LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів


Головна Легка промисловість → Підвищення ефективності протипожежного захисту деревини з використанням епоксидних композицій зі зниженим димоутворенням

голчастим полум'ям і перевести матеріал із групи ПГ-3-75 (ЕГ) у групу ПВ-0 при випробуванні пальником Бунзена.

Для оцінки пожежної небезпеки запропонованого епоксиполімеру було розраховано індекс його потенційної небезпеки (РНІ). Вихідними даними для розрахунку були: кисневий індекс (КІ, %), нижня теплота згоряння (ДНс, кДж/кг), коефіцієнт димоутворення (Dm, м2/кг), максимальний відсоток втрати маси (Wmax, %, за даними термогравіметричного аналізу), показник токсичності продуктів горіння (HCL50, г/м3), які отримані в результаті проведених експериментальних досліджень. Порівняльна оцінка пожежної небезпеки розробленого епоксиполімеру ЕКПГ та інших відомих композицій наведені в табл. 5. Для порівняння були обрані композиції: ненаповнена горюча композиція ЕГ та композиції зі зниженою горючістю ЕПГ-1, яка містить 26 мас. % брому, та ЕПГ-2, що містить 3,5% фосфору.

Таблиця 5

Пожежна небезпека та токсичність епоксиполімерів


Показник (ГОСТ, ДСТУ)

Епоксиполімери


ЕГ

ЕКПДГ

ЕПГ-1

ЕПГ-2

Група важкогорючих та горючих твердих речовин і матеріалів

(ГОСТ 12.1.044–89, п. 4.3)

горючий, середньої займистості

Кисневий індекс, КІ, %

(ГОСТ 12.1.044–89, п. 4.14)

19

29

27

29

Нижня теплота згорання, ДHc, кДж/кг (ГОСТ 21261)

31590

23500

21240

28140

Коефіцієнт димоутворення, Dm, м2/кг,

(ГОСТ 12.1.044–89, п. 4.18):

  • при тлінні

  • при горінні




1307,5

552,61




1040

480




1249

901




1339

487

Максимальний процент втрати маси, Wmax, % (за даними термогравіметричного аналізу):

  • при тлінні Tmax = 400˚С

  • при горінні Tmax = 600˚С




46,0

99,8




46,4

64,8




40

83




35,5

75

Показник токсичності продуктів горіння, HCL50, г/м3

(ГОСТ 12.1.044–89, п. 4.20):

  • при 400˚С

  • при 750˚С



66,2

72,4

помірно-небезпечн.



91,2

74,9 помірно-небезпечн.



81,4

98,1 помірно-небезпечн.



70,7

72,3

помірно-небезпечн.

Індекс потенціальної

небезпеки РНІ:

  • при тлінні

  • при горінні



2244

1450



637

385



717

687



969

561


Показано, що зниження коефіцієнту димоутворення покриття ЕКПДГ дозволяє зменшення індекс потенційної небезпеки в 1,4-3,6 рази при горінні та 1,1-3,4 – при тлінні у порівнянні з епоксиполімерами ЕГ, ЕПГ-1 та ЕПГ-2.

Результати досліджень впроваджені: у виробництво ТОВ "РОСТА" (м.Харків) для використання у будівництві для вогнезахисту деревини, що дозволило знизити пожежну небезпеку об'єктів підприємства, та у навчальний процес Університету цивільного захисту України.

Розроблено технологічну інструкцію та технічні умови на епоксиполімер ЕКПДГ.

ВИСНОВКИ


У роботі отримані науково обґрунтовані результати, що в сукупності на підставі теоретичних і експериментальних досліджень дозволяють вирішити важливу науково-практичну задачу розробки епоксидних композицій зниженої горючості та димоутворюючої здатності для підвищення ефективності протипожежного захисту деревини.

  • У дисертації представлене теоретичне узагальнення механізмів димоутворення при горінні полімерів і нове рішення науково-практичної задачі підвищення пожежної безпеки деревини завдяки використанню епоксидних композицій зі зниженою димоутворюючою здатністю, модифікованих фосфоразотовмісними добавками в поєднанні з оксидами перехідних металів.

  • Показано, що зі збільшенням основності оксидів збільшується стійкість до термічної деструкції епоксиполімеру, підвищується швидкість розкладання й зменшується вихід карбонізованого залишку. При термоокиснювальній деструкції спостерігається зворотна залежність, тобто зі збільшенням основності оксидів знижується енергія активації й швидкість розкладання епоксиполімеру.

  • Встановлено, що визначальний вплив на зниження димоутворення й горючість епоксиполімерів мають поверхні кислотно-основні властивості оксидів перехідних металів і їх здатність до нейтралізації кислих продуктів деструкції. Ефективність оксидів металів зростає зі зменшенням їх основності й розташовується в ряд:


    ZnО < CuО < V2O5.


  • Встановлено, що підвищення вогнезахисних властивостей епоксиполімерів пов'язане з підвищенням температури їх самозаймання і залежить від властивостей добавок оксидів металів, що застосовуються для зниження димоутворення. За ефективністю використовувані оксиди металів можна розташувати в послідовності:


    ZnО < V2O5 < CuО,


    що співпадає зі збільшенням концентрації негорючих газів при термодеструкції. Ефективність зниження димоутворення й горючості епоксиполімерів у присутності оксидів металів зростає зі зменшенням основності оксидів.

  • Установлено, що найбільш ефективною добавкою для зниження димоутворення серед оксидів металів є оксид міді (II), який дозволяє знизити на 20 – 25 % коефіцієнт димоутворення, підвищити на 40С температуру самозаймання, збільшити більш ніж в 2,5 рази величину коксового залишку при деструкції в інертному середовищі у порівнянні з іншими добавками, забезпечити високу швидкість вигоряння нелетючих продуктів деструкції з утворенням максимальної концентрації негорючих газоподібних продуктів.

  • Показано, що спільне застосування як наповнювачі амофосу, активованої базальтової луски й добавки оксиду міді (II) дозволяє одержати "самозгасаючу" епоксидну композицію (КІ = 29 %) зі зменшеним до 25 % коефіцієнтом димоутворенням. Це дозволяє зменшити індекс потенційної небезпеки в 1,4-3,6 рази при горінні й 1,1-3,4 - при тлінні в порівнянні з ненаповненою, бромовмісною і фосфоразотовмісною композиціями.

  • Визначено пожежну


  •