Разработка методов оценки и снижения токсичности полимерных конструкционных материалов при их эксплуатации и горении

• Автор: Грабовецкая, Наталья Николаевна
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 103 с.

Содержание
1. Введение

2. Аналитический обзор

2.1. Виды промышленных полимерных конструкционных материалов

2.2. Термическое разложение полимерных материалов

2.3. Методы биологической оценки токсичности продуктов горения полимерных материалов

2.4. Гигиеническое прогнозирование загрязнения воздушной среды полимерными материалами

2.5. Основные методы снижения токсичности синтетических полимерных материалов

3. Оптимизация технологических режимов термообработки промышленных конструкционных стеклопластиков
3.1. Поиск оптимального режима термообработки стеклосферопластика на основе смолы ПН9М
3.3. Поиск оптимального режима термообработки стеклопластика на основе смолы РН9М, модифицированной ФОМ.
4. Оценка пожарной безопасности прогнозированием эмиссии низкомолекулярных соединений из конструкционных полимерных материалов
5. Оценка токсичности продуктов горения полимерных материалов при пожарах
6. Статистический анализ результатов экспериментального определения продуктов горения материалов и их интегрального показателя токсичности
6.1. Статистический анализ экспериментальных данных
6.2. Построение экспериментальностатистических моделей
6.3. Экспериментальная оценка применимости полученных моделей для прогнозирования выхода ведущих токсичных соединений и интегрального показателя токсичности полимерных материалов
при горении
6.4. Сравнение результатов экспериментального определения параметров токсичности материалов при горении и их прогнозирования по разработанным моделям
ВЫВОДЫ
Литература


При пожарах в жилых и служебных помещениях судов и кораблей в первую очередь выгорают горючие материалы отделки подволоки, переборок, мебели и оборудования,-, затем — зашивки и изоляции. Зашивка, образующая воздушную прослойку с переборкой, горит, как правило, с обеих сторон и выгорает быстро. Горение разделительных переборок из досок, древесных плит и фанеры (толщиной 8— мм) протекает послойно. Учитывая, . Именно поэтому отдельные переборки и двери продолжительное время сохраняются при пожаре. Стыки и щели способствуют более быстрому выгоранию материалов из древесины, что чаще всего и наблюдается на пожарах. Отделка из фанеры и горючих пластиков воспламеняется через 3—4 мин от начала пожара. Отделка из трудновоспламеняющегося пластика загорается через 5—7 мин. Трудногорючие материалы воспламеняются и горят только в условиях развитого пожара. V . Зашивки из негорючих конструкционных плит типа маринита и непту-нита, независимо от толщины, продолжительное время экранируют переборки от интенсивного огневого воздействия. В таких условиях изоляционные материалы разлагаются, но горят медленно. При фанерной зашивке толщиной 6—8 мм материалы типа ФФ, ФС- и даже экспанзит сдерживают прогрев вышерасположенной палубы в течение — мин. Это можно объяснить тем, что горение происходит послойно и длительное время сохраняется зольный скелет материала, который также экранирует стильную конструкцию от излучения пламени. Гораздо быстрее выгорает изоляция из ПСБ-С, ПВХ. Для материалов типа ПСБ-С, ЛК-Ф и винипласта характерно оплавление при огневом воздействии. Негорючие изоляционные волокнистые материалы с механическим креплением к переборкам и палубам, как правило, лишь оплавляются на • поверхности в местах наибольшего температурного воздействия. Однако, если они были установлены при помощи горючих шайб, то полностью обрушиваются сверху или свисают вертикально с переборок. Горючие палубные мастики и настилы, находящиеся в помещении над очагом пожара, способны самовоспламеняться через — мин от начала пожара. Термическое разложение их начинается раньше и зависит от степени изоляции и экранирования палубы снизу. Покрытия и настилы полов помещений, в которых развивается' пожар, обгорают только сверху и защищают от прогрева нижерасположенную стальную палубу. Вследствие плотного прилегания самих покрытий к палубе также ограничивается доступ воздуха в зону горения покрытий. Стекла иллюминаторов на судне, толщиной — мм, в большинстве случаев сохраняются при одностороннем воздействии на них огня. Они разрушаются при поливе водой в период тушения. При двустороннем нагреве (в открытом положении) стекла быстро выплавляются. Во время пожаров происходит быстрое вспучивание и выгорание лакокрасочных покрытий. Способность красок гореть и распространять пламя по окрашенной поверхности зависит от их свойств и общей толщины покрытия. Фактически при пожаре материал как составной элемент конструкции или оборудования может оказаться в самых различных условиях по отношению к тепловому источнику. Процесс горения, его активность и распространение зависят от многих факторов. Все их учесть практически невозможно. Обычно рассматривают- способность к воспламенению и распространению пламени, количество выделившегося тепла, продолжительность или скорость горения. Каждая из этих характеристик зависит от целого ряда физико-химических и теплофизических свойств, структуры, состава материала, конструктивного исполнения и т. Обычно исследуются такие свойства полимерных материалов, выпускаемых промышленностью, как термостойкость, теплостойкость, кристаллизация, отверждение, окисление, плавление и др. Изучаются также процессы пиролиза и деструкции, состав продуктов термического разложения. Однако сведения о взаимосвязи указанных процессов с факторами пожарной опасности материалов практически отсутствуют. Состав и характер выделения вредных веществ из полимерных материалов определяется процессами деструкции полимеров под воздействием температуры, кислорода и других факторов, десорбцией в воздушную среду летучих продуктов деструкции и не прореагировавших при полимеризации исходных продуктов.