Совершенствование технологии модификации полиэфирных волокнистых материалов с целью снижения горючести и их применение в производстве спецодежды

• Автор: Куликова, Татьяна Владимировна
• Шифр специальности: 05.17.06, 05.19.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 175 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Литературный обзор состояния проблемы

1.1. Деструкция полиэфира. Механизм действия фосфоразотсодержащих замедлителей горения на процессы пиролиза и горения полиэфиров

1.2. Способы модификации полиэтелентерсфталата

1.3. Механизм воздействия лазерного излучения на полимеры

1.4. Современные материалы для огнезащитной спецодежды

Глава 2. Объекты исследования, методы и методики эксперимента

2.1. Объекты исследования

2.2. Методы и методики исследования Глава 3. Разработка технологии получения объемного нетканого

утеплителя для спецодежды

Глава 4. Исследование эффективности применения фосфорсодержащих замедлителей горения разного состава для снижения горючести волокнистых материалов на основе полиэтелентерефталата
4.1. Выбор параметров процесса модификации полиэфирного волокна с целью снижения горючести
4.2. Исследование влияния модификации диметилметилфосфонатом на физикомеханические свойства и показатели горючести ПЭ волокнистых материалов
4.3. Исследование влияния модификации фосдиолом и фосполиолом на структуру и свойства ПЭ волокнистых материалов
4.4. Исследование влияния модификации мстилфосфонамидом Т2 на структуру, свойства и показатели горючести ПЭ волокна
4.5. Сравнительный анализ эффективности замедлителей горения Глава 5. Совершенствование технологии огнезащиты полиэфирных
волокнистых материалов с использованием энергии лазерного
излучения
5.1. Исследование влияния лазерного излучение на структуру и свойства полиэфирного волокна
5.2. Разработка лазерной технологии модификации полиэфирного волокна метилфосфонамидом Т 2
5.3. Разработка лазерной технологии модификации полиэфирного волокна диметилметилфосфонатом
5.4. Разработка лазерной технологии модификации полиэфирного волокна фосдиолом А
5.5. Исследование влияния модификации на процессы пиролиза и горения полиэфирных волокнистых материалов
5.6. Разработка технологической схемы процесса модификации полимерных волокнистых материалов
Глава б.Разработка рекомендаций по практическому использованию
огнезащищенных материалов в производстве утепленной спецодежды
6.1. Изучение топографии износа спецодежды сварщика
6.2. Исследование свойств материалов, предлагаемых для спецодежды сварщика
6.3. Формирование рационального пакета костюма сварщика
6.4. Разработка модельных особенностей и рекомендаций по изготовлению утепленной спецодежды
Выводы по работе
Список использованной литературы


Последующие реакции превращения образовавшихся группировок приводят к появлению большого числа продуктов деструкции. Среди них обнаружены терефталевая и бензойная кислоты и их ангидриды, бензол, ацетальдегид, небольшие количества этилена, метана, окись и двуокись углерода, вода. Эффективная энергия активации Еэф пиролиза ПЭТФ, вычисленная по потере массы при температурах С, составляет 8,,1 кДжмоль значения Еэф, рассчитанные по выделению индивидуальных продуктов и исчезновению функциональных групп в конденсированной фазе, колеблются в пределах ,,6 кДжмоль. По Ритчи 6, образование ацетальдегида также происходит по молекулярному механизму. Оно связано с так называемой реакцией диспропорционирования между винилбензоатными и кислотными фрагментами. На примере модельной реакции винилбензоата с бензойной кислотой было однозначно показано протекание этой реакции с количественным выходом ангидрида бензойной кислоты 7. СъНлС0СС6Н4С3СВ. Согласно 7, разрыв связей сложноэфирной группы индуцирован. Он связан с образованием вторичных радикалов при отрыве атома водорода от метиленовых групп гликолевой компоненты. Винилбензоатный фрагмент также деструктирует по радикальному механизму СбН4СООСН СН2 СбН4С О О СНСН2. Радикалы гибнут при передаче цепи на метиленовые группы. При этом образуются карбоксильные, бензоальдегидные группы, ацетальдегид. Другая схема радикального процесса деструкции ПЭТФ рассмотрена Коварской 8. Эта схема предполагает разрыв связей СО и СС в гликолевой компоненте и объясняет образование многих летучих продуктов и обогащение структуры остатка ароматическими ядрами. Накопление ароматических ядер в остатке, повидимому, может осуществляться и в результате прямой атаки фенольных радикалов на терефталатные группы полимера
При высоких температурах пиролиза в условиях горения процесс разложения ПЭТФ осуществляется по сложному механизму, в котором радикальные реакции конкурируют с молекулярными. Механизм действия фосфоразотсодержащих замедлителей горения на процессы пиролиза и горения полиэфиров. Горение полимеров представляет собой очень сложный физикохимический процесс рис. При протекании реакций в газовой фазе в предпламенной области образуются топливо для пламени, сажа, дым и прочие продукты горения 9. Г л. Реакция горения в газовой фазе пламя Ч. Рис 1. Диффузное горение полимеров представляет собой многостадийный в пространстве и времени циклический самоподдерживающийся процесс, в котором определяющую роль играет взаимосвязанный перенос тепла и массы. Для подавления горения необходимо создать условия, способствующие разрыву цикла процесса горения в конденсированной и газовой фазах. К числу требований, предъявляемых к ЗГ относятся температура начала разложения ЗГ и ПМ должны находиться в одном интервале температур термостабильность и совместимость с основным полимером безвредность для человека не должен оказывать отрицательного влияния на физикомеханические показатели модифицируемых М, а также характеризоваться пониженной способностью к дымообразованию и низкой токсичностью продуктов горения материалов па их основе . Введение ЗГ в ПМ приводит к сужению пределов горения и изменению процессов тепло и массообмена пламени с поверхностью горящего полимера, за счет изменения теплофизических и термохимических характеристик конденсированной фазы уменьшения скорости выделения горючих летучих газообразных продуктов деструкции полимеров уменьшения полноты сгорания снижения скорости реакций окисления в газовой фазе флегматизации газовой фазы инертными продуктами деструкции коксообразования увеличения теплопотерь излучением, как от пламени, так и с поверхности горящего полимера увеличения коэффициента отражения горящей поверхности . Для снижения горючести текстильных материалов в качестве ЗГ могут быть использованы неорганические соединения, соединения металлов, однако, преимущество отдается фосфор, галоген, фосфоргалогенсодержащим соединениям, а также синергическим смесям хлор и броморганических ЗГ с оксидом сурьмы фосфорсодержащих ЗГ с азотсодержащими соединениями аминами, амидами 7, , .