Антипирены. Баратаева. Сравнительный анализ состава антипирена

Название	Сравнительный анализ состава антипирена
Анкор	Антипирены
Дата	26.07.2022
Размер	22.5 Kb.
Формат файла
Имя файла	Баратаева.docx
Тип	Документы #636419

Сравнительный анализ состава антипирена
Антипирен - это компонент, добавляемый в материалы органического происхождения с целью обеспечения огнезащиты. Они подавляют реакцию на этапе возгорания. Или же препятствовать самому процессу горения, распространению пламени и тлению [1].

В состав огнезащитных растворов, порошков и прочих материалов могут входить разные антипирены, причем как по одному, так и в комбинационном многообразии. В таблице 1 более наглядно представлено, некоторые сведения о наиболее часто используемых антипиренах [2].

Таблица 1 – Сведения об антипиренах

Тип антипиренов	Вещества и химические соединения, определяющие огнезащитные свойства	Основной механизм действия
Фосфорсодержащие	Полифосфаты органические и неорганические соединения фосфора; включают также атомы брома или хлора	Образуется полифосфорная кислота, вызывающая процессы дегидратации и карбонизации
Гидроксиды	Гидроксид алюминия Гидроксид магния	Распад образовавшихся солей с выделением охлажденного водяного пара и тугоплавкого остатка
Бура и борная кислота	Атомы бора	Задерживают воспламенения горючих газов. Образуется твердая осадочная пленка
Интумесцентные смеси	Аммоний полифосфат, пентаэритрит (4-атомный спирт), меламин и производные	Вспучивание расширяющего защитного слоя
Полимерные нанокомпозиты	Слоистые силикаты Углеродные нанотрубки	Замедление тепловыделения при деструкции полимеров
Галогенсодержащие	Хлор, бром	Образуют пары воды низкой температуры, стимулируется процесс коксообразование
Эко-антипирены	Органические отходы целлюлозно-бумажного производства: окисленный крахмал - ОКР, окисленный лигнин - ОЛ	ОКР - выделяет газы, снижающие количество дыма. ОЛ поверхностное коксообразование
Солевые	Соли борной, кремниевой и ортофосфорной кислот, фосфаты	Обработанное дерево загорается намного позже, чем необработанное
Бессолевые	Сернокислые газы — сульфат аммония и аммиак	При распространения огня не происходит пожар затухает сам по себе
Синергические смеси	Оксид сурьмы	Повышение огнестойкости ПВХ

Синергические смеси большая часть галогенсодержащих антипиренов применяется в виде синергических смесей с оксидами сурьмы. Сам по себе оксид сурьмы не задерживает горения, так как плавится при температурах выше температур воспламенения большинства пластмасс. Однако в смеси с галогенсодержащими соединениями оксид сурьмы образует галогениды и оксигалогениды сурьмы, которые при температуре воспламенения находятся в газообразном состоянии и разбавляют горючие газы [3].

Галогенсодержащего антипирена - при выборе антипирена необходимо учитывать несколько факторов, главные из которых тип полимера и требования по огнеопасности. Важным условием является поведение антипирена при переработке в изделие, т.е. термостабильность, температура плавления, качество смешения с полимером. Эффективность антипиренов не зависит от степени их диспергирования или растворимости в полимере, так как большинство реакций, связанных с торможением горения, происходит в газовой фазе. Поэтому эффективность добавок определяется по скорости диффузии галогенрадикалов и скорости их взаимодействия со свободными радикалами. Необходимо также учитывать влияние антипирена на физико-механические, электрические и прочие свойства, определяемые конечным применением изделия. Вот здесь как раз и оказывается важным фактор равномерного диспергирования. Более того, рекомендуется выбирать антипирен таким образом, чтобы галогенрадикалы образовывались при той же температуре, что и горючие продукты пиролиза полимера. Таким образом, поглотители свободных радикалов окажутся в газовой фазе одновременно с топливом, что обеспечит максимальную эффективность действия антипирена. Скорость образования галогенрадикалов должна быть такой, чтобы улавливание активных радикалов могло происходить в течение всего времени, пока температура на поверхности остаётся выше температуры возгорания летучих [4].

Огнезащитные составы добавляются или обрабатываются потенциально горючие материалы, включая текстиль и пластмассы, что качественно повышает параметры огнезащиты обработанных материалов и поверхностей, позволяя не только повысить общие параметры безопасности и устойчивости. Фосфорсодержащие антипирены - фосфорсодержащие соединения могут быть органическими и неорганическими. Они активны в газовой или конденсированной фазе, а иногда и в обеих. Полагают, что соединения фосфора действуют в газовой фазе через образование радикалов, поглощающих активные радикалы, которые способствуют распространению пламени [5].

