автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.06, диссертация на тему:Разработка составов и технологии синтеза модифицированных полимерных гелевых слоев для создания пожаробезопасных светопрозрачных многослойных конструкций

кандидата технических наук
Егина, Юлия Сергеевна
город
Саратов
год
2009
специальность ВАК РФ
05.17.06
цена
450 рублей
Диссертация по химической технологии на тему «Разработка составов и технологии синтеза модифицированных полимерных гелевых слоев для создания пожаробезопасных светопрозрачных многослойных конструкций»

Автореферат диссертации по теме "Разработка составов и технологии синтеза модифицированных полимерных гелевых слоев для создания пожаробезопасных светопрозрачных многослойных конструкций"

□□3474974

На правах рукописи

Егина Юлия Сергеевна

РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ И ТЕХНОЛОГИИ СИНТЕЗА МОДИФИЦИРОВАННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ ГЕЛЕВЫХ СЛОЕВ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ПОЖАРОБЕЗОПАСНЫХ СВЕТОПРОЗРАЧНЫХ МНОГОСЛОЙНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Специальность 05,17.06 -Технология и переработка полимеров и композитов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Саратов - 2009

003474974

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет»

Научный руководитель: доктор химических наук, профессор

Панова Лидия Григорьевна

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Журавлева Людмила Леонидовна

Защита состоится 25 июня 2009 г. в 16.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.242.09 при Саратовском государственном техническом университете по адресу: 413100, г. Энгельс Саратовской обл. пл. Свободы, 17, Энгельсский технологический институт (филиал) Саратовского государственного технического университета, ауд.237.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Саратовского государственного технического университета.

Автореферат разослан с^сО.*^ 2009 г.

Ученый секретарь

кандидат технических наук Полкан Галина Алексеевна

Ведущая организация: ЗАО «Ламинированное стекло», г. Саратов

диссертационного совета

В.В. Ефанова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Выпуск стекла в мире на сегодняшний день составляет многие сотни миллионов квадратных метров в год. Рынок стекла развивается достаточно интенсивно, что влечет за собой разработку новых технологий и постоянное усовершенствование ассортимента продукции.

В настоящее время значительно увеличилось число зданий, стены которых целиком выполнены из стекла, металла и пластмассы. Конструкции из стекла очень хорошо отвечают всем современным дизайнерским решениям в архитектуре. Из стекла выполняются свегопрозрачные конструкции в виде окон, витражей, перегородок, дверей, световых фонарей и фасадов. Они придают зданию красивый внешний вид и увеличивают освещенность помещений.

С целью улучшения защитных свойств остекления, вместо обычного силикатного стекла используют различные полимерсиликатные композиции: стекло с лавсановой пленкой, триплексы и многослойные стекла, выпускаемые многими отечественными и зарубежными производителями. Нерешенными остаются проблемы обеспечения пожарной безопасности свегопрозрачных строительных конструкций, и наблюдается отставание противопожарных норм от современных архитектурных и конструктивных решений. В связи с этим исследования, направленные на создание пожаробезопасных многослойных стекол, являются актуальными.

Цель работы: разработка технологии модификации полимерных гелевых слоев, обеспечивающих создание многослойных свегопрозрачных, противопожарных строительных конструкций различного назначения.

Задачи исследования:

• Выбор компонентов составов гидрогелей и их соотношения, обеспечивающих высокую адгезию полимерного геля и карбонизованного слоя к силикатному стеклу, монолитность триплекса и огнестойкость многослойного стеклопакета;

• Изучение свойств компонентов и их влияния на полимеризацию акриловой кислоты;

• Определение технологических параметров сополимеризации компонентов гидрогеля и их влияния на структуру и свойства гидрогелей;

• Исследование поведения гидрогелей в условиях высокотемпературного пиролиза и воздействия пламени;

• Исследование свойств многослойного стекла на основе разработанного гидрогеля;

• Разработка технологии получения многослойных стекол.

Научная новизна работы состоит в том, что:

1. Установлено влияние компонентов состава и параметров синтеза на кинетику полимеризации составов на основе акриловой кислоты: индукционный период, время достижения максимальной скорости, общее

время процесса. На основании полученных результатов выбрано оптимальное соотношение компонентов.

2. Установлена взаимосвязь структурных параметров геля с процессами, происходящими при выдерживании составов до синтеза и параметрами их полимеризации при УФ-воздействии. С увеличением времени хранения составов уменьшается межузловая молекулярная масса (Мс) с 1757309 (заполимеризованные в день приготовления состава) до 11817 (заполимеризованные через 10 дней) и повышается степень сшивания (у) с 5,7 до 846,2 в этих же условиях. Оптимальное время полимеризации под УФ-воздействием с учетом значений Мс и у - 30 минут.

3. Показано, что в процессе полимеризации гидрогеля, содержащего акриловую кислоту и ПВС, наряду с образованием полиакриловой кислоты, образуются а-ненасьпценные сложные эфиры акриловой кислоты и поливинилового спирта.

4. Установлена взаимосвязь состава гидрогеля с поведением его при пиролизе и горении. Изменением соотношения компонентов достигается создание структур полимеризата, относящегося к классу трудносгораемых материалов с кислородным индексом 100% об.; не распространяющих пламя по поверхности, со способностью к формированию карбонизованного слоя.

5. Доказано наличие химического взаимодействия модифицирующих добавок М§0, МдСОз, А1(КОз)з*9НгО с акриловой кислотой, и установлено их влияние на кинетику и параметры полимеризации состава.

6. Показано, что М§0 влияет на процессы пиролиза и горения гидрогелей и обеспечивает повышение класса огнезащиты строительных конструкций на их основе.

Практическая значимость.

Выбраны модифицирующие добавки, разработаны составы модифицированных акриловых гидрогелей, обеспечивающие создание пожаробезопасного наружного остекления, а также дня изготовления перегородок и дверей.

Определены условия хранения и подготовки составов, параметры синтеза.

Проведены испытания стеклоблоков в соответствии с ГОСТами.

Разработана технология производства многослойных стекол с применением разработанных составов.

Практические результаты работы внедряются на ЗАО «Ламинированное стекло» и используются в учебном процессе подготовки специалистов по специальности «Технология переработки пластмасс и эластомеров».

На защиту выносятся:

1. Результаты комплексного исследования по влиянию компонентов состава гидрогеля на параметры и кинетику полимеризации, структуру и свойства полимеризата.

2. Механизмы взаимодействия компонентов в составе гидрогеля.

3. Параметры термодеструкции гидрогелей, влияние состава гидрогелей на характер процессов при пиролизе и горении.

4. Результаты комплексных исследований свойств разработанных гидрогелей и температурных характеристик многослойных светопрозрачных строительных конструкций на их основе.

Достоверность и обоснованность результатов исследования подтверждаются комплексом независимых и взаимодополняющих методов исследования: термогравиметрического анализа (ТГА), инфракрасной спектроскопии (ИКС), стандартных методов испытаний технологических, теплофизических свойств материалов. Достоверность результатов обеспечивалась достаточной повторяемостью проведения эксперимента и оценивалась с помощью методов математической статистики с привлечением программных средств. Обработка результатов испытаний, расчеты, построение графиков осуществлялись с использованием персонального компьютера и пакетов прикладных программ Microsoft EXEL 2000, GetData Graph Digitizer v. 2.22, CorelDRAW Graphics Suite v.12.

Апробация результатов работы. Результаты работы докладывались на: Всероссийской конференции с международным Интернет-участием «От наноструктур, наноматериалов и нанотехнологий к наноиндустрии» (Ижевск, июнь 2007), Международной конференции «Композит 2007» (Саратов, июль 2007), Международной конференции «Новые перспективные материалы и технологии их получения НПМ-2007» (Волгоград, октябрь 2007), XV Туполевских чтениях: Международной молодежной научной конференции (Казань, ноябрь 2007), VI Международной научно-технической конференции «Эффективные строительные конструкции: теория и практика» (Пенза, декабрь 2007), IV Санкт-Петербургской конференции молодых ученых с международным участием «Современные проблемы науки о полимерах» (Санкт-Петербург, апрель 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 научных работ, в том числе 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, методической части, экспериментальной части, выводов, списка используемой литературы и приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследований, отмечены научная новизна и практическая значимость полученных результатов, сформулированы основные защищаемые положения.

В первой главе содержится обзор литературы, в котором проведен анализ рынка светопрозрачных, пожаробезопасных строительных конструкций и аналогов зарубежных и отечественных производителей.

Рассмотрены основные закономерности горения полимеров и механизмы коксообразования, проанализированы существующие механизмы снижения горючести и основные существующие направления модификации свегопрозрачных полимеров для получения пожаробезопасных строительных конструкций.

Во второй главе дана характеристика исходных компонентов и приведено описание методов, использованных в работе. Объектами исследования служили: АК - акриловая кислота (ТУ 2431-001-524700632002); ПВС - поливиниловый спирт (ГОСТ 10779-78); вода (ГОСТ 6709-72); ФК - фосфорная кислота (ГОСТ 6552-80); фотоинициатор-2,2 диметилокси-2-фенилацетофенол, алюминий азотно-кислый 9-водный (ГОСТ 3757-75); борная кислота ГОСТ 9656-75; кобальт азотно-кислый (П) (ГОСТ 4528-68); магний углекислый (ТУ 6-09-2269-77); магния оксид (ГОСТ 4526-75).

В третьей главе приведены экспериментальные результаты создания полимерных гидрогелей для свегопрозрачных пожаробезопасных строительных конструкций.

3.1. Выбор соотношения компонентов в составе гидрогеля и исследование их влияния на процесс полимеризации гидрогелей

на их основе

Одним из наиболее перспективных направлений создания огнестойких свегопрозрачных конструкций является разработка многослойного стекла с полимерными гелевыми прослойками. Широкое применение нашли гидрогели на основе акрилатов.

Из ранее разработанных образцов гидрогелей при испытаниях на огнестойкость выделяется значительное количество воды, которая кипит и нарушает герметичность конструкции стеклопакета. Кроме того, гидрогель неустойчив к отрицательным температурам, что не позволяет использовать его для наружного остекления; имеет невысокий выход коксового остатка и характеризуется недостаточно высокой адгезией карбонизованного слоя к силикатному стеклу.

В связи с этим, целью данной работы является модификация разработанных ранее гидрогелей, используемых в производстве огнестойких стеклопакетов.

Основной реакцией образования гидрогелей является полимеризация акриловой кислоты (АК). Полимеризация протекает радикально под воздействием УФ-света в присутствии инициатора. При полимеризации АК наряду с ростом линейной цепи происходит образование сшитых структур:

СН2--СН-СООН Ьл>, ФИ I

пСН2 = СН-СООН —*..-сн2-с-сн2-сн-...

с!оон ¿ООН

При исследовании процесса полимеризации АК определяли температуру полимеризации составов, заключенных между двумя силикатными стеклами, расположенными на расстоянии друг от друга в 1 мм. Измерения температур осуществляли с помощью инфракрасного термометра ВТ880 или термопары ТХА, внедряемой в полимеризуемый состав.

Процесс фотополимеризации сопровождается выделением теплоты от полимеризации АК (ДНп = -64,6 кДж/моль, при 298,15 К) и непосредственно от энергии, передаваемой УФ-светом ламп, поэтому анализировали не температуру на поверхности образца, а разность температур: ДТ=Тс-То, где Тс - температура на поверхности триплекса, То - температура на поверхности стекла такого же образца, но без полимеризующегося состава.

На рис.1, кр.1 приведена температурная кривая процесса полимеризации концентрированной АК. Кривая подъёма температуры состоит из четырёх характерных участков. Первый участок температурной кривой, до начала подъёма температуры, соответствует индукционному периоду реакции полимеризации. На этой стадии происходит инициирование цепей исходных мономеров. Второй и третий участки, соответствующие росту температуры, характеризуют самоускоряющуюся реакцию фотоинициируемой радикальной полимеризации и достижение почти конечной степени полимеризации. Вместе с тем процесс полимеризации окончательно не завершен.

Кривая экспериментальных значений

температур полимеризации_

Кривая, построенная по уравнению наилучшей степенной полиномиальной аппроксимирующей

60

р 50

40

<J 30

20

10

0

32 36 40 Время полимеризации, мин

Производная от уравнения наилучшей степенной полиномиальной аппроксимирующей линии

Рис.1. Основные стадии полимеризации акриловой кислоты На четвертом участке, в результате существенного замедления процесса полимеризации из-за стерических и диффузионных затруднений в твердом теле, отмечено снижение температуры. Точку перегиба на кривой зависимости изменения температуры образца от времени УФ-облучения, характеризующую максимальную скорость полимеризации, наиболее точно можно определить как максимальное значение производной функции изменения температуры во времени на участках II и III. Для этого находим

уравнение наилучшей степенной полиномиальной аппроксимирующей линии для экспериментальных данных методом наименьших квадратов.

У= -0,000004хб + 0,0004х5 - 0,018х4 + 0,3110х3 - 2,023х2 + 3,663х + 0,193 По полученному уравнению строим кривую 2 (рис.1). Полученное уравнение дифференцируем и строим график зависимости производной функции изменения температуры во времени (рис.1, кр.З). После точки перегиба скорость роста цепи становится меньше суммарных скоростей реакции обрыва цепи (1П участок). Время достижения максимальной скорости (точка перегиба) и время завершения реакции (участки II и III, без учёта времени индукционного периода, рис.1) использовали для анализа влияния условий на процесс полимеризации состава.

Проведено исследование процесса полимеризации исходных компонентов и определено влияние каждого компонента смеси на процесс полимеризации АК. Исследование проводили при различных соотношениях компонентов (табл.1), по результатам построены температурные зависимости процессов полимеризации, позволившие выявить оптимальные условия получения полимерных гелей со структурой без дефектов.

На рис.2 приведена зависимость температуры полимеризации образца чистой АК и её водного раствора различной концентрации.

Таблица 1 Составы исследуемых гидрогелей

ЛЬ ПВС, % АК,% Вода, % ФК,% ФИ,%

1 3 40 57 0,4

2 6 40 54 0,4

3 10 40 50 0А_

4 40 60 0,05

5 40 60 0,1

6 40 60 0,2

7 40 60 0,05

8 40 58 2 0,05

9 40 55 5 0,05

10 40 53 7 0,05

11 40 45 15 0,05

12 100 0,05

13 50 50 0,05

14 80 20 0,05

1 V

\

4 X \

К

0 2 4 6 8 1012141618202224262830323436384042 Время полимеризации, мин

Рис.2. Влияние содержания АК на процесс полимеризации гидрогеля (ФИ-0,05%): 1-100% АК; 2-80% АК; 3-50%; 4-40%

Кинетика и параметры процессов полимеризации 100% АК и АК в концентрированных растворах (80% масс АК рис.2, кр.З) аналогичны, что, по всей видимости, обусловлено низкой степенью диссоциации АК в высококонцентрированных растворах.

При разбавлении раствора индукционный период сокращается (табл.2), что объясняется большей подвижностью АК в растворе, и существенно снижается экзотермичность процесса (рис.2, кр.З и 4).

Введение в состав с АК (40%) другого структурообразующего компонента ПВС приводит к тому, что, наряду с полимеризацией АК,

протекают процессы этерификации ПВС АК. Наличие ПВС в составе уменьшает индукционный период реакции, однако, изменение его содержания практически не влияет на время завершения реакции (табл. 2).

Таблица 2

Зависимость характеристик процесса полимеризации от содержания АК в водиом растворе и от концентрации ПВС

Изменяемый компонент состава, % масс. Время достижения максимальной скорости полимеризации, мин Индукционный период реакции, мин Продолжительность реакции на участках II и III, мин ДХтах» °С

100 13 12 4 53

АК 80 12 10 5 42

50 6 6 4 18

40 6 6 4 16

0 4 6 5 17

ПВС 3 4 2 4 14

6 4 2 4 20

10 6 2 4 15

При введении в состав 40% водного раствора АК ФК, продолжительность индукционного периода зависит от ее содержания, и процесс полимеризации замедляется с увеличением ее количества с 2 до 10% (рис.3, табл. 3).

15

и

¿.-10 <

5 0

2

- ■44

/ / / 4

Рис.3. Влияние содержания ФК на процесс полимеризации гидрогеля (АК-40%,ФИ-0,05%):

1-2% ФК;

2-5% ФК; 3 - 7% ФК; 4-15%

0 2 4 6 8 10121416182022 2426 2830 3234 363840 Время полимеризации, мин

Таблица 3

Зависимость характеристик процесса полимеризации гидрогеля АК от концентрации ФК

Изменяемый компонент состава, % масс. Время достижения максимальной скорости полимеризации, мин Индукционный период реакции, мин Продолжительность реакции на участках II и III, мин

2 5 4 6

ФК 5 6 6 б

7 6 6 5

15 12 10 6

Это можно объяснить тем, что в присутствии ФК уменьшается тепловой эффект, что приводит к снижению скорости реакции.

Исследовано влияние содержания ФИ на полимеризацию гидрогеля АК (40 масс.%) и состава (АК, ПВС, ФК, вода). При повышении концентрации

инициатора число свободных радикалов, образующихся при его распаде, возрастает, а, соответственно, увеличиваются число активных центров и суммарная скорость полимеризации. Все это приводит к уменьшению индукционного периода полимеризации и сокращению времени завершения реакции (табл. 4), а также к увеличению экзотермичности процесса.

Таблица 4

Зависимость характеристик процесса полимеризации составов от концентрации ФИ

Изменяемый компонент состава, % масс. Время достижения максимальной скорости полимеризации, мин Индукционный период реакции, мин Продолжительность реакции на участках II и III, мин of

0,05 6 6 5 16

ФИ1 0,1 4 2 4 22

0,2 4 0 4 24

0,4 0 0 6 25

0,3 0 0 10 26

ФИ1 0,2 4 4 4 27

0,1 6 6 4 26

0,05 10 10 6 18

0,02 16 10 13 8

Примечание: 1 - в АК-40% с растворителем, 2 - состав (АК, ПВС, ФК, растворитель)

При высоких концентрациях ФИ реакция начинается очень быстро и индукционный период фактически равен нулю. При снижении содержания ФИ наступает момент, когда реакция протекает с индукционным периодом. О продолжительности стадий П + Ш нельзя сказать однозначно, так как система многокомпонентна.

При анализе полимеризации установлено, что дополнительные компоненты в растворе АК существенно влияют на кинетику процесса. При введении ФК обеспечивается прохождение процесса в более мягких температурных условиях, даже при больших концентрациях АК. На основании анализа влияния компонентов гидрогеля на время протекания отдельных стадий процесса полимеризации, температуру полимеризуемого образца, можно выбрать оптимальные, с позиции кинетики реакции, значения концентраций отдельных компонентов. С учетом этого содержание АК в составе может находиться в диапазоне 50-80%, ФИ - 0,1 - 0,2%, и ФК - до 7%.

3.2. Исследование процесса полимеризации и свойств модифицированных гидрогелей

На основании приведенных в параграфе 3.1 исследований, содержание воды в исследуемых составах уменьшено с 70 до 30% и исследован температурный режим полимеризации. При уменьшении в составе гидрогеля растворителя повышается экзотермичность процесса, и максимальная температура возрастает вдвое (рис.4).

13 16

14 12

Pío ¡3 « б 4 2 О

у л

> л

\

1

1

h N

О 4

12 16 20 24 28 32 35 40 44 48 52 56 60 Время полимеризации, мин

Рис.4. Измерения температуры

полимеризации: 1-немодифицированный состав, 2-модифицированный состав

Методом ИКС были исследованы составы модифицированного гидрогеля (рис.5). Как видно из спектрограмм, в незаполимеризованном составе (рис.5, кр.1) присутствуют полосы валентных колебаний групп С=С (1636 см"1). На спектрограмме полимеризата пики колебаний С=С связей практически отсутствуют (рис.5, кр.2).

S

В . «

X. и

В ' о

е.. К

\ 1

л ' 1 'Hi

ÍI 1 11 1 I 1 í 1 ii I i 1 1 у U I

1 \ 1 1 у 1 1 Т*""'^ -- ... ... й i /ГО /-cl-ts 14 --- ---

"VI- 1 V 1 i V i ... -- ... -у V --- -V ... 1

i \ Г i у » f о _ -ü

i \ i 1 V / д и ¿

: о! Ь

ЗВОО 3700 3500 ЗЗОО 3100 2900 2700 2ЭОО 2300 2100 1900 1700 1500 1300 1100 900 700 309

СМ

Рис.5. Данные ИКС составов: 1 - незаполимеризованный; 2 - полнмеризат

Вследствие раскрытия двойных связей при полимеризации прекращается влияние сопряжения связей С=0 и С=С, это объясняет смещение полосы валентных колебаний группы С=0 в заполимеризованном образце в область более высоких частот от 1702 до 1714 см4 (рис.5, кр.1,2).

В заполимеризованном составе ОН группы воды не перекрывают колебания СН связей СН2 группы и уменьшены пики деформационных колебаний всех групп.

При определении технологических свойств установлено, что приемлемая для заливки в зазор между стеклами шириной 1-1,5 мм вязкость достигается через 120 мин перемешивания (рис.6, кр.1). При определении жизнеспособности состава во время его хранения (рис. 6, кр.2) отмечено постоянство вязкости в течение 5 суток. Жизнеспособность немодифицированного состава составляет 2-3 дня.

Уменьшение содержания в составе гидрогеля воды может оказать влияние на огнестойкость состава. В связи с этим были определены показатели его пиролиза и горючести. Данные ТГА (табл.5) свидетельствуют

о том, что при увеличении концентрации АК выход коксового остатка увеличивается, температура начала дегидратации смещается в область более высоких температур.

