2 сентября, 2013 
admin Повышение огнестойкости органических покрытий при введении минеральных наполнителей обусловлено уменьшением относительного содержания горючей составляющей покрытия, изменением его теплофизических характеристик, а также условий тепло — и массообмена при горении. Такое действие оказывают практически все инертные, заметно не разлагающиеся при температуре пламени минеральные пигменты и наполнители, из которых наибольшее применение получили технический углерод, диоксид титана, оксид кремния, каолин, тальк, слюда, графит, вермикулит, асбест, стеклянные микросферы и чешуйки, перлит, керамзит.
Ряд наполнителей (гидроксид алюминия А1(ОН)3 -6Н2 О, оксалаты и карбонаты металлов, борная кислота и ее соли, фосфаты, содержащие кристаллизационную воду) проявляет свойства антипиренов. Огнезадерживающее действие наполнителей-антипиренов обусловлено выделением паров воды при разложении в пламени. Ниже приведена температура разложения наполнителей-антипиренов [73, с. 142]:
Гидроксид алюминия 180-200
TOC o "1-5" h z Борная кислота 185
Гидроксид железа 150—200
Кристаллогидрат карбоната магния 170
Ок салат кальция 200
Гидроксид стронция 200—300
Выделение паров воды приводит к охлаждению зон горения. В некоторых случаях происходит образование оксидной пленки на горящей
Поверхности [74, с. 240J, выделение газов, не поддерживающих горение: СаС204-Н20 ^CaC204 ^-CaCOg ^ CaO 4Н3ВОу 4НВ03 ^ Н2Б407 ^ 2Ва03
2А1(ОН)3 —А1203 + 3HzO K2Al2Si6016 + С02 + 2HzO —► К2СОа + 4Si02 + H4Al~Si2Og H4Al2Si2O0 —► А12Оэ + 2Si02 + 2НгО
Наиболее эффективным наполнителем-антипиреном является гидроксид алюминия, значительно повышающий кислородный индекс полимеров (рис. 1.19).
Пламягасящее действие борсодержащих наполнителей обусловлено преимущественным образованием оксидной пленки В20з, плавящейся при температуре ниже температуры пламени. Снижение температуры приводит к неполному сгоранию полимерного материала. Выделяющиеся пары и газы (Н20 и С02) создают на поверхности пенный слой, препятствующий протеканию окислительной деструкции поверхностных слоев покрытия, затрудняют тепло — и массоперенос из поверхностной зоны в пламенную.
К наполнителям-антипиренам можно отнести также оксид сурьмы (III) Sb203, который является синергистом галогенсодержащих органических антипиренов. Действие оксида сурьмы (III) обусловлено образованием оксихлоридов сурьмы при взаимодействии с хлороводо- родом, выделяющимся при разложении хлорсодержащих антипиренов. Дальнейшее разложение оксихлоридов сурьмы приводит к образованию летучих галогенидов сурьмы, которые реагируют с радикалами Н’ и НО’ в зоне пламени:
|
•7ог>% |
5SbOC1 Д^iecFc" s + SbCl3
4Sb4OsCl2—5Sb304Cl + SbCl3
3Sb3°4Cl :Ь0-505oC 4Sb2°3 + SbC13
В качестве добавки, повышающей огнестойкость покрытий, в последнее время находят применение волокнистые наполнители из титаната калия (К20 •4ТЮ2 -4Н20, К20-6ТЮ2 -4Н20) с диаметром
Рис. 1.19. Изменение кислородных индексов Jq наполненных эпоксидных покрытий при увеличении массовой доли оксида алюминия (У), кремния (2) и гидроксида алюминия (J) [73].
Частиц 0 1-2 мкм, пламягасящее де ствие которого о условлено взрывным характером выделения летучих компонентов („адиабатические покрытия”) (Яп. пат. 57—102967)
Эффективность наполнителеи-антипиренов возрастает с увеличением дисперсности, что связывают с влиянием физико-химических свойств поверхности (наличие активных центров) на адсорбцию продуктов разложения полимеров и уменьшением дымообразования, а также с увеличением поверхности контакта с пленкообразователем.
Опубликовано в рубрике 