автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.03, диссертация на тему:Технология исследования полимерных материалов, используемых на транспорте, для установления условий и причин возникновения пожара

На правах рукописи

Иванов Алексей Евгеньевич

ТЕХНОЛОГИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ НА ТРАНСПОРТЕ ДЛЯ УСТАНОВЛЕНИЯ УСЛОВИЙ И ПРИЧИН ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПОЖАРА

05.26.03 - пожарная и промышленная безопасность (транспорт)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

005007161

12 янз т

Санкт-Петербург 2011

005007161

Работа выполнена в Санкт-Петербургском университете Государственной противопожарной службы МЧС России

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор, заслуженный работник высшей школы РФ Маслаков Михаил Дмитриевич

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ Ложкин Владимир Николаевич

кандидат технических наук Телегин Михаил Андреевич

Ведущая организация

Санкт-Петербургский государственный политехнический университет

Защита состоится 9 декабря 2011 года в 14 часов на заседании совета п защите докторских и кандидатских диссертаций Д 205.003.01 при Санкт Петербургском университете ГПС МЧС России (196105, Санкт-Петербург Московский проспект, д. 149)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургског университета ГПС МЧС России (196105, Санкт-Петербург, Московский проспект Д. 149)

Автореферат разослан ноября 2011 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

Хорошилов О.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Анализ статистических данных показыва-т, что за последние годы происходит неуклонный рост числа пожаров на автомобилях, олее, чем в 30% случаев, первоначальное горение возникает в салоне автомобиля, где снову пожарной нагрузки составляют полимерные материалы внутренней отделки и вукоизоляции. Основным недостатком этих материалов является низкая термоста-ильность и повышенная горючесть. Только в редких случаях их можно отнести к грудногорючим.

Общая масса пластмасс, на сегодняшний день, составляет до 10% от общей мас-ы автомобиля. Однако данная цифра постоянно увеличивается, ввиду создания новых атериалов, обладающих механическими свойствами позволяющими использовать их ри изготовлении крупногабаритных элементов автомобилей, что приводит к сниже-ию его массы, улучшению эксплуатационных характеристик, повышению травмобез-пасности и комфортабельности. Особое внимание удаляется материалам, используе-ым для звукоизоляции транспортных средств. Они должны не только иметь и длительное время сохранять свойства препятствующие проникновению шума в салон, но и е способствовать горению, поскольку их расположение в автомобиле обычно совпа-ает с зонами наибольшей пожарной опасности.

Исследование полимерных материалов внутренней отделки может быть источ-иком информации не только о развитии пожара, но и его причине. Наиболее распро-траненной причиной пожаров на автотранспортных средствах (около 50 %) остаётся оджог. Современные методики расследования данного преступление относят поли-ерные материалы к объектам-носителям, обнаружить на которых привнесение поджи-ающих составов различной природы чрезвычайно сложно в виду большого количе-тво мешающих компонентов. Однако развитие современных аналитических методов юзволяет, при правильном методическом оформлении, говорить о возможности обна-ужения на данных материалах следов применения поджигающих составов.

Актуальность данной диссертационной работы определяется тем, что разра-отке методик пожарно-технической экспертизы, посвященных исследованию авто-обилей до сегодняшнего уделяется недостаточно внимания, что затрудняет работу пециалистов и дознавателей даже при решении сравнительно несложных задач, ежду тем информация, получаемая на основе исследования полимерных материалов

внутренней отделки автомобиля важна как при установлении условий развития пожа ра, так и при выявлении его причины. Поэтому необходимо создания соответствую щих методик на основе современных приборов и способов обработки получаемоГ аналитической информации.

Целью настоящей работы является совершенствование методов и технически средств экспертного исследования полимерных материалов отделки салона автомо биля при изучении путей распространения горения и обнаружении поджигающих со ставов.

Научная задача исследования: разработка аналитических методик исследова ния полимерных материалов, применяемых в автомобилестроении для получения ин формации о распространении горения и причине возникновения пожара.

Объекты исследования: полимерные материалы, используемые на совреме ных отечественных и зарубежных автотранспортных средствах для внутренней отде ки салонов; звукоизоляционные материалы на основе полимерных латексов, содерж щие в качестве активных наполнителей стеклосферы; поджигающие составы - това ные нефтепродукты и пиротехнические составы.

Предмет исследования: пожароопасные характеристики полимерных матери алов, применяемых для внутренней отделки салонов автомобилей, методики исследо вания полимерных материалов для целей пожарно-технической экспертизы.

Методы исследования: метод определения группы горючести твердых матер алов, инфракрасная и люминесцентная спектроскопия, высокоэффективная жидкости хроматография, рентгенофлуоресцентный анализ.

Задачи исследования:

1. Провести сравнительную оценку пожарной опасности полимерных матери лов, составляющих пожарную нагрузку автотранспортного средства, с учетом мар автомобилей и срока их эксплуатации.

2. Изучить влияния активных наполнителей - алюмосиликатных стеклосфер горючесть звукоизоляционных полимерных материалов, применяемых в автомобил строении.

3. Предложить комплекс аналитических методов диагностики поджигающих с ставов различной природы на полимерных объектах носителях.

4. Исследовать мешающее влияние компонентов полимерных материалов, составляющих пожарную нагрузку автотранспортных средств на диагностику поджигающих составов различной природы.

Научная новизна.

1. Проведена сравнительная оценка пожарной опасности полимерных матери-лов, составляющих пожарную нагрузку отечественных и зарубежных автомобилей с азным сроком эксплуатации.

2. Предложен способ создания звукоизоляционного полимерного материала на снове полимерных латексов и активных наполнителей - алюмосиликатных стек-осфер, обладающего наряду с требуемыми техническими характеристиками понижен-ой горючестью.

3. Впервые использован комплексный подход к диагностике и идентификации юджигающих составов различной природы на полимерных объектах носителях с ис-

ользованием хроматографических и спектральных методов.

4. Изучено мешающее влияние компонентов полимерных материалов, составля-ощих пожарную нагрузку автотранспортных средств на диагностику поджигающих оставов различной природы.

Практическая значимость.

Результаты проведенного сравнительного анализа пожарной опасности поли-ерных материалов, составляющих пожарную нагрузку автомобилей, могут приме-яться при исследовании пожаров и прогнозировании направления распространения орения на автотранспортных средствах.

Предложенный способ придания пониженной горючести полимерных латексов с омощью введения алюмосиликатных микросфер позволит создавать звукоизоляцион-ым материалы, применение которых снизит пожарную опасность автомобиля.

Результаты исследования мешающего влияния компонентов полимерных мате-иалов, составляющих пожарную нагрузку автотранспортных средств на диагностику оджигающих составов различной природы, могут применяться при проведении по-арно-технических экспертиз.

Разработанная схема применения аналитических методов диагностики поджи-ающих составов на полимерных объектах-носителях может применяться при отра-отке версии поджога в ходе расследования пожаров на автотранспортных средствах.

Достоверность научных положений и выводов, изложенных в диссертации, основана на использовании современных физико-химических методов анализа и обеспечена значительным объемом аналитического материала по изучению полимерных материалов. Обработка результатов проведена с использованием современного пакета прикладных программ.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Анализ пожароопасных характеристик полимерных материалов, применяемых при отделке салонов отечественных и зарубежных автомобилей, с учетом сроков их эксплуатации.

2. Способ придания пониженной горючести звукоизоляционным полимерным материалам на основе полимерных латексов, применяемым в автомобилестроении, заключающийся в наполнении их стеклянными микросферами.

3. Комплексная методика диагностики поджигающих составов различной природы на полимерных объектах носителях при расследовании поджогов автомобилей.

4. Анализ мешающего влияния компонентов полимерных материалов, составляющих пожарную нагрузку автотранспортных средств, на диагностику поджигающих составов различной природы

Апробация работы.

Основные научные результаты исследования докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры криминалистики и инженерно-технических экспертиз, а также на конференциях: VI Международной научно-практической конференции «Полимерные материалы пониженной горючести» (VI Международная научно-практическая конференция, Вологда, март 2011 г.), «Сервис безопасности в России: опыт, проблемы, перспективы» (II международная научно-практическая конференция, г. Санкт-Петербург, октябрь 2009 г).

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 6 печатных работах, из них 2 - в изданиях, рекомендованных ВАК министерства образования и науки РФ.

Реализация результатов исследования. Результаты работы внедрены в практическую деятельность экспертных организаций МЧС России, и способствуют повы-

шению эффективности и достоверности результатов исследования пожаров авто-1 'анспортных средств.

Основные положения работы используются в учебном процессе Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России при проведении занятий по дисциплинам «Пожарно-техническая экспертиза», «Расследование и экспертиза пожаров» и «Криминалистическое исследование веществ, материалов, изделий».

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов и списка литературы (наименований). Общий объем работы составляет 120 страниц печатного текста, содержит 28 рисунков, 11 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение.

Во введении изложены актуальность темы исследования, сформулированы цель и основные задачи исследования, научная новизна и практическая значимость работы.

Глава I. «Полимерные материалы, используемые на транспорте, их особенности и возможность получения необходимой при исследовании пожара информации по результатам их изучения» посвящена анализу литературных источников о составе и свойствах полимерных материалов, применяемых в автомобилестроении, а также изучению информации об исследовании данных материалов при проведении пожарно-технической экспертизы.

В настоящее время все более широкие масштабы приобретает применение по-имерных материалов (пластических масс, пластиков) в конструкциях. По сравнению с традиционными материалами, применяемыми при изготовлении автомобилей, пластики обладают целым рядом преимуществ, а именно легкостью, коррозионной стойкостью, возможностью варьирования необходимых свойств в широком диапазоне и т.д. Область применения пластмасс в автомобилестроении в настоящее время значи-ельно расширилась. Если раньше данные материалы применяли в качестве изоляционных и для изготовления элементов внутренней отделки автомобилей, то сейчас они используются и при изготовлении конструкционных элементов, например, крупногабаритных наружных деталей кузова, обеспечивающих снижение массы и повышение долговечности за счёт коррозионной стойкости. К недостаткам можно отнести невысокую теплостойкость, низкие модуль упругости и ударную вязкость по сравнению с

металлами и сплавами, для некоторых пластмасс - склонность к старению. Однако основным недостатком данных материалов является их горючесть.

Для современных автомобильных пластиков особое внимание уделяется повешению их устойчивости к воздействию высоких температур, снижению горючести. Достигается это двумя путями: включением в состав полимерных материалов специальных добавок - антипиренов, либо применением активных наполнителей, придающих пластику требуемые механические свойства и одновременно снижающих их горючесть.

По определению пожарная опасность полимерных материалов, применяемых автомобилестроении, характеризуется их способностью воспламеняться, образовы вать взрывоопасные концентрации, взрываться и гореть от источника зажигания, при взаимодействии с другими веществами и окислителями и т.д.. В автомобиле горючая нагрузка распределена не равномерно. По результатам анализа литературных источ ников выделены области, в которых наблюдается сочетания высокой пожарной нагрузки, с потенциальными источниками зажигания.

Количество пожаров на автотранспорте ежегодно неуклонно увеличивается. Растут и объемы применения в автомобилестроении полимерных материалов, чт требует создания методик их исследования, применяемых при расследовании пожа ров на автотранспорте,. Полимерные материалы могут с одной стороны являться источником информации о распространении горения, с другой стороны они могут быть объектами носителями, сохраняющими следы поджигающих составов различной природы. На основе проведенного анализа были сформулированы цель и задачи диссертационного исследования.

Глава II. «Исследование пожарной опасности полимерных материалов, применяемых а отечественном и зарубежном автомобилестроении» посвящена исследованию горючести полимерных материалов применяемых в отечественном и зарубежном автомобилестроении и факторам, способным оказывать на нее влияние, а также, методам анализа степени термического повреждения данных материалов. Одним из показателей пожаровзрывоопасности полимерных материалов является горючесть, способность вещества или материала к горению. Для установления группы горючести исследуемых в работе полимерных материалов применяли стандартную установку в соответствии с ГОСТ 12.1.044-89. Результаты исследования полимерных

материалов, составляющих пожарную нагрузку автомобиля российского производства, представлены в таблице 1. Помимо установления группы горючести, максимальной температуры горения (Ттах) и времени ее достижения (ттах), в работе оценивали кислотность продуктов горения (рНПг)- Результаты получены по средним значениям 10 измерений

Таблица 1 - Результаты исследования полимерных материалов, применимых в российском автомобилестроении, при установлении группы горючести

Образец и его обозначение

Тип полимерного материала

Тщам С

°С

Группа горючести материала

рНп

Звукоизоляционный материал

Пенополиуретан

60

750

Г4

Обивка сидения

Поролон

90

395

ГЗ

Кожаная обшивка сидения

Кожа искусственная на трикотажной основе

103

440

ГЗ

Фрагмент обшивки салона

Винилискожа обивочная

45

695

Г4

Фрагмент панели управления

Полистирол ударопрочный

153

685

Г4

Ручка двери

Полистирол

245

820

Г4

Фрагмент фары

Поликарбонатное оргстекло

117

870

Г4

Согласно федеральному закону от 22 июля 2008 года N 123 "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" вещества и материалы подразделяют на три группы: негорючие (несгораемые) - вещества и материалы, не способные к горению в воздухе; трудногорючие - вещества и материалы, способные возгораться в воздухе от источника зажигания, но не способные самостоятельно гореть после его удаления; горючие - вещества и материалы, способные самовозгораться, а также возгораться от источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления. Проведенный анализ показал, что все рассмотренные материалы относятся к горючим группы горючести Г4 и ГЗ. Среди образцов не оказалось ни одного, относящегося к негорючим. К группе горючих относятся и материалы, располагающиеся вблизи зон автомобиля, в которых сосредоточены потенциальные источники зажигания, а имен-

но звукоизоляционный материал на основе полиуретана и фрагмент панели управления из ударопрочного полистирола (рисунок 1).

Для большинства рассмотренных материалов максимальная температура горения отличается не сильно, исключением является поролон. В то же время наблюдается значительный разброс значений по времени достижения максимальной температуры горения. Для разных материалов этот показатель варьируется от 45 до 245 с.

Время выдержки образца в установке, с

-Винилискожа ТР обивочная -Полистирол

—Пенополиуретан —Полистирол УП

Рисунок 1 - Температурные зависимости, полученные при исследовании различных полимерных материалов, применяемых в российских автомобилях.

Для материалов на основе полиуретана и поливинилхлорида (винилискожа обивочная) наблюдается повышенная кислотность продуктов горения, это обусловлено тем, что при разложении данных материалов возможно образование кислот: в случае полиуретана - синильной, в случае поливинилхлорида - соляной.

При эксплуатации автомобиля по мере старения материалов показатели их горючести могут претерпевать изменения. Для оценки динамики такого изменения было проведено исследования полимерных материалов применяемых во автомобилях российского производства разного срока эксплуатации. Результаты показали, что по мере старения наблюдается значительное сокращение времени достижения максимальной температуры горения, особенно это проявляется в случае полистирольных пластиков и полиуретанового звукоизоляционного материала. Полученные результаты представлены на диаграмме (рисунок 2).

I

Рисунок 2 - Время достижения максимальной температуры для материалов разного

времени эксплуатации.

