<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">firesmi</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Pozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">0869-7493</issn><issn pub-type="epub">2587-6201</issn><publisher><publisher-name>ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.18322/PVB.2017.26.12.14-24</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">firesmi-107</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>БЕЗОПАСНОСТЬ ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>SAFETY OF SUBSTANCES AND MATERIALS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Пути совершенствования огнезащитных терморасширяющихся составов для использования на объектах нефтегазового комплекса</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Ways of improving the fire protecting thermal expanding compositions for use in oil and gas industry</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Беззапонная</surname><given-names>О. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Bezzaponnaya</surname><given-names>O. V.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">bezzaponnay@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Головина</surname><given-names>Е. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Golovina</surname><given-names>E. V.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">ekaterinagolovina@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Акулов</surname><given-names>А. Ю.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Akulov</surname><given-names>A. Yu.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">akulov-07@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Калач</surname><given-names>А. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kalach</surname><given-names>A. V.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">a_kalach@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Шарапов</surname><given-names>С. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Sharapov</surname><given-names>S. V.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">noemail@neicon.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-3"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Калач</surname><given-names>Е. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kalach</surname><given-names>E. V.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">EVKalach@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib></contrib-group><aff xml:lang="ru" id="aff-1"><institution>Уральский институт ГПС МЧС России</institution><country>Russian Federation</country></aff><aff xml:lang="ru" id="aff-2"><institution>Воронежский институт ГПС МЧС России</institution><country>Russian Federation</country></aff><aff xml:lang="ru" id="aff-3"><institution>Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России</institution><country>Russian Federation</country></aff><pub-date pub-type="collection"><year>2017</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>05</day><month>04</month><year>2018</year></pub-date><volume>26</volume><issue>12</issue><fpage>14</fpage><lpage>24</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Беззапонная О.В., Головина Е.В., Акулов А.Ю., Калач А.В., Шарапов С.В., Калач Е.В., 2018</copyright-statement><copyright-year>2018</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Беззапонная О.В., Головина Е.В., Акулов А.Ю., Калач А.В., Шарапов С.В., Калач Е.В.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Bezzaponnaya O.V., Golovina E.V., Akulov A.Y., Kalach A.V., Sharapov S.V., Kalach E.V.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.fire-smi.ru/jour/article/view/107">https://www.fire-smi.ru/jour/article/view/107</self-uri><abstract><p>Приведены результаты исследований вспучивающихся огнезащитных составов различной химической природы, полученных в инертной среде аргона и в окислительной среде воздуха методом синхронного термического анализа (Nietzsch SТА 449 F5 Jupiter®). Установлено, что значения температур максимумов на кривых дифференциальной термогравиметрии (ДТГ-пиков) в окислительной среде смещены в область меньших значений. Показано, что скорость потери массы в окислительной среде на 6-15 % выше, чем в инертной, что свидетельствует о протекании не только процесса термодеструкции, но и термоокислительной деструкции компонентов интумесцентных композиций. Выявлено, что наибольшая скорость потери массы для всех анализируемых огнезащитных составов и, соответственно, наибольшая интенсивность процесса интумесценции с выделением газов и образованием пенококса наблюдаются в интервале температур 300-410 °С. Установлено, что самой высокой скоростью потери массы отличается огнезащитный состав, представляющий собой водно-дисперсную винилацетатную краску, что свидетельствует о выделении большого количества газов в ходе термоокислительной деструкции. Этот же материал отличается самым низким значением коксового остатка, являющегося показателем термостойкости пенококса. Предложены пути совершенствования анализируемых огнезащитных материалов.