автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Снижение пожарной опасности теплоизоляционных материалов для ЛМК

: £

1И[ТРАЛЬНЫЙ НАУЧЯО-ИОСЛШВАТВЯЬСКИЙ, ПРОЕКТНЫЙ И КОШТШТОГСКО-ТШМОГИЧЕСКИЙ Ш1СОТ1УХ-ЛЕШИХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ '

На древах рухошмк

САМОШИН Владимир Ваожльеыгс

СНИЮЗШ ПОПАРНОЙ ОПАСНОСТИ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

для лмк

05.23.05. - Строжтехыше материалы я надели 05.23.01. - Строительные конотрукцхя, адашм к вооружения

Автореферат диооертадга на оохокаяхе ученой о телека кандидат технпеогах наук

у:.

' ■' - • 1

щчнтрллыши научио-иссшовашьсш, шчшшй И кшструктогхжо-тшолошеский №10ТИГУТ-ЛЕГКИХ мгггалшеских конструкций

На правах рукописи

САШШШ Владимир Вооильевич

штанин пожарной опасности

тлоиэодяшотшх материалов для лмк

05.23.05. - Строительные материалы я шздчляя 05.23.01. - Строительные конотрукшш, вдания а вооружения.- ' -

Автореферат диооертацин на ооиокпаие учено! отепени кандидат техничеокхх наук

Работа выполнена во Ваероааийском научно-иооледова-

тольоком инотитуте противопожарной обороны Миниотеротва

внутренних лол Роосийокой Федерации в в Мооковоком шли-норно-отроятольном институте им. В.В. Куйбышева.

НаучпиЯ руководитель:

доктор технических наук Ашцшшов Р.А.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профеооор Ыоокалев Н.С.

кандидат техянчеокях наук доцент Серков Б.Б.

Ведут» организация:

ШШИСК им.В.В.Кучеренко

Яящитп ооотоитоя 1993 г. в

_чпоов пя заоодшши Специатаайровшшого Совета

К 100.01.0Г в Центральном иаучно-иоолеДоЕательокам, прооктном я конотруктороко-технологнчеоком инотитуте легких металличеокях конструкций по адреоу: 123022, Москва, Красная Преоня, д. 30.

• I

С диооертацкей «южно ознакокнгьоя в бкОлнотеке.

Автореферат разослан "¿5 "реу'Дб^ 1992 г»

Умений секретарь

Спецяалиакроваиного Совета К 100.01.01 кандидат тохнячоокгсх наук

Иарфутииа И.В,

Лктуплыюоть. В настоящей времл необходимо оушествоште снижение материалоемкости, а следовательно и отоимооти строи-гольотпа за счет болов тпирокого применения попит видов строительных материалов. Дальнейшее развитие получают ограждагацие конструкции о использованием полимерных теплоизоляционных материалов ( ПТМ ). С истом сокращения продолжительности строительства на 25...40$, возведение зданий из легких металлических конструкций ( ЛМК ) К0Ю1Л0КТИ0Й поотавки вмеото сборного железобетона уменьшает приведенные затраты в центральных районах отранн до 2, а в вооточннх до 3 раз. Постановлением Совета Министров СССР № 776 от 15 авгуота 1905 г. "О дальней -том развитии индустриализации и повышении производительности труда в капитальном строительстве" намечалось увеличить про -изподотпо ЯШ более чем в даза раза. При этом производство п применение ПТМ в строительстве в 1990 г. должно било ооота-вить 5175 тыо.м3 при непрерывном дальнейшем рооте.

Увеличение материального ущерба и гибели ладей при пожарах овязивают о ростом применения в отроитатьотве полимерных материалов,, в том чиоле 1ТШ. Так, например, жеоткив ППУ относятся к группе горючих материалов о высокими дымообразующей опоообноотью и тококчноотыо продуктов горения. Резольные пе -нофоноплаоты ( ГО>П ) и карбамиднне пенопласта ( КФЛ ) обладают пониженными горотеотью я дымообразующей опоообноотью, од -нако при пиролиза н горении выделяют большое количество токои-• чтшх продуктов. Поэтому большое внимание в стране я за рубежом уделяетоя созданию пеноплаотов, эксплуатация которых поключала бы возможность возникновения и биотрого развитая пожара,а также разработке приборов я методик оценки пожарной опасности ПШ. О важности решения этой общей задачи свидетельствуют постановление Совета Миниотров СССР Л 654 от 15.07.77 г. "О мерах по повышения пожарной безопаоноотя в наоелейных пунктах я на объектах народного хозяйства", другие директивные документы.

