Реферат

Реферат Огнезащитные вспучивающие системы

Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 22.11.2024





УДК 547.979.733:678.84

ОГНЕЗАЩИТНЫЕ ВСПУЧИВАЮЩИЕ СИСТЕМЫ

Чернов А.А, П.В. Николаев, Константинова Е.П.,С.В. Тимофеева




         Разработана технология синтеза и применения самоотверждающихся олигоэфирфосфорных кислот (ОЭФК) и их производных, получаемых на основе эпоксидных олигомеров (ЭО), активных разбавителей, кислот и их ангидридов в среде реакционноспособных растворителей. Особый интерес представили продукты гидроксифосфорилирования и фосфорилирования, полученные по реакциям ортофосфорной кислоты (ОФК) и ее ангидрида с эпоксидными и гидроксильными группами промышленных ЭО и их смесей. В результате фосфорилирования пентоксидом фосфора по гидроксильным группам гидроксифосфорилированного ЭО получаются  ОЭФК, содержащие фосфорильные группы не только в основной, но и в боковой цепи. Структуру ОЭФК формировали не только путём изменения природы субстрата и реагента, их соотношения, но и за счёт применения активных растворителей, в среде которых проводили синтез. Применение кетонов в качестве растворителей в синтезе ОЭФК приводит к их гомоконденсации и реакциям с ЭО. В реакциях с кетонами участвуют не только эпоксидные группы, но и гликолевые, образующиеся в результате реакций их гидролиза. В итоге  в структуре фосфорилированного ЭО образуются диоксолановые циклы,  а получаемые продукты можно назвать кеталированными олигоэфирфосфорными кислотами. Часть функциональных групп ЭО, включая дефектные гликолевые, переходит в скрытое (латентное состояние) и их способность к реакциям отверждения проявляется только при повышенных температурах. Таким образом, без применения отвердителей можно получать эпоксидные полимерные материалы сетчатой структуры с регулируемым комплексом свойств.

ОЭФК с высокими значениями кислотных чисел, полученные на основе смесей ортофосфорной и серной кислот, испытаны в качестве компонента фосфатирующих грунтовок и катализатора отверждения эпоксидных пленкообразующих систем при получении покрытий на металлах методом «coil-coating». Совместно с ЗАО НПК «ЯрЛИ» показано, что применение ОЭФК в качестве катализаторов позволяет получать покрытия с высокими физико-механическими и защитными свойствами.     Применение в качестве реагентов смесей минеральных кислот, позволяет регулировать степень гомоконденсации кетонов и кислотность получаемых продуктов. В результате превращения ЭО в сульфатированные и  фосфорилированные производные с большим содержанием полярных гидрофильных групп они приобретают способность к самоэмульгированию и растворению в воде после перевода в нейтрализованное состояние. Интересно отметить, что водные растворы натриевых солей ОЭФК обладают повышенной тиксотропностью. Очевидно, что в нашем случае являение тиксотропии обусловлено не только образованием внутри- и межмолекулярных водородных связей, но и высоким числом гидратации катиона Na+. Гидратированный катион натрия (окружение диполями воды) может выступать в качестве противоиона для нескольких анионных фрагментов ОЭФК. В результате ион-дипольных взаимодействий образуются линейные и циклические структуры, легко разрушаемые при внешнем механическом воздействии и повышенной температуре. В состоянии покоя структура восстанавливается. Такое явление, безусловно, играет положительную роль в технологии получения колеровочных пигментных паст, где ОЭФК зарекомендовали себя не только как диспергаторы пигментов, но и как стабилизаторы продиспергированных водных суспензий.      

Уникальным по своим свойствам оказался продукт взаимодействия воды, содержащейся в водной ОФК, с уксусным ангидридом (ФК-УА) [1]. В его составе обнаруживается удачное сочетание минеральной (ОФК) и органической (уксусной) кислот. Показано, что ОФК способна отверждать ЭО, а уксусная – регулировать скорость отверждения, одна из кислот(ОФК) данного сочетания  способна выполнять функции огнезащитного средства-антипирена, а другая (уксусная) способствует проникновению ОФК в древесину. Изменение исходной концентрации ОФК и  соотношения реагентов при синтезе позволяет получать самые разнообразные гидратно-сольватные структуры с участием кислот и воды, а также индивидуальные продукты присоединения кислот и смешанный уксусно-фосфорный ангидрид [2]. Следует отметить, что уксусно-фосфорный ангидрид по своей ацетилирующий способности превосходит другие ацетилирующие агенты. При его наличии в составе антипирена становится более вероятной химическая модификация целлюлозо-содержащего объекта (бумага, древесина), например

этерификация по гидроксильным группам. Уксусная кислота, как известно, способствует снижению температуры стеклования целлюлозы, а ортофосфорная способна вызывать гидролиз глюкозидных связей и растворять целлюлозу с образованием сахаров. Эти свойства явились предпосылкой для применения отвердителя-антипирена ФК-УА в качестве водного грунта для древесины, который не только снижает ее горючесть, но и окрашивает лигнинсодержащие образцы, например, поверхность сосны приобретает фактуру старой лиственницы.