Рис.6. Изменение вязкости состава от времени перемешивания и времени его •хранения:

1 - время перемешивания;

2 - время хранения

0 1 2 3 4 5 6 7

Время перемешивания, ч

Время хранения сут Таблица 5

Данные ТГА гидрогелей

№ 1/п Состав, % масс. Т..-Т,, V Ши-Ш;, Шщах» % Выход коксового остатка, % при температурах, "С Еакт» кДж/моль

100 200 300 400 500 600

1 ПВС:АК: Н2 О: ФК 3,3:31,2: 61,7:4,8 25-260 130 290-470 390 0-53 30 53-70 59 84 60 37 27 22 17 36,2

2 ПВС:АК: НгО: ФК 3:61:30:7 60-250 120 250-360 290 2-35 15 35-65 45 89 72 46 31,5 27 22 59,7

Примечание: Т„, Тк, Ттах - температуры начала, завершения и максимальной скорости основных стадий деструкции, т„, тк, ттах - потери массы при Т„, Тк, Ттах.

Гель можно отнести к классу трудносгораемых материалов, так как потери массы происходят за счет потери воды и составляют менее 20 %, КИ -100% объем, (табл.6), пламя по поверхности образца не распространяется.

Таблица 6

Зависимость потерь массы состава гидрогеля

Состав Вода АК ПВС ФК ФИ Потери массы Дш, %

1 61,71 31,25 2,28 4,76 0,4 25,1

2 40 50 3 7 0,2 16,67

3 30 60 3 7 0,4 16,17

Строительные конструкции на основе разработанного полимерного гидрогеля испытывали по ГОСТ 30247.0-94. Для испытаний было изготовлено многослойное стекло согласно ТУ 5271-002-40419855-2002 габаритными размерами Н*В = 500x500 мм (Н - высота; В - ширина), (рис.7).

Стеклопакет помещался вертикально на отверстие печи, чтобы он закрывал отверстие, образуя четвертую стенку печи. Температура внутри печи, в соответствии с ГОСТ, поднималась в течение 30 мин вдоль заданного

0,08

и

в 0,06 ¡2

| 0,04 0,02 О

1

градиента до 821°С (рис.8 кр.1), а максимальная температура испытаний 925°С достигалась к 60-й минуте испытания. Термопары расположены внутри печи и на наружной поверхности стекла. Исследуемыми параметрами были Е - сохранность целостности конструкции и I - теплоизолирующая способность конструкции. Результаты испытаний для модифицированного состава приведены на рис.8.

Рис.7. Образец многослойного стекла, изготовленного на основе разрабатываемого гидрогеля состава (ПВС:АК:Н20:ФК 3:60:30:7):

1 - простое силикатное стекло;

2 - закалённое стекло;

3-трубка ПВХ;

4-гель

0 2 4 6 8 1012141618202224262830323')

Время испытаний, мин

Рис. 8. Температурные характеристики при испытании стеклоблока:

1 - температура внутри печи по ГОСТ;

2 - температура внутри печи при испытаниях;

3 - температура наружного стекла

При огневом воздействии на одну из сторон стеклоблока полимерный слой вспенивается, коксуется, формируя непрозрачные теплоизолирующие слои, которые ограничивают тепловое воздействие на последующие стекла, отсекая тепловой поток. Конструкция по показателям огнестойкости соответствует классу Е 60 I 26 и аналогична образцу с ранее разработанным составом. При испытаниях практически отсутствуют дымообразование и выделение воды.

3.3. Выбор модифицирующих добавок и определение их влияния на структуру и свойства гидрогелей

С целью повышения адгезии продуктов деструкции состава к силикатному стеклу и увеличения толщины карбонизованного слоя, образующегося при пиролизе полимеризата, в состав полимерного геля вводились минеральные соединения, растворимые в воде, либо способные к взаимодействию с образованием растворимых в воде солей: А1(Ж))з*9Н20,

Анализ данных ИКС составов, содержащих указанные добавки, показал наличие сложного химического взаимодействия, протекающего при растворении и полимеризации оксида магния, карбоната магния и нитрата алюминия в составе композиции с АК. Очевидно, что введение этих компонентов будет влиять и на кинетику процесса полимеризации.

При введении модифицирующих добавок ускоряется процесс полимеризации (рис.9, табл.7), более высокая температура при полимеризации гидрогеля отмечена при введении в него М§СОз. Это приводит к возникновению высоких напряжений в материале, что визуально проявляется в нарушении сплошности образца. Поэтому целесообразнее использовать для модификации М§0.

35 30 25

о

Ц'20

"15 10 5 0

з|

Л

/4 V

V

V

У V

ч > н

Рис. 9. Температурный режим полимеризации гидрогелей: 1 - без мод.добавки,

2-е МеО,

3-МяСОз,

4-СА1(Ы0зЬ*9Н20

0 4

12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 Время полимеризации, мин

Таблица 7

Зависимость характеристик процесса полимеризации состава гидрогеля от модифицирующей добавки

№ п/п Вид модиф. добавки Время достижения максимальной скорости полимеризации, мин Индукционный период реакции, мин

1 Без модифиц.добавки 14 6

2 Г^О 5 6

3 МвСОз 6 6

4 А1(Ж)з)з 8 8

Исследование изменения вязкости состава (рис.10,кр.1) показало, что однородность состава достигается за 4 часа перемешивания. При перемешивании до 2 часов система неоднородна, поэтому вязкость не измерялась. При определении жизнеспособности состава отмечено постоянство вязкости во времени (рис.10,кр.2). Поэтому перерабатывать

данный состав можно г.о :_______ _____ в течение 20 дней со дня его

приготовления.

0,1

0,0» 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0

Рис.10. Изменение вязкости состава от времени перемешивания композиции и времени ее хранения:

1 - время перемешивания;

2 - время хранения

0 12 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920

Время перемешивания, ч Время хранения, сут

Для определения основных параметров синтеза и структуры гидрогелей были определены параметры структуры гидрогелей для состава, содержащего N^0. В исследованиях изменяли время полимеризации и время выдержки состава до полимеризации. При синтезе геля образуется сшитый полимер. Определяли равновесную степень набухания в зависимости от условий синтеза геля, значение которой изменяется в пределах от 170 до = 1000%.

Исследуемый гель имеет предельную степень набухания, что говорит о том, что гель химический. Важнейшие характеристики такого геля - это степень сшивки (у) и молекулярная масса межузловых отрезков цепей между соседними узлами пространственной сетки Мс (табл.8).

Таблица 8

Структурные параметры геля

Время хранения состава, сутки Время полимеризации, мин а равновесная, % Мс М0 У

1 60 983,8 1757309,7 5,7

30 188,1 31449,6 317,9

4 60 275,4 66064,9 151,3

90 264,9 59906,6 166,9

120 274,3 56427,6 107 177,2

30 ' 133,3 11817,2 846,2

10 60 176,6 23768,1 420,7

90 195,6 35324,1 283,1

120 186,5 25825,9 387,2

14 60 157,7 18649,3 536,2

Примечание: Мо - молекулярная масса гелеобразующего полимера

Результаты исследований показали, что степень сшивки при времени полимеризации до 30 мин возрастает в результате вовлечения в реакцию большого количества реакционных групп. При дальнейшем увеличении времени полимеризации степень сшивания уменьшается, возможно, вследствие деструкции полимера под воздействием УФ-излучения.

Кроме того, степень сшивки возрастает с увеличением времени хранения состава до полимеризации, под влиянием УФ дневного света, что свидетельствует о том, что оптимальные условия для начала процесса полимеризации создаются при отсутствии дополнительного воздействия УФ-излучения.

Установлена возможность регулирования степени набухания и величины сшивки, а также механизма образования узлов сшивки в геле. Рекомендуемые параметры синтеза: время полимеризации 30 мин, время хранения состава со дня приготовления от 10 и до 14 суток.

Методом ТГА исследовали влияние различных добавок, вводимых в гидрогель, на процессы пиролиза состава (табл.9).

Деструкция гидрогеля начинается с удаления несвязанной (20-80°С), а затем связанной воды (80-250°С). При более высоких температурах происходит деструкция основных полимерных цепей, а также процессы

структурирования, обеспечивающие образование кокса. При введении М§0 температура начала деструкции увеличивается, по сравнению с другими составами (табл.9), также достигается более высокий выход коксового остатка в области основной стадии деструкции полимерного состава.

Таблица 9

Данные ТГА гидрогелей

№ п/п Состав ХсЬ/с Ттах т„-т,, % П1,„лх Выход коксового остатка, % при температурах, °С Еакт, кДж/моль

100 200 300 400 500 600

1 ПВС:АК: Н20: ФК 3:61:30:7 60-250 120 250-360 290 2-35 15 35-65 45 89 72 46 31,5 27 22 59,7

2 ПВС.АК: Н20: ФК 3:61:30:6,73 МйО- 0,27 60-270 120 270-360 300 2-32 12 32-61 45 92 76 55 36 31 24 95,7

3 ПВС:АК: Н20: ФК 3:65:31,8:0,1 МЙСОз - 0,09 60-250 110 250-330 290 26,5-48 34 48,5-53,1 81 93 78 60 35 25 9 103,9

4 ПВС:АК: Н20: ФК 2,88:57,6:28, 8:6,7 А1(МОз)з- 4 60-240 130 240-360 300 2,5-40 28 40-60 51 87 63 49 37,5 32 28 40,1

Примечание: Т„, Тк, Ттах - температуры начала, завершения и максимальной скорости потерь массы, т„, тк, ттах - потери массы при данных температурах.

Скорость деструкции при введении М^О уменьшается и её максимум смещается в сторону наибольших температур. Данные по пиролизу дополнительно подтверждают целесообразность введения

При поджигании образцов на воздухе возгорания их не происходит, образцы карбонизуются, формируется плотный кокс, сохраняющий целостность после испытания. При введении минеральных добавок потери массы у образцов снижаются, в сравнении с образцами без добавок (табл.10). Пламя по поверхности образцов не распространяется.

Таблица 10

Зависимость потери массы от вида модифицирующих добавок

Состав Вода Модифицирующие добавки Потери массы Дт, %

1 30 - 16,2

2 30 МВ0 5,96

3 28,8 А1(МОз)з 4,5

4 31,8 МйСОз 4,7

На основе геля, содержащего М§0, изготовлены и испытаны строительные конструкции (рис.11). Класс огнестойкости конструкции Е 60 I 30 (состав без М§0 Б 60 I 26). При испытаниях практически отсутствует дымообразование и не выделяется вода, сформировавшийся кокс не

разрушается и не отслаивается от поверхности стекла. Стеклопакеты выдерживают без растриплексации (потери монолитности) отрицательные температуры (-30°С).

а &

1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0

ч-

3

Рис. 11. Температурные характеристики при испытании стеклоблока с составом, содержащим МдО:

1 - температура внутри печи по ГОСТ;

2 - температура внутри печи при испытаниях;

3 - температура наружного стекла

15 20 25 30 35 40 45 50

Время испытаний, мин

3.4. Разработка составов и исследование свойств гидрогелей, не содержащих ПВС

Стадия приготовления ПВС является трудоемким процессом, поэтому далее исследовались составы, не содержащие ПВС, где в качестве модифицирующих добавок, кроме М§0, использовали борную кислоту, нитрат кобальта (II). Выбор модифицирующих добавок связан с наличием в них элементов, являющихся замедлителями горения: бор и азот (табл.11). Исследуемые образцы не поддерживают горение на воздухе, а потери массы связаны с частичной дегидратацией, происходящей за время поджигания -120 с.

