Ингибирование процессов термолиза и горения карбоцепных термопластичных полимеров с целью создания экологически безопасных материалов

• Автор: Антонов, Юрий Сергеевич
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 173 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1. Литературный обзор

1.1. Экологические последствия горения полимеров

1.2. Нормирование токсичности и дымообразования при горении полимерных материалов

1.3. Особенности процесса термодеструкции и горения полистирола

и полипропилена

1.3.1. Тсрмодеструкция полистирола

1.3.2. Термодеструкция полипропилена

1.4. Методы снижения горючести карбоцепных термопластичных полимеров

1.4.1. Инертные замедлители горения

1.4.2. Активные замедлители горения и огнезамедлителыгые системы
1.4.3. Вспенивающиеся огнезамедлительные системы
1.4.4. Химическое модифицирование полистирола и полипропилена
1.4.5. Новые направления в снижении горючести полимерных материалов
1.5. Способы повышения эффективности действия замедлителей горения
1.5.1. Модификация поверхности замедлителей горения
1.5.2. Микрокапсулирование замедлителей горения
в полимерные оболочки
2. Методический раздел
2.1. Синтез аммонийной соли аминотрисметиленфосфоновой кислоты
2.2. Микрокапсулирование аммонийной соли
аминотрисметиленфосфоновой кислоты
2.3. Определение величины карбонизованного остатка
2.4. Определение содержания фосфора
2.5. Определение содержания фосфоновокислых групп
2.6. Определение кислородного индекса
2.7. Термогравиметрический анализ ТГА
2.8. Определение показателя текучести расплава ПТР
2.9. Биотестирование с использованием ракообразных дафний
2 Биотестирование с использованием одноклеточных водорослей
2 Определение физических характеристик карбонизованных остатков
2 ИКспектроскопическое исследование 3. Основные результаты и их обсуждение
3.1. Снижение горючести полистирола с использованием производных фосфоновых кислот
3.2. Влияние металлсодержащих соединений на термолиз и горение композиций полистирола
3.3. Ингибирование процесса термолиза полистирола с использованием вспенивающихся огнезамедлительных систем
3.4. Влияние огнезамедлительных систем на основе производных фосфоновых кислот на огнезащитные и технологические показатели полипропилена
3.5. С шоке ни е горючести полипропилена с использованием вспенивающихся огнезамедлительных систем
3.6. Сравнительная характеристика карбоцепных термопластичных полимеров полистирола и полипропилена по огнезащитным и технологическим показателям
Список литературы


Нужно достигнуть их содержания для углеводородов 5, для диоксшюв 0,. Сейчас содержание диоксинов в саже может досыпать 1. Полихлорированные дибеизопдиоксины ПХДЦ и дибешофураны ПХДФ являются представителями хлорированных циклических ароматических эфиров, в которых два бензольных кольца с различной степенью хлорирования связаны между собой двумя атомами кислорода в ортоположетш ПХДД или одним атомом кислорода и связью СС ПХДФ. Для замещения атомами хлора остаются 8 мест 1,2,3,4 и 6,7,8,9. Обнаружены и синтезированы все хлорзамещенные гомологи этого класса соединений от моно до октахлордибегоодиоксина и дибензофурана, которые называют также конгенератами . Всего имеется изомеров среди гомологов ПХДД и 5 изомеров гомологов ПХДФ. Наряду с этими чисто полихлорированными изомерами существуют также чистые полибромированные дибегоопдиоксины и дибензофураны ПБДД и ПБДФ, а также смешанные хлорированные и бромированные изомеры. Бромированные диоксины и фураны являются продуктами термических превращений бромсодержащих веществ, повышающих огнестойкость материалов, и применяются в пластмассах и других горючих материалах. Изза наличия смешанных галогенированных соединений число возможных изомеров на основе диоксинов и фуранов далеко превышают тысячу. Основным путем образования диоксинов являются процессы термоокислителыюго разложения и горения. При протекании термолитических процессов преимуществешю в средней области температур 00С создаются условия для осуществления многочисленных радикальных реакций, механизм которых еще недостаточно выяснен. В ходе этих реакций, особенно в присутствии доноров хлора, наряду с хлорированными фенолами и ароматическими соединениями образуются также ПХДД и ПХДФ. Если при сжигании присутствуют химические вещества с соответствующей структурой, то может образоваться довольно большое количество этих токсичных соединений. В случае пожара под действием температуры радикалы брома легко отщепляются и останавливают радикальную цепную реакцию термодеструкшш, однако одновременно идет рекомбинация органических радикалов с образованием вредных веществ до нескольких , как это показано на рис. Рис. Загрязнение окружающей среды ПХДЦФ при широком распространешш галогенсодержащих ЗГ во всем мире представляет значительную опасность для человека и домашних животных вследствие устойчивости и токсичности этих соединений. У человека диоксины накапливаются в основном в печени и жировых тканях, а также в молоке кормящих женщин. В некоторых случаях сажа и зола могут не оказывать вредного воздействия и даже оздоравливать организм. Такое происходит при горении чистых природных веществ, в результате которого выделяются только те вещества, которые имеют биосовместимость с организмом . Но в подавляющем большинстве случаев при горении полимерных материалов на организм оказывается очень вредное влияние, в основном изза действия диоксинов ,. При попадании диоксинов внутрь организма в любом случае приходиться ожидать возникновения и развития злокачественных заболеваний. Смеси различных вредных веществ особенно опасны для человека. Так при пожаре на саже адсорбируются следующие вещества 2,3,7,8 тетрахлордибешопдиокспн и бензопирен. Каждый го них опасен для органгома, но их смесь обладает мультиплицирующим эффектом. Существуют различные способы для оценки этой вредности . Сравнительная вредность различных веществ определяется по вызванным ими заболеваниям . Некоторые вещества уже при содержании 1 мг в 1 м3 воздуха могут вызвать онкологические заболевашы. Сравнительная оценка вредности индивидуальных соединений и их смесей позволяет определять наиболее вредные го них и разрабатывать способы борьбы с ними . Помимо онкологических заболеваний токсичные и канцерогенные вещества могут вызывать следующие заболевания токсикация имунной системы, нарушение обмена веществ, нарушение работы центральной нервной системы и др. После каждого пожара на пепле замеряют содержашге углеводородов и диоксинов. Один го самых страшных пожаров прогоошел апреля года в аэропорту германского города Дюссельдорф .