Главная
Новости
Статьи
Ремонт
Каркасный дом
Несущие конструкции
Металлические конструкции
Прочность дорог
Дорожные материалы
Стальные конструкции
Грунтовые основания
Опорные сооружения




22.09.2021


21.09.2021


21.09.2021


21.09.2021


19.09.2021


19.09.2021


18.09.2021





Яндекс.Метрика

Замедлители горения для полимеров

08.03.2016

Существует большое число веществ-антипиренов, применяемых в качестве замедлителей горения для различных полимеров. В их числе материалы природного происхождения и специально разработанные химические соединения, которые обеспечивают получение полимерных материалов с пониженной горючестью.
К группе галогенсодержащих замедлителей горения относят углеводороды с содержанием хлора и брома, оксисоединения, кислоты, ангидриды, а также простые и сложнее эфиры, соединения с непредельными группами. Хлорсодержащие замедлители горения отличаются некоторыми преимуществами по сравнению с бронированными аналогами, хотя и уступают им по эффективности.
Среди галогенсодержащих углеводородов как замедлителей горения полимеров наиболее распространены хлорпарафины. Это большая группа жидких или порошкообразных материалов с содержанием хлора в количестве 30...74%. Хлорпарафины марок ХП-418, ХП-470, ХП-600 и ХП-1100 успешно используют в композиции с полипропиленом для получения ударопрочного полистирола или АБС-пластиков. Хлорбромпарафин и бронированный парафин рекомендуют использовать в качестве антипиренов для полистирола, полипропилена, пластифицированного ПВХ, эластичных пенополиуретанов.
Из циклоалифатических соединений наиболее широко применяют гексабромциклододекан, аддукты гексахлорциклопентадиена с циклопентадиеном (типа дехлорана или бармилона), малеиновым ангидридом (хлорэндиковый ангидрид); из ароматических — пербромированные дифенилы и дифенилоксиды. Из замедлителей горения реактивного типа применяют тетрахлор- или тетрабромфталевую кислоту, бронированные фенолы и бисфенол А, дибромбутандиол, дибромнеопенталгликоль, гексабромбутен-2, 2-, 3-дибромпропаноя. Эти соединения являются полупродуктами для получения различных простых и сложных эфиров, применяемых для снижения горючести полимеров.
Основным недостатком ароматических галогенсодержащих соединений является их отрицательное влияние на светостабильность и прочность полимерных материалов. Улучшения термо- и светостабильности замедлителей горения этого типа достигают за счет повышения степени их чистоты, освобождения от примесей — побочных продуктов синтеза.
К группе органических фосфорсодержащих замедлителей горения относят триарилфосфаты, которые одновременно являются пластификаторами полимеров. Налажено производство изопропилированных фенил фосфатов, которые рекомендованы для пластифицированного ПВХ.
Для полимеров полимеризационного типа разработан способ получения смешанного эфира соконденсацией мстилфосфиновой кислоты с пентаэритритом и метакриловой кислотой — фосфакрилат. С его применением созданы трудновоспламеняемые стеклопластики на основе ненасыщенного полиэфирного связующего.
Для снижения горючести термопластичных полиэфиров, полиуретановых, эпоксидных и других полимерных материалов применяют различные фосфорсодержащие полиолы. Из неорганических фосфорных соединений наиболее широко в качестве замедлителей горения для полимеров используют фосфаты и полифосфаты аммония, красный фосфор.
К группе металлосодержащих замедлителей горения и дымообразования относят тригидрат алюминия, оксиды сурьмы, соединения бора. Тригидрат алюминия — дешевый нетоксичный продукт, Который при нагреве выделяет воду. Основными недостатками триоксида сурьмы являются его относительно высокая стоимость, пигментирующий эффект, токсичность, способность увеличивать дымообразование при горении некоторых полимеров и вызывать тление после затухания племени. С целью устранения этих недостатков разработаны марки оксидов сурьмы с ультратонким размером частиц, которые рекомендованы в качестве антипиренов для полипропилена, поливинилхлорида, ударопрочного полистирола и ненасыщенных полиэфиров. «Прозрачный» оксид сурьмы Sb2O3 представляет собой коллоидный раствор с размером частиц меньше длины волны света, поэтому полимерные материалы, содержащие до 50 % Sb2O3, сохраняют прозрачность.
В настоящее время практическое значение имеют добавки гидроксида алюминия и бораты металлов, особенно борат цинка, который является наиболее предпочтительным заменителем оксидов сурьмы при использовании алифатических и циклоалифатических хлоридов и бромидов. Разработано несколько модификаций бората цинка: например, борат цинка, модифицированный оксидом алюминия, является наиболее эффективной добавкой для снижения горючести и дымообразования при горении ПВХ, а гидратированный борат цинка — для полиолефинов и стирольных пластиков. Термостабильность гидратированного бората цинка составляет 260 °С, а борофосфата цинка — 315 °С. Использование последнего позволяет на 50 % уменьшить содержание триоксида сурьмы в полимерной композиции.
В качестве частичных заменителей триоксида сурьмы рекомендуются соединения молибдена, в частности триоксид молибдена. Разработаны соединения, представляющие собой триоксид молибдена, осажденный на частицах карбоната кальция или тригидроксида алюминия. Эти материалы рекомендованы для снижения дымовыделения при горении ПВХ, галогенированных ненасыщенных полиэфиров, эпоксидных смол, полиуретанов. При замене на 50 % триоксида сурьмы соединением на основе молибдена дымообразование при горении ПВХ уменьшается почти на 70 %.
В настоящее время за рубежом уделяют большое внимание проблеме снижения дымообразования и выделения токсичных газов при горении полимерных материалов. Эффективным подавителем дымовыделения при горении термопластичных полимеров признан ферроцен, небольшое содержание которого (0,1...1,5 %) снижает дымовыделение при горении ПВХ, АБС-пластика, полиуретанов. Немецкими специалистами предложен способ снижения горючести полиэтилентерефталата путем введения небольших добавок комплексных калиевых и алюминиевых солей щавелевой кислоты. Для поликарбонатов в качестве замедлителей горения применяют сульфонаты щелочных и щелочно-земельных металлов, смеси перфторборатов щелочных металлов и органосиланов, вводимых в количестве 0,001...2 %. Достигают снижения горючести полимеров на основе эпоксидных связующих с применением небольших добавок соединений кобальта, цинка, меди, хрома никеля и других металлов.
Отечественными специалистами исследована горючесть полиолефинов на примере полиэтилена и полипропилена с добавками микрокапсулированного (МИК) антипирена Т-2, представляющего собой смесь аммонийной соли амида метилфосфоновой кислоты и хлорида аммония. Проведенные исследования подтвердили возможность получения трудногорючих полиолефинов путем введения в расплав полимера МИК антипирена Т-2.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: