firesmiПожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion SafetyPozharovzryvobezopasnost/Fire and Explosion Safety0869-74932587-6201ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет»10.18322/pvb.2018.27.7-8.32-42firesmi-665Research ArticleБЕЗОПАСНОСТЬ ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВSAFETY OF SUBSTANCES AND MATERIALSК вопросу об оценке эффективности огнезащиты полимерных материаловRevisiting the assessment of polymeric materials fire protection efficiencyКонстантиноваН. И.KonstantinovaN. I.

Доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник.

143903, Московская обл., Балашиха, мкр. ВНИИПО, 12

Doctor of Technical Sciences, Professor, Chief Researcher.

VNIIPO, 12, Balashikha, Moscow Region, 143903

firelab_vniipo@mail.ruСмирновН. В.SmirnovN. V.

Доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник.

143903, Московская обл., Балашиха, мкр. ВНИИПО, 12

Doctor of Technical Sciences, Professor, Chief Researcher.

firelab_vniipo@mail.ruШебекоА. Ю.ShebekoA. Yu.

Кандидат технических наук, начальник отдела пожарной безопасности строительных материалов.

143903, Московская обл., Балашиха, мкр. ВНИИПО, 12

Candidade of Technical Sciences, Head of Department of Fire Safety of Building Materials.

ВНИИПО МЧС РоссииРоссияAll-Russian Research Institute for Fire Protection of Emercom of RussiaRussian Federation201802102018277-83242Copyright © Константинова Н.И., Смирнов Н.В., Шебеко А.Ю., 20182018Константинова Н.И., Смирнов Н.В., Шебеко А.Ю.Konstantinova N.I., Smirnov N.V., Shebeko A.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.fire-smi.ru/jour/article/view/665

Представлены основные требования, регламентирующие пожаробезопасное использование пластмасс в строительстве, промышленности и на транспорте. Рассмотрены вопросы методологии оценки эффективности огнезащиты полимерных материалов (ПМ) согласно существующей нормативно-технической базе. Показано, что в зависимости от области применения и функционального назначения к ПМ предъявляются разные требования по эффективности огнезащиты. Установлено, что, используя сравнительную информацию о процессах деструкции и терморазложении ПМ в присутствии различных замедлителей горения и об их устойчивости к огневому воздействию, на этапе лабораторных исследований можно с достаточно большой вероятностью прогнозировать поведение полимерной композиции в условиях проведения стандартных испытаний. Представлены результаты экспериментальных исследований по разработке полимеров пониженной горючести. Выявлено, что весьма актуально проведение исследования возможности корреляции параметров горючести с использованием маломасштабных и крупномасштабных методов испытаний при разработке композиций пониженной пожарной опасности. Сформулированы выводы о целесообразности разработки комплексного подхода к оценке свойств пожарной опасности огнезащищенных полимеров на лабораторном этапе их создания.

The main requirements regulating the fire-safe application of plastics in construction, industry and transport were specified. The issues of the methodology for assessing polymeric materials (PM) fire protection efficiency in compliance with the existing normative and technical base were considered. It was demonstrated that, depending on the field of application and the functional purpose, various requirements are imposed on PMs as related to fire protection efficiency. It was established that, using comparative information on the processes of destruction and thermal decomposition of PMs in the presence of various flame retardants and their resistance to fire effect, it is reasonably likely to predict the behavior of a polymer composition under standard testing conditions. The results of experimental studies on the development of low combustible polymers were presented. The extreme relevance of studying the possibility of correlating the flammability parameters using small-scale and large-scale test methods for the development of the compositions presenting low fire hazards was found. The conclusions on the advisability of developing an integrated approach to the assessment of fire hazard properties of flame-retardant polymers at their laboratory production stage were drawn.

