Горючесть полимеров

До настоящего времени не существует единого стандартного метода определения горючести полимеров. В последнее время для оценки горючести полимеров используют метод Фенимора — Мартина [55], основанный на определении минимального содержания кислорода в атмосфере (кислородный коэффициент), необходимого для поддержания горения перпендикулярно установленного прутка из поликарбоната. Ниже приведены данные [c.138]

Проблема снижения горючести полимеров и создание трудногорючих материалов является одной из важнейших задач химических технологий. Целью работы являлась разработка научных и технологических принципов модификации, обеспечивающих создание структуры и свойств трудногорючих волокон для текстиля и армирующих систем для полимерных композиционных материалов (ПКМ). [c.94]

Горение полимеров. Наблюдение по-вед(>ния полимерных веществ в синем конусе пламени горелки (окраска пламени, степень горючести полимера, запах продуктов горения) — один из важных прие.мов идентификации.. Характеристика поведения нек-рых типов полимеров в пламени дана в табл. 1. [c.64]

В соответствии со схемой анализа высокомолекулярных соединений (см. гл. 10) в лабораторном практикуме выполняют работы, позволяющие определить горючесть полимеров, цвет пламени, запах паров, качественный элементный и функциональный, а также количественный состав отдельных полимеров. [c.294]

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ГОРЮЧЕСТИ ПОЛИМЕРОВ И МАТЕРИАЛОВ НА ИХ ОСНОВЕ [c.29]

Ниже буд)гг рассмотрены некоторые перспективные экологически безопасные системы снижения горючести полимеров, которые могут уже сегодня с успехом применяться в различных пластмассах. [c.159]

Перспективные системы, снижающие горючесть полимеров [c.160]

Для снижения горючести полимера применяют бромсодержащие антипирены в сочетании со стабилизаторами и активаторами (при температурах выше 140°С). С учетом определенных условий эксплуата- [c.118]

Как правило, горение полимерных материалов сопровождается выделением значительных количеств горючих, летучих продуктов пиролиза, а также образованием в ряде случаев твердых углистых остатков [124, 125]. Горючесть полимеров определяется главным образом соотношением теплоты, выделяющейся в процессе горения летучих продуктов пиролиза, и теплоты, необходимой для их образования. [c.182]

В книге рассматриваются способы повышения огнестойкости и снижения горючести полимеров и материалов на их основе, которые широко используются в народном хозяйстве. [c.2]

Отличие методов определения горючести полимеров и полимерных материалов, применяемых в электротехнике, транспорте и строительстве, от приведен- [c.39]

Проблема горючести полимеров и полимерных материалов занимает ученых уже давно. Проводятся различные исследования, особенно по деструкции полимеров, причем основанием для проведения подобных работ выдвигается задача повышения огнестойкости пластмасс [2]. [c.5]

Среди всех выпускаемых промышленностью полимеров трудносгораемых насчитывается не так уж много. Из полимеров, приведенных на с. 9 —12, только четыре можно отнести к трудносгораемым политетрафторэтилен, поливинилхлорид, фенольные, карб-амидо-формальдегидные смолы. Пониженная горючесть этих и подобных им по горючести полимеров обусловлена либо обильным выделением при деструкции негорючих летучих продуктов в газовую фазу, либо ускоренным протеканием коксования. При этом в твердой фазе протекают процессы отщепления, сшивания, циклизации и другие, способствующие структурированию материала. [c.13]

Однако все описанные методы не позволяют достаточно полно, а порой и достоверно определить горючесть полимеров и материалов на их основе. В частности, потери массы для газифицирующихся пластмасс не являются характерным показателем их горючести [10, с. 7], хотя дополнительная характеристика изменения прочности при горении таких пластмасс наряду с потерями массы может дать полезные сведения о степени огнестойкости. [c.34]

Энергия связи и горючесть полимеров [c.47]

В общем случае связь между термостойкостью и огнестойкостью нелинейна. Вследствие того что горючесть полимеров и полимерных материалов обусловливается не только природой полимера или материала, но и составом образующегося газа, а также наличием негорючих продуктов в газовой фазе, линейная зависимость между горючестью и термо- [c.14]

Следовательно, значение д можно использовать для приближенной оценки затрат на разрушение связей в подобных полимерах, а в сочетании с удельной теплотой сгорания энергоемкость представляет полезную информацию при оценке горючести полимера. [c.49]

