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!