В настоящее время кроме о юнее кия горотеотя ¡ГШ больное вня-мпнии уделяетоя уменьшению их дымообразующей опоообноота я токсичпооти продуктов горения. Снижение пожарной опаоноот* 1ГГМ доотигаотся, в ооновном, применением аддитивных добавок я химической модификацией полимеров. Причем подбор добавок ооущеотвляетоя как правило, эмпирйчеоки. Поэтому разработка научно обоснованных методов онижения пожарной опасности ГГШ

«дя ЛМК является веоьма актуальной Еаддчей.

Диооертационная работа выполнена а ооотввтотщз о поота -новдекием Совета Министров СССР $ 1119 от 20.09.1986 г. " О дополнительных морах по дальнейшему развитию строительства вданиЭ из ЛМК комплектной поотавки* по програша Гооотроя СССР 0.55.016.011 "Попарная безопаонооть вдашй в сооружений", осязанной о решением отраслевой научно-технической проблема, а также по плану перспективных работ ШИИПО МВД СССР.

Целью работа является разработка ооотавов полгшркых теплоизоляционных материалов для ЛМ па оопова решдаогоюопо-ообных олигомеров, обладайте* поиееэеной шзгаряоД опаовоотьэ в выоокима вкоплуатационнша показателями.

Для решения поставленной цели необходимо было регшть овв -дующие ооновные на/чные и практические задачи;

- определить ооотав и концентрацию токоичных продуктов горения 1Ш7 в уоловяях реального повара эдаяля из ЛМК;

- разработать уотановху в методику коследования ооотава в концентрации токоичшх продуктов высокотемпературного теркой-кяолительного разложения и горения ШЫ;

- усовершенствовать конотрукцию дымовой камера Щ-2 о цельп непрерывного в одновременного определения удельной опте-чеокой плотноота ддаа,изменения маооы образца,ооотава летучих продуктов пиролиза и горения в'процеоое иопытання ШМ; •

- провеоти комплексную оценку пожарной опаоноогн проша -ленных марок ПТМ;

- выполнить научно обоснованный выбор внтшшронов, да&отяо-. давителей в добавок, огапсапдшс токоичнооть продуктов горапил пеноплаотов на основе решздпонноовоообных олкгокеров;

- иооледовать ооотав летучих продуктов фдеа-шрояЕза геот-ких ПГС в резальных пенофеноплаатав, ыодгфспдровакнш: фосфор -органячеокиш антипиревама;

- разработать вффетстнвдае штоды оняканая дамообразувдей опоообнооти в токоичнооти продуктов горашгя огнвзшвшешшх ППУ,

- разработать композиции для получения ГОК о погашенное покерной опасностью на оонове реакцвонноапоообных аякгсывров, определять их основные вкоплуатационяые свойства и наиболее рациональные облаоти применения. —

б

Научная новизна работы:

- проведена комплеконая оценка покарио! опаонвотя кеоткях П1СГ, !Ш и КФП, применяемых в ЛМК;

- выявлено влияние концентратов! фоофора на горотеотъ,дымообразующую опоообнооть я ооотав летучих продуктов высокотемпературного пиролиза аеотках фоофороодерзадщх ШУ на оонове фоо-тетрола-1;

- уотановлепо влияние химического отроешш а оодарааняя пворганичеоких ооединегой металлов переменной валентноотя па термостойкость, горотеоть, даюобразувдую опоообноога в той -оичнооть продуктов горения аеотких ШУ, 1Ш а КФП,

- разработаны научно обоонованныо методы огагаекия поваряоА оааоноотя пеноплаотов на оонове полвуреталоа, фенольннх и карбамидах оллгшеров, применяемых в ЛМК;

- установлено влияние доза облучения па ооаовныв фпзкко-бяхяяячеокяз овойотва, тормоотоЗкооть я показателя поварноЗ опасности радиацнонно-оиятого пенополлэталвна.

Лгактячэокая шннооть работа:

- нооледован оостаз а концентрация токсичных продуктов горения аеотких ПШГ в уоловяях реального повара здания из ЛМК;

- разработаны уотановка а методика определения концентрация ' токсичных продуктов выоокотэлшературного пиролиза в горения

ШМ;

* усовершенствована ионотружцая дымовой камеры ЛМ-2, поэ-волящая одновременно определять дшдообразувдуя опооойнооть п вах.оя токоичных продуктов горения ГО51;

- оделан научно обоснованный выбор фоофороодергащкх ентя-пиренов, дымзподавителеа ж добавок, ошшащих токончнооть продуктов горения ПТМ па оонове раакционноопоообных олигомеров;

- разрвботаны композициидля полученпя ПШГ, МП я КФП о пониженной пйяарноЯ опасное»», определены кх »хоплуагацгоиныв овойотва я наиболее рациональные облаотж применения.

