Підвищення вогнезахисної ефективності інтумесцентних епоксидних покриттів сполуками інтеркальованого графіту

Abstract

Мета роботи – дослідження впливу нітрата оксиду графіту на параметри коксового шару, отриманого із системи поліфосфат амонію / меламін / пентаеритрит / епоксидна смола під впливом температур 200-800 °С. Модельною інтумесцентною системою обрано вогнезахисну суміш поліфосфат амонію / меламін / пентаеритрит. Як полімерну складову використовували епоксидну смолу бісфенолів A / F разом з поліамідоамінним затверджувачем. Нітрат оксиду графіту отримували окисленням природного лускатого графіту димлячою азотною кислотою. Методом термогравіметрії визначали вплив домішок нітрату оксиду графіту на коефіцієнт спучення інтумесцентних композицій та масу коксового залишку інтумесцентних композицій в інтервалі температур 200-800 °С. Досліджено вплив нітрата оксиду графіту на характеристики коксового шару епоксидної інтумесцентної системи поліфосфат амонію / меламін / пентаеритрит / епоксидна смола. Проведено вивчення термоокислювальної деструкції інтумесцентних композицій в інтервалі температур 200-800 °С. Показано, що інтеркальовані сполуки графіту підвищують термічну стабільність утвореного коксового шару при температурах > 600 °С. Визначено коефіцієнти спучення та проведено термогравіметричний аналіз інтумесцентних систем, модифікованих нітратом оксиду графіту з різним ступенем інтеркалювання, в умовах 200-800 °С. Встановлено, що оптимальні параметри коксового шару за значенням об'ємного коефіцієнта спучення та маси коксового залишку забезпечують графіти, які містять у своєму складі 15-25% інтеркаланта. Отримані результати дозволяють визначити нітрат оксиду графіту як перспективний модифікатор епоксидної інтумесцентної системи для підвищення її вогнезахисної ефективності. Вперше вивчено вплив ступеню інтеркаляції нітрата оксиду графіту на характеристики коксового шару епоксидної інтумесцентної системи. Встановлено оптимальний вміст інтеркаланту в нітраті оксиду графіту для розробки рецептур інтумесцентних епоксидних покриттів з підвищеними вогнезахисними властивостями.

Цель работы – исследование влияния нитрата окиси графита на параметры коксового слоя, полученного из системы полифосфат аммония / меламин / пентаэритрит / эпоксидная смола под воздействием температур 200-800 °С. Модельной интумесцентною системой избран огнезащитную смесь полифосфат аммония / меламин / пентаэритрит. Как полимерную составляющую использовали эпоксидную смолу бисфенолов A / F вместе с полиамидоаминним отвердителем. Нитрат окиси графита получали окислением природного чешуйчатого графита дымящейся азотной кислотой. Методом термогравиметрии определяли влияние примесей нитрата окиси графита на коэффициент вспучивания интумесцентних композиций и массу коксового остатка интумесцентних композиций в интервале температур 200-800 °С. Исследовано влияние нитрата оксида графита на характеристики коксового слоя эпоксидной интумесцентнои системы полифосфат аммония / меламин / пентаэритрит / эпоксидная смола. Проведено изучение термоокислительной деструкции интумесцентних композиций в интервале температур 200-800 °С. Показано, что интеркальованого соединения графита повышают термическую стабильность образованного коксового слоя при температурах > 600 °С. Определены коэффициенты вспучивания и проведения термогравиметрический анализ интумесцентних систем, модифицированных нитратом оксида графита с разной степенью интеркалювання, в условиях 200-800 °С. Установлено, что оптимальные параметры коксового слоя по значению объемного коэффициента вспучивания и массы коксового остатка обеспечивают графиты, которые содержат в своем составе 15-25% интеркаланта. Полученные результаты позволяют определить нитрат оксида графита как перспективный модификатор эпоксидной интумесцентной системы для повышения ее огнезащитной эффективности. Впервые изучено влияние степени интеркаляции нитрата оксида графита на характеристики коксового слоя эпоксидной интумесцентной системы. Установлено оптимальное содержание интеркаланта в нитрат оксида графита для разработки рецептур интумесцентных эпоксидных покрытий с повышенными огнезащитными свойствами.

Investigation of the effect of nitrate oxide graphite on the parameters of char layer, obtained from the system of ammonium polyphosphate / melamine / pentaerythritol / epoxy resin under the influence of temperatures of 200-800 °С. A fire retardant mixture was chosen as a model intumescent system ammonium polyphosphate / melamine / pentaerythritol. As a polymer component was used bisphenols A / F epoxy resin together with a polyamidoamine hardener. Nitrate oxide graphite was obtained by oxidation of natural scaly graphite with fuming nitrogen acid. The effect of impurities of nitrate oxide graphite was determined by thermogravimetry on the intumescence coefficient of intumescent compositions and the mass of the char residue intumescent compositions in temperature range of 200-800 °С. The influence of nitrate oxide graphite on the characteristics was studied of char layer of epoxy intumescent system ammonium polyphosphate / melamine / pentaerythritol / epoxy resin. The study of thermal oxidative degradation was carried out intumescent compositions in the temperature range 200-800 °С. It was shown that intercalated graphite compounds increase the thermal stability of the formed char layer at temperatures > 600 °С. Determined intumescence coefficients and thermogravimetric analysis of modified intumescent systems was performed nitrate oxide graphite with different degrees of intercalation, in the conditions of 200-800 °С. It was established that the optimal parameters of the char layer are in terms of volume intumescence coefficient and mass of the char residue are provided by graphites, which contain 15-25% of intercalant in its composition. But the results obtained allow us to determine nitrate oxide graphite as a promising modifier of epoxy intumescent systems to increase its fire protection efficiency. The influence of degree of intercalation of nitrate oxide graphite was studied on the characteristics of char layer of epoxy intumescent system for the first time. The optimal content of intercalant in nitrate oxide graphite was established for the development of formulations of intumescent epoxy coatings with increased fire retardant properties.