Особливості одержання і властивості епоксидної смоли модифікованої фосфоровмісними сполуками пониженої горючості на ТзОВ Живиця-Плюс
Автор: Помірко Олег Євгенович
Кваліфікаційний рівень: магістр (ОНП)
Спеціальність: Хімічні технології та інженерія (освітньо-наукова програма)
Інститут: Інститут хімії та хімічних технологій
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: ЕС мають порівняно низьку термостійкість і підвищену горючість, але здатні до коксування. За температури понад 150°С вони розкладаються, а за 400°С - запалюються, кисневий індекс дорівнює 19,8-23,8%. Заходи зниження горючості полімерних матеріалів, які найчастіше використовують, - вплив на процеси в конденсованій і газовій фазах, вплив на масо- і теплообмін між ними. Для конденсованої фази в цьому аспекті важливо передбачити процеси, що протікають ендотермічно, тобто зі споживанням тепла. Охолодження матеріалу, наприклад, завдяки ендотермічному розкладанню інгредієнтів, що випаровуються, знижує ймовірність піролізу полімерів. А якщо при цьому ще виділяються негорючі гази (Н20, СO2, N 2 ), то вони сприяють не тільки охолодженню полум’я, а й зниженню відносної концентрації кисню в реакційній зоні полум’я. Поліепоксиди з циклоаліфатичною структурою більш горючі, ніж полімери на основі ДФП. З іншого боку, смоли, затверділі ангідридами, більш горючі, ніж затверділі амінами, причому зшивання ароматичними амінами дає змогу одержувати стійкіші до впливу полум’я полімери, ніж ті, які отримують під час затвердіння аліфатичними амінами. Під час отримання композицій на основі ЕС, що містять затверджувачі, наповнювачі та інші компоненти, існує кілька способів додання їм вогнестійкості: використання вогнестійких марок ЕС; затверджувачів, що додають вогнестійкості; вогнестійких наповнювачів. Самозатухаючі епоксидні композиції отримують під час затвердіння різними затверджувачами. Як вогнезахисні засоби в ЕС вводять рівномірно розподілені в об’ємі моно-, ді-, або трибромфеноксіетаноли або їхні суміші. Для зниження горючості ЕС у них вводять атоми галогенів і фосфору. З цією метою для синтезу ЕС використовують галоген- і фосфоровмісні мо-номерні та олігомерні діоли. Найвідомішими галогеновмісними ЕС є смоли на основі тетрабромдифенілолпропану (УП-631 та ін.). Введення в поліепоксиди близько 8 % брому (мас.) або 14-15% (мас.) хлору дає змогу отримати матеріали з КІ близько 40. Останнім часом перевага надається сполукам фосфору, продукти розкладання яких залишаються в конденсованій фазі. Поряд із хімічною модифікацією для зниження горючості поліепоксидів до них вводять сповільнювачі горіння типу добавок: хлорпарафіни, бромовані алкани та алкени, ефіри фосфорних кислот: трикрезило-, триоктило-, кредилдифеніло-, трибутоксіетилфосфат; фосфати і поліфосфати амонію. Широко поширені ЕК, для зниження горючості яких використовують тонко подрібнений червоний фосфор у кількості 7-10,5% (мас.). Вимоги, що висуваються до матеріалів зі зниженою горючістю, весь час зростають, при чому вони стосуються не тільки рівня вогнезахищеності, а й інших характеристик матеріалів. Тому важливим завданням є пошук методів зниження горючості з одночасним збереженням цінних властивостей. Об’єкт дослідження – композиційні матеріали. Предмет дослідження – епоксидна смола і сповільнювачі горіння (фосдіол, фостетрол, фосполіол, фосфоровмісний диметилакрилат). Метою даної роботи є розробка складу, технології та властивостей епоксидних композицій пониженої горючості, зокрема з використанням відходів різних виробництв. Для досягнення поставленої мети вирішувалися такі завдання: - аналіз властивостей застосовуваних компонентів; - вивчення взаємодії компонентів у складі композиції; - дослідження впливу компонентів на кінетику затвердіння епоксидного олігомеру; - визначення впливу досліджуваних компонентів на реологічні властивості епоксидного олігомеру; - вивчення фізико-механічних властивостей розроблених композицій. Проведені економічні розрахунки і обчислені витрати на проведення наукових досліджень. Ключові слова – полімер, олігомери, композиційні матеріали, епоксидна смола, структурування, наповнювачі, сповільнювачі горіння.