Внедрение результатов работы;; разработанные установка я ; методика определения токсичных продуктов выоокотеммратураого пиролиза я горшая ШН внедрены во Воерооояйояой няучпо-яоолэ-1; доватвяьокои институте противопо«арной обороны (ШИИ1Ю) МВД РФ я яопнтатвлъяо-пояариых лабораториях МВД РФ» №дя&ш{яроваяяая дамовая камер» Д1-2 внедрена ло ВНИИШ МВД РФ. Разработанные . теядмгеодяшгонннв материалы о покоенной поирвой оввонооть»

на основе роакционноопоообных олигомеров внедрены на Чимкентском опытном заводе теплоизоляционных изделий (403TJÏ) треста "Каэгеплоизсшщил" и Челнинском СУ НПО "Тепломонтаж". Трудногорючие плиты и окорлугш на оонове модифицированных резольных пенофоноплпстов (4200 м3) и карбамидных пеноплаотов ( 125 м3) иопользопаны для изготовления Л/Ж, тепловой изоляции трубопроводов и аппаратов. Экономический эффект от юс применения оо-отавил 21840 руб. (в ценах 1980 г.).

Апробация работы. Ооновные результаты диооертационной работы докладывояиаь на: IX Вооооюзнсй научио-практичеокой конференции "Проблемы обеспечения пожарной безопаонооти объектов народного хозяйства", г.Москва, ВШ1ИП0, 1987,г.; П Республиканской нлучно-тохиичеокой конференции "Применение пластмаоо в отроительотве и городском хозяйстве", г. Харьков, 1987 г.; Моо-ковокой - городокоМ научно-практичеокой конференции "Техшпео-кий прогресс и ускоренно строительства", ШСН, 1900 г.; Бело-руооком республиканском научио-тохничеоком оовощал^и "Применение термического анализа для интенсификации техиологичеоких про-цеооов и создания прогрессивных материалов", г.Минск, 1988 г.; У1 Воеооюзной конференции "Горе1ше полимеров и ооздшше ограниченно горючих материалов", г.Суздаль, I98Q г.; I Мекдушродаой конференции по полимерным материалам пониженной горючести, г. Алма-Ата, 1990 г.

Публикация. Но теме диооертации опубликовало 15 статей.

Структура и объем работы:диооертационная работа ооотоит из введения,4 глав, обита выводов, описка иопользовшшой литература (142 наименований) и 4 приложений. Она лзлоЕена на 174 отр. иклю-чая 123 отршшц машинописного текота, 34 рисунков и 33 таблиц.

Автор защищот: <

- дчшше натурных иопитаний ЛЖ оо средним олоем из Ш1У, проведенных в условиях реального иокара фруктоовоиехранилиш;

- конструкций установки и методику определения концентрации токсичных продуктов высокотемпературного пиролиза и горения ПТМ;

- результаты комплексного исследования влияния фос форе одер-яащкх антшшренов в неоргшшчеоких оо единений металлов переменной валентнооти на технологические и физико-механические свойства, термостойкость и показателя пожарной опаоностн пеноплаотов на основе рпакционноопоообных олигомвров;

- составы для получения IIU!, обладающих погашенной покарной

опаоноотью и выооюши эксплуатационными показателями:

- результата опытно-проышленяого внедрения разработанных

ГГШ.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

По данным пожарной охраны, увеличение производства ■ ара -йенения в строительстве ЛМК, в которых попользованы ГГМ, ооо -бенно Ш1У я ПСБ, ведет к увеличению чиола крупных пожаров на выполненных жз них объектах, чиола погибших я большому экономическому ущербу. В период о 1973 г. по 1992 г. в СССР произошло более 80 крупных пожаров в вдалиях, выполненных кэ ЛМК.На -пример пожар Бухарского х/б комбината (ущерб 8,4 млн.руб., 1973 г,), гаража в г.Нижневартовске (ущерб 3,0 млн.руб.,1962 г.), на заводе крупно-панельного домостроения (г.Надым, ущерб 3,5 шт.руб., 4 погибших), оклады г. Выборга (уиерб 8 млн.руб., 1992 г.), оклад Яроолавокого шинного завода (хшвоб 12 шш.руб., 1692 г.).

Поэтому нами были рассмотрены области применения ж объемы производства, ооновнне эксплуатационные овойотва ж показатели пожарнс1 опаоности промышленных марок ПТМ на оонове реакционно-опоообных олигомеров - жеотких Ш1У, пенофеноплаотов, пояиизо -цианураткых, эпоксидных и карбамидных пеноплаотов, применяемых для изготовления ЛМК. Показано, что повышенная пожарная опас -нооть пеноплаотов во многом одерживает их более широкое использование в отроительотве. Проанализированы оущеотвугщие методики определения показателей пожарной опаонооти пеноплаотов, включающие метопы ониженил горшеоти, дымообразующей опоообноо^и н токсичности продуктов горения ПТМ. На ооновании анализа научно-твхничоокоЗ литературы выбраны наиболее перспективные метода оникопил пожарной опаонооти пеноплаотов.

