Влияние структуры амина на огнезащитную эффективность системы полифосфат аммония/пентаэритрит/амин

Abstract

Исследовано влияние структуры аминных газообразователей на огнезащитную эффективность интумесцентной системы состава полимер/полифосфат аммония/пентаэритрит/газообразователь в интервале температур 100 – 700 град.С. Показано, что наиболее эффективными являются смеси, в которых происходит образование фосфамидной связи между пятикоординационным фосфором и амином с образованием термостойкого коксового остатка. Предложен механизм химических превращений в интумесцентной системе в интервале температур 100 – 300 оС. Продемонстрировано, что традиционная интумесцентная система (полифосфат аммония, полиол, амин) является универсальной огнезащитной добавкой для полимеров различной химической природы, а все пути оптимизации огнезащитного действия интумесцентной системы сводятся к гармонизации химических процессов между компонентами системы и полимером на начальных стадиях воздействия температур.

Досліджено вплив структури амінних газоутворювачів на вогнезахисну ефективність інтумесцентних систем складу полімер / поліфосфат амонію / пентаеритрит / газоутворювач в інтервалі температур 100 - 700 град.С. Показано, що найбільш ефективними є суміші, в яких відбувається утворення фосфамідного зв'язку між пятікоордінаційним фосфором і аміном з утворенням термостійкого коксового залишку. Запропоновано механізм хімічних перетворень в інтумесцентній системі в інтервалі температур 100-3000С. Продемонстровано, що традиційна інтумесцентна система (фосфат амонію, поліол, амін) є універсальною вогнезахисною добавкою для полімерів різної хімічної природи, а всі шляхи оптимізації вогнезахисної дії інтумесцентних систем зводяться до гармонізації хімічних процесів між компонентами системи і полімером на початкових стадіях впливу температур.

Structure effects of amine gas-forming agents on fire-protective efficiency of the intumescent system polymer/ammonium polyphosphate/pentaerythritol/amine over a temperature range 100-700 grad. С were studied. Physicochemical properties of the coke layer formed under high-temperature intumescence of the system with change of amine (carbamide, melamine, dicyanodiamide guanidine, thiocarbamide, formyl thiosemi-carbazide, thiosemicarbazide, phenylethylcarbamide) were determined. Chemical transformations in the intumescent systems ammonium polyphosphate/ pentaerythritol/ amine in the presence of vinylacetate-ethylene and styrene-butylacrylate copolymers were studied by IR spectroscopy technique. Intumescent systems with phosphamide chemical bonding between pentacoordinate phosphorus and amine to form fire-resistant coking residue were found to be the most efficient. Mechanism of the chemical transformations in the intumescent system over a temperature range 100 – 300 оС was proposed. It was shown that the well-established intumescent system (ammonium phosphate, polyol, amine) is a versatile fire-protective additive for polymers of different nature: all optimization ways of fire-protective action of the intumescent system reduce to harmonization of the chemical processes between the system components and polymer at the initial stages of the temperature exposure.