Фосфорсодержащие карбамидоаминоформальдегидные олигомеры - замедлители горения древесины. Синтез и свойства

• Автор: Полищук, Евгений Юрьевич
• Шифр специальности: 05.17.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 158 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1. Аминоформальдсгпдные олигомеры и замедлители горения древесины на их основе аналитический обзор.

Глава 2. Объекты п методы исследования

2.1. Характеристика использованных в работе материалов

2.2. Методики проведения эксперимента

2.2.1. Элементный анализ

2.2.2 Определение химического строения по данным ИКспсктроскопин

2.2.3. Определение химического строения но данным ЯМР

спсктроскопии.

2.2.4. Оценка огнезащитной эффективности

2.2.4.1. Испытания образцов древесины сосны в установке Огневая труба
2.2.4.2. Испытания образцов древесины сосны в установке ОТМ
2.2.5 Определение условной вязкости состава на вискозиметре ВЗ4.
2.2.6. Определение содержания сухих веществ.
2.2.7 Вязкостные характеристики растворов олигомеров
2.2.8. Хроматомасссиектрометрия
2.2.9. Определение времени желатиннзацни
2.2 Определение выделения формальдегида.
2.2 Термический анализ
2.3. Характеристика приборов и оборудования
Глава 3. Синтез фосфорсодержащих карбампдоампноформальдегидных олигомеров и исследование влияния структу ры алифатических аминов и соотношения компонентов на огнезащитную эффективность составов на их основе
3.1. Синтез фосфорсодержащих карбампдоампноформальдегидных олигомеров.
3.1.1. Изучения влияния алифатических аминов на свойства фосфорсодержащего карбамидоаминоформальдегидного олигомера .
3.1.2. Изучение влияния соотношения моноэтаиоламин карбамид на свойства фосфорсодержащего карбамидоаминоформальдегидного олигомера
3.1.3. Изучение влияния мольного соотношения фосфорная кислота карбамид на свойства фосфорсодержащего карбамидоаминоформальдегидного олигомера.
3.1.4 Изучение влияния мольного соотношения формальдегид карбамид на свойства фосфорсодержащего карбамидоаминоформальдегидного олигомера
3.2. Определение группы огнезащитной эффективности
Глава 4. Изучение структу ры и свойств фосфорсодержащего карбамидоаминоформальдегидного олигомера .
4.1. Современные научные представления о формировании карба
мидоформальдегндных олигомеров краткий обзор
4.2. Синтез фосфорсодержащих карбамидоаминоформальдегидных
олигомеров
4.2.1. Стадия щелочной конденсации
4.2.2 Стадия кислой конденсации.
4.3 Изучение влияния условий синтеза на характеристическую вязкость растворов фосфорсодержащих карбамидоаминоформальдегидных олигомеров.
Глава 5. Изучение механизма огнезащитного действия огнезащитных составов на основе фосфорсодержащих
карбамидоаминоформальдегидных олигомеров.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Способность мочевиноформальдегидной смолы наряду с хорошей адгезией к древесине образовывать, под воздействием высоких температур, углистые и пенные слои, обусловило се использование в качестве связующего в огнезащитных красках. Огнезащитные свойства смолы повышаются при введении в качестве катализатора отверждения антипиренов таких как диаммонийфосфат, диаммонийсульфат и др. В карбамидноформальдегидных смолах ортофосфорная кислота при термических превращениях взаимодействует по амидным связям , давая продукты Мфосфолирования, которые теряя воду, азот и углекислый газ, образуют пенококс. Вязкий расплав полиамидофосфатов способствует формированию вспененного карбонизованного слоя и подавляет термоокисление пенококсов, за счет чего усиливается эффект огнезащиты. В ряде стран подобные огнезащитные составы на основе карбамидоформальдегидных смол выпускались 5 в промышленном масштабе, например в ГДР состав марки 4 в Финляндии состав Винстер в СФРЮ и ФРГ состав Пироморс и т. В нашей стране с года действует ГОСТ на огнезащитное покрытие ВПД , представляющее собой смесь термостойких, газообразующих и волокнистых наполнителей в водном растворе меламиноформальдегидной смолы ММФ и карбоксиметилцеллюлозы, рецептура состава ВПД представлена в таблице 1. Таблица 1. Рецептура вспучивающегося огнезащитного покрытия но древесине ВИД . Меламиномочевиноформальдегидная смола ММФ по нормативнотехнической документации, угвержденной в установленном порядке. На основе мочевиноформапьдегидного олигомера изготавливают огнезащитную краску МФК, состоящую из твердой и жидкой частей. Твердую сухую часть краски приготовляют конденсацией, мае. Жидкая часть получается конденсацией, мае. Смешение сухой и жидкой частей краски МФК производится перед се употреблением. На 0г порошка берется г. Жидкую часть сначала разбавляют водой, а затем вливают при перемешивании в порошок, после чего краска готова к употреблению . При совмещении мочевиноформальдегидного олигомера и мономера ФА разработана краска ФАМ . В мономер ФА вводится сухой карбамидный олигомер, а затем добавляют ацетоновый раствор бензолсульфокислоты. Сухой карбамидный олигомер получается поликонденсацисй мочевины ,5, формалина ного ,7 и моноаммонийфосфата ,8. После перемешивания компонентов краски состав выдерживают 8 ч. Большой интерес представляют также модификации олигомеров в процессе их синтеза, данному направлению создания огнезащитных составов посвящено большое количество патентов опубликованных в США. В гг. США , , предлагались вспучивающиеся системы на основе мочевиноформальдегидного олигомера. После введения альдегида состав должен был быть использован в течении 1,5 часов. Хотя данные покрытия было трудно использовать и они были недостаточно устойчивы к действию влаги, они являлись первыми промышленными вспучивающимися красками. В году в США был запатентован огнезащитный состав на основе карбамидоформальдегидной смолы, с соотношением карбамид формальдегид от до , предпочтительно же от до . В качестве веществ, придающих огнезащитные свойства смоле, предлагалось использовать соединения, включающие аммиак или аммонийные соли неорганических кислот, способных играть роль дегидратирующих агентов. В качестве катионной части возможно использование метиламина, диметиламина, этиламина, этилендиамина, мочевины, меламина, морфолина и других подобных азот содержащих соединений. В качестве анионной части предпочтительно использовать фосфаты, также возможно использовать радикалы, включающие сульфаты и бораты. Вильсон и Маротта запатентовали водонерастворимый продукт получаемый реакцией между аммиаком и Р4О в подобной рецептуре. Они впервые предложили использовать волокнистые материалы типа хлопка, асбеста или клочьев шерсти для удержания целостной вспучиваемой подушки. В году Джонс, Джуда и Альтман описывали возможность получения водонерастворимых соединений реакцией амидов, таких как цианамид, мочевина, тиомочевина, дициандиамид, 1уанидин, меламин, и неокисляющихся кислот. Заявлялось, что данные материалы не горят даже при температуре выше 0С, но разлагаются с образованием карбонизированного слоя.