нормативная базапожаробезопасное применение пластмассполимерные материалыметоды оценки пожарной опасностиэффективность огнезащитыnormative basefire-safe application of plasticspolymeric materialsfire hazard assessment methodsfire protection efficiencyReferencesTroitzsch J. Plastics flammability handbook. Principles, regulations, testing, and approval. — 3rd ed. — Munich : Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG, 2004. — 774 p. DOI: 10.3139/9783446436695.Troitzsch J. Plastics flammability handbook. Principles, regulations, testing, and approval. 3rd ed. Munich, Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG, 2004. 774 p. DOI: 10.3139/9783446436695.Смирнов H. В., Константинова H. И. Состояние и перспективы развития нормативной базы пожаробезопасного применения полимерных материалов // Известия ЮФУ. Технические науки. — 2014. — № 1(150). — С. 249-252.Smirnov N. V., Konstantinova N. I. Condition and prospects of development of normative base polymeric materials for fire safety application. Izvestiya YuFU. Tekhnicheskiye nauki / Izvestiya SFedU. Engineering Sciences, 2014, no. 1(150), pp. 249-252 (in Russian).Нагановский Ю. К. Совершенствование методов идентификации и контроля пожароопасных свойств строительных материалов и средств огнезащиты : дис.... Кандидат технических наук. — Балашиха, 2007.—215 с.Naganovskiy Yu. K. Improvement of identification and control methods of building materials andfire protection means. Cand. tech. sci. diss. Balashikha, 2007. 215 p. (in Russian).Beyler C. L., Hirschler M. M. Thermal decomposition of polymers // SFPE Handbook of Fire Protection Engineering. — 3th ed. — Quincy, Massachusetts : NFPA, 2002. — Ch. 7. — P. 1/110-1 /131.Beyler C. L., Hirschler M. M. Thermal decomposition ofpolymers. In: SFPE Handbook of Fire Protection Engineering. 3th ed. Quincy, Massachusetts, NFPA, 2002, chapter 7, pp. 1/110-1/131.Shibin Nie, Yuan Hu, Lei Song, Shuqing He, Dandan Yang. Study on a novel and efficient flame retardant synergist-nanoporous nickel phosphates VSB-1 with intumescent flame retardants in polypropylene // Polymers for Advanced Technologies. —2008. —Vol. 19, Issue 6. —P. 489-495. DOI: 10.1002/pat.1088.Shibin Nie, Yuan Hu, Lei Song, Shuqing He, Dandan Yang. Study on a novel and efficient flame retardant synergist-nanoporous nickel phosphates VSB-1 with intumescent flame retardants in polypropylene. Polymers for Advanced Technologies, 2008, vol. 19, issue 6, pp. 489-495. DOI: 10.1002/pat.1088.ГончикжаповМ.Б., ПалецкийА. А., Терещенко А. Г., ШундринаИ. К., КуйбидаЛ. В., Шмаков А. Г., Коробейничев О. П. Структура пламени сверхвысокомолекулярного полиэтилена в противотоке воздуха // Физика горения и взрыва. — 2016.—Т. 52,№ 3. — С. 8-22. DOI: 10.15372/FGV20160302.Gonchikzhapov M. B., Paletsky A. A., Tereshchenko A. G., Kuibida L. V., Shmakov A. G., Korobei-nichevO. P., ShundrinaI. K. Structureofultrahighmolecularweight polyethylene-air counterflow flame. Combustion, Explosion, and Shock Waves, 2016, vol. 52, no. 3, pp. 260-272. DOI: 10.1134/S0010508216030023.Korobeinichev O. P., PaletskyA. A., KuibidaL. V., Gonchikzhapov M. B., Shundrinal. K. Reduction of flammability of ultrahigh-molecular-weight polyethylene by using triphenyl phosphate additives // Proceedings of the Combustion Institute. — 2013. — Vol. 34, Issue 2. — P. 2699-2706. DOI: 10.1016/j.proci.2012.06.045.Korobeinichev O. P., Paletsky A. A., Kuibida L. V., Gonchikzhapov M. B., Shundrina I. K. Reduction of flammability of ultrahigh-molecular-weight polyethylene by using triphenyl phosphate additives. Proceedings of the Combustion Institute, 2013, vol. 34, issue 2, pp. 2699-2706. DOI: 10.1016/j.proci. 2012.06.045.Палецкий А. А., Гончикжапов М.Б., Шундрина И. К., Коробейничев О. П. Механизм снижения горючести полиэтилена различного молекулярного веса добавками фосфорсодержащих соединений // Известия ЮФУ. Технические науки. — 2013. — № 8(145). — C. 57-67.Paletsky A. A., Gonchikzhapov M. B. , Shundrina I. K. , Korobeinichev O. P. The mechanism of reducing combustibility of polyethylene of different molecular weight by adding phosphorus-containing compounds. Izvestiya YuFU. Tekhnicheskiye nauki / Izvestiya SFedU. Engineering Sciences, 2013, no. 8(145), pp. 57-67 (in Russian).Shuyu Liang, Patrick Hemberger, N. Matthias Neisius, Andras Bodi, Hansjorg Grutzmacher, Joelle Levalois-Grutzmacher, Sabyasachi Gaan. Elucidating the thermal decomposition of dimethyl methyl-phosphonate by vacuum ultraviolet (VUV) photoionization: pathways to the PO radical, a key species in flame-retardant mechanisms // Chemistry — A European Journal. — 2015. — Vol. 21, Issue 3. — P. 1073-1080. DOI: 10.1002/chem.201404271.Shuyu Liang, Patrick Hemberger, N. Matthias Neisius, Andras Bodi, Hansjorg Grtitzmacher, Joelle Levalois-Grtitzmacher, Sabyasachi Gaan. Elucidating the thermal