]

Для анализа процессов, протекающих в полимерных материалах и приводящих к повышению их горючести было проведено исследования методом ИК-спектроскопии, которое показало, что по мере старения в материалах происходят структурные изменения (рисунки 3,4). Как показали исследования, в материале с увеличением срока эксплуатации, происходит увеличение кислородсодержащих групп и уменьшение содержания галогенсодержащих групп, изначальное присутствие которых можно объяснить наличием в материалах антипиренов, содержащих галогены. Следует отметить, что не наблюдается увеличения алкильных группировок, присут-

Рисунок 3 - ИК-спектры пенополиуретанового звукоизоляционного материала ( состав материала после 3 лет эксплуатации,_состав материала после 7 лет эксплуатации).

Рисунок 4 - ИК-спектры полистирольного пластика ( состав материала после 3 лет эксплуатации, _ состав материала после 7 лет эксплуатации).

Анализ горючести материалов применяемых в отделке автомобилей немецкого производства представлен в таблице 2. Как и в отечественных автомобилях, все рассмотренные материалы относятся к горючим. Следует отметить более низкие значения максимальной температуры горения и большее время ее достижения для аналогичных материалов. Таким образом, большинство полимерных материалов, применяемых для отделки салона автомобиля, являются горючими и составляют основную часть его пожарной нагрузки. Использование таких материалов в контакте с потенциальными источниками зажигания, количеств которых в современных автомобилях постоянно увеличивается, приводит к постоянно увеличивающейся пожарной опасности автотранспортных средств.

Таблица 2 - Параметры горения полимерных материалов, применимых в немецком автомобилестроении_____

Образец и его обозначение Тип полимерного материала ^тах» С Тщах» °с Группа горючести материала рНПг

Звукоизоляционный материал Пенополиуретан 62 450 ГЗ 5

Обивка сидения Поролон 23 480 Г4 5

Кожаная обшивка сидения Кожа искусственная 37 470 Г4 7

Фрагмент обшивки салона Винилискожа обивочная 130 580 Г4 5

Фрагмент панели управления Полистирол ударопрочный 45 630 Г4 7

Ручка двери Полистирол 40 350 Г4 5

Фрагмент фары Оргстекло 107 750 Г4 6

На сегодняшний день все большее внимание удаляется проблеме безопасности материалов, используемых для звукоизоляции транспортных средств. Звукоизоляционные материалы должны обладать не только необходимыми свойствами, но и быть способными длительное время сохранять свои качества при различных условиях и не способствовать горению. Довольно, перспективным материалом для производства вукоизоляционных покрытий в автомобилях являются латексные пленки со специ-ьным наполнителем, разработке подобных материалов и была посвящена следую-ая глава диссертационного исследования.

Глава III «Исследование влияние содержания наполнителя - алюмосили-атных стеклосфер на горючесть звукоизоляционных материалов внутренней тделки автомобилей» посвящена возможности применения в качестве наполните-ей влияющих на горючесть звукоизоляционных материалов алюмосиликатных мик-осфер.

Среди современных наполнителей, обладающих указанными свойствами, в по-леднее время большой интерес вызывают алюмосиликатные микросферы (ценосфе-ы) АСМ представляют собой застывший расплав алюмосиликатного стекла (керамики) в виде полых шариков диаметром от 5 до 250 мкм со сплошными непористыми тенками толщиной от 2 до 10 мкм, заполненных азотом или двуокисью углерода, икросферы образуются при температуре около 1600 °С из расплавленной мине-альной составляющей под действием двух факторов: 1) за счет поверхностного атяжения расплава стекла и 2) избыточного давления газов, образующихся внутри асплавленных частиц, благодаря чему микрокапли раздуваются и образуют полые икросферы. Химический состав и физические параметры микросфер существенно азличаются и зависят от типа используемого сырья и условий получения.

Сферическая форма микросфер МС улучшает текучесть материалов, обеспечи-ает лучшее распределение по форме и эффективное заполнение объёма частицами, меньшает усадку. Естественные свойства микросфер позволяют легко применять их ля наполнения и сухих смесей, и смесей во влажной или жидкой форме. Благодаря нертным свойствам микросфер на них не влияют вода, растворители, кислоты и ще-очи. Микросферы прочны и в среднем на 75 % легче других минеральных наполни-елей, совместимы с любыми материалами, устойчивы к кислотам, растворителям и елочам. Низкие звуко- и теплопроводность микросфер МС позволяет использовать

их как отличный изоляционный материал.

Объектами исследования полиуретановые и хлоропреновые латексы. В качестве наполнителя использовались алюмосиликатные стеклосферы АСМ - полые сферические частицы, диаметром от 50 до 250 мкм, с толщиной стенки от 2 до 10 мкм. Благодаря особой развитой пористой структуре поверхности алюмосиликатные стеклосферы могут выступать как регуляторы пористости материала, и в зависимости о их содержания можно задать необходимое соотношение открытых и закрытых пор образце. Это очень важно при получении качественных звукоизоляционных материа лов. Другим ценным свойством алюмосиликатных стеклосфер является их влияние н' степень горючести материала.

