ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНЫХ РЕЦЕПТУРНЫХ ФАКТОРОВ, ОКАЗЫВАЮЩИХ ДОМИНИРУЮЩЕЕ ВЛИЯНИЕ НА ТЕРМОИЗОЛИРУЮЩУЮ СПОСОБНОСТЬ И АТМОСФЕРОСТОЙКОСТЬ ОГНЕЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ

Полный текст:


Аннотация

Использован метод математического планирования эксперимента для установления факторов, оказывающих определяющее влияние на термоизолирующие и атмосферостойкие свойства огнезащитных вспениваемых покрытий. Исследования проведены на модельном составе, состоящем из связующего, источника углерода, замедлителя горения и порообразующего агента. Оценку влияния содержания и соотношения основных компонентов покрытия проводили по изменению его термоизолирующей способности и атмосферостойкости. В ходе разведочных экспериментов выбрана рецептура модельного состава со следующим содержанием основных компонентов в расчете на 100 г краски: 30 г меламин-формальдегидной смолы, 10 г пентаэритрита, 30 г полифосфата аммония, 10 г двуокиси титана. Эксперименты по термоизолирующей способности состояли в замере времени в минутах, в течение которого на обратной стороне металлической пластины регистрируется температура 500 °С (СТБ 11.03.02-2010). Атмосферостойкость огнезащитного покрытия определяли согласно НПБ 98-2004. С использованием большого количества экспериментальных данных по изменению термозащитных и атмосферных свойств покрытия в зависимости от его рецептуры построена математическая модель для максимизации математического ожидания. Эта модель с использованием метода Бокса – Уилсона позволила определить оптимальное соотношение базовых компонентов в модельной рецептуре огнезащитного состава для обеспечения нормативных термоизоляционных и эксплуатационных свойств. Показано, что основной вклад в получение требуемого термоизолирующего эффекта вносят такие базовые компоненты состава, как карбонизирующий (пентаэритрит) и порообразующий (двуокись титана) агенты. Однако состав с улучшенными свойствами имеет худшие физико-механические характеристики и не соответствует нормативным требованиям. Найдено, что существует баланс между огне-термозащитными и атмосферостойкими свойствами покрытия. Установление этих фактов позволит направленно подходить к регулированию атмосферостойких и огнезащитных свойств известных и созданию новых эффективных, экономичных огнезащитных покрытий с требуемыми нормативными свойствами. 


Об авторах

В. В. Богданова
Научно-исследовательский институт физико-химических проблем Белорусского государственного университета, Минск
Беларусь

доктор химических наук, профессор, заведующая лабораторией огнетушащих материалов

ул. Ленинградская, 14, 220006



Д. Н. Арестович
Университет гражданской защиты МЧС Республики Беларусь, Минск
Беларусь

кандидат технических наук, ученый секретарь

ул. Машиностроителей, 25, 220118



В. П. Кирлица
Белорусский государственный университет, Минск
Беларусь

кандидат физико-математических наук, доцент

пр. Независимости, 4, 220030



Список литературы

1. Халтуринский, Н.А. О механизме образования огнезащитных вспучивающихся покрытий / Н.А. Халтуринский, Т.А. Рудакова // Изв. ЮФУ. Техн. науки. – 2013. – №8 (145). – C. 220–227.

2. Машляковский, Л.Н. Органические покрытия пониженной горючести / Л.Н. Машляковский, А.Д. Лыков, В.О. Репкин. – Л.: Химия, 1989. – 235 с.

3. Антонов, А.В. Горение косообразующих вспучивающихся покрытий / А.В. Антонов, И.С. Решетников, Н.А. Халтуринский // Успехи химии. – 1999. – Т. 68, №7. – С. 667–673.

4. Специфические реакции ингредиентов в огнезащитных вспучивающихся лакокрасочных покрытиях / О.А. Зыбина [и др.] // Лакокрасочные материалы и их применение. – 2014. – №12. – С. 30–33.

5. Некоторые аспекты повышения огнезащитной эффективности вспенивающегося покрытия / В.П. Васин [и др.] // Полимерные материалы пониженной горючести: тр. VI Междунар. конф. – Вологда: ВОГТУ, 2011. – С. 132–135.

6. Лапушкин, М.П. Влияние неорганических антипиренов на огнезащитную эффективность составов интумесцентного типа / М.П. Лапушкин, П.А. Фещенко, Р.А. Вахитов // Лакокрасочные материалы и их применение. – 2007. – №1/2. – С. 48–54.

7. Влияние состава и особенностей поведения вспучивающихся огнезащитных покрытий на их эффективность / А.Н. Гаращенко [др.] // Вопр. оборон. техники. Сер. 15. Композиционные неметаллические материалы в машиностроении. – 2010. – Вып. 4. – С. 33–38.

8. Branca, C. Analysis of the combustion kinetics and thermal behavior of an intumescent system / C. Branca, D. Blasi, H. Horacek // Industrial & Engineering Chemistry Research. – 2002. – Vol. 41. – P. 2107–2114.

9. Blasi, D. The state of the art of transport models for charring solid degradation / D. Blasi // Polymer International. – 2000 – Vol. 49. – P. 1133–1146.

10. Страхов, В.Л. Огнезащита строительных конструкций / В.Л. Страхов, А.М. Крутов, Н.Н. Давыдкин. – М.: ТИМР, 2000. – 433 с.

11. Математическое моделирование горения вспучивающихся огнезащитных материалов / В.Л. Страхов [и др.] // Физика горения и взрыва. – 2001. – Т. 37, №2. – С. 63–73.

12. Ненахов, С.А. Физико-химия вспенивающихся огнезащитных покрытий на основе полифосфата аммония (обзор литературы) / С.А. Ненахов, В.П. Пименова // Пожаровзрывобезопасность. – 2010. – №8. – С. 11–57.

13. Влияние состава и особенностей поведения вспучивающихся огнезащитных покрытий на их эффективность / А.Н. Гаращенко [и др.] // Полимерные материалы пониженной горючести: тр. VI Междунар. конф. – Вологда: ВОГТУ, 2011. – С. 135–138.

14. Асатурян, В.И. Теория планирования эксперимента / В.И. Асатурян. – М.: Радио и связь, 1983. – 248 с.


Дополнительные файлы

Просмотров: 66

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1561-8358 (Print)
ISSN 2524-244X (Online)