& реальных условиях пожара концентрация кислорода, темпе-1«тура щ другие параметры изменяются в широких пределах, кото-рад« рщз. отлитаж«^ от лабораторных. Поэтому нами били прове-ЯЬрЩ чалурвда испытания ЛМК о использованием жеотких ППУ в устЩщ' райд^ивго пожара на фруктоовощехрашипщэ, • состоящем »13 2.-х даяэвад расстеленных противопожарной перегородкой.Каждая птъ&щ®. оос^лит из 2-х отсеков, разделенных на 2 части перегородок ю етбнбрых панелей. Стеновые ж потолочные панели х^здлЯгеад.представляют сабей два оцинкованных листа, между которым н&хоушя пенопласт марци "Сиопур $ Н 4050/8" толщиной

О,Ой м о кажущейся плотностью 40 ... 50 кг/м8. В противопоиар ной перегородке в качеотве утеплителя иополыована-минеральнал ватч. 11лд хранилищем на металличеоком каркаое ообрана крыша из го^мролянного железа. Схема, размеры и размещение точек отбора продуктов горения показаны на рио. I.

Рио. I. Схема овощехранилища я раоположвкия точек отбоев продуктов горения.

В результате натурных испытаний било установлено,что нахои-мпльная концентрация 1ЮН (0,035* об.) я ИОя (0,017% об.) до-отигаотоя при температуре 750 °С на 7 мин. опыта под потолком помещения. Концентрация СО я СОр ооотавляла 0,2 и 2 % об. оо-ответотионно. Кошюнтрация кислорода в очаге пожара онизпллоь до 0,5 % об,,, что вызвало началом объемного горвнир лотущ%% щюдуктов пиролиза ПНУ. Мпкоималмгнй выход СО к'бб^ дретаг я.

15 мин. опыта и ооотавил 2,7 и 14,0 % о<3. ооответотвенно. Ре -эультаты натурных испытаний показали, что при пожаре в зданиях о применением ЛМК фатальные концентраций HCN и fJO, могут быть достигнуты уже на б ... 7 мин. Это необходимо учитывать при разработке тактики тушения таких пожаров и эвакуационных мероприятий.

Иоходя из полученных данных, нами была разработана уотанов-ка и мотодика определения концентрация токсичных продуктов вы -оокотсмпоратурного пиролиза и горения 1ГШ, усовершенствована конструкция дымовой камеры ДМ-2, позволяпаей одновременно определять удельную оптичеокую плотнооть дыма ( Д^), изменение масон образца и концентрацию токсичных продуктов горения. При разработке ПТМ о пониженной пожарной опаоноотью использовали современные методы исследований: дифференциалыш-оканирупций калориметр ДЗС-ЭЮ и термоанализатор 9900 фирмы ДиГопЬ (США), хроматомаоо-опектрометры фирмы "Финитен: (США) и "¿KB" (Швеция).

Проведенные нами иооледоваияя по ооздаиию П1М, обладающих пониженной пожарной опаоноотью я высокими эксплуатационными показателями позволили установить, что разложение жоотких ППУ является ярко выраженным двухотадийным процеооом. Так, ППУ мар-_ га»„СиспурЗН 4050/8 при нагреве на воздухе со окороотыо 20 теряет ня первой стадии (180,6 ... 400 °С) до 50J5 маооы, а максимальная окорооть разложения (9,71^/мин) наблюдается при 305,6 °С. Температура, ооответотвушая макоимальной скорости разложения ( Т,^ ) на второй отадии ( 11,16 JÉ/мин) реализуется при ь50 °С. При нагреве ППУ оо окороотью 10 °С/мин Т,^ на I и П отвднях одвигаютоя в область более низких температур (289,7 к 531,6 °С), одновременно уменьшаются я оксрости разложения ППУ (5,3 и 5,7 Я/мин соответственно).

При пиролизе ППУ параду о различными углеводородными íjnr-ментами, низкомолокуллрными гидрокохлоодвржащими соединениями и язоцяанатами образуются окоиды углерода и НСМ . Образование СО я COg при термодеструкцни ППУ обусловлено р младом уретано-вкх групп, протокалцего по радикальному механизму. 13ыямоно,что состав летучих продуктов флеш-гагролива огневащищенного ППУ в интервале температур 300 ... 800 °0 мало еависит от концентрации фвофоря. в пенопласте я определяется в основном температурой рая-дожедпя^Ири зтом мякоитльное выделение СО.^ Лмблщяетоя г??<г , iémj^syjfti. avei^áoi«i«e СО Анаига. w¿k<¿..

спектров продуктов огорания ППУ показывает, что о роотом кон-цоатршши фосфора в пвноалаотв резко уменьшается содержание СО2 и возрастает выход трихлорфторметана, вода, предельных я нонреднлышх углеподородов. При втом максимальное выделение окоидов углорода проиоходит на 8...9 мин эксперимента.

Следует отметить, что для фоофороодержащих ППУ наблцдаетоя «»шейная записимооть скорооти распространения пламени по гори-вонтальной поверхности от концентрации кислорода »

окислителе (омооь кислорода и азота). Причем минимальную око-роать горения имеют пеноплаоты, ордержащиэ 40 мао.фоотетрола-1 в полиэфирной КОМПОЗИЦИИ.

Иоолодоаания токоичнооти продуктов горения Ш£Г марки „Сио-пур 8 Н 4050/8*и огнезащищенного ППУ на оонове фоотетрол-1 показали, что они менее токсичны (наоыщеннооть этих материалов РСЬзд» 100 г/м3) по сравнению о пенофеноолаотов марки ФРП-1 (ГСЬсо - 81,8 г/ма) и полифурановнм пеноплаотом (РС^50« 92,73 г/м3). Пеноплаоты клаооифицирувтоя как умеренно опасные при горении.

Горение ППУ сопровождается обильным даыовыделением. При атом дымообразующая опоообнооть фосфорсодержащих ППУ в режиме пиролиза практически не зависит от концентрации фоофора в пено-охаоте.а в режиме горения Д^* монотонно возрастает о повышением его концентрация. Коэффициент дымообраэования ( Л^) в режиме пиролиза и пламенного горения огяезадишенного ППУ оптимального ооотава равен 885 и 590 Нп.м^/кг соответственно.

Для онижения дымообразующей опоообнооти фоофероодоржащдас ППУ в ооотав иоходной композиции вводил» соединения металлов пере -менной валентности. Выявлено.что оуиеотвевное снижение дымооб -разуицей опоообнооти ППУ доотигаетоя при «пользовании молибденовой киолоты и ее солей. Так Д^* огневашишенного ППУ, содержащего 4,4% мао. молибденовой киолоты жлх 6,43С мао. парамолиб-дата ашония в режиме пиролиза л пламенного горения равна 68 я 69, 103 и 217 соответственно. Следует отметить, что о увеличением температур^ отарения ППУ проиоходит уменьшение окоростж разложения и повашекие термоотойкости пеноштстов, снижение токоичнооти продуктов пиролиза. С увеличением концентрации ^Л^*21^0 0 0,49 д0 4»7 мао* * наблюдается незначительно®-снижение дымообразующей опоообнооти и горючести (КЙ пезда^тся о 28,2 до 28,9%) огнезшцищенного ППУ. О^орре^нио возрастает

п

кокоошй оотаток пенопласта на воздухе при температура 750 ( о 14,5 до '¿(i,5%), концентрация окоида углерода в..продуктах горения при СОО °С (о 151 до 395 кг/г) и уменьшается оодержа-1Ш9 С02 о 1490 до 1105 иг/г.

D результате проведенных наследований установлено,что наиболее эффективным димоподавителем фоофороодерияких Ш1У являет-оя безводные олшинатц - железная и хромовая шинели. Причем шпиноль хрома- практичооки не влияет на технологичеокио и пк-ошгуятадаошшо свойства Ш1У. Оптимальная хош(ентр'У?1я шпинелей ооотавляот 2,2. ..2,5 то./С.

Термостойкость и горючесть КФП практически но завиоит от метода 01штеза карбамидных олигомерои, химической природа вспенивающего агента и фоофороодернаиего антипирена. Так,темно-ратура начала интоноивного разложешм (Т.™,) и Т,^ поноплнотп марки НИ1-Г* (воздушно-механическая пока), пеноплаота на ооноио оухой карбамидаой смоли и омоли КФ-МТ (физичоакое вопенишшие) равны ооотвототвенно 105, 195, 195 ц 260 °С. Для КФП, вспененных я - понтаном (6 мао.чаоти), Т„р и T((aj( равны 105 и 250 °С ооотвототвенно. С повышением содержания фоофюроодержащих анти-штренов ТНр и Т((ях карбамидных пеноплаотов сдвигается в область более низких температур. Так, например, о роотом содержания диакмоний фос{«та до 3 мао.чаоти Т1(Т) и Т(/лх пеноплаота,вспененного хлапоном-П снижаются о 175 я 260 °С до 165 я 250 °С соответственно.

Химичоокан природа фосфорсодержащих антигшренов практически

не влияет и на горючеоть КФП: КИ ровен 40...41$, температуры

воспламенения (TD) и самовоспламенения (T(¡fl) - 205...315 и

4f>5...475 °С соответственно, показатель горячеота (К„_) при ио-

Р

питании методом КТ - 0,31...О,55. Незначительный разброо показателей горсчооти карбамидных поноплаотов обусловлен их различной кяжуиейся плотностью. Так, о увеличением кажущейся плотноо-та !Ш с 60 до 120 кг/м3 КИ и предельная кошинтрация кислорода при распространении пламени по горизонтальной поверхности возрастает с ГЮ.6 и .31,1 до 32,3 и 32,7$ ооответотвенно, я U" рп при концентрации кислорода в окислителе, раиной 35Í, линейно скитается о 1,70 до 0,6 мм/о. Природа фосфороодержащих пнтипи-реноп в большей степени влияет на выход токсичных летучих продуктов пиролиза. С точки зрения токсичности продуктов рпмотопил КШ целесообразно попользовать диаммоний фоофат.о роотом содегжания которого стшжаотоя выход СО я С02 при пиролизе по-

Ношшотов.

С увеличением содержания фоофороодерващкх антипиренов (до 3 мао.части) горичеоть КФП закономерно онижаетоя: T&I возрастает о 34 до 40...40,8^, К0р онижаетоя о 1,2 до 0,25...0,3 а Т„ в Тов пошшаютоя в ореднем на 50...60 °С. В результате обработки экспериментальных данных на ЭВМ EC-I033 о попользованном стандартных программ получены уравнения, огшоывапцие влияние содержания антипиренов да показателя пожарной опаоноотн КФП: Тв= 240+Ахп; Гов«450+Вх; где А,В/>и га - постоянные ковффгадаенты; х - концентрация антипирена. Горючеоть КФП.при вопнтанин мето -дом КТ опиоываетоя уравнением: К0р- 1,2 - Áxh; для какрокап-оулпроваяного полифоофата ашония, дяаммоний фсофата в фосфор- • содержащего олигоэфирметакрилата значения коэффициентов Ai" равны, соответственно 0,5805 в 0,4769; 0,7075 в 0,8758; 0,7678 я 0,2126.

Для получения, трудногорючях КФП оодерзанав антипиренов но должно превышать 1,5 мао.ч. при вх оодерваяия более 2...2,5 Mae.4t резко возраотает индукционный период а продолгатвльнооть вспенивания КФП, повышается кажущаяся плотность пеноплаотов. Причем для трудногортих КФП наблюдается линейная вавкопмоотг» разрушпцего ка;гряхения nps оватяв от хажущойоя влотноота пев. Следует отметить, что по оравяейию о Другими фоофорсодвряшзикй аняширенами дважонвй фоофат в большей отепеня ингнбирует ре-кии вспенивания я отвфшдеяия ЖЬ

Основными продуктами высокотемпературного' пиролиза пзнофэ-ноплаота марки ФРП-Г являютоя окоады углерода в as ста,НС N, HgO, ацетон, бвнэол, толуол, фенол х другие органические ооедвнешш. Максимальный выход СО (670...700 иг/т) в продуктах термоокиола- ' тельного разложения ФРП-1 в кзотермичеоких условиях нагрева "в пиродаере памкнутого типа реализуется при температуре 525 °С, а С02 (392...520 кг/г) - lipa 750 °0.-Прв атом соотношение oseo-лы ФРВ-IA к продукта ВАГ-3 практическим влияет на содергание око ядов углерода в продуктах пиролиза. Следует отметить, что суммарный выход СО у пеношюота ФРП-I в 1,5,..2 pasa вшю.чек Т жестких ПШГ. При терыоокиолйтелъной деотрукцив в динааетчео -, . кях уоловвях нагрева пря 600 °С виход СО, С02 * NO+Wfc составляет соответственно 1,5...2,б, |87.»*7 я 0»002,..0,004 * od.,.a концентрация ШМ - 71,72 иг/т.

Эффективным метадом онихвнкя горочеотя И'юслонноотя к тле- ' f V ' . О. ■ . . -

пин ГШ является иапольаованиэ фоофорорганичеоких анткпиренов. Однако их применение приводит к увеличении токоичнпоти продуктов пиролиза и горения пеноплаотов. Так.диамяд метилфоофоновой киолотн значительно увеличивает выход СО при пиролизе ФРП-1, следовательно,-повышает токоичнооть продуктов горения пено -пляотов. Поэтому для получения трудногорючих ПМ1, не оклонных д тлению, в качеотве антнпиренов целесообразно попользовать да- ила полифоофат аммония в количеотве 1,5...2 мао.ч. Значительное огдасекио токоичнооти продуктов пиролиза н горения па -иофоноплаотов наблюдается при введении в ФРВ-ТА 3-4 мао.% соединений молибдена а меди. Применение гидроколда алюминия, аимо-нлл молибденовокиолого и диашюнай фоофата при их ооотноаенин, равном 1:1:0,5 позволяет получать трудиогорючие пенофеноплаотн о пониженной токоичноотью продуктов горения з высокими вкоплуа-тахгаогашш свойствами. Одновременно я снижается коррозпошт активность П$П (кислотное чиоло равно 6,7... 10,5 мг КОН/г).

Среди радиациогао-?я)дифицарован1шх полимерных ттеряялоа сообое место занимает радиацаонно-општнй пеноползэтилен (РШППЭ), обладавший шоокю,® вкоплуатанионнымя показателями. В результате проведенных исследований установлено, что пожарная опасность ГШПЭ практически яе зависит от дозы облучения.Маос-опектральный анализ продуктов термоокиолительной деструкция РПГШЭ при температуре 600...850 °С показал, что и уоловяях разлозгеггая образуется более 50 органичеоких веществ.

Эксплуатационные а пожароопасные овойотва разработанных 1ГШ приведены а табл.1.

Разработанные уотановкя я методика определения тскоктппс продуктов пиролиза а горения 1ГШ внедрены во ШИИПО Р9 а гагсз-нерно-поттрпых лабораториях МВД РЗ. Экономический аффект от щэттстя в Челшотском СУ НПО "Тепяоионтаж" и па Чимкентском опытном заводе теплоизоляционных изделий ЕГШ на основе реакца-онноспособта шгагомеров ооотавги 21840 руб. Чв Ценах 1380 г.).

Таблица I

г^коплуатацпошшо овойотва и показатели пожарной опасности разработанных ПТМ

Марта поноплаота

Показатели 1 ППУ ! !Ш ! т

Кажущаяся плотнооть,кг/м3 40-60 110-150 60-80

разрушаютее напряжение' при сжатии, М)1а 0,32-0,30 0,7-1,3 о.г-олз

Полпцоглощоние за 24 ча-оа, % об. 1,8-1,6 20-25 18-22

Тпилопроводнооть.Пт/(м.К) 0,028-0,032 0,041-0,045 0,040-0,045

Температура, °С

начала интенсивного разлож. 165-175 220-230

воспламенения 295-005 470-490

сампвооплпменения 465-495 560-580

Кислородный индекс,% 20,4-28,9 39,5-41,5 42,5-44

Показатель горгчеоти, К 1,2-1,3 0,3-0,4 0,4-0,6

Коэффициент дыиообразо-ванил п режиме нирилиза, Нп.м^/кг

485-600 15-20 7-10

ос1юнтв вывода

1. Проволешиопытания ЛМК о использованием кеоткях ППУ в условиях реального поиара на фруктоовощехранялище. Установлено, что в подобных зданиях при пожаре фатальные концентрации ИсЫ

я N0, могут быть достигнуты уже на 6...7 мин. Концентрация СО и С02 к этому времени доставляла 0,2 и 2% об. соответственно. Концентрация 02 онизилаоь до 0,5/5 об. Максимальный выход СО и С02 доотиг к 15 мин. я ооотавил 2,7 и 14,0 % об. соответственно при частичной потерн несущей способности конструкции.

2. Разработаны уотановка и методика определения ооотава и ко!Щвнтрации токоичных продуктов высокотемпературного пиролиза и горшшя ГГШ, оснсваниая на применении Газоанализаторов. Усовершенствована конструкция дымовой камеры, позволлпдая одновременно определять изменение маооы образцов, днмообраззпшр) с(10 -собность и содержание токсичюа прщзркгвщ, пгренид цадогдаетов Методика и установка шюдцени во .¡ЗДШб ГФ и ИВД г.г.Уякдэадег.

Донецка, Москвы.

3. Показано, что концентрация фоофора практически но влияет ня выход токсичных продуктов высокотемпературного пиролиза жестких ППУ. Дымообразующая опоообнооть ППУ в режиме пламенного горения возрастает о увеличением содержания фоотетролп-1 в композиции. Оптимальной концентрацией фоофора для получения яеотких ППУ о пониженной пожарной опаоноотью является 2,5мао.Х. ППУ на основе фоотетрол-1 обладают меньшей токоичноотью но сравнению о ФРП-1 (насыщенность материала РСА ^ равна 100г/ма).

4. Предложено попользовать в качеотве дамоподавителей кеоткнх ППУ железную и хромовую шинели, оптимальное оодержшшо которых ооотавллет 2,2...2,5 мае.*. Совмеотное иопользование пшиноли хрома и СиаО позволяет получать огнезащтценные ППУ, обладающие пониженной дымообразующей споообноотью и токсичностью продуктов горения.

5. Показано, что термоокиолитольиая стабильность л горючесть КФП практически не зависит от метода синтеза карбамид-ных олигомеров, химичеокой природы вопекивающего агента и технологии получения пеноштаотов. Химическая природа фоофороодер-кащпх антипиренов практически не влияет на показатели пожарной опасности КФП. Предложено использовать в качеотве антипиренов карбамидных пеноплаотов микрокапоулированинй полифоофат аммония и фоофороодеркащий олнгоэфирметакрилат. Оптимальным содержанием предложенных антипиренов являетоя 1,4...1,6 као.£.

в. Выявлено,что среди промышленных марок резальных поно-фаноплаотов более высокой термоокиолительной стабильностью обладает ФРП-1. При этом ооотношение о иолы ФРВ-1А я продукта ВАГ-3 практически не влияет на оодержанне окоидов углерода в продуктах пиролиза. Предложено использовать для уменьшения концентрации оксидов углерода а азота, вданиотого водорода в продуктах горения панофоноплаотов смесь окоидов меди, иолиб-деновокяолого аммония о оочеташп а йоатетвол-1 з количестве 5 №0.*.

7. Установлено, что дева облучения прахттгтеска не вллявт па показатели пожарной опасноотв рздшшокно-с питого пвнопо-лязтилвна. Оптимальной дозой облучения одвдует считать 10...20 Мрад.

8. Разработанные ГГШ прошли прокыпленлую апробацию па предприятиях Мшсмоктааопецотроя СССР. Реальный еконемичеокий оф|юкт от их внедрения о оставил 21840 руб. (о цене. * 19&0г.),

Основные полою)нт диооертации опубликованы в оледувдих

работах:

1. Ликов 11.11., Самошии В.В. Метод определения допустимого количества горючих материалов в зданиях по показателям токсичности // Безопасность людей при пожарах: Сб.науч.тр. - М.: Ш11Ш10 МИД СССР, I OB I. - С. 95-100.

2. Самошии В.В. Применение хммичеоких гаэоопределителвй При работе пожарных // Беэопаонооть ладей при пожарах: Сб. науч.тр. -М.: Ш1ИШ0 МДД СССР, 1984. - С. 31-35.

3. Пиролиз и дамообразующая опоообность фосфорсодержащих П11У / Ушков П.А., Аоеева P.M., Самошин В.В. и др. Плаотнчеокне маоои. 1986. - * 7. - С. 45-47.

4. Самошин'В.В., Бабкин Е.И., Виноградов В.В, Влияние ан-типиренов на термоокиолительную деструкцию пеноплаотов,применяемых в строительотве // Применение плаотмаоо в отроительот ве и городоком хозяйстве. Материалы П Республиканской науч,-тахн.конференция. - Харьков, 1987. - С. 105.

5. Пожароопасные овойотва радиационноешитого пенополиэти-лона / Ушков В.В., Ллалаян В.М., Самошин В.В. и др. // Плао-тические маооы. - 1989. - * 7. - С. 72-74.

6. Пожароопасные овойотва карбамидных пеноплаотов // Ун-ков В.А., Захарова О.Б.,, Самошин В.В. и др. // Пластические маооы. - 1969. - * 10. - С. 82-85.

7. Виноградов В.В., Самошин В.В. Газо- и дммообразование при термоокиолительном разложении и горении полимерных материалов // Пожарная опасность вешеотв и технологических процессов: Сб.науч.тр. - М.: ВШИЛО МВД СССР, 1988. - С.56-58. .

8. Применение термичеокого анализа для исследования твх-нологичеоких и пожароопасных овойотв полимерных строительных материалов / Андрианов P.A., Нагановский D.K., Ушков В.А.. Малашкин С.Б., Самошин В.В. // Применение термичеокого анализа для интенсификации технологических процеооов и ооздакия прогрессивных материалов: Материалы Белоруоокого республиканского научнр-техничеокого оовещания. - Минок, 1988.-С. 136,

9. Пожароопасные характеристики хеотких пенополиуретанов / Андрианов P.A., Самошин В.В., Фшшн Д.Г.,Нагановский П.К.// Горение полиморов и ооадание ограниченно горючих материалов: Материалы У1 Воеооюзной конференции. - "Gyjmnb,¿51-ié.

10. Исследование ооотава продуктов термоокиолительной деструкции пеноплаотов я оценка их токсичнооти / Андрианов Г.А., Сомопшн В.В., Эйтипгон А.И., Иванова Л.А. // Горение полимеров и ооздание ограниченно горючих материалов: Материалы У1 Всесоюзной конференции. - Суздаль, 1988. - С. 177-178.

11. Штягаго снижения днмообразованяя на токоячнооть продуктов тормоокиолительной доотрукции полимеров / Воробьев В,И., Авдгяишов P.A., Тарасов В.А., Стопит В.В. // Полимерные материалы пониженной горючоотн: Материалы I международной KomT«ip^n-ции. - Ал.п-Лта, 1990. - С. 25-26.

Подписано в печать 16.12.92г. Т. - НО вка. Формат 60x84/16. Печать офсетная. Усл.печ.л, I,i6, Уч.гввд.в. Зам!.1* 377.

Типография ШИШГО МВД РФ 143900, г.Баяошяха-6