Для испытаний были изготовлены образцы шириной (60+1) мм, длинноГ (150+3) мм и фактической толщиной, не превышающей (10+1) мм из латексов с раз личным содержанием алюмосиликатных стеклосфер. Подготовленные образцы под вергались кондиционированию. Масса образцов варьировалась от 17 до 23 г. Их го рючесть определяли в соответствии с ГОСТ 12.1.044-89. Полученные температурны зависимости представлены на рисунках 5, 6. В результате проведенных испытани было установлено время зажигания образцов (т3), максимальная температура, разви ваемая при горении (Т), изменение массы и определена группа горючести материало (таблица 3).

Рисунок 5 - а - Температурная зависимость, полученная при исследовании по-лиуретанового латекса с 17% АСМ, б - температурная зависимость, полученная при исследовании полиуретанового латекса с 23% АСМ

Рисунок 6- а - температурная зависимость, полученная при исследовании хлоропре-нового латекса НАИРИТ; б - температурная зависимость, полученная при исследовании хлоропреновые латекса НАИРИТ LD-750 с 29% АСМ

Многочисленные опыты позволили оценить влияние алюмосиликатных стек-осфер на горючесть латексных плёнок. По результатам анализа имеющихся данных ожно сделать вывод, что все образцы из полиуретановых латексов относятся к го-ючим. Они значительно теряют в массе (чуть больше 50%), в процессе горения раз-иваются очень высокие температуры. Введение стеклосфер приводит как к сниже-ию потери массы, так и снижению температуры продуктов горения. Систематиче-кие исследования горючести показали, что у всех образцов из полиуретановых плё-ок с наполнением наблюдается существенное уменьшение потери массы и заметное нижение температуры горения (не менее чем на 50°С). Результаты испытания одного з рассмотренных в работе полиуретановых латексов, изначально относящегося к уппе Г4 представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Результаты испытаний на горючесть образцов латексов.

Состав опытного образца Изменение массы, % Ттахэ С Т °С J max* v Группа горючести

полиуретановый латекс 54 45 950 Г4

полиуретановый латекс с 23% АСМ 21 56 670 Г4

хлоропреновый латекс НАИРИТ LD-750 35 78 , 300 Г2

хлоропреновый латекс НАИРИТ LD-750 с 29% АСМ 24 84 270 НГ

Введение стеклосфер в полиуретановые латексы не переводит материал в другую группу горючести, однако существенно снижает потерю массы и температур продуктов горения образца. Данные, полученные для образцов, изготовленных и хлорпренового латекса с введением алюмосиликатных стеклосфер показывают суще ственное уменьшение потери массы по сравнению с плёнкой из исходного материал (таблица 3). Добавление наполнителя АСМ снижает температуру продуктов горения потеря массы при горении, что позволяет отнести его к негорючим. Таким образом очевидно, что введение алюмосиликатных стеклосфер способствует уменьшению го рения и переводит материал в категорию трудногорючих. Влияние алюмосиликатны микросфер на горючесть полимерных материалов ранее не исследовалась, а получен ный положительный эффект можно отнести к существенному изменению тепловоп баланса между газовой и конденсированной фазами.

Как показывают проведенные исследования, применение алюмосиликатны стеклосфер экономически чрезвычайно выгодно. С одной стороны их стоимость н превышает 30 рублей за кг, и их добавки (до 5-20%) в полимер приводят к экономи достаточно дорогостоящего углеводородного сырья, с другой стороны они придаю изготавливаемым материалам новые свойства, такие как: трудногорючесть и регули руемая пористость. Применение таких материалов для звукоизоляции автомобиле позволит снизить их пожароопасность, поскольку именно звукоизоляционные мате риалы находятся в опасных с точки зрения возможности возгорания зонах - дверях под панелью управления.

Глава IV «Исследование полимерных материалов как объектов-носителе при поиске следов горения поджигающих составов различной природы» посвя щена изучению влияния компонентов полимерных материалов на возможность выяв ления привнесений поджигающих составов.

При поиске инициаторов горения в образцах, отбираемых с мест пожара, необ ходимо принимать во внимание многие факторы, влияющие на сохранность привне сенных поджигающих составов. На возможность обнаружения привнесения огромно влияние оказывает природа подложки, на которой оно находится. Полимерные мате риалы являются одними из самых сложных объектами носителями для анализа ре зультатов исследования при отработке версии поджога. Выявить привнесения на та ких сложных и многокомпонентных объектах очень трудно. В качестве поджигающи

оставов могут применяться как различные товарные нефтепродукты, так и пиротех-ические составы. В состав последних входят различные металлы, а также содержа-ие их неорганические соли и оксиды.

Для выявления всех мешающих компонентов в составе полимерных материалов ыл проведен анализ ряда пластиков методами, применяемыми при поиске поджига-щих составов различной природы.

Как правило, возможным местом расположения поджигающего состава может лужить горизонтальные поверхности на транспортных средствах, как внутри, так и наружи. Для проведения исследования были выбраны следующие материалы: обивка идения (поролон), фрагмент обшивки салона и фрагмент панели управления. Данные бъекты представляют собой полиуретановый, поливинилхлоридный и полистироль-ый пластики. В состав полимерных материалов полимера входят пластификаторы, аполнители, стабилизаторы, антиоксиданты, пигменты, антипирены и другие добав-и, представляющие собой органические и неорганические низкомолекулярные веще-тва, присутствие которых может препятствовать обнаружению привнесений.