К сожалению, горючесть большинства пленкообразователей изучена явно недостаточно, особенно это касается количественных характеристик. Это обусловлено многими причинами относительно недавним началом интенсивных работ по изучению горючести полимеров вообще и пленкообразователей в частности, весьма сложным составом большинства пленкообразующих систем, особенно промышленных, недостаточной надежностью многих методик испытаний на горючесть, их условностью и т. д. [c.45]

Горючесть полимеров повышается с ростом содержания кислорода в макромолекуле и длины боковых алифатических цепей [111], горючесть повышается также при наличии простых эфирных связей и, напротив, понижается при наличии в цепях циклов, галогенов, сложноэфирных связей, замене связей Р—0-С на Р-С. [c.77]

Снижение воспламеняемости и горючести полимеров, создание пожаробезопасных материалов, прогнозирование их поведения дря пожарах, научно обоснованная оценка их основных пожароопасных характеристик являются актуальной проблемой, требующей неотложного решения. Во многих странах приняты специальные постановления, ограничивающие использование горючих полимерных материалов при строительстве промышленных и гражданских сооружении, при производстве транспортных средств (самолетов, железнодорожных вагонов, судов). [c.3]

В ближайшие годы необходимо усилить работы над проблемой поведения пластмасс при горении. Отщепление вредных газов, сильное дымовыделение, быстрый перенос горения на другие объекты, другие опасные особенности значительно важнее, чем сам факт горючести полимера. Как нужно синтезировать полимер по этим критериям, как использовать имеющиеся возможности, на что влиять На эти и другие, ранее уже поставленные вопросы нужно ответить не позднее 2000 года. [c.98]

Существующие методики определения термостойкости веществ не позволяют оценить их горючесть, и поэтому они для указанной цели непригодны. Метод калориметрии ГОСТ 17088—71, метод определения кислородного индекса [82] и другие методы, используемые для определения горючих свойств веществ, требуют накопления и обобщения экспериментальных данных для установления влияния химического строения веществ на их горючесть. Принципиально интересная методика оценки горючести полимеров по кислородному индексу, основанная на определении минимально необходимого для горения содержания кислорода в атмосфере, не лишена недостатков. К ним относятся необходимость визуаль- [c.88]

Исходя из биомедицинских заключений и экологических экспертиз, дальнейшее производство галогенсодержащих антипиренов, до настоящего момента самых эффективных газофазных ингибиторов горения, находится под большим вопросом. Поэтому основные производители полимерных изделий интенсивно разрабатывают новые экологически безопасные системы снижения горючести полимеров. Так, например, основной акцент сегодня уделяется фосфорсодержащим антипиренам. Они широко используются в различных классах полимеров. Трифенилфосфат, его производные, фосфонаты и другие эфиры фосфорных кислот нашли применение в качестве антипиренов для ПК, ПС, ПФО, полиолефинов и т. д. Красный фосфор используется в качестве добавки к ПА 6.6. Однако фосфорсодержащие антипирены также можно отнести к потенциально опасным для окружающей среды и жизнедеятельности человека соединениям. [c.159]

Как уже упоминалось, к основным полимерным добавкам для снижения горючести относятся галоген-, фосфор-, азотсодержащие антипирены, а также целый ряд неорганических солей окислов и гидроокисей (рис. 6.2). Главным их свойством является эффективность ингибирования газофазных процессов горения или твердофазное коксообразование, приводящее к формированию защитного карбони-зованного слоя, который является прекрасным термодиффузионным барьером. Во-вторых, они должны не только обладать высокой термостойкостью, но и разлагаться на активные продукты в диапазоне температуры термодеструкции соответствующей полимерной матрицы. И, в третьих, антипирены должны быть экологически безопасными продуктами, не приводящими к загрязнению окружающей среды при тепловом воздействии и в условиях эксплуатации. Наряду с широко известными антипиренами на рис. 6.2 представлены экологически безопасные системы, снижающие горючесть полимеров. К ним относятся полимерные нанокомпозиты на основе слоистых силикатов, прекурсоры керамики, низкоплавкие стекла, интумесцентные (вспучивающиеся) системы и органические коксообразователи [1]. [c.160]

