Замедлители горения полимерных материалов
Кодолов В. И.
.— М.: Химия,
1980.
274 стр
В книге рассматриваются химические и физические свойства, структурные изменения при термических воздействиях, токсичность и методы оценки эффективности замедлителей горения полимерных материалов. Большое внимание уделено принципам подбора замедлителей горения, рецептурам антипирирующих составов, реакциям модификации с введением фрагментов, снижающих горючесть полимеров и материалов.
Книга рассчитана на широкий круг инженерно-технических и научных работников, занимающихся синтезом и применением полимерных материалов, а также студентов старших курсов и аспирантов соответствующих специальностей.
274 с, 48 табл., 36 рис., список литературы 357-ссылок.
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие ........... 6
Глава 1. Общие сведения о снижении горючести полимерных материалов ........... 7
1.1. Термины, применяемые для характеристики снижения горючести материалов...... 7
1.2. Сравнение способов снижения горючести материалов ............ 9
1.3. Методы снижения горючести и условия эксплуатации полимерных материалов.....15
1.4. Токсичность продуктов разложения полимерных материалов и материалов с пониженной горючестью ............22
1.5. Механизм действия замедлителей горения и принципы их подбора для оптимальных рецептур огнестойких полимерных материалов.....25
Глава 2. Предлагаемая классификация веществ, замедляющих горение полимерных материалов ..... 30
2.1. Замедлители горення........ 31
2.2. Антипирирующие составы, синергисты и стабилизаторы замедлителей горения ...... 34
2.3. Антипирирующие модификаторы..... 36
Глава 3. Методы оценки эффективности действия замедлителей горения...........39
3.1. Методы определения воспламеняемости материалов .............42
3.2. Методы определения скорости горения и скорости распространения пламени.......46
3.3. Калориметрические методы....... 52
3.4. Методы определения дымообразования . 56
3.5. Методы определения состава и количества выделяющихся при пиролизе и горении газов и их токсичности...........60
3.6. Методы исследования материалов при пиролизе и горении...........66
3.7. Методы испытаний материалов и конструкций, используемых в различных отраслях народного хозяйства............70
З.7.1. Лабораторные методы определения огнестойкости материалов.........71
3.7 2. Методы испытания огнестойкости конструкций 73
3.8. Параметры воспламеняемости и горючести материалов ............74
Глава 4. Свойства и механизм действия галогенсодержащих замедлителей горения ........ 78
4.1. Общая характеристика галогенсодержащих замедлителей горения ......... 78
4.2. Деструкция галогенсодержащих замедлителей горения и их влияние на термодеструкцию полимерных материалов.........83
4.3. Процессы структурирования, катализируемые замедлителями горения........90
4.4. Физические процессы, сопутствующие горению огнезащищенных галогенсодержащих полимерных материалов...........95
4.5. Снижение горючести полимерных материалов галогенсодержащими замедлителями горения . 98
4.6. Токсичность газов, образующихся при горении галогенсодержащих полимерных материалов 102
Глава 5. Свойства и механизм действия замедлителей горения, содержащих элементы V группы Периодической системы 104
5.1. Общая характеристика замедлителей горения 104
5.2. Деструкция замедлителей горения и материалов, содержащих замедлители горения . . . . ИЗ
5.3. Каталитическое действие соединений, содержащих элементы V группы, на процессы коксования 120
5.4. Физические процессы, сопровождающие термические превращения замедлителей горения . . 128
5.5. Действие замедлителей горения, содержащих элементы V группы Периодической системы . . . 134
5.6. Токсичность замедлителей горения . . . . 137
Глава 6. Свойства и механизм действия замедлителей горения, содержащих бор, алюминий, кремний, металлы и активные группировки ......... 139
6.1. Общая характеристика замедлителей горения 139
6.2. Термические превращения замедлителей горения 143
6.3. Замедлители горения, катализирующие процессы коксования.......... 146
6.4. Некоторые физические процессы, протекающие с участием замедлителей горения ..... 150
6.5. Действие замедлителей горения, содержащих бор, алюминий, кремний, металлы и другие активные группировки...........151
Глава 7. Синергизм замедлителей горения.....154
7.1. Антипирирующие составы, включающие сурьму и галогены............156
7.2. Металл- и галогенсодержащие синергические смеси.............160
7.3. Синергизм фосфор- и галогенсодержащих замедлителей горения.........162
7.4. Синергизм фосфор- и азотсодержащих замедлителей горения..........175
7.5. Антагонизм и синергизм металлфосфорсодержащих замедлителей горения......181
7.6. Совместное применение замедлителей горения с инициаторами радикальных процессов, серосодержащими соединениями, ферроценом, наполнителями .............183
7.7. Составление рецептуры антипирирующих составов .............187
Глава 8. Антипирирующие модификаторы для полимерных материалов...........193
8.1. Процессы полимераналогичных превращений с участием антипирирующих модификаторов . . 197
8.2. Процессы отверждения полимерных материалов с участием антипирирующих модификаторов . . 202
8.3. Процессы образования полимеров и олигомеров с участием антипирирующих модификаторов . . 208
Глава 9. Применение замедлителей горения и антипирирующих составов в композиционных полимерных материалах .............220
9.1. Полимеры и полимерные материалы с пониженной горючестью..........220
9.2. Применение замедлителей горения и антипирирующих составов в конструкционных полимерных материалах...........227
9.3. Вещества, замедляющие горение теплоизоляционных материалов .... ......235
9.4. Смеси замедлителей горения, используемые в электроизоляционных материалах.....244
9.5. Применение замедлителей горения для снижения горючести волокон, тканей и пленок общего назначения ............250
ЛИТЕРАТУРА...........257
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ......267
ПРЕДИСЛОВИЕ
Развитие новой техники в настоящее время невозможно без использования полимерных материалов, в особенности материалов с пониженной горючестью.
Трудносгораемые, а также сгораемые, но трудновоспламеняемые полимерные материалы находят применение в строительстве, в машиностроении, на транспорте, в космической технике [1]. К огнестойкости конструкций из этих материалов предъявляются повышенные требования; они должны в течение достаточно длительного времени сохранять эксплуатационные свойства в условиях пожара [3]. Большинство полимерных материалов обладают малой огнестойкостью, являются горючими. Снижение горючести полимерных материалов достигается в основном путем их модификации или введением в материал замедлителей горения.
В последнее время стало известно много соединений, замедляющих горение и практически не меняющих конструктивных свойств материалов. В предлагаемой книге сделана попытка систематизировать сведения по замедлителям горения, проанализировать механизм их действия в различных материалах. В книге приведены общие принципы подбора замедлителей горения или их смесей для эффективного повышения огнестойкости материалов. Сведения об отдельных методах защиты материалов от огня (в частности о покрытиях, в том числе вспенивающихся), о введении наполнителей, а также по технологии получения материалов для огнестойких конструкций и изделий, приведены кратко. Автор выражает глубокую благодарность доктору химических наук Е. Л. Гефтеру за ценные замечания.
Вместе с тем в книге указывается на необходимость всестороннего изучения замедлителей горения, их изменения в материале при термическом воздействии. Для таких исследований предложен комплекс методов, основными из которых являются методы исследования изменений состава и структуры поверхностных обожженных слоев. Большое внимание в книге уделено вопросам синергизма замедлителей горения, закономерностям составления антипирирующих составов и применению замедлителей горения в конкретных материалах.
Кодолов В. И.
.— М.: Химия,
1980.
274 стр
В книге рассматриваются химические и физические свойства, структурные изменения при термических воздействиях, токсичность и методы оценки эффективности замедлителей горения полимерных материалов. Большое внимание уделено принципам подбора замедлителей горения, рецептурам антипирирующих составов, реакциям модификации с введением фрагментов, снижающих горючесть полимеров и материалов.
Книга рассчитана на широкий круг инженерно-технических и научных работников, занимающихся синтезом и применением полимерных материалов, а также студентов старших курсов и аспирантов соответствующих специальностей.
274 с, 48 табл., 36 рис., список литературы 357-ссылок.
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие ........... 6
Глава 1. Общие сведения о снижении горючести полимерных материалов ........... 7
1.1. Термины, применяемые для характеристики снижения горючести материалов...... 7
1.2. Сравнение способов снижения горючести материалов ............ 9
1.3. Методы снижения горючести и условия эксплуатации полимерных материалов.....15
1.4. Токсичность продуктов разложения полимерных материалов и материалов с пониженной горючестью ............22
1.5. Механизм действия замедлителей горения и принципы их подбора для оптимальных рецептур огнестойких полимерных материалов.....25
Глава 2. Предлагаемая классификация веществ, замедляющих горение полимерных материалов ..... 30
2.1. Замедлители горення........ 31
2.2. Антипирирующие составы, синергисты и стабилизаторы замедлителей горения ...... 34
2.3. Антипирирующие модификаторы..... 36
Глава 3. Методы оценки эффективности действия замедлителей горения...........39
3.1. Методы определения воспламеняемости материалов .............42
3.2. Методы определения скорости горения и скорости распространения пламени.......46
3.3. Калориметрические методы....... 52
3.4. Методы определения дымообразования . 56
3.5. Методы определения состава и количества выделяющихся при пиролизе и горении газов и их токсичности...........60
3.6. Методы исследования материалов при пиролизе и горении...........66
3.7. Методы испытаний материалов и конструкций, используемых в различных отраслях народного хозяйства............70
З.7.1. Лабораторные методы определения огнестойкости материалов.........71
3.7 2. Методы испытания огнестойкости конструкций 73
3.8. Параметры воспламеняемости и горючести материалов ............74
Глава 4. Свойства и механизм действия галогенсодержащих замедлителей горения ........ 78
4.1. Общая характеристика галогенсодержащих замедлителей горения ......... 78
4.2. Деструкция галогенсодержащих замедлителей горения и их влияние на термодеструкцию полимерных материалов.........83
4.3. Процессы структурирования, катализируемые замедлителями горения........90
4.4. Физические процессы, сопутствующие горению огнезащищенных галогенсодержащих полимерных материалов...........95
4.5. Снижение горючести полимерных материалов галогенсодержащими замедлителями горения . 98
4.6. Токсичность газов, образующихся при горении галогенсодержащих полимерных материалов 102
Глава 5. Свойства и механизм действия замедлителей горения, содержащих элементы V группы Периодической системы 104
5.1. Общая характеристика замедлителей горения 104
5.2. Деструкция замедлителей горения и материалов, содержащих замедлители горения . . . . ИЗ
5.3. Каталитическое действие соединений, содержащих элементы V группы, на процессы коксования 120
5.4. Физические процессы, сопровождающие термические превращения замедлителей горения . . 128
5.5. Действие замедлителей горения, содержащих элементы V группы Периодической системы . . . 134
5.6. Токсичность замедлителей горения . . . . 137
Глава 6. Свойства и механизм действия замедлителей горения, содержащих бор, алюминий, кремний, металлы и активные группировки ......... 139
6.1. Общая характеристика замедлителей горения 139
6.2. Термические превращения замедлителей горения 143
6.3. Замедлители горения, катализирующие процессы коксования.......... 146
6.4. Некоторые физические процессы, протекающие с участием замедлителей горения ..... 150
6.5. Действие замедлителей горения, содержащих бор, алюминий, кремний, металлы и другие активные группировки...........151
Глава 7. Синергизм замедлителей горения.....154
7.1. Антипирирующие составы, включающие сурьму и галогены............156
7.2. Металл- и галогенсодержащие синергические смеси.............160
7.3. Синергизм фосфор- и галогенсодержащих замедлителей горения.........162
7.4. Синергизм фосфор- и азотсодержащих замедлителей горения..........175
7.5. Антагонизм и синергизм металлфосфорсодержащих замедлителей горения......181
7.6. Совместное применение замедлителей горения с инициаторами радикальных процессов, серосодержащими соединениями, ферроценом, наполнителями .............183
7.7. Составление рецептуры антипирирующих составов .............187
Глава 8. Антипирирующие модификаторы для полимерных материалов...........193
8.1. Процессы полимераналогичных превращений с участием антипирирующих модификаторов . . 197
8.2. Процессы отверждения полимерных материалов с участием антипирирующих модификаторов . . 202
8.3. Процессы образования полимеров и олигомеров с участием антипирирующих модификаторов . . 208
Глава 9. Применение замедлителей горения и антипирирующих составов в композиционных полимерных материалах .............220
9.1. Полимеры и полимерные материалы с пониженной горючестью..........220
9.2. Применение замедлителей горения и антипирирующих составов в конструкционных полимерных материалах...........227
9.3. Вещества, замедляющие горение теплоизоляционных материалов .... ......235
9.4. Смеси замедлителей горения, используемые в электроизоляционных материалах.....244
9.5. Применение замедлителей горения для снижения горючести волокон, тканей и пленок общего назначения ............250
ЛИТЕРАТУРА...........257
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ......267
ПРЕДИСЛОВИЕ
Развитие новой техники в настоящее время невозможно без использования полимерных материалов, в особенности материалов с пониженной горючестью.
Трудносгораемые, а также сгораемые, но трудновоспламеняемые полимерные материалы находят применение в строительстве, в машиностроении, на транспорте, в космической технике [1]. К огнестойкости конструкций из этих материалов предъявляются повышенные требования; они должны в течение достаточно длительного времени сохранять эксплуатационные свойства в условиях пожара [3]. Большинство полимерных материалов обладают малой огнестойкостью, являются горючими. Снижение горючести полимерных материалов достигается в основном путем их модификации или введением в материал замедлителей горения.
В последнее время стало известно много соединений, замедляющих горение и практически не меняющих конструктивных свойств материалов. В предлагаемой книге сделана попытка систематизировать сведения по замедлителям горения, проанализировать механизм их действия в различных материалах. В книге приведены общие принципы подбора замедлителей горения или их смесей для эффективного повышения огнестойкости материалов. Сведения об отдельных методах защиты материалов от огня (в частности о покрытиях, в том числе вспенивающихся), о введении наполнителей, а также по технологии получения материалов для огнестойких конструкций и изделий, приведены кратко. Автор выражает глубокую благодарность доктору химических наук Е. Л. Гефтеру за ценные замечания.
Вместе с тем в книге указывается на необходимость всестороннего изучения замедлителей горения, их изменения в материале при термическом воздействии. Для таких исследований предложен комплекс методов, основными из которых являются методы исследования изменений состава и структуры поверхностных обожженных слоев. Большое внимание в книге уделено вопросам синергизма замедлителей горения, закономерностям составления антипирирующих составов и применению замедлителей горения в конкретных материалах.