Выбранные для исследования пластики в качестве стабилизаторов или пласти-икаторов могут содержать стеараты, лаураты, гептаноаты, фталаты, малеаты и дру-ие органические соли, присутствие которых не позволяет выбрать для диагностики а их поверхности товарных нефтепродуктов метода ИК-спектроскопии. Так же про-ив этого метода говорит тот факт, что в качестве растворителя в нем применения че-ыреххлористый углерод, в котором все рассматриваемые пластики растворяются. В оследнее время для диагностики товарных нефтепродуктов весьма перспективным вляется применение люминесцентной спектроскопии и высокоэффективная жид-остная хроматография. Использование данных методов основано на анализе содер-ащихся в товарных нефтепродуктах полиядерных ароматических углеводородов ПАУ). Данные соединения способны сохраняться на месте пожара долгое время, оме того их содержание индивидуально для каждого нефтепродукта. Сложность рименения данных методов при исследовании полимерных материалов заключается возможности образования ПАУ вследствие термического разложения полимеров.

Исследования методом люминесцентной спектроскопии проводились на спек-офлуориметре Флюорат-02 ПАНОРАМА. Для анализа проводили экстракцию по-иароматических углеводородов из образцов подвергнутых термическому воздей-

ствию в муфельной печи при 400°С и горению с бензинами различных марок и топливных компаний. Результаты испытаний с бензином АИ95 фирмы Лукойл представ лены на рисунке 7. [

Рисунок 7 - а - спектры люминесценции образцов полимерных материалов подвергну тых термическому воздействию в муфельной печи при 400°С, б - спектры люминесценции образцов полимерных материалов подвергнутых горению с бензином АИ95

фирмы Лукойл; I

Картина флуоресценции для образцов, горевших в присутствии бензина, отли< чается большей интенсивностью. При этом для разных материалов характер спектро^ отличается положением основных максимумов, о присутствии бензина можно судит* по интенсивной люминесценции в области длин волн более 300 нм. Вычитая разниц | спектров экстрактов ПАУ из образцов полимерных материалов горевших с бензинамь и без, прослеживается сходство со спектрами экстрактов ПАУ, полученными из ие ходных бензинов, например, на рисунке 8 приставлен такой рассчитанный спектр дл | образцов, горевших с бензином АИ95 фирмы Лукойл.

Таким образом, методом люминесцентной спектроскопии можно диагностиро! вать привнесение нефтепродуктов на полимерных материалах внутренней отделк^ салонов автомобилей.

Результаты ВЭЖХ, проводимой по стандартной методике определения ПАУ ^ твердых образцах, показаны на диаграмме (рисунок 9).

I

-Поролон -ПВХ -ПС -Бензин ЛИ95

| Рисунок 8 - разница спектров (а) и (б) на фоне спектра экстракта ПАУ из исходного | бензина.

60 ; 50

1-40 с

|зо Ьо - 10 о

- 1

..... 1

1 1 Л

Нафталин Феналтрек Антрацен Шрен Бенз|а)пирен ■ поролон " поливинлхлоридный пластик

я полистиропьный пластик

I® — -140 ■ -

5 120 - -£

100 - -

3

« 80 - —

" 60 —

6

5 40 -" „

20

Нафталин фенангрен Антрацен Пирен Баю(а)янрен ■ поролон я пе.тивкнжюридный пластик

" полисгнрольный пластик

а б

Рисунок 9 - а - результаты ВЭЖХ образцов полимерных материалов подвергнутых термическому воздействию в муфельной печи при 400°С, б - результаты ВЭЖХ образцов подвергнутых горению с бензином АИ95 фирмы Лукойл

После горения с бензином во всех образцах фиксируется увеличение содержа-зия ПАУ, особенно нафталина и пирена. Наиболее существенное изменение состава каблюдается для экстракта ПАУ, полученного из поролона. На остальных материалах Изменение в составе экстракта не столь велики, однако позволяют сделать вывод о |:рисутствии привнесения. Сопоставляя полученные данные о соотношении количества различных ПАУ в экстракте, полученном из исходного бензина, и прироста их ¡одержания в экстрактах из образцов полимерных материалов, горевших в присутствии данного бензина (рисунок 10), можно говорить о сходстве.

Нафталин Фенангрен Антрацен Пирен Беш(а))шрен

140

£ 1?0

У

>» 100

С

^ 80

4

б 40

Нафтола! Феналтреп Аптрацеп Пнреп Бе!!з(а)ютреп ■ полиБИнлхлоридный пластик ■ пслистирольный пластик

а б

Рисунок 10 - а - результаты ВЭЖХ образцов бензина АИ95 фирмы Лукойл, б - результат расчета изменений количественных содержаний ПАУ при горении полимерных материалов с бензином АИ95 и без.

Таким образом, для решения задачи диагностики товарных нефтепродуктов н; полимерных объектах носителях целесообразно проводить исследование полученный из них экстрактов ПАУ методом ВЭЖХ со спектрофлуориметрическим детектирова! нием.