Таблица 11

Зависимость потери массы образцов от вида модифицирующих добавок

№ п/п АК Н20 НзВОз ФК 1^0 Со(ИОз)2 ФИ Потери массы Дт, %

1 68,5 30 1,5 0,2 7,7

2 53 43 2 2 0,2 11,9

3 63 30 6,72 0,28 0,2 5,1

4 40 30 30 0,06 15,5

5 56 24 0,5 19,5 0,06 8,33

Для исследуемых составов определена кинетика отверждения, в табл. 12 приведены характеристики процесса полимеризации гидрогелей.

Таблица 12

Характеристики процесса полимеризации гидрогелей

№ п/п Модифицирующий компонент состава Время достижения максимальной скорости полимеризации, мин Индукционный период реакции, мин ДТтах» °с

1 НзВОз 8 8 34

2 НзВОз + ФК 2 2 20,5

3 МкО + ФК 10 5 15,5

4 Со(Ш3)2 4 3 9

5 Со(Ш3)2 + ФК 4 3 27,5

При испытаниях таких образцов установлено отсутствие распространения пламени по поверхности.

Для этих составов были проведены испытания, моделирующие их поведение в жестких условиях при воздействии открытого пламени пропановой горелки. Конструкция стеклоблоков представляла собой триплекс, состоящий из двух силикатных стекол и одной прослойки гидрогеля толщиной 2 мм. Эти испытания проводились для оценки эффективности коксового слоя, образуемого полимерным гелем.

По данным испытаниям можно сделать вывод, что теплоизолирующая способность образца, содержащего N^0, выше. Конструкция способна ограничивать передачу тепла с обогреваемой поверхности к поверхности стекла, не подверженной воздействию огня. Гель образует плотный кокс без видимых повреждений и порывов, сохраняет целостность.

На основе данного полимерного гидрогеля изготовлены и испытаны строительные конструкции (рис.12).

Рис. 12. Температурные характеристики при испытании стеклоблока состава с М§0:

1 - температура внутри печи по ГОСТ;

2 — температура внутри печи при испытаниях;

3 - температура поверхности наружного стекла

и 20 25 30 35 40 45

Время испытаний, мин

Стеклоблок по критерию Е простоял 60 минут, а по критерию 1-40 минут, поэтому класс огнестойкости конструкции Е 60 I 40. При испытаниях практически отсутствует дымообразование и выделение воды.

Следовательно, обеспечить огнестойкость гидрогелей можно и при отсутствии в его составе ПВС. При этом для модифицированного М§0 состава огнестойкость по показателю I увеличилась с 26 до 40 минут.

Разработанные составы гидрогелей можно использовать для наружного остекления и для создания пожаробезопасных перегородок и дверей, обеспечивающих безопасную эвакуацию людей при пожаре и препятствующих распространению пожара, в случае его локального возникновения.

В четвертой главе разработана технологическая схема получения гидрогелей и многослойных стекол на их основе. Выбраны параметры процесса их производства и оборудование.

В пятой главе доказана технико-экономическая эффективность разработанных гидрогелей для производства огнестойких свегопрозрачных строительных конструкций в сравнении с аналогами.

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Разработаны составы модифицированных акриловых гидрогелей, содержащие АК, ПВС, ФК, ФИ и воду, используемые при изготовлении противопожарных многослойных стекол, перегородок и дверей.

2. Определено влияние компонентов состава, их соотношения и условий синтеза на кинетику полимеризации состава.

3. Установлена зависимость структурных параметров геля от процессов, происходящих при полимеризации состава и параметров синтеза. Показано, что начало процесса полимеризации должно происходить в мягких условиях без воздействия УФ-излучения, что обеспечивает максимальную степень сшивания (у) и минимальную межузловую массу (Мс) в полимеризате гидрогеля. Время полимеризации под УФ-воздействием с учетом показателей Мс и у - 30 минут.

4. Определено поведение разработанных составов полимерных гидрогелей в процессах пиролиза и горения. Составы относятся к группе трудносгораемых, коксообразующих материалов с показателями воспламеняемости - кислородным индексом 100% об., не распространяющими пламя по поверхности, а строительные конструкции на их основе - к классу Е 601 26.

5. Доказана возможность модификации составов с применением MgO, М§СОз, А1(Ж>з)з*9Н20. Установлено наличие химического взаимодействия добавок с составом композиции, их влияние на процессы пиролиза и горения и на повышение класса огнестойкости многослойных стекол с Е 60 I 26 до Е 60130.

6. Разработаны составы гидрогелей, не содержащих поливинилового спирта с классом огнестойкости Е 60 140.

7. Разработана технологическая схема получения многослойных стекол на основе гидрогелей.

Список публикаций по теме диссертации:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Егина Ю.С. Исследование температуры полимеризации гидрогеля и свойств синтезируемых сополимеров / Ю.С. Егина, И.Н. Бурмистров, Н.А. Колесниченко, Л.Г. Панова // Пластические массы. - 2008. - №1. - С.9-11.

2. Егина Ю.С. Определение оптимального значения времени полимеризации акриловой кислоты в составе гидрогеля для огнезащитных прослоек в пожаробезопасном стекле / И.Н. Бурмистров, Ю.С. Егина, Л.Г. Панова // Пластические массы. - 2009. - №1. - С. 18-19.

Публикации в других изданиях:

3. Егина Ю.С. Приготовление полимерных заливочных гидрогелей для пожаростойких многослойных стекол / Ю.С. Егина, И.Н. Бурмистров // Вестник Саратовского государственного технического университета. - 2006. - №4. - Вып. 1. - С.32-35.

4. Егина Ю.С. Разработка конструкции свегопрозрачных противопожарных окон на основе полимерных композиций / Ю.В.

Накорякова, Ю.С. Егина, Е.В. Бычкова, В.Н. Олифиренко, Л.Г. Панова // Химическая промышленность. -2006. - №9 - С.447-452.

5. Егина Ю.С. Исследование влияния компонентов на процесс полимеризации акриловой кислоты / Ю.С. Егина, И.Н. Бурмистров, A.B. Тарновская, Л.Г. Панова // Перспективные полимерные композиционные материалы. Альтернативные технологии. Переработка. Применение. Экология: материалы докл. Междунар. конф. «Композит-2007». - Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2007. - С.245-249.

6. Егина Ю.С. Выбор оптимальных технологических параметров синтеза заливочного гидрогеля, модифицированного наночастицами / И.Н. Бурмистров, Ю.С. Егина, A.B. Тарновская, Л.Г. Панова // Новые перспективные материалы и технологии их получения НПМ-2007: материалы Междунар. конф. - Волгоград: РПК «Политехник», 2007. - С.32-33.

7. Егина Ю.С. Синтез заливочных акрилатных гидрогелей модифицированных нанодисперсными минеральными добавками / И.Н. Бурмистров, Ю.С. Егина, A.B. Тарновская, Л.Г. Панова // От наноструктур, наноматериалов и нанотехнологий к наноиндустрии: материалы Всерос. конф. с междунар. Интернет-участием. — Ижевск: ИПМ УрО РАН, 2007. С.21.

8. Егина Ю.С. Разработка технологических параметров синтеза заливочного гидрогеля / И.Н. Бурмистров, Ю.С. Егина, Л.Г. Панова // XV Туполевские чтения: материалы Междунар. молодежной науч. конф.: в 3 т. -Казань: Изд-во Казан, гос. техн. ун-та. 2007. -Т. 1.- С.164-166.

9. Егина Ю.С. Разработка конструкции новых свегопрозрачных пожаробезопасных стеклопакетов с заданным классом огнезащиты / Ю.С. Егина, И.Н. Бурмистров, Л.Г. Панова // Эффективные строительные конструкции: теория и практика: сборник статей VI Междунар. науч.-техн. конф. - Пенза, 2007. - С.87-89.

10. Егина Ю.С. Исследование тепловых эффектов процесса полимеризации акриловой кислоты в составе заливочного гидрогеля / И.Н. Бурмистров, Ю.С. Егина, Л.Г. Панова // Современные проблемы науки о полимерах IV Санкт-Петерб. конф. молодых ученых (с междунар. участием). СПб.: Институт высокомолекулярных соединений РАН, 2008. - С.21.

11. Егина Ю.С. Исследование процесса синтеза заливочного гидрогеля по тепловому эффекту полимеризации акриловой кислоты в составе / И.Н. Бурмистров, Ю.С. Егина, Л.Г. Панова // Актуальные проблемы электрохимической технологии: сб. статей молодых ученых. - Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2008. - С. 380-383.

Подписано в печать 15.05.09 Формат 60x84 1/16

Бум.офсет. Усл.печ.л. 1,16 Уч.-изд. л 1,0

Тираж 100 экз. Заказ 203 Бесплатно

Саратовский государственный технический университет

410054 Саратов, Политехническая ул.,77 Отпечатано в РИЦ СГТУ. 410054, Саратов, Политехническая ул., 77

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Егина, Юлия Сергеевна

Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Анализ рынка светопрозрачных, пожаробезопасных строительных 10 конструкций

1.2. Горение полимеров. Классификация полимеров по коксообразую- 32 щей способности. Механизмы коксообразования

1.3. Механизмы снижения горючести

1.4. Модификация светопрозрачных полимеров для получения пожаро- 51 безопасных строительных конструкций

Глава 2. Объекты и методы исследования

2.1. Объекты исследования

2.2. Методы исследования 56 2.2.1 Методики испытаний по ГОСТ

2.2.2. Определение кислородного индекса

2.2.3. Метод «Огневой трубы». Определение потерь массы образца при 58 поджигании на воздухе

2.2.4. Определение скорости распространения пламени

2.2.5. Определение температур синтеза полимера и сополимера

2.2.6. Термогравиметрический анализ

2.2.7. Метод инфракрасной спектроскопии

2.2.8. Огневые испытания стеклянных стеклоблоков

2.2.9. Определение содержания гель-фракции в полимеризате

2.2.10. Световая оптическая микроскопия

2.2.11. Определение параметров пространственной сетки сшитого по- 65 лимера по степени равновесного набухания

Глава 3. Результаты исследований и их обсуждение

3.1. Выбор соотношения компонентов в составе гидрогеля и исследование их влияния на процесс полимеризации гидрогелей на их основе

3.2. Исследование процесса полимеризации и свойств модифицирован- 78 ных гидрогелей

3.3. Выбор модифицирующих добавок и определение их влияния на 85 структуру и свойства гидрогелей

3.4. Разработка составов и исследование свойств гидрогелей, не содер- 104 жащих ПВС

Глава 4. Разработка технологии получения гидрогелей и многослойных 110 стекол на их основе

Глава 5. Технико-экономическая эффективность разработанных гидро- 120 гелей для производства огнестойких светопрозрачных строительных конструкций

Введение 2009 год, диссертация по химической технологии, Егина, Юлия Сергеевна

Выпуск стекла в мире на сегодняшний день составляет многие сотни миллионов квадратных метров в год. Рынок стекла развивается достаточно интенсивно, что влечет за собой разработку новых технологий и постоянное усовершенствование ассортимента продукции [1].