При испытаниях по методу «Огневая труба» с источником зажигания - парафиновой свечой - найдено, что при воздействии лучистого теплового потока свечи на торец образца сравнения-бумаги ватман возгорание наблюдается при расстоянии 3 см от конуса пламени. Образец сгорает полностью, наблюдается тление и выход остатка не превышает 2 %. Образцы ватмана с большой величиной сорбции ФК-УА не возгораются даже при контакте с пламенем, а при невысоких значениях сорбции уже наблюдается самозатухание.  Образцы, содержащие в своем составе антипирен ФК-УА, при горении дают нетлеющий остаток - «кокс», выход которого с увеличением величины сорбции возрастает до 60%. Для получения полимерных покрытий пониженной горючести отвердитель-антипирен вводили в состав эпоксидной шпатлевки ЭП-0010 вместо отвердителя - раствора гексаметилендиамина. Испытания полученных полимерных покрытий по методу «Огневая труба» показали, что по эффективности огнезащиты предложенный отвердитель-антипирен превосходит трихлорэтилфосфат. Таким образом можно получить  и ОЭФК сетчатой структуры как основной структурный фрагмент отвержденных низкомолекулярных ЭО.

         По агрегатному состоянию ОЭФК могут быть как жидкими, так и твердыми способными подвергаться дроблению, измельчению и в итоге - превращению в порошки. Такие продукты испытаны в качестве связующих в порошковых материалах, предназначенных для изготовления электрических щеток. Проведен ряд испытаний изделий с применением ОЭФК в условиях ЗАО «Электроконтакт» г.Кинешма. Показано, что электрические и прочностные свойства электрических щеток улучшаются в 2 раза по сравнению с аналогом, что обусловлено как электропроводностью наполнителей, так и связующих. Наилучшие результаты показали порошковые ОЭФК в смесях с медью марки ПМС-1. В результате применения такого порошкового компаунда переходное электросопротивление  снижается до значений 0,6-0,7 мОм (норма: не более 1,25), усилие вырывания провода достигает  25-30 кг (норма: не менее 12 кг).

         На базе ОЭФК и обезвоженных с помощью ангидридов образцов  ОФК как антипиренов и отвердителей получены водорастворимые лаки — реагенты по отношению к черным и цветным металлам (грунтовки-преобразователи ржавчины). Применение таких лаков-грунтовок обеспечивает  адгезию пенококса к подложке, а рациональное сочетание интумесцентного (вспучивающегося) и защитно-декоративного слоев — высокие когезионные свойства пенококса.

Список литературы

[1] А.с. 1819889 СССР. МКИ: С 08 С 59/40 Отвердитель для эпоксидных смол / П.В. Николаев, № 4912985. Заявл. 20,02,91, Зарегистр. 12.10.92.

         [2] Николаев, П.В. Синтез фосфатного отвердителя-антипирена и реокинетика эпоксидных композитов с его применением / Е.П.Константинова // Журнал прикладной химии.  2005.  Т.78.  Вып. 5.  С. 860 – 864.

         [3] Константинова, Е.П. Ортофосфорная кислота и её производные для синтеза полимеров и обработки поверхности /Е.П. Константинова, П.В. Николаев // Изв. вузов. Химия и химическая технология. -  2007. – Т.50, вып. 3. - С.79 – 83.


1. Отчет по практике Характеристика электротехнической службы предприятия
2. Задача Статистика основных и оборотных фондов
3. Курсовая на тему Расчет технико экономических показателей плана
4. Реферат Внешний долг России 3
5. Контрольная_работа на тему Гидравлический расчет трубопроводной сети Подбор центробежного насоса
6. Реферат Лингвистическое изучение лексических ошибок итоги и перспективы
7. Реферат на тему Frankestein Essay Research Paper FRANKENSTEINMorality It has
8. Реферат на тему Право лісокористування
9. Реферат на тему Poe Essay Research Paper The RavenEdgar Allan
10. Контрольная работа на тему Разработка теоретических основ переходной экономики Китая и их региональный аспект