Для поиска следов продуктов горения пиротехнических составов применял^ рентгенофлуоресцентный анализ на спектрометре «Спектроскан» МАКС-ОУ. О при сутствии следов пиротехнического состава в анализируемой судили по увеличении] содержания элементов, входящих в состав его основных компонентов. В качестве ис] следуемого пиротехнического изделия была выбрана осветительная ракета «Охотн» чья» красного цвета. Проведенный анализ показал, что основными элементами в со] ставе продуктов горения пиротехнического состава являются стронций, барий, хлор; бром, калий и кальций.

Анализ исходных полимерных материалов показал, что все они характеризуют] ся содержанием таких элементов как кальций, железо, медь. Данные элементы могу! содержаться в составе синергических добавок к антипиренам, красителей и други; добавок, а также попадать в материал в процессе переработки с элементов оборудо1 вания. ПВХ пластик отличается значительным содержание хлора. В образце поролон, присутствует незначительное количество олова, содержащегося в остатках катализа1 торов синтеза полиуретана, которые представляют собой оловоорганические соеди, нения.

Эксперимент по поджиганию пластиков осветительными ракетами проводился металлической камере, подключенной к вытяжной вентиляции. Многие материалы егко загорались, при этом происходило вплавлению в них продуктов горения данно-о пиротехнического изделия. Пробы для анализа отбирались вырезанием необходи-ого фрагмента материала в зоне термического поражения на незначительном удале-ии от очага. Для достоверности результатов проводилось 10 параллельных экспери-ентов.

После горения с осветительной ракетой элементный состав образцов значи-ельно изменился. Во всех пробах по сравнению с исходными материалами произо-ло увеличение содержания меди, железа и цинка, фиксируется присутствие бария и тронция. Полученные результаты представлены в таблице 4.

Таблица 4 - Содержание хлора, бария и стронция в материалах подвергнутых о зению под действием осветительной ракеты_

бъект-носитель

Хлор

Интенсивность основной линии

Частота обнаружения (в 10 случаях)

Барий

Интенсивность основной линии

Частота обнаружения (в 10 случаях)

Стронций

Интенсивность основной линии

Частота обнаружения

(в 10 случаях)

оролон

1200-2600

300-700

520-1100

оливинилхло-идный пластик

488700889000

10

200-330

300-850

7

олистирольныи ластик

500014500

10

100-1000

100-1000

Таким образом, применение рентгенофлуоресцентного анализа позволяет обна-ужить следы горения на выбранных полимерных материалах пиротехнических со-тавов, при этом вплавление продуктов горения увеличивает вероятность их обнару-ения.

В заключении приводятся основные выводы по работе:

1. Проанализированы данные о полимерных материалах, составляющих пожар-ую нагрузку современных автомобилей, определены зоны наибольшей пожарной пасности, в которых потенциальные источники зажигания находятся в контакте с го-ючими полимерными материалами.

2. Проведена сравнительная оценка пожарной опасности полимерных материа-ов, составляющих пожарную нагрузку отечественных и зарубежных автомобилей, в

зависимости от вида автотранспортного средства и времени его эксплуатации. Все pt смотренные в работе полимерные материалы относятся к горючим.

3. Показана эффективность наполнения полимерных звукоизоляционных мате риалов алюмосиликатными микросферами для снижения их горючести. Для рассмот ренных в работе полимерных латексов введение стеклосфер приводит к существен ному снижению потери массы и температуры продуктов горения. Влияние алюмоси ликатных микросфер на горючесть полимерных материалов ранее не исследовалас положительный эффект может быть связан с изменением теплового баланса межд газовой и конденсированной фазами.

4. Исследования показали, что при поиске инициаторов горения на полимер ных материалах внутренней отделки салонов автомобилей методами люминесцент ной спектроскопии и ВЭЖХ можно диагностировать привнесение нефтепродукта исследуя экстракты ПАУ. В этом случае мешающее влияние компонентов самих объ ектов носителей минимально.

5. Доказана эффективность применения рентгенофлуоресцентного анализа дл обнаружения следов горения пиротехнических составов на полимерных материала применяемых в автомобилестроении, при этом вплавление продуктов горения увели чивает вероятность их обнаружения.

Список опубликованных работ по теме диссертации:

Статьи в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, реко мендованных ВАК:

1. Иванов А.Е. Применение алюмосиликатных стеклосфер для снижения горю чести отделочных материалов автотранспорта // Ю.Н. Бельшина, А.Е. Иванов А.Е Рюткенян Е.А. / Вестник СПб университета ГПС МЧС России. - 2010. - №3. - 0,4/0, п.л.

2. Иванов А.Е. Влияние содержания наполнителя - алюмосиликатных сте лосфер на горючесть звукоизоляционных материалов внутренней отделки автомоби лей // Ю.Н. Бельшина, А.Е. Иванов, C.B. Шарапов / Вестник СПб университета ГП МЧС России. - 2010. - №1. - 0,6/0,3 п.л.

Статьи в научных изданиях:

3. Иванов А.Е. Исследование полимерных материалов как объектов-носителе при поиске следов горения поджигающих составов различной природы //А.Е. Ивано

.В. Шарапов / Надзорная деятельность и судебная экспертиза в сфере безопасности. 2010.-№1.-0,7/0,5 п.л.