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The aim of this work was the analysis of intumescent flame retardants of different chemical nature and finding possible ways to improve their flame retardant efficiency. The study of samples of flame retardant materials was performed by the method of synchronous thermal analysis (Nietzsch TO 449 F5 Jupiter®) in an inert atmosphere of argon and in air. During the integrated thermal analysis specimens flame retardant materials of intumescent type of different chemical nature were studied: acrylic organosoluble composition, water-dispersed vinyl acetate paint, organosoluble epoxy composition, a paint based on an organic solvent. The thermograms of flame retardants, obtained in air atmosphere, different from the thermograms in argon. We can see the presence of pronounced exothermic peaks showing the flow of a process of oxidation (combustion) resulting proconsul. Temperatures of the maxima on the curves of differential thermogravimetry (DTG peaks) in an oxidizing atmosphere is displaced in area of smaller values of temperatures. The temperature of the start of expansion of the analyzed materials was 210-220 °C. The rate of loss of mass in an oxidizing atmosphere at 6-15 % higher than in inert. The highest rate of mass loss and, accordingly, the highest intensity of the process of intumescence with the release of gases and formation of foam coke is observed in the temperature range of 300-410 °C. The highest rate of weight loss is shown in water-dispersible vinyl acetate paint, indicating the release of large amounts of gases during the thermal oxidative degradation of flame retardant composition. This material has the lowest value of the coke residue, which is a measure of thermal resistance of foamcoke. Analysis of the results of thermal analysis indicates a relatively high value of the coke residue (28-42 %), especially for organo-diluted epoxy composition. Thus, thermal analysis of intumescent formulations of different chemical nature showed that the fire retardant effectiveness of the best performance are characterized by acrylic and epoxy composition, the worst - water-dispersible vinyl acetate paint. To improve fire resistance performance of the material of the water-dispersed vinyl acetate paint is expedient the introduction of additional stabilizers (e. g., silicon containing compounds) and flame retardants, as well as reinforcement of the structure using an optical fiber, basalt fiber, carbon fiber, mullite-silica wool and other heat resistant fibrous materials. For improved epoxy composition of the feasibility of introducing components that reduce the flammability of the material, for example, mineral fillers (calcium carbonate, aluminosilicates, graphite, aluminum trihydrate), components with high heat capacity. For all the analyzed flame retardant materials it is possible to recommend the introduction of additional components to reduce the onset temperature of expansion.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>огнезащитные составы интумесцентного типа</kwd><kwd>металлические конструкции</kwd><kwd>синхронный термический анализ</kwd><kwd>горючесть</kwd><kwd>коксовый остаток</kwd><kwd>кислородный индекс</kwd><kwd>антипирены</kwd><kwd>стабилизация</kwd><kwd>армирование</kwd><kwd>intumescent flame retardants</kwd><kwd>metal construction</kwd><kwd>simultaneous thermal analysis</kwd><kwd>combustion</kwd><kwd>coke residue</kwd><kwd>oxygen index</kwd><kwd>flame retardants</kwd><kwd>stabilization</kwd><kwd>reinforcement</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Зыбина О. А. Адгезия огнезащитных вспучивающихся полимерных материалов к поверхности металлических конструкций при повышенных температурах : дис.…канд. техн. наук-СПб., 2004. -162 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Зыбина О. А. Адгезия огнезащитных вспучивающихся полимерных материалов к поверхности металлических конструкций при повышенных температурах : дис.…канд. техн. наук-СПб., 2004. -162 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сосков А. А., Пронин Д. Г. Огнезащита стальных конструкций // Промышленное и гражданское строительство. -2015.-№ 7. -С. 57-59.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Сосков А. А., Пронин Д. Г. Огнезащита стальных конструкций // Промышленное и гражданское строительство. -2015.