В настоящее время значительно увеличилось число зданий, стены которых целиком выполнены из стекла, металла и пластмассы [2]. Конструкции из

0X81013 °ЧеНЬ Х0Р0Ш0 °таечают современным дизайнерским решениям в архитеетуре. Из стекла выполняются свегопрозрачные конструкции в виде окон, втражей, перегородок, дверей, световых фонарей и фасадов. Они придают зданию красивый внешний ввд и увеличивают освещенность помещений с целью улучшения защитных свойств остекления, вместо обычного силикатного стекла используют различные полимерсиликатные композиции: стекло с лавсановой пленкой, триплексы и многослойные стеюш, выпускаемые многими отечественными и зарубежными производителями [5]. Нерешенными остаются проблемы обеспечения пожарной безопасности свегопрозрачных строительных конструкций, и наблюдается отставание противопожарных норм от современных архитектурных и конструктивных решений [3,6-12]. В связи с этим исследования, направленные „а создание пожаробезопасных многослойных стекол, являются актуальными.

Цель и задачи работы. Целью данной работы является разработка технологии модификации полимерных гелевых слоев, обеспечивающих создание многослойных свегопрозрачных противопожарных строительных конструкций различного назначения.

Д*Я достижения поставленной цели решены следующие задачи: 1. Выбор компонентов составов гидрогелей и их соотношения, обеспечивающих высокую адгезию полимерного геля и карбонизованноп, слоя к силикатному стеклу, монолитность триплекса и огнестойкость многослойного стек-лопакета;

2. Выбор компонентов составов гидрогелей и их соотношения;

3. Изучение свойств компонентов и их влияния на полимеризацию акриловой кислоты;

4. Определение технологических параметров сополимеризации компонентов гидрогеля и их влияния на структуру и свойства гидрогелей;

5. Исследование поведения гидрогелей в условиях высокотемпературного пиролиза и воздействия пламени;

6. Исследование свойств многослойного стекла на основе разработанного гидрогеля;

7. Разработка технологии получения многослойных стекол.

Научная новизна работы состоит в том, что:

1. Установлено влияние компонентов состава и параметров синтеза на кинетику полимеризации составов на основе акриловой кислоты: индукционный период, время достижения максимальной скорости, общее время процесса. На основании полученных результатов выбрано оптимальное соотношение компонентов.

2. Установлена взаимосвязь структурных параметров геля с процессами, происходящими при выдерживании составов до синтеза и параметрами их полимеризации при УФ-воздействии. С увеличением времени хранения составов уменьшается межузловая молекулярная масса (Мс) с 1757309 (заполимеризо-ванные в день приготовления состава) до 11817 (заполимеризованные через 10 дней) и повышается степень сшивания (у) с 5,7 до 846,2 в этих же условиях. Оптимальное время полимеризации под УФ-воздействием с учетом значений Мс и у — 30 минут.

3. Показано, что в процессе полимеризации гидрогеля, содержащего акриловую кислоту и ПВС, наряду с образованием полиакриловой кислоты, образуются а-ненасыщенные сложные эфиры акриловой кислоты и поливинилового спирта.

4. Установлена взаимосвязь состава гидрогеля с поведением его при пиролизе и горении. Изменением соотношения компонентов достигается создание структур полимеризата, относящегося к классу трудносгораемых материалов с кислородным индексом 100% об.; не распространяющих пламя по поверхности, со способностью к формированию карбонизованного слоя.

5. Доказано наличие химического взаимодействия модифицирующих добавок MgO, MgC03, A1(N03)3*9H20 с акриловой кислотой, и установлено их влияние на кинетику и параметры полимеризации состава.

6. Показано, что MgO влияет на процессы пиролиза и горения гидрогелей и обеспечивает повышение класса огнезащиты строительных конструкций на их основе.

Практическая значимость.

Выбраны модифицирующие добавки, разработаны составы модифицированных акриловых гидрогелей, обеспечивающие создание пожаробезопасного наружного остекления, а также для изготовления перегородок и дверей.

Определены условия хранения и подготовки составов, параметры синтеза.

Проведены испытания стеклоблоков в соответствии с ГОСТами.

Разработана технология производства многослойных стекол с применением разработанных составов.

Практические результаты работы внедряются на ЗАО «Ламинированное стекло» и используются в учебном процессе подготовки специалистов по специальности «Технология переработки пластмасс и эластомеров».

На защиту выносятся:

1. Результаты комплексного исследования по влиянию компонентов состава гидрогеля на параметры и кинетику полимеризации, структуру и свойства полимеризата.

2. Механизмы взаимодействия компонентов в составе гидрогеля.

3. Параметры термодеструкции гидрогелей, влияние состава гидрогелей на характер процессов при их пиролизе и горении.

4. Результаты комплексных исследований свойств разработанных гидрогелей и температурных характеристик многослойных светопрозрачных строительных конструкций на их основе.

Достоверность и обоснованность результатов исследования подтверждаются комплексом независимых и взаимодополняющих методов исследования: термогравиметрического анализа (ТГА), инфракрасной спектроскопии (ИКС), стандартных методов испытаний технологических, теплофизических свойств материалов. Достоверность результатов обеспечивалась достаточной повторяемостью проведения эксперимента и оценивалась с помощью методов математической статистики с привлечением программных средств. Обработка результатов испытаний, расчеты, построение графиков осуществлялись с использованием персонального компьютера и пакетов прикладных программ Microsoft EXEL 2000, GetData Graph Digitizer v. 2.22, CorelDRAW Graphics Suite v.12.

Апробация результатов работы. Результаты работы докладывались на: Всероссийской конференции с международным Интернет-участием «От наноструктур, наноматериалов и нанотехнологий к наноиндустрии» (Ижевск, июнь 2007), Международной конференции «Композит 2007» (Саратов, июль 2007), Международной конференции «Новые перспективные материалы и технологии их получения НПМ-2007», (Волгоград, октябрь 2007), XV Туполевских чтениях: Международной молодежной научной конференции (Казань, ноябрь 2007),

VI Международной научно-технической конференции «Эффективные строительные конструкции: теория и практика» (Пенза, декабрь 2007), IV Санкт-Петербургской конференции молодых ученых с международным участием «Современные проблемы науки о полимерах» (Санкт-Петербург, апрель 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 научных работ, в том числе 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, методической части, экспериментальной части, выводов, списка используемой литературы и приложений.

Заключение диссертация на тему "Разработка составов и технологии синтеза модифицированных полимерных гелевых слоев для создания пожаробезопасных светопрозрачных многослойных конструкций"

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Разработаны составы модифицированных акриловых гидрогелей, содержащие АК, ПВС, ФК, ФИ и воду, используемые при изготовлении противопожарных многослойных стекол, перегородок и дверей.

2. Определено влияние компонентов состава, их соотношения и условий синтеза на кинетику полимеризации состава.

3. Установлена зависимость структурных параметров геля от процессов, происходящих при полимеризации состава и параметров синтеза. Показано, что начало процесса полимеризации должно происходить в мягких условиях без воздействия УФ-излучения, что обеспечивает максимальную степень сшивания (у) и минимальную межузловую массу (Мс) в полимеризате гидрогеля. Время полимеризации под УФ-воздействием с учетом показателей Мс и у - 30 минут.

4. Определено поведение разработанных составов полимерных гидрогелей в процессах их пиролиза и горения. Составы относятся к группе трудносгораемых, коксообразующих материалов с показателями воспламеняемости - кислородным индексом 100% об., не распространяющих пламя по поверхности, а строительные конструкции на их основе - к классу Е 60 I 26.

5. Доказана возможность модификации составов с применением MgO,

MgC03, A1(N03)3*9H20. Установлено наличие химического взаимодействия добавок с составом композиции, их влияние на процессы пиролиза и горения и на повышение класса огнестойкости многослойных стекол с Е 60 I 26 до Е 60 I 30.

6. Разработаны составы гидрогелей, не содержащих поливинилового спирта с классом огнестойкости Е 60 I 40.

7. Разработана технологическая схема получения многослойных стекол на основе гидрогелей.

Библиография Егина, Юлия Сергеевна, диссертация по теме Технология и переработка полимеров и композитов

1. Югова, Ю. Н Обзор новинок Российского рынка стекла и стеклянных конструкций Электронный ресурс. / Ю. Н. Югова // Интернет-портал www.odf.ru <08.08.07.>

2. Научные новости от Солар Гард: Огнестойкость светопрозрачных конструкций: проблемы, результаты исследований, перспективы // Стекло и Бизнес. 2002. - №2.- С. 6-9.

3. Юфин, Д. «Dow Corning» Новые архитектурные решения в системе структурного остекления / Д. Юфин // Светопрозрачные конструкции. М.: Изд. Межрегионального института стекла. - 2005 - №4(42). - С. 25-26.

4. Казиев, М. М. Огнестойкие оконные конструкции Электронный ресурс. // Противопожарные и аварийно-спасательные средства // Адрес документа: http://fire.groteck.ru/pass03-2004.php7id4 <08.09.06.>

5. Галашин, А. Е. Защитные светопрозрачные конструкции залог вашей безопасности Электронный ресурс. / А. Е. Галашин // Строительство. — 2007. - №6 Режим доступа: http://www.phototech.ru/all/doc/pdf/Phototech2.pdf <08.08.07.>

6. Пожаростойкие стекла PYROBEL, PYROBELITE. / Мир стекла. 2005. -№5.-С. 10.

7. Смирнов, А. Конструкции пленарных фасадов / А. Смирнов // Светопрозрачные конструкции. М.: Изд. Межрегионального института стекла. 2004. - № 4.-С. 41-42.

8. Мешалкин, Е. А. Обеспечение пожарной безопасности многофункциональных зданий / Мешалкин Е. А. // Строительная безопасность. М.: РИА «Индустрия безопасности» 2006. - С. 124-126.

9. Борискина И. В., Плотников А. А. Светопрозрачные конструкции и эксплуатационная безопасность жилых зданий / И. В. Борискина, А. А. Плотников // Светопрозрачные конструкции. М.: Изд. Межрегиональногоинститута стекла. 2004. - № 1 - С. 30-35.

10. Вентилируемые фасады «ВЕНТИ БАТТС Д». // Красная линия. 2006. -№ 14.-С.31.

11. Мешалкин, Е. А., МГСН 4.19-2005: значительный прогресс и остающиеся проблемы / Е. А. Мешалкин, А. Т. Баскаков // Пожарная безопасность в строительстве. 2006. - № 6/ - С. 24-28.

12. Мешалкин, Е. А. О противопожарных требованиях к фасадным системам / Е. А. Мешалкин // Строительный инжиниринг. 2007. - №4. — С. 6165.

13. Емельянова О.А. Прозрачная защита от огня / О. А. Емельянова, Е.А. Черемхина, А.Г. Чесноков // Стройпрофиль. 2008. - №6(68). - С.96-98.

14. ГОСТ 111-2001 — Стекло листовое. Технические условия Введ.2001 - 01 - 01. — М.Госстандарт России: Изд-во стандартов. 2003 - 14 с.