Рекомендуется выбирать антипирен таким образом, чтобы га-логенрадикалы образовывались при той же температуре, что и горючие продукты пиролиза полимера. Таким образом, поглотители свободных радикалов окажутся в газовой фазе одновременно с топливом, что обеспечит максимальную эффективность действия антипирена. Скорость образования галогенрадикалов должна быть такой, чтобы улавливание активных радикалов могло происходить в течение всего времени, пока температура на поверхности изделия остается выше температуры возгорания летучих. Алкилфосфонаты – высокая эффективность соединений данного класса обусловлена высоким содержанием фосфора. Однако высокая летучесть таких антипиренов ограничивает их применение в жёстких полиуретановых пенах и высоконаполненных полиэфирах [6].

Красный фосфор является антипиреном для гетероцепных полимеров. Специально обработанный красный фосфор используется для огнезащиты электротехнических изделий из полиамидов. В комбинации со вспенивающими и карбонизирующими агентами применяется в интумесцентных антипиренах. Применение фосфора ограничено его токсичностью и красным цветом. Для защиты столь широко используемого материала, как древесина, необходимо тщательно выбирать огнезащитные и антисептические средства, предпочитая современные материалы, прошедшие автоклавную обработку. При методе глубокой пропитки с применением последних разработок антисептиков и антипиренов достигается эффект наибольшей долговечности деревянных конструкций, а также обеспечивается высокий уровень защиты от возгорания [7].

Гидроксиды алюминия и магния занимают первое место среди антипиренов по объёму применения (более 40% всего объёма антипиренов). Это обусловлено их низкой стоимостью по сравнению с системами на основе галогенов или фосфора. Неорганические гидроксиды легки в обращении и нетоксичны. Гидроксид алюминия обладает огнезащитными и дымоподавляющими свойствами, применяется при производстве пластических масс, резинотехнических и лакокрасочных изделий. Антипирен на основе гидроксида алюминия представляет собой белый сухой порошок. Продукт является абсолютно безопасным в обращении и не нуждается в повышенных требованиях к упаковке, не ядовит и нетоксичен по отношению к воздействию на организм человека [8].

Борат цинка – может применяться для огнезащиты ПВХ, полиолефинов, полиамидов, эластомеров и эпоксидных смол. В галогенсодержащих системах используются совместно с оксидом сурьмы, а без галогенных – с гидроксидами металлов или красным фосфором.

Кремнийорганические соединения – образуют защитный слой на поверхности изделия. Модифицированные кремний органикой полиуретаны обладают лучшей огнестойкостью по сравнению с необработанными. Разработаны добавки на основе кремнийорганических соединений. Полученные материалы обладают высокими физико-механическими свойствами и огнестойкостью [9].

Список использованных источников

Антипирены: виды составов и принцип работы [Электронный ресурс] / brucite, 2022. – Режим доступа: https://brucite.plus/articles/antipireny-vidy-sostavov-i-printsip-raboty-/. Дата обращения: 20.05.2022 г.
Антипирены [Электронный ресурс] / goodhim, 2021. – Режим доступа: https://goodhim.com/stati-i-video/antipiren/. Дата обращения: 20.05.2022 г.
Антипирен [Электронный ресурс] / fireman.club, 2021. – Режим доступа: https://fireman.club/inseklodepia/antipiren/. Дата обращения: 20.05.2022 г.
Антипирены для древесины [Электронный ресурс] / Лесотека, 2019. – Режим доступа: https://lesoteka.com/obrabotka/antipireny-dlya-drevesiny. Дата обращения: 20.05.2022 г.
Антипирены [Электронный ресурс] / chem-portal, 2019. – Режим доступа: http://chem-portal.ru/flame-retardants. Дата обращения: 20.05.2022 г.
Механизм действия антипиренов [Электронный ресурс] / bstudy.net, 2022. – Режим доступа: https://bstudy.net/918478/tehnika/mehanizm_deystviya_antipirenov. Дата обращения: 20.05.2022 г.
Антипирены и антисептики для глубокой пропитки древесины [Электронный ресурс] / Огнепортал, 2019. – Режим доступа: https://ogneportal.ru/articles/technology/1612. Дата обращения: 20.05.2022 г.
Антипирены – основа огнезащиты [Электронный ресурс] / Оберег, 2022. – Режим доступа: https://zpo-obereg.ru/reviews/tekhnologii-naneseniya/antipireny-osnova-ognezashchity/. Дата обращения: 20.05.2022 г.
Антипирены и огнезащитные краски [Электронный ресурс] / Баурум.ру, 2021. – Режим доступа: https://www.baurum.ru/_library/?cat=fireproof_materials&id=569. Дата обращения: 20.05.2022 г.