-№ 7. -С. 57-59.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Заиков Г. Е. Горение, старение и стабилизация полимеров, полимерных смесей и композитов. Общие соображения // Пластические массы. -2010. -№ 8. -С. 62-64.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Заиков Г. Е. Горение, старение и стабилизация полимеров, полимерных смесей и композитов. Общие соображения // Пластические массы. -2010. -№ 8. -С. 62-64.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Асеева Р. М., Заиков Г. Е. Горение полимерных материалов. -М. : Наука, 1981. -280 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Асеева Р. М., Заиков Г. Е. Горение полимерных материалов. -М. : Наука, 1981. -280 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Михайлин Ю. А. Тепло-, термо- и огнестойкость полимерных материалов. - СПб. : Научные основы и технологии, 2011.-422 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Михайлин Ю. А. Тепло-, термо- и огнестойкость полимерных материалов. - СПб. : Научные основы и технологии, 2011.-422 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Хашхожева Р. Р., Жанситов А. А., Хаширова С. Ю., Микитаев А. К. Разработка огнестойких композиционных материалов на основе полибутилентерефталата // Пластические массы. - 2015. -№ 9-10.-С. 56-59.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Хашхожева Р. Р., Жанситов А. А., Хаширова С. Ю., Микитаев А. К. Разработка огнестойких композиционных материалов на основе полибутилентерефталата // Пластические массы. - 2015. -№ 9-10.-С. 56-59.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Bourbigot S., Gardelle B., Duquesne S. Intumescent silicone-based coatings for the fire protection of carbon fiber reinforced composites // Fire Safety Science. - 2014. - Vol. 11. - P. 781-793. DOI: 10.3801/iafss.fss.11-781.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bourbigot S., Gardelle B., Duquesne S. Intumescent silicone-based coatings for the fire protection of carbon fiber reinforced composites // Fire Safety Science. - 2014. - Vol. 11. - P. 781-793. DOI: 10.3801/iafss.fss.11-781.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мостовой А. С. Разработка составов, технологии и определение свойств микро- и нанонаполненных эпоксидных композитов функционального назначения : дис.…канд. техн. наук.-Саратов, 2014.-149 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Мостовой А. С. Разработка составов, технологии и определение свойств микро- и нанонаполненных эпоксидных композитов функционального назначения : дис.…канд. техн. наук.-Саратов, 2014.-149 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Вахитова Л. Н., Калафат К. В., Лапушкин М. П., Фещенко П. А. Армирование вспученного слоя огнезащитныхпокрытий // Лакокрасочные материалы и их применение.-2007.-№7-8.-С. 81-86.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Вахитова Л. Н., Калафат К. В., Лапушкин М. П., Фещенко П. А. Армирование вспученного слоя огнезащитныхпокрытий // Лакокрасочные материалы и их применение.-2007.-№7-8.-С. 81-86.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Артеменко С. Е., Панова Л. Г., Бесшапошникова В. И., Скребнева Л. Д. Влияние фосфорсодержащих антипиренов на процессы коксообразования при горении полимерных композиционных материалов // Высокомолекулярные соединения. Серия А.-1991.-Т. 33,№ 6.-С. 1180-1185.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Артеменко С. Е., Панова Л. Г., Бесшапошникова В. И., Скребнева Л. Д. Влияние фосфорсодержащих антипиренов на процессы коксообразования при горении полимерных композиционных материалов // Высокомолекулярные соединения. Серия А.-1991.-Т. 33,№ 6.-С. 1180-1185.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Беззапонная О. В., Головина Е. В., Мансуров Т. Х., Акулов А. Ю. Применение метода термического анализа для комплексного исследования и совершенствования вспучивающихся огнезащитных составов // Техносферная безопасность. -2017. -№ 2(15).-С. 3-7.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Беззапонная О. В., Головина Е. В., Мансуров Т. Х., Акулов А. Ю. Применение метода термического анализа для комплексного исследования и совершенствования вспучивающихся огнезащитных составов // Техносферная безопасность. -2017. -№ 2(15).-С. 3-7.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Shahvazian M., Seyedmir M. R. Effects of MWNTs on flame retardation and thermal stabilization performance of phosphorus-containing flame retardants in polypropylene // Oriental Journal of Chemistry. -2012. -Vol. 28, No. 4. -P. 1631-1637. DOI: 10.13005/ojc/280412.