Повышение огнезащитных свойств синтетического волокна

ПОВЫШЕНИЕ ОГНЕЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ СИНТЕТИЧЕСКОГО ВОЛОКНА

Н.И. Коровникова, доцент, к.х.н.,

В.В. Олейник,

Национальный университет гражданской защиты Украины, г. Харьков

Возгорание синтетических волокон часто является причиной пожаров: волокна легко воспламеняются, способствуют распространению пламени, а при горении выделяют огромное количество газов и дыма. В таких условиях пожары приводят к огромным материальным ущербам и к потерям человеческих жизней. В связи с этим проблема придания огнезащитных свойств синтетическим волокнам в последние годы приобрела все большую актуальность. Для решения указанной проблемы необходимы интенсивные исследования в области создания огнезащитных композиций: разработка и создание новых веществ, снижающих горючесть синтетических волокон, - антипиренов [1-3]. Известно, что наиболее эффективными замедлителями горения являются фосфорсодержащие соединения, действие которых в процессе термоокислительного разложения волокна проявляется в основном в конденсированной фазе. Выбор замедлителей горения обусловлен наличием в их составе атомов азота и фосфора, а также тем, что они разлагаются с эндотермическим эффектом в температурном интервале основной стадии деструкции волокна.

В работе экспериментально проведено исследование снижения горючести полиакрилонитрильного промышленного волокна нитрон, представляющего собой тройной сополимер акрилонитрила, метилметакрилата, итаконовой кислоты, содержащий -92,5, -6,0, -1,5-2,0 % сомономерных звеньев соответственно [4], за счет его модификации в водном растворе метилфосфонамида. Эксперимент заключался в обработке исходного волокна водным раствором антипирена при различных соотношениях компонентов, затем - раствором фосфорной кислоты; обработку образцов нитрона проводили при температурах 342-353 К, промывку волокна - водой и сушку - до постоянной массы. Предварительно были установлены оптимальные концентрации компонентов и времени контакта исходного волокна и растворов для проведения модификации. При этом учтены расчеты необходимого количества антипирена в пересчете на количество атомов фосфора и азота. Это обеспечивает оптимальное влияние на процесс термоокисления нитрона, который был проведен нами ранее.

О снижении горючести исходного волокна нитрон свидетельствуют данные показателя воспламеняемости волокна - его КИ. Кислородный индекс (КИ) образцов волокна до и после обработки антипиреном определяли согласно ГОСТ 12.1.044-89 [5]. Погрешность определения значений КИ для образцов волокон до и после обработки антипиреном находилась в

пределах значений ±(0,07-0,1) и в среднем составляла ±0,1. В результате варьирования соотношения концентраций метилфосфонамида, навески нитрона, времени обработки и концентрации водного раствора фосфорной кислоты значения КИ волокна увеличились с 19,7 до 26,1 %.

Таким образом, экспериментально определены оптимальные условия модификации водным раствором метилфосфонамида синтетического волокна нитрон, в результате чего значения КИ образцов волокна существенно возрастают.

Список использованной литературы

1. Перепелкин К.Е. Современные химические волокна и перспективы их применения в текстильной промышленности / К.Е. Перепелкин // Российский химический журнал. - 2002. - №1. - С. 1-18.

2. Халтуринский H.A., Попова Т.В., Берлин A.A. Горение полимеров и механизм действия антипиренов / H.A. Халтуринский, Т.В. Попова, A.A. Берлин // Успехи химии. - 1984. - Т. 53. - № 2. - С. 326-346.

3. Зубкова Н.С. Снижение горючести текстильных материалов - решение экологических и социально-экономических проблем / Н.С. Зубкова, Ю.С. Антонов // Российский хим. журнал,- 2002. - Т. XLVI. - №1. - С. 96-103.

4. Коровникова Н.И. Протолитические и комплексообразующие свойства волокнистых комплекситов в смесях вода-диоксан: дис.... канд. хим. наук. Харьков: Харьк. нац. ун-т, 2002.

5. Пластмассы. Метод определения кислородного индекса: ГОСТ 12.1.044-89: [Электронный ресурс] Режим доступа http://www.fireman.ru