При наличии в полимерах связей С = 0, О—Н, Р = 0, 5 = 0, С = К, 51—О, В = М, Р=Ы, энергия которых велика, горючесть полимеров снижается. Например в результате замены водорода в полиэтилене на гидроксил (энергия связи О—Н равна 423— 461 кДж/моль) кислородный индекс увеличивается с 0,174 до 0,225. Поливиниловый спирт относят к труд-новоспламеняемым полимерам, а такой же по составу полимер — полиэтиленоксид — является легковоспламеняемым. Кислородный индекс последнего равен 0,150, энергия связи С—О составляет 294— 335 кДж/моль. Введением в полимеры ароматических колец, для которых значения энергии связей Сар—Н и С = С соответственно равны 423 и 487 кДж/моль, можно уменьшить горючесть полимеров и повысить предел огнестойкости. Это можно проиллюстрировать, сравнив горючесть уже упоминавшегося полиэтилен-оксида и полифениленоксида, кислородный индекс которого равен 0,280, что почти в два раза больше соответствующего показателя полиэтиленоксида. Некоторые трудносгораемые полимеры, например содержащие галогены или фосфор, не являются термостабильными из-за разрушения связей С—С1, С—Вг или группировок Р—О— С. Пониженная горючесть в этих полимерах обусловлена процессами, ингибирующими в поверхностной и предпламенной зонах воспламенение и развитие горения. [c.50]

Существуют концентрационные пределы, т. е. минимальное и в некоторых случаях максимальное содержание гетероатома в полимере, ниже или выше которых полимеры являются горючими. При введении небольшого количества галогена в материал горючесть последнего может даже возрасти за счет уменьшения теплоты газификации и образования трещин и пор в материале [67]. Наличие указанных пределов связано со скоростью образования горючих газов на различных стадиях горения. Известно, что горючесть полимеров зависит от того, на какой стадии выделяется в предпламенную зону достаточное число галогенсодержащих частиц. Обычно для трудновоспламеняемых полимеров значительное количество гало-генводорода испаряется уже на первой стадии горения, что позволяет уменьшить вероятность воспламенения и нередко даже снизить скорость последующего горения. [c.53]

Накопленный экспериментальный материал по снижению горючести полимеров свидетельствует о том, что наиболее эффективными и практически универсальными антипиренами являются фосфор- и галогенсодержащие соединения. В частности, галогенсодержащие антипирены наиболее эффективны как ингибиторы горения в поверхностной и предпламен-ной зонах, кроме того, они служат источником негорючих летучих продуктов. Разлагаясь, эти вещества выделяют галогенсодержащие частицы, взаимодействующие с такими активными радикалами, как НО , Н , 0 , R0 . Обычно галогенсодержащие антипирены разрушаются при сравнительно низких температурах с образованием галогенводородов, галогенов и реже сложных соединений. Например, поливинилхлорид, который часто применяют как антипирен или как трудносгораемый полимер, теряет в условиях пиролиза практически весь хлор при температурах ниже 300°С [32]. На воздухе дегидрохлорирование происходит быстрее. Ему сопутствует термоокисление, термический гидролиз и структурирование. Указанные процессы протекают на первых стадиях горения в зоне пиролиза и в поверхностных слоях полимера. Образование галогенрадикала и затем галогенводорода может происходить по схемам, которые подробно рассмотрены в ряде источников [79, с. 224, 225 80, с. 111—113]. В частности, указывают на активирующее влияние полиеновых группировок в свободнорадикальном элиминировании НС1, что, возможно, сказывается на развитие процессов деструкции в зоне пиролиза. Считают [81], что процесс дегидрохлорирования ПВХ следует описывать двумя кинетическими параметрами ki и кщ и соответственно V и um. i и Vie — константа скорости и скорость реакции образования единичных двойных связей по закону случая, и uin — константа скорости и скорость роста по-лисопряженных систем за счет активации дегидрохлорирования связей, смежных с двойной связью. Тогда [c.59]

Для снижения горючести полимера применяют добавки, ингибирующие горение и процессы деполиме- [c.120]

Антипирены для каучуков (хлоркаучуки и др.), полиэтилена, полистирола, поливинилхлорида, полиметилметакрилата, полиамидов, целлюлозных волокон и тканей, огнестоЙ1 их красок из перхлорвиниловых смол, полиэфирных смол, полиуретанов, латексных изделий. Уменьшают горючесть полимеров и повышают их теплостойкость. [c.226]