decomposition of dimethyl methyl-phosphonate by vacuum ultraviolet (VUV) photoionization: pathways to the PO radical, a key species in flame-retardant mechanisms. Chemistry—A European Journal, 2015, vol. 21, issue 3,pp. 1073-1080. DOI: 10.1002/chem.201404271.Reilly T., Beard A. Additives used in flame retardant polymer formulations: current practice & trends. Fire retardants and their potential impact on fire fighter health. — Gaithersburg, MD USA : Workshop at NIST, 30 September 2009. URL: https://www.nist.gov/document-7987 (дата обращения: 20.06.2018).Reilly T., Beard A. Additives used in flame retardant polymer formulations: current practice & trends. Fire retardants and their potential impact on fire fighter health. Gaithersburg, MD USA, Workshop at NIST, 30 September 2009. Available at: https://www.nist.gov/document-7987 (Accessed 20 June 2018).Хасанов И. Р., Косачев А. А., Гольцов К. Н. Особенности пожарной опасности навесных фасадных систем с воздушным зазором // СтройПРОФИль. — 2010. — № 3(81). — С. 16-24.Khasanov I. R., Kosachev A. A., Goltsov K. N. Feature of fire danger hinged front systems with an air backlash. StroyPROFil / Construction Profile, 2010, no. 3(81), pp. 16-24 (in Russian).Константинова Н. И., Смирнов Н. В. К вопросу о пожарной опасности алюмокомпозитных панелей в навесных фасадных системах // Промышленное и гражданское строительство. — 2014. — № 12.— С. 69-72.Konstantinova N. I., Smirnov N. V. On the issue of fire hazard of aluminum-composite panels for hinged facade systems. Promyshlennoye i grazhdanskoye stroitelstvo / Industrial and Civil Engineering, 2014, no. 12, pp. 69-72 (in Russian).Халтуринский H. A., Рудакова T. A. Физические аспекты горения полимеров и механизм действия ингибиторов // Химическая физика. — 2008. — Т. 27, № 6. — С. 73-84.Khalturinskiy N. A., Rudakova T. A. Physical aspects of polymer combustion and mechanism of inhibitors. Khimicheskaya fizika / Chemical Physics, 2008, vol. 27, no. 6, pp. 73-84 (in Russian).Lewin М. Synergism and catalysis in flame retardancy of polymers // Polymers for Advanced Technologies. — 2001. — Vol. 12, No. 3-4. —P. 215-222. DOI: 10.1002/pat.132.Lewin M. Synergism and catalysis in flame retardancy of polymers. Polymers for Advanced Technologies, 2001, vol. 12, no. 3-4, pp. 215-222. DOI: 10.1002/pat.132.Чернова H. С. Химические превращения и механизм огнезащитного действия вспучивающихся композиций : дис. ... Кандидат технических наук. — СПб., 2010. — 139 с.Chernova N. S. Chemical transformation and fire-proof mechanism of heaving composition. Cand. tech. sci. diss. Saint Petersburg, 2010. 139 p. (in Russian).Егина Ю. С. Разработка составов и технологии синтеза модифицированных полимерных гелевых слоев для создания пожаробезопасных светопрозрачных многослойных конструкций : дис. ... Кандидат технических наук. — Саратов, 2009. — 163 с.Egina Yu. S. Development of compositions and technology ofsynthesis of modified polymer gel layers to create fireproof translucent multilayer structures. Cand. tech. sci. diss. Saratov, 2009.163 p. (in Russian).Ушков В. А., Сокорева Е. В., Славин А. М., Орлова А. М.Термостойкость и пожарная опасность строительных пенопластов на основе реакционноспособных олигомеров // Строительные материалы. — 2014. — № 11. —С. 28-32.Ushkov V. A., SokorevaE. V., Slavin A. M., Orlova A. M. Thermal resistance and fire hazard of building foam plastics on the basis of reactive oligomers. Stroitel’nye Materialy / Construction Materials, 2014, no. 11, pp. 28-32 (in Russian).SmirnovN. V., Konstantinova N. I., Gordon E. P., PoedintsevE. A. Reduction offire hazard in materials for irrigators and water collectors in cooling towers // Power Technology and Engineering. — 2016. — Vol. 50, No. 3.—P. 306-308. DOI: 10.1007/s10749-016-0701-z.Smirnov N. V., Konstantinova N. I., Gordon E. P., Poedintsev E. A. Reduction of fire hazard in materials for irrigators and water collectors in cooling towers. Power Technology and Engineering, 2016, vol. 50, no. 3, pp. 306-308. DOI: 10.1007/s10749-016-0701-z.Konstantinova N. I., Weber C., Afanaseva G. V., Spitsyn A. B. Evaluation of fire retardant properties of polymeric membrane on the base of polyethylene // Book of Abstracts of the 9th International Seminar on Flame Structure (Novosibirsk, Russia, 10-14 July, 2017). — P. 106. URL: http://kinetics.nsc.ru/kcp/9ISFS/9ISFS_Book_of_abstracts.pdf (дата обращения: 20.06.2018).Konstantinova N. I., Weber C., AfanasevaG. V., Spitsyn A. B. Evaluation of fire retardant properties of polymeric membrane on the base of polyethylene. In: Book of Abstracts of the 9th International Seminar on Flame Structure (Novosibirsk, Russia, 10-14 July, 2017), p. 106. Available at: http://kinetics.nsc.ru/kcp/9ISFS/9ISFS_Book_of_abstracts.pdf (Accessed 20 June 2018).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.