Разработка конкурентноспособных экологически безопасных

Номинация
«Лучшая научноисследовательская работа»
Тематика:
Ресурсосберегающие и
энергоэффективные технологии
производства
конкурентноспособной продукции
Национальная академия наук Беларуси
Институт общей и неорганической химии
Разработка
конкурентноспособных
экологически безопасных
антипиренов
А.В. Иванютина
Научный руководитель - зав.
лабораторией реакционноактивных материалов,
к.х.н. Лунева Н.К.

Антипирены (замедлители горения) –
вещества или смеси, вводимые в материал
органического происхождения для снижения
его горючести

Интумесцентное покрытие –
покрытие, огнезащитные свойства которого
проявляются в комбинации коксообразования
и вспучивания поверхности горящего
материала, образуя при этом физический
барьер между поверхностью и пламенем
Цель работы

Разработка экологически безопасных
композиций антипиренов
пролонгированного действия, при
обработке которыми
целлюлозосодержащим материалам
придаются огне- и биозащитные
свойства, а также изучение физикохимических свойств полученных
материалов
Объекты исследования
Природные полимеры, содержащие
молекулы целлюлозы:
№
Системы
Содержание в
системе:
Содержание
фосфора в
образце,
мас.%
Антипирен
Связующее
Добавки
металлов
Фосфора
мас.%
Азота
мас.%
1
А
-
-
6.6
17.6
4.6
2
А
ВАЦ
-
6.3
16.5
4.8
3
А
Акр
-
6.3
16.5
4.8
4
А
ВАЦ
Ni(II)
6.0
16.0
4.8
5
А
ВАЦ
Al(III)
6.0
16.0
4.9
6
А
ВАЦ
Zn(II)
6.0
16.0
4.8
7
А*
-
-
6.6
17.6
5.1
8
А*
ВАЦ
-
6.3
16.5
7.2
9
А*
Акр
-
6.3
16.5
7.2
Зависимость содержания фосфора и
ионообменной емкости от времени и
температуры термообработки
P, %
P, %
10,0
40 ì èí
9,0
9,5
9,0
20 ì èí
30 ì èí
8,5
o
180 C
o
170 C
8,0
8,5
7,5
8,0
7,0
o
7,5
160 C
6,5
7,0
o
150 C
6,5
6,0
6,0
5,5
5,5
5,0
5,0
4,5
4,5
o
4,0
t, ì èí
10
20
30
Å, ì ã-ýêâ/ã
40
50
60
70
150
80
160
170
180
190
200
E, ì ã-ýêâ/ã
î
180 Ñ
3,6
3,5
3,4
3,3
3,2
3,1
3,0
2,9
2,8
2,7
2,6
2,5
2,4
2,3
2,2
2,1
T, C
4,0
4,0
î
170 Ñ
40 ì èí
30 ì èí
î
160 Ñ
3,5
20 ì èí
î
150 Ñ
3,0
2,5
t, ì èí
10
20
30
40
50
60
70
80
o
2,0
150
160
170
180
190
200
T, C
Потери массы образцов в интегральной
(кривые 1, 3, 5) и дифференциальной
(кривые 2, 4, 6) формах
M, %
dM/dT

100
2
4

80
60
2
4 6

3
40
5
0
20
1
0
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550
o
T, C
1,2-целлюлоза;
3,4-модифицированный
образец
(содержание
фосфора
7,2мас.%)
5,6-модифицированный
образец
(содержание
фосфора 1,2
мас.%)
ИК-спектры исходной и
модифицированных целлюлоз
Ï î ãëî ù åí èå, %
Ôî ñô àò öåëëþ ëî çû (7,2% Ð)
Öåëëþ ëî çà
Ôî ñô àò öåëëþ ëî çû (3,5% Ð)
0
20
40
60
80
100
4000
3500
3000
2500
2000
× àñòî òà, cì
1500
-1
1000
500
0
Рентгенограммы исходной и
фосфорилированной целлюлоз
Èí òåí ñèâí î ñòü
Èí òåí ñèâí î ñòü
250
22,6
22,6
î
î
180
160
200
140
120
150
100
100
80
19
19
î
60
50
o
40
20
0
0
0
10
20
30
40
50
60
2 0
10
20
30
40
50
2
Испытания огнезащитной эффективности
тканевых образцов (НПБ-80-2003)
Испытания огнезащитной эффективности
древесины (ГОСТ 16363-98)
Отрасли применения разработанных
составов антипиренов
Для огнебиозащиты
древесины:
 Строительство
 Общественные
объекты
 Жилые помещения
 Промышленные
объекты
Для модификации тканей:
 Общественные
сооружения
 Жилые помещения
 Транспорт
 *Медицинские и
промышленные
объекты
Экономический эффект внедрения
огнебиозащитных препаратов в
НПВ ООО «Полихим» в 2007 г. :
БАН (2 группа, вымываем) 842951,41 тыс. руб.
БАН-Т (1 группа,вымываем) 345776,66 тыс. руб.
БОПОД (2 группа,невымываем) 76962,74 тыс.руб.
Заключение


Разработаны составы экологически безопасных
конкурентноспособных антипиренов, которые
обеспечивают получение материалов с высокой
огнезащитной эффективностью, устойчивых к
действию микроорганизмов, характеризующихся
повышенной влагостойкостью, а также имеющих
достаточные для массового использования физикомеханические показатели
Используя физико-химические методы анализа,
изучены закономерности термического разложения
модифицированных образцов, а также особенности
модификации целлюлозосодержащих материалов
фосфоразотными составами с добавками солей
металлов
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!