15. Черемхина, Е. А. Краткий обзор огнестойких стекол европейских производителей Электронный ресурс. / Е. А. Черемхина, Чесноков А. Г. // Источник: www.odf.ru <26.08.07.>

16. Чесноков, А. Г. Использование современного стекла в строительстве Электронный ресурс. / А. Г. Чесноков // Современная оконная энциклопедия. 2007. - № 37. Режим доступа: www.forum-olaia.ru. <08.08.07.>

17. Смирнов, Г. В. Рынок светопрозрачных противопожарных конструкций / Г. В. Смирнов // Пожаровзрывобезопасность. 2003. — №4. — С. 56-60.

18. Кари Миеттинен. О классификации огнестойких стекол Электронный ресурс. / Миеттинен Кари // ОКНА и ДВЕРИ. 1998. - №10(19) // Источник: http://ws.belti.ru/glassfiles.ru/pl9FINLD.shtml <06.01.2008>

19. СНиП 21-01-97. Пожарная безопасность зданий и сооружений — Введ. 13.02.1997 М. Строительные нормы и правила РФ, 2000.

20. FIRE RESISTANT GLASS Электронный ресурс. // http://diamantsklo.com.ua/index.php?id=4 <26.08.07.>

21. Pilcington: Совершенные технологии производства стекла Электронный ресурс. // Стройпрофиль. 2006. - №1(47). Режим доступа: www.pilIdngton.ru <26.08.07.>

22. Компания PILKINGTON приняла участие в выставке "Мир стекла-2006" Электронный ресурс. // Режим доступа: www.pilkington.ru <26.08.07.>

23. Пособие по выбору и применению стекла Электронный ресурс. // Источник: http://www.akma.spb.ru/html/articles/prop-glass.html

24. Пожаростойкие стекла Электронный ресурс. // Стекло и бизнес. -2003. 1(1) // Режим доступа: http://oknaidveri.ru/index.php?page=zurnal&act =num&codz=26&codn=l&year =2003 <22.08.07.>

25. Стекло. Все права защищены. Электронный ресурс. // Спецметаллопласт. 2007. Режим доступа: www.specmp.ru <26.08.07>

26. Противопожарные технологии. Технологии Promat. . Электронный ресурс. Режим доступа: www.pptech.ru/content/view/39/12/ <18.11.08>

27. Interver wwwJMggvnihm.rn ??? http;//monstrp ro.ru/modern-technologv/8-ognezashhitnye-svetoprozrachnye.html <18.11.08>

28. Виды конструкций: Противопожарные светопрозрачные конструкции Электронный ресурс. // Режим доступа: http://www.homemaking.ru/modules.php?name^News&file=categories&op==newindex&catid=239 <26.08.07 >

29. Нистратова В. Д. Технологические принципы и свойства заливочных составов для травмобезопасных, светопрозрачных, трудносгораемых трип-лексов и строительных конструкций: автореф.дис. канд.техн.наук: 05.17.06 / Нистратова В. Д. Саратов, 2005. - 20с.

30. ГОСТ 30826-01 (2003). Стекло многослойное строительного назначения. Технические условия Электронный ресурс. — Введ. 07.05.2002. — М.: Госстандарт России: Изд-во стандартов, 2003. Режим доступа: http://rend.ru/articles/print.aspx7id-1506459531

31. Олифиренко, В. Н. Полимерные материалы пониженной горючести в инженерно-технических средствах защиты / В. Н. Олифиренко, Палагин А. И. // Системы безопасности. 2004. - №6. - С. 242-244.

32. Галашин, А. Е. Фототех стопфайер™ надежная защита от огня / А. Е. Галашин // Строительство. - 2006. - №1-2 - С. 28-29.

33. ЗАО «Сибирская Стекольная компания» Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.sibglass.ru/ <10.11.2008>

34. Интерстекло Проект. Прозрачная защита от огня. ЗАО "Интерстекло-Проект". Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.interglass-proiect.ru/index htni <08.11.2008>

35. Мирзеабасов, Тимур. Конструкции и изделия. Стекло класса EXTREM Электронный ресурс. / Тимур Мирзеабасов // Петербургский Строительный Рынок. 2001. - № 1 (32) // Режим доступа: http://anter.boom.ru/glass.html <27.08.07.>

36. Огнестойкое стекло АНТЕР (0) в соответствии с ТУ 7399-00949977203-2003 Электронный ресурс. //Режим доступа: http://www.anter.ru/ <27.08.07.>

37. Ксандопуло Г. И. Химия пламени / Г. И. Ксандопуло. М.: Химия, 1980.-256 с.

38. Асеева, Р. М. Горение полимерных материалов / Асеева Р. М., Заиков Г. Е. -М.: Наука, 1981.-280 с.

39. Халтуринский, Н. А., Горение полимеров и механизмы действия анти-пиренов / Н. А. Халтуринский, Ал. Ал. Берлин, Т. В. Попова // Успехи химии. 1984. - №2. - С. 326-346.

40. Берлин Ал. Ал. Горение полимеров и полимерные материалы пониженной горючести. / Ал. Ал. Берлин // Соросовский образовательный журнал. 1996. - №9. - С. 57-63.

41. Полимерные материалы с пониженной горючестью / А. Н. Праведников и др.. -М.: Химия, 1986. 224 с.

42. Кодолов, В. И. Горючесть и огнестойкость полимерных материалов / В. И. Кодолов.- М.: Химия, 1976. 160 с.

43. Кодолов, В. И. Замедлители горения полимерных материалов / В. И. Кодолов. М.: Химия, 1980. - 269 с.

44. Туманов, В. В. Изучение выгорания полимеров / В. В. Туманов, Н. А. Халтуринский, Ал. Ал. Берлин // Высокомолекулярные соединения. 1978. — № 12.-С. 2784-2790.

45. Оренбах, М. С. Реакционная поверхность при гетерогенном горении / М. С. Оренбах. Новосибирск: Наука, 1973. - 199 с.

46. Фристром, Р. М. Структура пламени / Р. М. Фристром, А. А. Вестен-берг. -М.: Металлургия, 1969. 264 с.

47. Булгаков, В. К. Моделирование горения полимерных материалов / В. К. Булгаков, В.И. Кодолов, A.M. Лйпанов. М.: Химия, 1990. - 240 с.

48. Халтуринский, Н. А. Закономерности макрокинетики пиролиза полимеров / Н. А. Халтуринский, А. А. Берлин // Успехи химии. 1983. - № 12. -С. 2019-2038.

49. Артеменко С. Е. Композиционные материалы, армированные химическими волокнами / С. Е. Артеменко. Саратов: Изд-во Сарат. Ун-та, 1989. -160 с.

50. Коршак В. В. Химическое строение и температурные характеристики полимеров / В. В. Коршак. М.: Наука, 1970. - 420 с.

51. Антипирены Электронный доступ. / Режим доступа http.V/www.chem.eurohim.ru/main/div/ska/poliamid?s=3&g=71 <11.08.07. >

52. Филатова, Н. И. Композиции полипропилена пониженной горючести с неорганическими антипиренами Электронный доступ. / Н. И.Филатова [и др.]. Режим доступа: mailto:alv@tpce.tomsk.ru <28.08.07.>

53. Термо-, и жаростойкие и негорючие волокна. / Под ред. А. А. Конки-на.-М.: Химия, 1978.-424 с.

54. Ломакин, С. М. Новый тип кремнийсодержащих добавок, снижающих горючесть полимеров / С. М. Ломакин, Р. М. Асеева, Л. В. Рубин, Г. Е. Заиков // Пластические массы. 1998. - №5. - с. 35-38.

55. Шаов, А. X. Последние достижения в области создания огнестойких полимерных материалов. Часть 1 / А. X. Шаов, 3. 3. Аларханова // Пластические массы. 2005. - №6. - С. 7-21

56. Lyones, J. W. The Chemistry and uses of Fire Retardants / J. W. Lyones. -New York — London: Willey Interscience. 1970. - 324 p.

57. Федеев, С. С. Ингибирование горения полиолефинов галогенсодержа-щими антипиренами. Механизм действия. Обзорная информация. Серия: Производство и применение полимерных материалов / С. С. Федеев, В. Д. Румянцев // М.: НИИТХЭМ, 1982, 38с.

58. Оксентьевич, JI. А. Термические свойства галогенсодержащих анти-пиренов для полимеров / JI. А. Оксентьевич и др.. // Высокомолекулярные соединения. 1984. - №4. - С. 829-836.

59. Новиков, С. Н. Особенности действия галогенсодержащих замедлителей горения в полиэтилене / С. Н. Новиков и др.. // Высокомолекулярные соединения. 1986. - №11. - С. 2361-2367.

60. Баженов, С. В. Механизм и синергетический эффект огнезащиты хлорсодержащих полимеров комплексными антипиренами на основе смеси оксидов и гидроксидов металлов / С. В. Баженов // Пожарная безопасность. 2005. -№3.- С. 38-44.

61. Наумова, М. В. Термопластичные композиции пониженной горючести конструкционного назначения / М. В. Наумова // Пластические массы. -1999.-№7.-С. 39-40.

62. Cullis, С. F. Factors affecting the structure and properties of pyrolytic carbon / C. F. Cullis et al. // M.: Europ Polymer J 1984/ - № 6. - P. 559—562.

63. Jolles, Z. Е. Bromine and its compounds / Z. E. Jolles // Plast Inst. Trans J. 1967. — N.2. - P. 3.

64. Елигиева, И. X. Полиарилсульфоны на основе олигоариленсульфок-сида / И. X. Елигиева, Г. Б. Шустов, А. К. Микитаев // Высокомол. Соед. -1985.-№7.-С. 531-533.

65. Каталитические свойства веществ. Справочник. Киев: Наукова думка, 1968.-1463 с.

66. Шаов, А. X. Последние достижения в области создания огнестойких полимерных материалов. Часть 2 / А. X. Шаов, 3. 3. Аларханова // Пластические массы. 2005. - №7. - С. 9-12.

67. Шаов, А. X. Органические производные пятивалентного фосфора в качестве стабилизаторов и модификаторов полимерных материалов (обзор) / А. X. Шаов, Э. X. Кодзокова // Пластические массы. 2004. - №12. - С. 2134.

68. Hillado, С J. The effect of chemical and physical factors on smoke evolution from polymers / C. J. Hillado // Ind. Eng. Chem. 1968. - v. 7. - p. 81-93.

69. Hilado, С J. Studies with the Arapahoe smoke chamber. "Fire and Flamma-bil. / C. J. Hillado // J. Cell. Plast. 1968. - v. 4. - p. 339-343.

70. Плотникова, Г. В. Исследование огнестойкости поливинилхлоридных пластизолей с фосфорсодержащими добавками / Г. В. Плотникова и др..// Пластические массы. 2002. - №11. - С. 25-27.

71. Бычкова, Е. В. Вискозные волокна пониженной горючести / Е. В. Бычкова // Химические волокна. 2001. - № 1. - С. 15-18.

72. Чеканова, С. Е. Специфика процесса термолиза полиэтилена и полипропилена в присутствии фосфорсодержащего замедлителя горения / С. Е. Чеканова и др.. // Пластические массы. 2000. - №4. - С. 27-30.

73. Антонов, Ю. С. Снижение горючести полистирола с использованием производных фосфоновых кислот / Ю. С. Антонов, Н. С. Зубкова // Пластические массы. 2002. - №9. - С. 38-40.

74. Асеева, Р. М. Огнезащищенные олигоэфирметакрилатные связующие / Р. М. Асеева и др.. // Пластические массы. 1986. - №1. - С. 26-27.

75. Крылова, Н. Н. Огнезащищенные вискозные волокна / Н. Н. Крылова, Л. Г. Панова, С. Е. Артеменко // Химические волокна. 1998. - №4. - С. 37-39.

76. Влияние фосфорсодержащих антипиренов на процессы коксообразо-вания при горении ПКМ / Панова Л.Г. и др. // Высокомолекулярные соединения. 1991. -Т.ЗЗ. - №6. - С. 1180-1185.

77. Реакционоспособные фосфорсодержащие органические соединения -эффективные антипирены для прочных трудногорючих эпоксидных полимеров / В. Н. Артемов и др. // Пластические массы. 1998. - №5. - С. 78.

78. Влияние фосфора на процесс высокотемпературного пиролиза поли-метилметакрилата / А. Г. Гальченко и др. // Высокомолекулярные соединения. 1982. -№1. - С. 63-66.

79. Особенности горения композиций полиметилметакрилата с некоторыми эфирами фосфорной кислоты / И. Н. Разинская и др. // Высокомолекулярные соединения. 1982. -№ 4. - С. 864-869.

80. Weil, Е. D. // Flame Retardancy of Polymeric Materials/ Ed. W. С Kuryla, A. Papa. N. Y.rMarcel Dekker. 1975. V. 3. - ch. 3. - P. 185.

81. Тюганова, M. A. // Теоретические и практические маспекты огнезащиты древесных материалов. Рига: Зинатне, 1985. 29 с.

82. Использование азотеодержащих соединений для снижения горючести полимерных материалов. (Обзор) / Н. М.Конова и др. // Пластические массы.- 1984.-№ 1.-С. 53-57.

83. Идрисова, С. Ш. Новые модификаторы антипирены эпоксидных смол / С. Ш. Идрисова // Пластические массы. - 2002. - №2. - С. 21-22

84. Состояние и перспективы развития работ по антипиренам / В. М. Карлик и др. // Тез. докл. Всесоюз. совет, Саки, 1981. Черкассы, 1981. - С. 42.

85. Stacman P. W. — lnd. a. Eng. Chem., Prod. Res. Dev., 1982. N 2. - p. 328—336

86. Мухамедгалиев, Б. А. Влияние природы антипирена на водостойкость модифицированных полимеров / Б. А. Мухамедгалиев // Пластические массы. 2004. - №7. - С. 23-24.

87. Мухамедгалиев, Б.А. Новый полимерный антипирен на основе третичного фосфина / Б. А. Мухамедгалиев // Пластические массы. 2004. -№4.-С. 41-42.

88. Мухамедгалиев, Б. А. Применение фосфониевых полимеров в качестве модификаторов эпоксидных смол Б. А. Мухамедгалиев, Т. М. Миркамилов // Пластические массы. 1999. - №7. - С. 41.

89. D1" 2006-~ch.9.~pp .125-136.

90. П^ирен?в1е1ГеРГИР°ВаНИЯ ПРИ ВВ6ДеНИИ —нных антиссср.:; ~г;;атериалы; » * ДР., „ длн111 1 ■ 269.— № 4. с 889892

91. Шас1Р~РГ Т" " П0ЛИПР°ПИЛеН ' Н С й ^ "4еские массы. 1996.-№5. с. 35-37

92. Композиции резины с пониженной пожарной опасностью / Н. С. Зуб-кова и др.. // Пластические массы. 1998. - №9. - С. 32-34.

93. Термическое разложение поликапроамида и полиэтилентерефталата, модифицированных микрокапсулированными замедлителями горения / Н. С. Зубкова и др.. // Текстильная химия. 1998. - №1. - С. 4-6.

94. Зубкова Н. С. Получение полипропилена пониженной горючести / Н. С. Зубкова, Е. И. Сиделева, И. М. Карелина // Технический текстиль. -2006.-№13.-С. 21.

95. Пожаробезопасное стекло Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.domostil-izh.ru/content/view/12/50/ <10.08.07>

96. Хозин В. Г. Полимеры в строительстве: границы реального применения, пути совершенствования / В. Г. Хозин // Строительные материалы. -2005. №11. - С.8-10.

97. Энциклопедия полимеров: в Зт. / под ред.А. В. Кабанова. М.: Советская энциклопедия, 1974. - 2т. - 1032 с.

98. Панова, Л. Г. Заливочные композиции пониженной горючести/ Л. Г. Панова, М. Ю. Бурмистрова, И. А. Пискунова // Деструкция и стабилизация полимеров: Тез. докл. 9-й конф., Москва, 16-20 апреля 2001 года. -2001.-С. 144-145.

99. Заявка 59-43046 Япония, МКИ3 C08L33/12, С08К5/51. Огнестойкая композиция на основе акриловых мономеров / заявитель — Таяма Суэхиро, Кусакава Норихиса. № 57-153316; Заявл. 02.09.82; Опубл. 09.03,84 // РЖ Химия - 1985 - № 6 (ч.Ш). - 85.06 - 6Т.50П.

100. Шулындин, С. В. Реакционоспособные фосфорсодержащие антипире-ны / С. В. Шулындин, Т. А. Вахонина, Б. Е. Иванов / Горючесть полимерных материалов Межвузовский сборник научных трудов, Волгоград.: Изд-во Волгоградская правда. 1987г. - С. 109-135.

101. Носкова, А. Л. Пожаробезопасные органические стекла / А. Л. Носкова, Л. Г. Панова, Е. В. Бычкова // Вестн. Саратов, гос. техн. ун-та. 2006. -№4.-С. 38-43.

102. Антонов, Ю. С. Снижение горючести полистирола с использованием производных фосфоновых кислот / Ю. С. Антонов, Н. С. Зубкова // Пластические массы. 2002. - №9. - С. 38-40.

103. Антонов, Ю. С. Модификация полистирола путь к снижению экологической опасности при его горении / Ю. С. Антонов и др. // Пластические массы. - 2003. - №3. - С. 38-39.

104. Решетников, И.С. Полимерные материалы пониженной горючести на основе поликарбоната / И. С. Решетников, Т. А. Рудакова, Н. А. Халтуринский // Пластические массы. 1996. - №3. — С. 22-24.

105. Заявка 1593712 Япония, МПК7 C08L69/00, С08К5/098. Поликарбонатные композиции с повышенной огнестойкостью / Daihachi Chemical Ind. Co., Ltd, Fujisawa Taku, Tanaka Sakiko. № 04706336; Заявл. 29.01.2004;

106. Опубл. 09.11.2005 // РЖ Технология полимерных материалов 2007 - №1. -07.01- 19Т.44П.

107. Прозрачный и теплостойкий материал: высокотермостойкое органическое стекло // РЖ Химия. 1998. - №9. - 9Т271. - Реф.ст.: Glasklar imdwarmeformbestanding: Hochtemperaturbestandiges Acrilglas // Kunststoffe. 1996. -№1. C. 66.

108. Нистратова, В. Д. Заливочные композиции для пожаробезопасных светопрозрачных триплексов и строительных стеклоблоков / В. Д. Нистратова,

109. Л. Г. Панова, Е. В. Бычкова // Пластические массы. 2003. - №2. - С. 4041.

110. Заявл. 01.03.1994; Опубл. 10.05.1996. // Изобретения. Полезные модели. -1997.-№16. -С. 194.

111. Пат. 93028177 РФ, МПК7 С03С27/12. Фотоотверждаемая композиция для получения многослойных стекол / заявитель и патентообладатель — С.

112. B. Буркин, В.А. Симакова. № 93028177/05; Заявл. 26.05.1993; Опубл. 10.03.1996. // Изобретения. Полезные модели. - 1997. - -№16. - С. 206.

113. Пат. 2214372 РФ, МПК7 В32В17/0, С03С27/12. Прозрачный термораз-бухающий материал Электронный ресурс. / заявитель и патентообладатель Гоэльф П., Деган Э. - №2000112106; Заявл. 05.10.1998; Опубл. 27.04.2002. // Режим доступа: wNvw.fips.ru <10.08.07>

114. Накорякова Ю. В. Составы и свойства огнезащищенных композиций для создания пожаробезопасных стеклопакетов различного функционального назначения / Ю. В. Накорякова // Пластические массы. 2006. - №4.1. C. 41-44.

115. Заявка 2005117339. МПК С08К5/00. Огнестойкие композиции Элекши ресурс. / Заявитель ЦИБА СПЕШИАЛТИ КЕМИКЭЛЗ ХОЛ

116. А ИНК. (СН). -№2005117339/04. заявл. 28.10.2003; опубл. 20.01.2006. Режим доступа: www.fips.ru <10.08.07>

117. В. И. Корнеев. № 2002107222/12; заявл. 19.03.2002; опубл. • 003. Режим доступа: www.fips.ru <10.08.07>• Заявка 2005140046 РФ, МПК7 В32В17/06 Способ изготовления противопожарного остекления Электронный ресурс. / заявитель ШОЙТЕН

118. Паулик, Е. Дериватограф / Е. Паулик, Ф. Паулик, М. Арнолд. Будапешт: Будапештского политех, ип-та, 1981.-21 с.

119. Пилоян, О. Г. Введение в теорию термодинамического анализа / О. Г. Пилоян. М.: Наука, 1964. - 269 с.

120. Уэндландт, У. Термические методы анализа / У. Уэндландт. М.: Мир, 1978.-526 с.

121. Инфракрасная спектроскопия / под ред. И. Деханта. М.: Химия, 1976. -472 с.

122. Кустанович, И. М. Спектральный анализ / И. М. Кустанович. М.: Высшая школа, 1972.-348 с.

123. Тарутина, J1. И. Спектральный анализ полимеров / J1. И. Тарутина, Ф. О. Позднякова. Д.: Химия, 1986. - 248 с.

124. Практикум по полимерному материаловедению / под ред. П. Г. Бабаевского. М.: Химия, 1980. - 256 с.

125. Скворцов Г.Е. Микроскопы / Г.Е. Скворцов, В.А. Панов, Н.И. Поляков, Л.А. Федин. Д.: Машиностроение, 1969. - 512 с.

126. Световая микроскопия Электронный ресурс. Режим доступа: httT3://microscopia.ru%2Finfo%2F5html&hl=i-u&source:=m

127. Практикум по высокомолекулярным соединениям. / под ред. В.А. Кабанова. -М.: Химия, 1985. 224 с.

128. Химическая энциклопедия в 3-х кн. Кн. 1. / Под ред. И. Л. Кнунянц.-М.: Советская энциклопедия, 1990.-116-117 с.

129. Бурмистров И.Н. Разработка составов полимерных заливочных гидрогелей для создания огнестойких светопрозрачных строительных конструкций: Дис. . .канд.техн.наук: 05.17.06. Саратов,2006. — 115с.

130. Егина Ю. С. Приготовление полимерных заливочных гидрогелей для пожаростойких многослойных стекол / Ю. С. Егина, И. Н. Бурмистров // Вестник СГТУ, 2006. №4. Вып.1. - С. 32-35.

131. Ахметов Н.С. Неорганическая химия. Учебное пособие для вузов / Н.С. Ахметов. М.: Высшая школа, 1975. - 672 с.

132. Беллами, Л. Новые данные по ИК-спектрам сложных молекул / Л. Беллами.-М.: Мир, 1971.-318 с.

133. Крешков А.П. Основы аналитической химии в 2-х кн.: Кн. 2. / А.П. Крешков Изд. М.: Химия, 1965. -376 с.

134. Тихонов В.Н. Аналитическая химия магния / В.Н. Тихонов М.: Наука, 1973 -256 с.

135. Беллами Л. Инфракрасные спектры сложных молекул / Л. Беллами. -М.:ИИЛ, 1963.-591с.

136. Накамото К. ИК-спектры КР неорганических и координационных соединений / К. Накамото. М.: Мир, 1991. - 536с.

137. Стекло многослойное габаритным размером Н*В = 500х 500 мм, изготовленное по ТУ 5271-002-40419855-2002 и чертежам 40419855.5271.00.000. Код ОКП 527110.

138. Сертификационные испытания окна на огнестойкость проводились в соответствии со «Временной методикой испытаний на огнестойкость свето-прозрачных строительных конструкций» (Москва, ВННИИПО, 1996) с учётом) требований ГОСТ 30427.0-94 и ГОСТ 30247.1.-94

139. В соответствии с требованиями п.5.10 СНиП 21-01-97 предел огнестойкости окон устанавливается только по времени наступления потери целостности (Е).3. Процедура испытаний

140. Место проведения испытаний испытательная база ЗАО «Ламинированное стекло», г. Саратов, ул. Академика Антонова, 27.

141. Дата проведения испытаний 11 мая 2007 г.1. Условия окружающей среды

142. Температура окружающей среды в испытательном помещении при подготовке и проведении испытаний составила 25°С, а относительная влажность воздуха 65%.

143. Скорость движения воздуха в испытательном помещении не более 0,5м/с.

144. Монтаж образцов и порядок проведения испытаний

145. Температурный режим в огневой камере печи и его отклонения при испытаниях определялись по ГОСТ 302474.0-94 «Конструкции строительные. Методы испытания на огнестойкость. Общие требования».

146. В процессе испытаний проводилась фотосъемка.4. Измерительные средства

147. Регистрирующее устройство «Микролаб» №03616, диапазон измерения от 0°С до 1300°С.

148. Секундомер СДСпр-1 №0137866, цена деления 0,1с, диапазон измерения от 0 до 30 мин.

149. Термоэлектрические преобразователи типа ТХА; диапазон измерения от 0°С до 1200°С.

150. Линейка металлическая б/н; 1м, цена деления 1 мм.

151. Микроманометр ММН-240 №2250, диапазон измерения от 0 до 2354 Па, класс точности — 1,0.

152. Измеритель влажности и температуры ИВТМ-7 №3154, диапазон измерений: температуры от -20 до +60°С, относительной влажности - от 0,5 до 99%, абсолютные погрешности при измерении температуры не более 1%.5. Результаты испытаний

153. Изменение температуры в контролируемых точках при испытаниях образцовприведены на рисунках.

154. Рис.1. Конструкция стеклопакета: 1 простое силикатное стекло; 2 — закаленное стекло; 3 - трубка ПВХ; 4 - гидрогель161время, мин

155. Рис.2. Изменение температуры в огневой камере печи при испытании строительного стеклоблока (1 температура внутри печи по ГОСТ; 2 - температура внутри печи при испытаниях; 3 — температура наружного стекла)

156. В результате проведённых испытаний установлено, что образец имеет класс огнестойкости 60 минут по критерию Е и 26 минут по критерию I.6. Исполнители1. Технолог

157. ЗАО «Ламинированное стекло» Бурмистров Игорь1. Николаевич1. Главный инженер // KOI

158. ЗАО "Ламинированное стекло'l^g^fe* rj/7 Гончаров Василий' Васильевич1. КОПИЯгзакрытое акционерное: общество «ламинированное стекло»

159. ОВАННОЕ СТЕКЛО» А.И. Палагинятшян2008 г1. КОПИЯ1. ПРОТОКОЛ1. ИСПЫТАНИЙ1. СОДЕРЖАНИЕ• Характеристика объекта испытаний• Метод испытаний• Процедура испытаний • Испытательное оборудование• Результаты испытаний• Исполнители1. Характеристика испытаний

160. Стекло многослойное габаритным размером НхВ = 500* 500 мм, изготовленное по ТУ 5271-002-40419855-2002 и чертежам 40419855.5271.00.000. Код ОКП 527110.

161. Сертификационные испытания окна на огнестойкость проводились в соответствии со «Временной методикой испытаний на огнестойкость свето-прозрачных строительных конструкций» (Москва, ВЬТНРШПО, 1996) с учётом) требований ГОСТ 30427.0-94 и ГОСТ 30247.1.-94

162. В соответствии с требованиями п.5.10 СНиП 21-01-97 предел огнестойкости окон устанавливается только по времени наступления потери целост ности (Е).3. Процедура испытаний

163. Место проведения испытаний испытательная база ЗАО «Ламинированное стекло», г. Саратов, ул. Академика Антонова, 27. Дата проведения испытаний - 21 мая 2008 г.1. Условия окружающей среды

164. Температура окружающей среды в испытательном помещении при подготовке и проведении испытаний составила 25°С, а относительная влажность воздуха 65%.

165. Скорость движения воздуха в испытательном помещении не более 0,5м/с.

166. Монтаж образцов и порядок проведения испытаний

167. Температурный режим в огневой камере печи и его отклонения при испытаниях определялись по ГОСТ 302474.0-94 «Конструкции строительные. Методы испытания на огнестойкость. Общие требования».

168. В процессе испытаний проводилась фотосъемка.4. Измерительные средства

169. Регистрирующее устройство «Микролаб» №03616, диапазон измерения от 0°С до 1300°С.

170. Секундомер СДСпр-1 №0137866, цена деления 0,1с, диапазон измерения от 0 до 30 мин.

171. Термоэлектрические преобразователи типа ТХА; диапазон измерения от 0°С до 1200°С.

172. Линейка металлическая б/н; 1м, цена деления 1 мм.

173. Микроманометр ММН-240 №2250, диапазон измерения от 0 до 2354 Па, класс точности — 1,0.

174. Измеритель влажности и температуры ИВТМ-7 №3154, диапазон измерений: температуры — от -20 до +60°С, относительной влажности от 0,5 до 99%, абсолютные погрешности при измерении температуры не более 1%.5. Результаты испытаний

175. Изменение температуры в контролируемых точках при испытаниях образцов приведены на рисунках.

176. Рис.1. Конструкция стеклопакета: 1 — простое силикатное стекло; 2 — закаленное стекло; 3 трубка ПВХ; 4 - гидрогельвремя испытаний, мин

177. Рис.2. Изменение температуры в огневой камере печи при испытании строительного стеклоблока (1 температура внутри печи по ГОСТ; 2 — температура внутри печи при испытаниях; 3 — температура наружного стекла)

178. В результате проведённых испытаний установлено, что образец имеет класс огнестойкости 60 минут по критерию Е и 30 минут по критерию Т.6. Исполнители1. Технолог

179. ЗАО «Ламинированное стекло»1. Главный инженер

180. ЗАО "Ламинированное стекло^^^

181. Бурмистров Игорь Николаевич1. КОПИЯf) Гончаров Василий Васильевичзакрытое акционерное общество «ламинированное стекло»1. Утверждаю» Директор

182. ОВАННОЕ СТЕКЛО» А.И. Палагин 2008 г1. КОПИЯ1. ПРОТОКОЛ1. ИСПЫТАНИЙ1. СОДЕРЖАНИЕ

183. Характеристика объекта испытаний• Метод испытаний• Процедура испытаний • Испытательное оборудование• Результаты испытаний• Исполнители1. Характеристика испытаний

184. Стекло многослойное габаритным размером НхВ = 500х 500 мм, изготовленное по ТУ 5271-002-40419855-2002 и чертежам 40419855.5271.00.000. Код ОКП 527110.

185. Сертификационные испытания окна на огнестойкость проводились в соответствии со «Временной методикой испытаний на огнестойкость светопрозрачных строительных конструкций» (Москва, ВННИИПО, 1996) с учётом) требований ГОСТ 30427.0-94 и ГОСТ 30247.1.-94

186. В соответствии с требованиями п.5.10 СНиП 21-01-97 предел огнестойкости окон устанавливается только по времени наступления потери целостности (Е).3. Процедура испытаний

187. Место проведения испытаний — испытательная база ЗАО «Ламинированное стекло», г. Саратов, ул. Академика Антонова, 27.

188. Дата проведения испытаний 27 мая 2008 г.1. Условия окружающей среды

189. Температура окружающей среды в испытательном помещении при подготовке и проведении испытаний составила 25°С, а относительная влажность воздуха 65%.

190. Скорость движения воздуха в испытательном помещении — не более 0,5м/с.

191. Монтаж образцов и порядок проведения испытаний

192. Температурный режим в огневой камере печи и его отклонения при испытаниях определялись по ГОСТ 302474.0-94 «Конструкции строительные. Методы испытания на огнестойкость. Общие требования».

193. В процессе испытаний проводилась фотосъемка.4. Измерительные средства

194. Регистрирующее устройство «Микролаб» №03616, диапазон измерения от 0°С до 1300°С.

195. Секундомер СДСпр-1 №0137866, цена деления 0,1с, диапазон измерения от 0 до 30 мин.

196. Термоэлектрические преобразователи типа ТХА; диапазон измерения от 0°Сдо 1200°С.

197. Линейка металлическая б/н; 1м, цена деления 1 мм.

198. Микроманометр ММН-240 №2250, диапазон измерения от 0 до 2354 Па, класс точности 1,0.

199. Измеритель влажности и температуры ИВТМ-7 №3154, диапазон измерений: температуры от -20 до +60°С, относительной влажности - от 0,5 до 99%, абсолютные погрешности при измерении температуры не более 1%.5. Результаты испытаний

200. Изменение температуры в контролируемых точках при испытаниях образцов приведены на рисунках.

201. Рис.1. Конструкция стеклопакета: 1 простое силикатное стекло; 2 - закаленное стекло; 3 - трубка ПВХ; 4 - гидрогельвремя испытаний, мин

202. Рис.2. Изменение температуры в огневой камере печи при испытании строительного стеклоблока (1 температура внутри печи по ГОСТ; 2 - температура внутри печи при испытаниях; 3 - температура наружного стекла)

203. В результате проведённых испытаний установлено, что образец имеет класс огнестойкости 60 минут по критерию Е и 40 минут по критерию I.6. Исполнители1. Технолог /

204. ЗАО «Ламинированное стекло» ^А/ Бурмистров Игорьff/^ Николаевич1. Главный инженер ^ „ КОПИЯ

205. ЗАО "Ламинированное стекло" /^Гончаров Василий/ V Васильевич