Пути совершенствования огнезащитных терморасширяющихся составов для использования на объектах нефтегазового комплекса

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.

огнезащитные составы интумесцентного типа, металлические конструкции, синхронный термический анализ, горючесть, коксовый остаток, кислородный индекс, антипирены, стабилизация, армирование, intumescent flame retardants, metal construction, simultaneous thermal analysis, combustion, coke residue, oxygen index, flame retardants, stabilization, reinforcement

1. Зыбина О. А. Адгезия огнезащитных вспучивающихся полимерных материалов к поверхности металлических конструкций при повышенных температурах : дис.…канд. техн. наук-СПб., 2004. -162 с.

2. Сосков А. А., Пронин Д. Г. Огнезащита стальных конструкций // Промышленное и гражданское строительство. -2015.-№ 7. -С. 57-59.

3. Заиков Г. Е. Горение, старение и стабилизация полимеров, полимерных смесей и композитов. Общие соображения // Пластические массы. -2010. -№ 8. -С. 62-64.

4. Асеева Р. М., Заиков Г. Е. Горение полимерных материалов. -М. : Наука, 1981. -280 с.

5. Михайлин Ю. А. Тепло-, термо- и огнестойкость полимерных материалов. - СПб. : Научные основы и технологии, 2011.-422 с.

6. 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.

7. 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.

8. Мостовой А. С. Разработка составов, технологии и определение свойств микро- и нанонаполненных эпоксидных композитов функционального назначения : дис.…канд. техн. наук.-Саратов, 2014.-149 с.

9. 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.

10. 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.

11. 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.

12. 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.

13. 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.

14. 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.

15. 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.

16. Vandersall H. L. Intumescent coating systems. Their development and chemistry // The Journal of Fire & Flammability. -1971.-Vol. 2. -P. 97-140.

17. 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.

18. 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.

19. 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.

20. 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.