Коксообразование при пиролизе очень важно для снижения горючести полимера. Попытку установить связь горючести полимеров (выраженную через КИ) с их строением (выраженным в склонности к коксообразованию при 850 °С) сделал Ван Кревелен в работе [43]. Им получена формула для КИ (в %) [c.22]

При изучении горючести (со) полимеров метакриловых эфиров диалкил-гидроксиэтилфосфоновой кислоты авторы работы [114] сделали вывод о независимости горючести полимера от его химического строения, а зависимости ее лишь от содержания фосфора в макромолекуле. Этой же, по нашему мнению, не всегда справедливой точки зрения придерживаются авторы работы [115], изучавшие горючесть пространственно-сшитых [c.75]

Интересные результаты получены при изучении горючести полимеров диаллиловых эфиров фосфорной и фосфоновой кислот [118]. Несмотря на близкое содержание фосфора в макромолекуле, последние значительно менее горючи, что авторы работы [118] объясняют различиями в энергиях связи Р—О—С и Р—С. Аналогичные данные получены Андриановыми др. [119], показавшими, что при замене связей Р—О-К на Р-К и алкильного радикала у фосфора на арильный горючесть полимера снижается. [c.76]

К материалам, обладающим повышенной термостойкостью и пониженной горючестью, приводит также направленный синтез полиуретанов с карбодашмидными, изоциануратными, уретанимидными структурными элементами. Наконец, уменьшению воспламеняемости и горючести полимеров при одновременном увеличении выхода карбонизованного остатка в процессе горения способствует повышение жесткости структуры за счет роста числа сшивок. Продукты с повышенным числом сшивающих мостиков рекомендуют получать с применением многоатомных спиртов [1, с. 275]. [c.113]

Антипирены обеспечивают снижение горючести полимеров [61, 62]. Потребление их растет темпами, опережающими производство пластмасс. К 1990 г. ожидается рост их потребления в США в 2,5 раза по сравнению с 1980 г., они составят около 1/2 всех химических добавок по тоннажу. Различают две группы антипиренов. Одна группа антипиренов - инертные вещества (типа механических добавок), которые совмещаются с полимером при его синтезе, выполняя нередко функции пластификатора или наполнителя, вспенивающего либо структурирующего агента. Поэтому их доля в общем потреблении антипиренов возросла до 80%. Однако она постепенно снижается из-за таких их недостатков, как экстрагирование из материала водой, маслом, моющими средствами. [c.43]

Снижение горючести полимеров представляет собой комплексную проблему. Ее решение связано не только с вопросами химии полимеров, химической кинетики (цепные реакции, термическая и термоокислительная деструкция, горение, взрьш), органической химии (синтез я свойства добавок, снижающих горючесть), но и с проблемами математической физики (пограничный слой с химическими реакциями) и со сложной техникой эксперимента Установление механизма горения полимерных материалов, механизма воздействия различных физико-химических процессов, Протекающих при превращении исходного вещества в продукты сгорания, механизма действия различных компонентов, входящих в состав полимерной систе-иы, дает возможность разработки эффективных мер по снижению пожароопасности этих материалов. Решению этой проблемы посвящено значительное количество работ. Большинство их носит, как правило, прикладной характер, и результаты применимы в основном к ограниченному кругу полимерсодержащих материалов. Информация об этих исследованиях рассеяна в многочисленных жур-иалах различного профиля, трудах национальных и международных симпозиумов по горению и т. д., а потому малодоступна широкому кругу профессиональных работников. [c.4]

Существенный недостаток пенополистирола — горючесть. Применение в технологии получения пенопластов хлорпроизводных стирола (полимонохлорстирол, полидихлорстирол) позволяет получать негорючие материалы, так как введение хлора в бензольное ядро стирола снижает горючесть полимера и повышает на 20—30 его теплостойкость. [c.27]

Автор книги не разделяет мнения сотрудников фирмы Farbenfabriken Bayer A. G. о том, что в молекуле этого фосфата имеется сравнительно прочно связанный атом хлора Краус тоже считает, что пленки нитрата целлюлозы, переработанные с три-(2-хлорэтил)-фосфатом, обладают лишь умеренной стойкостью в щелочах. Существенным преимуществом этого фосфата является то, что он понижает горючесть полимеров Для придания полной негорючести пенопласту из полиуретана достаточно ввести 5—10% этого пластификатора. Три-(2-хлорэтил)-фосфат совмещается не только с производными целлюлозы и виниловыми полимерами, но и с рядом природных смол. [c.418]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология