Study of the influence of organohalogen flame retardants on the combustibility of compositions based on polydicyclopentadiene
Authors: Та К.К. , Бондалетов В.Г. , Бондалетова Л.И. , Огородников В.Д. 
Published: June 2022

Разработка композиционных полимерных материалов, не поддерживающих горение, является актуальной задачей современной полимерной науки. Полидициклопентадиен – термореактивный полимер, обладающий рядом уникальных свойств, таких как стойкость к высокой и низкой температурам, высокая механическая прочность, высокие диэлектрические свойства. С этими свойствами материалы на основе ПДЦПД могут быть использованы в многих областях промышленности. Однако применение ПДЦПД в настоящее время ещё ограничено из-за его высокой горючести, которая может быть снижена добавлением антипиренов. Одним из основных требований к получаемым композициям является сохранение их физико-механических характеристик. Галогенорганические антипирены в основном удовлетворяют этим требованиям. В данной работе рассмотрено влияние некоторых галогенорганических антипиренов на огнестойкость композиции ПДЦПД. В качестве антипиренов были выбраны поливинилхлорид (ПВХ), хлорированный поливинилхлорид (ХПВХ), хлорпарафин марки ХП-66Т, тетрабромпараксилол (ТБК), тетрабромбисфенол А (ТББА) и декабромдифенилоксид (ДБДФО. В качестве синергиста использовали триоксид сурьмы. В качестве показателя огнестойкости был выбран Кислородный индекс. Показано, что эффективность галогенорганических антипиренов зависит от типа и от содержания галогена в композиции. Было показано, бромсодержащие соединения имеют более высокую эффективность по сравнению с хлорсодержащими. Использование в композиции синергиста – триоксида сурьмы, значительно снижает горючесть композиций, особенно содержащих хлорорганические антипирены. Установлено, что оптимальным соотношением триоксида сурьмы и галогенорганического антипирена, независимо от типа антипирена, является массовое отношение 1 : 3. Результаты настоящего исследования могут быть использованы для получения полимерных композиционных материалов на основе ПДЦПД с пониженной горючестью и хорошими физико-механическими характеристиками.

The development of composite polymeric materials that do not support combustion is an urgent task of modern polymer science. Polydicyclopentadiene is a thermosetting polymer with a number of unique properties, such as resistance to high and low temperatures, high mechanical strength, and high dielectric properties. With these properties, PDCPD-based materials can be used in many industries. However, the use of PDCPD is currently still limited due to its high flammability, which can be reduced by the addition of flame-retardants. One of the main requirements for the obtained compositions is the preservation of their physical and mechanical characteristics. Halogen-organic flame-retardants generally satisfy these requirements. In this paper, the influence of some organohalogen flame-retardants on the fire resistance of the PDCPD composition is considered. Polyvinyl chloride (PVC), chlorinated polyvinyl chloride (CPVC), CP-66T chlorinated paraffin, tetrabromoparaxylene (TBA), tetrabromobisphenol A (TBBA) and decabromodiphenyl oxide (DBDPO) were chosen as fire retardants. Antimony trioxide was used as a synergist. Antimony trioxide was used as an indicator of fire resistance Oxygen index was chosen. It was shown that the effectiveness of organohalogen flame-retardants depends on the type and content of halogen in the composition. It was shown that bromine-containing compounds have a higher efficiency compared to chlorine-containing ones. The use of synergist, antimony trioxide, in the composition is significantly reduces the combustibility of compositions, especially those containing organochlorine flame-retardants. It has been established that the optimal ratio of antimony trioxide and organohalogen flame-retardant, regardless of the type of flame-retardant, is a mass ratio of 1 : 3. The results of this study can be used to obtain polymer composite materials based on based on PDCPD with reduced flammability and good physical and mechanical characteristics.