Главная » 2014»Август»21 » Скачать Разработка защитного покрытия для снижения пожароопасности искусственных кож. Нечаева, Нина Николаевна бесплатно
04:53
Скачать Разработка защитного покрытия для снижения пожароопасности искусственных кож. Нечаева, Нина Николаевна бесплатно
Разработка защитного покрытия для снижения пожароопасности искусственных кож
Диссертация
Автор: Нечаева, Нина Николаевна
Название: Разработка защитного покрытия для снижения пожароопасности искусственных кож
Справка: Нечаева, Нина Николаевна. Разработка защитного покрытия для снижения пожароопасности искусственных кож : диссертация кандидата технических наук : 05.17.06 / Нечаева Нина Николаевна; [Место защиты: Моск. гос. ун-т дизайна и технологии] - Москва, 2009 - Количество страниц: 152 с. ил. Москва, 2009 152 c. :
Объем: 152 стр.
Информация: Москва, 2009
Содержание:
Введение4
Глава 1 Принципы создания полимерных материалов пониженной пожароопасности
11 Общая характеристика процесса горения полимеров и пути снижения пожароопасности материалов на их основе8—
12 Влияние химической природы полимеров на их термические характеристики19—
13 Целевые добавки для снижения пожароопасности полимерных материалов 36
Глава 2 Объекты и методы исследования
21 Объекты исследования 46—
22 Методы исследования 57—
Глава 3 Сравнительный анализ фторопластов как пленкообразующих для защитного покрытия искусственной кожи 63
31 Исследование технологических свойств растворов фторопластов Ф-2М и Ф-6266
32 Влияние условий кристаллизации фторопластов на их термические характеристики и пожароопасность79
33 Оценка защитного покрытия как элемента многослойной структуры искусственной кожи92—
Глава 4 Исследование специальных и эксплуатационных свойств покрытий на основе смесей фторопластов
41 Влияние соотношения фторопластов на их кристаллизацию и термические характеристики покрытий 96
42 Модификация защитного покрытия полиакрилатами 100
43 Анализ тройных систем из смеси фторопластов и полиакрилата118—
Глава 5 Разработка технологических решений получения искусственных кож пониженной пожароопасности
51 Сравнительная оценка свойств промышленных обивочных искусственных кож и материала с разработанным защитным покрытием124—
52 Технологические решения по усилению огнезащиты поливинилхлоридного слоя обивочной искусственной кожи128
Выводы135—
Введение:
Все более разнообразное использование полимерных материалов в технике и быту расширяет спектр предъявляемых к ним требований. В частности, одной из важнейших проблем стало снижение пожароопасности. Усложняющаяся техногенная среда приводит к нарастанию числа катастроф и аварий, связанных с возникновением пожаров. Согласно статистическим данным к особо опасным по количеству человеческих жертв относятся пожары, развивающиеся при наличии в окружающем пространстве полимерных материалов. В связи с этим проблема снижения их пожароопасности в последние годы признана одной из важнейших.
Пожароопасность — комплексный показатель, включающий три основные характеристики: горючесть, дымообразование и токсичность летучих веществ, выделяющихся при пожаре.
Для снижения пожароопасности полимерных материалов существуют добавки целенаправленного действия — антипирены, дымоподавители, адсорберы токсичных веществ. Однако, использование совокупности указанных добавок затрудняет переработку полимерных композиций, ухудшает эксплуатационные свойства готовой продукции и повышает ее материалоемкость.
Особенно сложна задача разработки многослойных пожаробезопасных полимерных материалов вследствие малой толщины каждого из слоев, различного их состава, структуры и назначения. Именно к таким материалам относятся искусственные кожи (ИК), используемые для обивки мебели и салонов средств транспорта. При пожаре в условиях замкнутого пространства и наличия больших площадей, покрытых ИК, создается реальная угроза для жизни людей от возгорания, токсичности выделяемых летучих веществ и задымления.
