Химические превращения и механизм огнезащитного действия вспучивающихся композиций

• Автор: Чернова, Надежда Сергеевна
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 139 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

Анализ литературы

Глава 1. Особенности процесса горения и механизм

огнезащитного действия интумесцентных покрытий.

1.1. Особенности защиты от воздействия экстремально высоких температу р деревянных и металлических поверхностей

1.2. Особенности процесса горения полимерных материалов

1.3. Огнезащитное действие вспучивающихся красок.

1.4. Влияние наполнителей на структуру пенококса огнезащитных вспучивающихся покрытий
1.5. Влияние углеродных каркасных структур УКС на различные параметры коксового слоя.

1.5.1.Общие характеристики углеродных каркасных структур УКС

1.5.1. ГФуллерены
1.5.1.2. Влияние фуллеренов на параметры пенококса
Постановка задач исследования
Методическая часть Материалы исследования
Глава 2. Основные коксообразуюцне ингредиенты огнезащитных вспучивающихся красок н их роль в образовании коксового слоя.
2.1. Мелами н
2.2. Пентаэритрит
2.3. Фосфаты аммония.
2.4. Пленкообразователи для лакокрасочных материалов.
я 2.4.1. Синтетические латексы
2.4.2. Дисперсии сополимеров винилацетата
2.4.3. Органические растворы полимеров.
Методы исследовании
Глава 3. Методы исследования огнезащитных вспучивающихся покрытий.
3.1. Термический анализ
3.1.1. Метод термографии.
3.1.2. Метод термогравиметрии
3.1.3. Метод деривативной термогравиметрии
3.2. Инфракрасная спектроскопия
3.3. Методика получения термограмм. Описание прибора для термического анализа.
3.4. Определение прочностных характеристик пспококса методом
Глава 4. Исследование превращении основных коксообразующих ингредиентов интумесцентных композиций в процессе , термолиза.
4.1. Исследование механизма превращения компонентов огнезащитных вспучивающихся композиций в процессе термолиза и
их роль в образовании пенококсового слоя.
4.2. Исследование поведения основных коксообразующих ингредиентов интумесцентных композиций методом комплексного термического анализа.
4.2.1. Результаты и обсуждение эксперимента
4.3. Исследование поведения основных коксообразующих компонентов в огнезащитных вспучивающихся композициях, приготовленных на пленкообразователях различной природы
4 Приготовление образцов для анализа и методика эксперимента
4.3.2. Результаты эксперимента и обсуждение
4.4. Исследование кинетики влияния моноаммонийфосфата на кратность вспучивания коксового слоя во времени
4.4.1. Приготовление образцов для анализа и методика проведения эксперимента.
4.4.2. Результаты эксперимента и обсуждение
4.5. Исследование влияния интерполированного графита на характеристики пенококсового слоя
4.5.1. Приготовление образцов для анализа и методика проведения эксперимента
4.5.2. Результаты эксперимента и обсуждение
4.6. Исследование влияния фуллеренсодержащей сажи на характеристики пенококсового слоя
4.6.1. Приготовление образцов для анализа и методика проведения эксперимента
4.6.2. Результаты эксперимента и обсуждение
Выводы.
Гг
Заключение.
Список литературы


Во всяком случае механизмы химические реакции, физикохимические процессы образования защитных пенококсовых слоев, физически детерминированная необходимость их строгой последовательности, в научнотехнической литературе, как нам кажется, отражения до настоящего времени кроме наших публикаций , не нашли. Вместе с тем, из множества патентных предложений например, следует, что можно успешно применять и отличные от общепризнанных ингредиенты и технологии. Главная задача настоящей работы состояла в исследовании феноменологии процессов, происходящих при формировании огнезащитных композиций и при термолизе в условиях, моделирующих пожар защитных, образующих прочныйкарбонизированный пенококсовый слой покрытий. Научная новизна работы заключается в разработке, а именно установлении и формировании механизма химических превращений образования карбонизированных вспученных пенококсовых слоев на защищаемых от горения и нагревания поверхностях. Важным элементом научной новизны является обоснование функций каждого из коксообразующих компонентов исходных огнезащитных вспучивающихся систем. Отличительной, особенностью научной новизны, в сравнении с известными и общепринятыми описаниями механизма образования карбонизированных вспученных слоев, является доказательство функции пентаэритрита как источника выделения альдегидов, обуславливающих синтез пространственно сшитых альдегидных смол. Практическая ценность данной работы заключается еще и в том, что ее результаты позволяют повысить огнезащитную и эксплуатационную эффективность интумесцентных материалов, также описанные механизмы создают предпосылки к созданию принципиально новых огнезащитных композиций или усовершенствованию уже существующих. Структура диссертации сформирована таким образом, чтобы в наиболее доступной форме отразить актуальные и малоисследованные проблемы по теме работы. Цели исследования, а также его задачи определяют последовательность изложения материала и его объем. Диссертация состоит из 4 глав, заключения, библиографии и приложения. Первая глава диссертации содержит обзор работ, посвященных описанию особенностей процесса горения и механизмов огнезащитного действия интумесцентных композиций, а также анализ публикаций, описывающих наиболее перспективные пути усовершенствования огнезащитных вспучивающихся материалов. На основании этого были определены и обоснованы основные задачи исследований и средства достижения цели работы. Изучение механизма поведения основных коксообразующих ингредиентов интумесцентных композиций. Установление роли отдельных компонентов огнезащитной композиции пентаэритрита, полифосфата аммония и их влияние на механизм образования вспученного коксового слоя в процессе термолиза. Установление влияния наполнителей и пленкообразователей различной природы на параметры вспученного защитного слоя. Все вышеперечисленные задачи решались во второй, третьей и четвер той главах диссертации. Решение поставленных задач позволило достигнуть цели диссертационной работы описать роль и механизм поведения каждого из основных компонентов огнезащитных вспучивающихся композиций, разработать и обосновать принципы повышения прочностных параметров пенококсового слоя путем введения различных наполнителей, описать механизм влияния пленкообразователей различной природы на конечные характеристики пенококса. С учетом изученных механизмов поведения и принципов действия основных коксообразующих ингредиентов были откорректированы их рецептурные количества в огнезащитных вспучивающихся красках производства ООО ПолихимСтрой Огнезащита ВД, предназначенной для огнезащиты деревянных поверхностей, и ПолитермМ ВДВА0гМ для металлических поверхностей. Указанные краски прошли сертификацию, для них разработана соответствующая техническая документация. При участии автора данной работы были разработаны и запущены в производство аналоги обозначенных воднодисперсионных красок Огнезащита ХВ и ПолитермМ ХВ, изготавливаемых на основе органического раствора поливинилхлоридной смолы ПСХЛС. Готовятсяк сертификации огнезащитные краски Огнезащита1 износостойкая ВД.