-дифосфаспиро[5,5]ундекана и карбамида, меламина, дициандиамида, а также их смесей. Доказано, что синтезированные соединения повышают огнестойкие свойства сополимера этилена с винилацетатом, проявляют интумесцентное действие и принимают участие в построении коксового теплоизоляционного слоя. Показано, что водостойкость огнезащитных систем с участием интумесцентных комплексных соединений значительно выше, чем для систем состава полифосфат аммония/меламин/пентаэритрит. Коэффициент вспучивания интумесцентных систем, содержащих интумесцентные соединения, после гидротермальных воздействий уменьшается на 10 - 20%, в то время, как коэффициент вспучивания традиционной интумесцентной системы в тех же условиях уменьшается на 40%. По результатам ускоренных гидротермальных испытаний определена устойчивость полимерных интумесцентных покрытий с участием интумесцентных комплексных соединений к действию влаги в условиях перепада температур. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности применения исследованных интумесцентных соединений для создания новых технологий интумесцентных покрытий для древесины с повышенным сроком эксплуатации.

Study of the effect of intumescent complex compounds on the basis of aminoderivatives of 2,4,8,10-tetraoxа-3,9-diphosphaspiro[5,5]undecane on the flame retardant properties and water resistance of the ethylene vinyl acetate copolymer in the flame retardant polymer compositions. The structure of intumescent compounds has been confirmed by the methods of elemental analysis and IR spectroscopy, the flame retardant properties of the intumescent systems have been investigated using the method of thermogravimetric analysis. Methods of synthesis of intumescent compounds based on 2,4,8,10-tetraoxа-3,9-diphosphaspiro[5,5]undecane and urea, melamine, dicyandiamidе and mixtures there of have been developed. The synthesized compounds have been shown to enhance the flame retardant properties of the ethylene vinyl acetate copolymer, exhibit an intumescent effect and participate in the construction of a char thermal insulation layer. It has been shown that the water resistance of fire retardant systems with the participation of intumescent complex compounds is much higher than the systems of ammonium polyphosphate / melamine / pentaerythritol composition. The expansion coefficient of intumescent systems containing of intumescent compounds to decrease by 10 - 20% after hydrothermal effects, while, as the expansion coefficient of the traditional intumescent system in the same conditions is reduced by 40%. According to the results of accelerated hydrothermal tests, the stability of polymeric intumescent coatings with the participation of intumescent complex compounds to the action of moisture under conditions of temperature difference was determined. The obtained results indicate the prospect of using the investigated intumescent compounds for the creation of new technologies of intumescent coatings for wood with a long operation life.