Снижение пожарной опасности синтетических текстильных материалов

• Автор: Михайлова, Елена Дмитриевна
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 205 с. : ил.

Введение

Глава I. Состояние вопроса.

1.1. Современные представления о горении и термолизе полимерных материалов

1.1.1. Механизм термической и термоокислительной

деструкции

1.1.2. Специфика горения карбонизующихся полимеров.

1.1.3. Особенности термической и термоокислительной деструкции поликапроамида и полиэтилентерефталата.
1.2. Современные методы получения синтетических волокнообразующих полимеров с пониженной горючестью
1.3. Современные методы идентификации полимерных материалов и анализ термоаналитических методов исследования.

1.4. Постановка исследований.

Глава 2. Разработка полиэтилентерефталатных и поликапроамидных текстильных материалов пониженной пожарной опасности.
2.1. Методы исследований разрабатываемых модифицированных полиэфирных и поликапроамидных волокон и тканей
2.2. Исследование и разработка поликапроамидных и полиэфирных текстильных материалов пониженной горючести с использованием различных огнезамедлительных систем
2.2.1. Исследование влияния фосформеталл и галогенметаллсодержащых огнезамедлительных систем на термоокислительную деструкцию поликапроамидных
волокон.
2.2.2. Исследование фосфоразотгалогенсодержащих
огнезамедлительных систем для полиэтилентерефталата
2.2.3. Разработка метода получения огнезащищенных полиэфирных тканей на основе полиэтилентерефталата и полиамидных тканей на основе поликапроамида с использованием металлгалогенсодержащих огнезамедлительных систем
2.2.4. Исследование фосфорборкремнийсодержащих
огнезамедлительных систем
Выводы по главе
Глава III. Разработка методики прогнозирования и оценки огнезащищенности текстильного материала методами термического анализа
3.1. Аппаратура
3.2. Выбор и обоснование параметров
3.3. Исследование огнезащищенности текстильных материалов и эффективности ОГЗС.
3.4. ТА критерии огнезащищенности текстильного
материала
Выводы по главе
Глава 4. Разработка методики входного контроля и идентификации текстильных материалов и средств огнезащиты с использованием методов термического анализа.
4.1. Методика идентификации текстильных материалов и средств их огнезащиты. Выбор и обоснование условий
4.2. Идентификационные ТА параметры текстильного материала и средства огнезащиты и идентификационные характеристики ТА кривых.
4.3. Критерии ТА идентичности текстильных материалов и средств огнезащиты для текстильных материалов
4.4. Примеры идентификации
Выводы по главе 4
Основные выводы.
Список литературы


Поэтому обычно выделяют четыре временных стадии ДО, I стадия нагрева полимера II стадия деструкции III стадия воспламенения IV стадия собственно горения. На каждой стадии протекают специфические физикохимические процессы, которые определяют состояние системы. Этим стадиям соответствуют свои пространственные области или зоны волны горения, что описано в работах 5, . Предложенная здесь схема выделяет общие особенности процесса горения, не раскрывая специфических явлений, характерных для горения полимеров. Более полная схема представлена в работе , в которой процесс детализирован. Она позволяет предварительно наметить пути снижения горючести увеличение теплоты газификации уменьшение теплового потока, например, за счет повышения теплопотерь уменьшения теплоты горения понижения температуры пламени за счет разбавления его негорючими продуктами. Возможны два основных режима зарождения горения 1 самовоспламенение 2 зажигание. Для полимеров наиболее характерен режим зажигания. Поэтому критические условия воспламенения в значительной степени определяются источником зажигания и условиями окружающей газовой среды, что подробно обсуждается в обзоре . Классификация материалов по пожарной опасности связана со скоростью воспламенения, устойчивостью и скоростью горения материалов, что обусловлено характером горения полимерных материалов. Горение полимерных материалов зависит от кинетических параметров химических процессов, протекающих при горении, а также от коэффициента диффузии горючих летучих веществ из материала в газовую фазу, в которой и развивается горение. Во многих исследованиях горения указывается на существенную роль диффузии. Как уже отмечалось выше, обычно выделяют два основных режима горения, которым соответствуют самовоспламенение и вынужденное воспламенение системы Воспламенение полимеров начинается с интенсивного термического разложения, а самовоспламенение обусловлено процессами термической деструкции полимеров и термоокислительной деструкции продуктов термического разложения и поверхностного слоя полимера, поскольку при высоких температурах, особенно на первых стадиях горения, не происходит диффузии окислителя в глубь материала. Обычно поток частично разрушенных, пиролизованных частиц из внутренних слоев материала к поверхности превалирует над потоком активных частиц из пламени и окислителя к свежим неразрушенным слоям полимерного материала . В процессе горения вследствие больших тепловых потерь скорость горения постепенно становится очень малой и материал начинает остывать раньше, чем превратится в газообразные продукты сгорания. Этому способствует ряд физических и химических процессов, в частности, усадка, плавление и коксование, причем первые два явления могут способствовать или препятствовать горению, что зависит от процессов тепло и массообмена, коксование же обычно приводит к затуханию материала. Полимеры в чистом виде, как правило, не используются. С целью получения материалов с теми или иными требуемыми эксплуатационными свойствами в их состав вводят различные компоненты и добавки наполнители, замедлители горения, модификаторы и др. Но, с другой стороны, этот процесс связан с плавлением или размягчением материала, что способствует его деструкции и выделению летучих веществ, которые могут загораться. Важное значение для сравнительной оценки горючести материалов имеют теплота сгорания, теплота образования и энергия связи в молекуле, между которыми существует функциональная зависимость. Теплота сгорания, кислородные индексы КИ и показатели воспламеняемости взаимосвязаны, причем в некоторых случаях возможно симбатное изменение удельных теплот сгорания и показателей воспламеняемости или обратных значений КИ. Это применимо к трудногорючим полимерам. Нередко при разрушении полимеров значительную роль играют процессы термического гидролиза, окисления, которые также как термическое разложение, оказывают влияние на процессы массо и теплопереноса. Таким образом, горючесть полимеров связана с их молекулярным строением, составом и физической структурой.