Обивочные ИК представляют собой волокнистую основу с нанесенными на нее полимерными слоями, число которых может доходить до пяти. Слои формируются на базе поливинилхлорида (ПВХ), содержащего определенные функциональные добавки, имеют монолитную или пористую структуру и производятся по различным технологиям. Так основные слои получают из расплавов или пластизолей полимера, а печать и отделочный слой — из растворов.
В настоящее время огнезащита обивочных ИК, выпускаемых промышленностью, осуществляется за счет введения в основные ПВХ слои антипиренов, недостатками которых являются необходимость их высокой концентрации вследствие низкой эффективности, промотирование дымо-выделения, повышенная токсикологическая опасность как при использовании в технологическом процессе производства ИК, так и в условиях пожара. Так что, применяемые в настоящее время добавки не обеспечивают в полной мере пожаробезопасных свойств материала.
Таким образом, актуальность настоящей работы определяется необходимостью использования новых подходов к снижению пожароопасности обивочных материалов, позволяющих исключить традиционные антипи-рены из покрытий ИК.
В условиях пожара функцию огнезащиты обивочных ИК должен обеспечивать, прежде всего, поверхностный слой, поскольку он первым воспринимает тепловую и огневую нагрузки, а также определяет последующую теплопередачу в глубь материала.
Целью исследования является разработка научных основ и практических решений повышения пожарной безопасности обивочных ИК путем введения в их конструкцию полимерного слоя нового назначения — защитного покрытия.
Научная новизна работы заключается в том, что - разработан новый подход к снижению пожароопасности обивочных ИК, основанный на нанесении на материал защитного покрытия на базе термостойких кристаллизующихся полимеров, обеспечивающих развитие эндотермических процессов с целью уменьшения интенсивности послойной теплопередачи в условиях пожара; впервые предложено использовать кристаллизующиеся фторсодержа-щие полимеры в качестве пленкообразующих одного из слоев (защитного покрытия) винилискожи; установлено, что растворы фторопластов относятся к неньютоновским, псевдопластическим жидкостям, характеризуются стабильностью вязкости во времени и, следовательно, являются технологичными в условиях получения и переработки; выявлена роль кристаллизации фторсодержащих полимеров в снижении пожароопасности покрытия и . установлено влияние рецептурно-технологических факторов на величины удельной энтальпии и интервала плавления; показано, что для достижения требуемого комплекса специальных и эксплуатационных свойств защитного покрытия целесообразно использование смеси исследованных фторопластов, и впервые проведена их модификация вновь синтезированным полиакрилатом - сополимером пипери-лена, акрилонитрила и метакриловой кислоты; установлено влияние соотношения звеньев мономеров на свойства сополимера пиперилена, акрилонитрила и метакриловой кислоты и обоснован выбор полиакрилата определенного состава для модификации фторопластов; показана возможность регулирования в широких пределах свойств двойных и тройных систем на основе исследованных фторопластов, модифицированных полиакрилатом, путем изменения соотношения полимеров; установлено преимущество тройных систем, позволяющих в условиях пожара обеспечить непрерывность протекания эндотермических процессов в широком температурном интервале и тем самым повысить огнезащитные свойства покрытия; определен оптимальный состав тройной системы для формирования защитного покрытия с требуемым комплексом свойств;
• предложено при необходимости усиленной огнезащиты обивочных ИК помимо нанесенная защитного покрытия ввести в основной поливи-нилхлоридный слой гидроксид алюминия в наноструктурной форме как целевую добавку комбинированного действия; показана специфика взаимодействия наногидроксида алюминия с полимером по сравнению с другими модификациями этого компонента.
Научная новизна подтверждена патентом № 2319719
Практическая значимость работы состоит в предложении рецептур-но-технологических параметров получения обивочной винилискожи с защитным покрытием, обеспечивающим пониженную пожароопасность материала.
Возможность практической реализации предложенных решений подтверждена актами испытаний, проведенных на Мамонтовском ООО «Ис-кож», по результатам которых разработанные материалы признаны неогнеопасными.
Опытные образцы отличаются от промышленных меньшим дымовы-делением, большей устойчивостью к воспламенению, отсутствием токсичных целевых добавок и, следовательно, характеризуются пониженной пожароопасностью.
