Целлюлозосодержащие полимеры и композиционные материалы пониженной горючести различного функционального назначения

• Автор: Пономаренко, Алексей Алексеевич
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 114 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Горение полимеров

1Л .2. Пути снижения горючести ПМ

1Л .3 Способы снижения горючести

1.2. Основные свойства древесины

1.2 Л. Химический состав и свойства древесины

1.2.2. Взаимосвязь состава древесины с процессами пиролиза

1.2.3. Деструкция целлюлозы

1.2.4. Модификация целлюлозных материалов

1.3. Полиэтилен
1.3.1 Деструкция полиэтилена
1.3.2 Снижение горючести полиэтилена
1.4. Поливинилхлорид
1.4.1. Г орение и деструкция ПВХ
1.4.2. Снижение горючести поливинилхлорида
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2 1. Объекты исследования
2.2. Методы исследования
2.2.1. Методики испытаний по ГОСТ
2.2.2. Метод инфракрасной спектроскопии
2.2.3. Метод термогравиметрического анализа
2.2.4. Метод оптической микроскопии
2.2.5. Метод определения кислородного индекса
2.2.6. Определение потерь массы образца при поджигании на воздухе
2.2.7. Метод эмиссионного спектрального анализа
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Модификация древесины с целью повышения устойчивости к воспламенению
3.2. Целлюлозосодержащие отходы различных производств
в качестве наполнителей термопластов
3.2.1. Получение огнезащищенных ПКМ на основе ПВХ и
ПЭВП наполненных древесной мукой
3.2.2. Исследование возможности получения ПКМ на основе ПЭВП, наполненного отходами крупяных производств
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Поэтому во многих странах приняты стандарты, определяющие допустимый уровень горючести полимерных материалов, в таких отраслях как: транспортное машиностроение, электротехника, производство изделий бытового назначения, строительство. С помощью целенаправленного регулирования свойств полимеров возможно получать материалы с заранее заданными свойствами, в том числе с пониженной горючестью. Работы по этому направлению ведутся давно. Однако производство таких материалов недостаточно, что связано со сложностью поставленной задачи и необходимостью учитывать не только эффективность замедлителей (ЗГ) в достижении заданного уровня горючести материала, но и влияние используемых веществ на технологические, эксплуатационные свойства материалов, доступность ЗГ, экономические аспекты их производства и применения. Комплексное решение этих проблем в настоящее время не достигнуто, разработанные составы, в большинстве случаев, сложны и содержат добавки, оказывающие негативное влияние на физико-механические, теплофизические свойства и на окружающую среду. Актуальность данной темы обусловлена необходимостью создания материалов пониженной горючести, а также наличием большого количества отходов химической и сельскохозяйственной промышленности, утилизация которых в настоящее время не проводится и использование которых в качестве наполнителей решает одновременно с технологическими и экологические проблемы. Поэтому исследования в этой области являются актуальными и определили цель данной работы. Цель и задачи работы. Целью работы является модификация древесины, полиэтилена (ПЭ) и поливинилхлорида (ПВХ), в том числе для снижения их горючести и создания на их основе материалов различного функционального назначения. ЗГ и наполнителей на деформационнопрочностные свойства древесины и композитов. ПВХ и влияние на эти параметры пластификатора дибутилфталата (ДБФ) и наполнителя - огнезащищенной древесной муки и установлено влияние модификаторов на показатели горючести ПВХ материалов. ПВХ, наполненного огнезащищенной древесной мукой. Определено, что огнезащищенная древесная мука (ОЗДМ) обеспечивает пластифицированному ДБФ и ПЭС ПВХ высокую устойчивость к удару ( кДж/м2), а также отсутствие возгорания при поджигании его на воздухе. ГЛАВА 1. Горение - быстрый самоускоряюицийся экзотермический процесс окислительно-восстановительного превращения топлива, протекающий в большинстве случаев с образованием пламени. Горение полимерных материалов имеет в основе тепловую природу. Возникновение горения полимеров связано, главным образом, с тем, что выделяющееся в результате окислительно-восстановительных реакций тепло, не успевая отводиться в окружающую среду, разогревает реагирующую систему и увеличивает скорость реакции. Поверхностный слой полимеров под действием тепла нагревается до температуры, при которой начинаются физические и химические превращения в конденсированной фазе, приводящие при более высокой температуре к термическому и термоокислительному разложению и газификации полимера. Рис. Поток продуктов разложения полимера в виде газа, пара, дыма, уносящий с собой диспергированные частицы не успевшего разложиться полимера, поступает в газовую фазу, где смешивается с окислителем и нагревается. Горючие продукты подвергаются дополнительному разложению и частичному окислению. Границей, разделяющей зоны реакций в конденсированной и газовой фазах, является горящая поверхность, поверхность газификации. Горение полимеров делят на временные стадии, относящиеся к нагреву, деструкции, воспламенению и горению [2], а весь процесс превращения исходных веществ в продукты сгорания носит многостадийный характер. Рис. Тн,Т&Ть - начальная температура полимера, температура поверхности, температура фронта. Первая зона включает в себя слои полимерного материала, прилежащие к поверхностному слою, и называемые зоной «прогрева». В ней протекает пиролиз полимера при сравнительно низких температурах. Далее следует зона «химических превращений в конденсированной фазе». Это поверхностный слой материала, который подвергается термоокислительной деструкции.