Поливинилхлоридные пластизоли, модифицированные фосфорорганическими замедлителями горения

• Автор: Кузнецов, Константин Леонидович
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 143 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 ПРОЦЕССЫ ГОРЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ, СОДЕРЖАЩИХ ЗАМЕДЛИТЕЛИ ГОРЕНИЯ литературный обзор

1.1 Закономерности процессов горения полимерных материалов

1.1.1 Процессы, протекающие при горении поливинилхлоридных

материалов.

1.2 Применение замедлителей горения.

1.2.1 Замедлители горения, способствующие процессам коксообразования

1.2.2 Фосфорсодержащие замедлители горения

1.2.3. Полимерные замедлители горения.

1.3 Механизм действия фосфорсодержащих замедлителей горения.

ГЛАВА 2 НОВЫЕ ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИЕ ЗАМЕДЛИТЕЛИ ГОРЕНИЯ ФОСФИНХАЛЬКОГЕНИДЫ, ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИЕ КИСЛОТЫ ДЛЯ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДНЫХ ПЛАСТИЗОЛЕЙ
2.1 Влияние фосфинхалькогснидов на процессы горения
поливинилхлоридных пластизолей
2.1.1 Влияние фосфинхалькогенидов на воспламеняемость поливинилхлоридных пластизолей
2.1.2 Влияние фосфинхалькогенидов на скорость распространения пламени по поверхности поливинилхлоридных пластизолей.
2.1.3 Влияние фосфинхалькогенидов на 1руппу горючести и
дымообразующую способность поливинилхлоридных пластизолей
2.1.4 Влияние фосфинхалькогенидов на коксообразующую способность
поливинилхлоридных пластизолей
2.2 Влияние фосфорорганических кислот на процессы горения
поливинилхлоридных пластизолей
2.2.1 Влияние фосфорорганических кислот на воспламеняемость
поливинилхлоридных пластизолей
2.2.2 Влияние фосфорорганических кислот на горючесть и дымообразующую способность поливинилхлоридных пластизолей
2.4 Влияние фосфорорганических соединений на состав продуктов горения.
2.5 Влияние фосфорорганических соединений на физикомеханические свойства поливинилхлоридных пластизолей.
2.6 Влияние фосфорорганических соединений термостабильность ПВХпластизолсй.
2.7 Выбор оптимального содержания замедлителя горения в ПВХ
пластизолях
ГЛАВА 3 Экспериментальная часть.
3.1 Характеристика составляющих компонентов поливинилхлоридных пластизолей.
3.2 Приготовление образцов ПВХпластизолей
3.3 Определение пожарной опасности поливинилхлоридных пластизолей .
3.3.1. Метод экспериментального определения группы трудногорючих и
горючих твердых веществ и материалов ГОСТ .1.4
3.3.2 Метод определения температур вспышки и воспламенения
поливинилхлоридных пластизолей
3.3.3. Метод экспериментального определения коэффициента дымообразования твердых веществ и материалов ГОСТ .1.4.
3.3.4 Метод экспериментального определения скорости распространения пламени по поверхности образцов
3.3.4.1 Проведение испытаний. Метод А
3.3.5 Метод определения коксовых остатков.
3.3.5.1 Термогравиметрическое определение коксового числа.
3.3.5.2 Определение коксового числа методом сожжения образца в муфельной печи
3.3.6 Метод определения кислородного индекса.
3.3.7 Определение состава продуктов горения ПВХиластизолей
3.3.8. Термический анализ
3.4. Определение физикомеханических характеристик материала
3.4.1 Определение прочности и относительного удлинения материалов при разрыве
3.4.2 Определение твердости ШорА.
3.4.3 Определение плотности
3.5 Элементный анализ
3.6 Методы термогравиметрического и спектрометрического анализов
Выводы.
Литература


Замедление процессов горения пластизолей поливинилхлорида, содержащих замедлители горения, обусловлено формированием защитной пленки, в образовании которой принимают участие использованные ФОС. При непосредственном воздействии пламени на пластизоли происходит графитизация образца и формирование углеродного каркаса, армированного модифицированными молекулами замедлителя горения. Введение исследованных фосфорорганических соединений снижает температуру формирования пластизолей, что исключает развитие термодеструкции в ходе получения образцов пластизолей. Практическая значимость работы. Использование вышеуказанных фосфорорганических замедлителей горения позволило получить поливинилхлоридные пластизоли, обладающие пониженными воспламеняемостью, горючестью, дымообразующей способностью, с улучшенными физикомеханическими характеристиками, что даст возможность получить трудногорючие изделия промышленного и бытового назначения. Применение исследованных ФОС позволит исключить введение традиционных токсичных стабилизаторов в состав поливинилхлоридной композиции. Установлено, что исследованные фосфорорганические соединения замедляют процесс горения поливинилхлоридных пластизолей при содержании фосфора в композиции значительно меньшем до раз, чем при использовании промышленных фосфорсодержащих антипиренов. Предложена вычислительная система пакет i i x для выбора оптимального содержания замедлителя горения в поливинилхлоридных пластизолях. Публикации. Результаты диссертационного исследования опубликованы в 7 статьях и в материалах конференций различного уровня. Апробация работы. Международного форума информатизации Москва, , XIII Всероссийской студенческой научнопрактической конференции с международным участием Проблемы безопасности современного мира средства и технологии Безопасность Иркутск, , научнопрактической конференции Актуальные вопросы пожарной безопасности ФГУ ВНИИПО МЧС России Москва, , 7й международной конференции Математическое моделирование опасных природных явлений и катастроф Томск, , Межрегиональной научнопрактической конференции Современные проблемы применения новых медикокриминалистических технологий в расследовании преступлений против личности Томск, , Всероссийской конференции по макромолекулярной химии УланУдэ, , III Международной научнопрактической конференции Пожарная и аварийная безопасность Иваново, , XIV Всероссийской студенческой научнопрактической конференции с международным участием Современные проблемы безопасности жизнедеятельности Безопасность Иркутск, , Международной научнопрактической конференции Актуальные вопросы судебных экспертиз Иркутск, . Объем и структура. Диссертационная работа изложена на 3 страницах, включая таблиц и рисунков. Библиография насчитывает 4 наименования. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, обсуждения полученных результатов, экспериментальной части, выводов, списка цитируемой литературы, а также приложения. ГЛАВА 1. Представления о горении полимерных материалов, в том числе на основе поливинилхлорида, которое характеризуется многообразием явлений, их сложной взаимосвязью и многостадийностью, весьма ограничены 1, 2. Основные научные положения теории горения приемлемы и к горению полимерных материалов. Горение полимерных материалов представляется как процесс, имеющий тепловую природу, поскольку причиной его возникновения и развития является в основном тепловыделение, поэтому при исследовании горения полимерных материалов рассматриваются физические и химические явления при горении. Физика горения сводится к рассмотрению процессов теплового и массового обмена в реагирующей системе. Химия горения заключается в протекании окислительновосстановительных реакций, состоящих обычно из целого ряда элементарных актов 3. Наиболее подробно процессы горения рассмотрены в работах 2, 4. На практике же возможны самые разнообразные условия возникновения и развития процессов горения полимерных материалов . Горение полимерных материалов возможно в результате экзотермической самоускоряющейся реакции окисления, протекающей в конденсированной фазе на поверхности раздела между твердым материалом и газообразным окислителем т.