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shahvazian M., Seyedmir M. R. Effects of MWNTs on flame retardation and thermal stabilization performance of phosphorus-containing flame retardants in polypropylene // Oriental Journal of Chemistry. -2012. -Vol. 28, No. 4. -P. 1631-1637. DOI: 10.13005/ojc/280412.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Lowden L., Hull T. Flammability behaviour of wood and a review of the methods for its reduction // Fire Science Reviews. -2013.-Vol. 2, Issue 1. -P. 4. DOI: 10.1186/2193-0414-2-4.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lowden L., Hull T. Flammability behaviour of wood and a review of the methods for its reduction // Fire Science Reviews. -2013.-Vol. 2, Issue 1. -P. 4. DOI: 10.1186/2193-0414-2-4.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Pagella C., Raffaghello F., De Favery D. M. Differential scanning calorimetry of intumescent coatings // Polymers Paint Colour Journal. -1998.-Vol. 188, No. 4402. -P. 16-18.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pagella C., Raffaghello F., De Favery D. M. Differential scanning calorimetry of intumescent coatings // Polymers Paint Colour Journal. -1998.-Vol. 188, No. 4402. -P. 16-18.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Беззапонная О. В., Головина Е. В., Мансуров Т. Х. Особенности проведения испытаний огнезащитных материалов интумесцентного типа методом термического анализа в условиях углеводородного пожара // Техносферная безопасность. -2017. -№ 3(16).-С. 57-62.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Беззапонная О. В., Головина Е. В., Мансуров Т. Х. Особенности проведения испытаний огнезащитных материалов интумесцентного типа методом термического анализа в условиях углеводородного пожара // Техносферная безопасность. -2017. -№ 3(16).-С. 57-62.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Vandersall H. L. Intumescent coating systems. Their development and chemistry // The Journal of Fire &amp; Flammability. -1971.-Vol. 2. -P. 97-140.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vandersall H. L. Intumescent coating systems. Their development and chemistry // The Journal of Fire &amp; Flammability. -1971.-Vol. 2. -P. 97-140.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Camino G., Costa L., Trossarelli L. Study of the mechanism of intumescence in fire retardant polymers. Part II -Mechanism of action in polypropylene-ammonium polyphosphate-pentaerythritol mixtures // Polymer Degradation and Stability.-1984.-Vol. 7, No. 1.-P. 25-31. DOI: 10.1016/0141-3910(84)90027-2.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Camino G., Costa L., Trossarelli L. Study of the mechanism of intumescence in fire retardant polymers. Part II -Mechanism of action in polypropylene-ammonium polyphosphate-pentaerythritol mixtures // Polymer Degradation and Stability.-1984.-Vol. 7, No. 1.-P. 25-31. DOI: 10.1016/0141-3910(84)90027-2.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Mrуz K., Hager I., Korniejenko K. Material solutions for passive fire protection of buildings and structures and their performances testing - Procedia Engineering. - 2016. - Vol. 151. - P. 284-291. DOI: 10.1016/j.proeng.2016.07.388.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mrуz K., Hager I., Korniejenko K. Material solutions for passive fire protection of buildings and structures and their performances testing - Procedia Engineering. - 2016. - Vol. 151. - P. 284-291. DOI: 10.1016/j.proeng.2016.07.388.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Camino G., Lomakin S. Intumescent materials // Fire retardant materials / Horrocks A. R., Price D. (eds.). - Cambridge : CRC Press and Woodhead Publishing Ltd., 2001. - P. 318-336. DOI: 10.1533/9781855737464.318.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Camino G., Lomakin S. Intumescent materials // Fire retardant materials / Horrocks A. R., Price D. (eds.). - Cambridge : CRC Press and Woodhead Publishing Ltd., 2001. - P. 318-336. DOI: 10.1533/9781855737464.318.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Цой А. А., Демехин Ф. В. Испытание огнезащитных материалов в условиях углеводородного температурного режима // Вестник Санкт-Петербургского университета Государственной противопожарной службы МЧС России : научно-аналитический журнал. -2015. -№ 4. -С. 20-24.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Цой А. А., Демехин Ф. В. Испытание огнезащитных материалов в условиях углеводородного температурного режима // Вестник Санкт-Петербургского университета Государственной противопожарной службы МЧС России : научно-аналитический журнал. -2015. -№ 4. -С. 20-24.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