4. Иванов А.Е. Исследование пожарной опасности полимерных материалов, рименяемых а отечественном и зарубежном автомобилестроении //А.Е. Иванов,

.Д. Маслаков / Надзорная деятельность и судебная экспертиза в сфере безопасно-и.-2010.-№2.-0,6/0,5 п.л

5. Иванов А.Е., Рюткенян Е.А. Влияние содержания наполнителя - алюмосили-атных стеклосфер на горючесть звукоизоляционных материалов внутренней отделки втомобилей: материалы VI Международной научно-практической конференции Полимерные материалы пониженной горючести» 14-18 марта 2011 г. Вологда: Воло-

дский государственный технический университет. - 2011. - 0,4/0,2 п.л. Отчет по НИР:

6. Экспериментальное исследование горения полимерных материалов // Гали-ев М.А., Бельшина Ю.Н., Иванов А.Е. и др. / СПб.: Санкт-Петербургский универси-ет ГПС МЧС России. - 2011. - 3,8/0,8 п.л.

31.10.2011 Объем 1,5п.л.

Формат 60х841л6 Тираж 100 экз.

Подписано в печать Печать цифровая.

Отпечатано в Санкт-Петербургском университете ГПС МЧС России 196105. Санкт-Петербург, Московский проспект, дом 149

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ НА ТРАНСПОРТЕ, ИХ ОСОБЕННОСТИ И ВОЗМОЖНОСТЬ ПОЛУЧЕНИЯ НЕОБХОДИМОЙ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ ПОЖАРА ИНФОРМАЦИИ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИХ ИЗУЧЕНИЯ.

1.1. Пожары в автомобилях.

1.2. Пожарная опасность автотранспортных средств.

1.3. Полимерные материалы, применяемые в автомобилестроении.

1.4. Особенности исследования поджогов на автомобилях.

ГЛАВА II. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В ОТЕЧЕСТВЕННОМ И ЗАРУБЕЖНОМ АВТОМОБИЛЕСТРОЕНИИ.

ГЛАВА III. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЕ СОДЕРЖАНИЯ НАПОЛНИТЕЛЯ -АЛЮМОСИЛИКАТНЫХ СТЕКЛОСФЕР НА ГОРЮЧЕСТЬ ЗВУКОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ВНУТРЕННЕЙ ОТДЕЛКИ АВТОМОБИЛЕЙ.

ГЛАВА IV. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ КАК ОБЪЕКТОВ-НОСИТЕЛЕЙ ПРИ ПОИСКЕ СЛЕДОВ ГОРЕНИЯ ПОДЖИГАЮЩИХ СОСТАВОВ РАЗЛИЧНОЙ ПРИРОДЫ.

4.1. Исследование полимерных материалов как объектов-носителей при поиске следов горючих жидкостей.

4.2. Обнаружение следов продуктов горения пиротехничеких составов при расследовании пожаров.

Анализ статистических данных показывает, что за последние годы происходит неуклонный рост числа пожаров на автомобилях. Более, чем в 30% случаев, первоначальное горение возникает в салоне автомобиля, где основу пожарной нагрузки составляют полимерные материалы внутренней отделки и звукоизоляции. Основным недостатком этих материалов является низкая термостабильность и повышенная горючесть. Только в редких случаях их можно отнести к трудногорючим.

Общая масса пластмасс, на сегодняшний день, составляет до 10% от общей массы автомобиля. Однако данная цифра постоянно увеличивается, ввиду создания новых материалов, обладающих механическими свойствами позволяющими использовать их при изготовлении крупногабаритных элементов автомобилей, что приводит к снижению его массы, улучшению эксплуатационных характеристик, повышению травмобезопасности и комфортабельности. Особое внимание удаляется материалам, используемым для звукоизоляции транспортных средств. Они должны не только иметь и длительное время сохранять свойства препятствующие проникновению шума в 1 салон, но и не способствовать горению, поскольку их расположение в автомобиле обычно совпадает с зонами наибольшей пожарной опасности.

Исследование полимерных материалов внутренней отделки может быть источником информации не только о развитии пожара, но и его причине. Наиболее распространенной причиной пожаров на автотранспортных средствах (около 50 %) остаётся поджог. Современные методики расследования данного преступление относят полимерные материалы к объектам-носителям, обнаружить на которых привнесение поджигающих составов различной природы чрезвычайно сложно в виду большого количество мешающих компонентов. Однако развитие современных аналитических методов позволяет, при правильном методическом оформлении, говорить о возможности обнаружения на данных материалах следов применения поджигающих составов. I

Актуальность данной диссертационной работы определяется тем, что разработке методик пожарно-технической экспертизы, посвященных исследованию автомобилей до сегодняшнего уделяется недостаточно внимания, что затрудняет работу специалистов и дознавателей даже при решении сравнительно несложных задач. Между тем информация, получаемая на основе ис-. следования полимерных материалов внутренней отделки автомобиля важна как при установлении условий развития пожара, так и при выявлении его причины. Поэтому необходимо создания соответствующих методик на основе современных приборов и способов обработки получаемой аналитической информации.

Целью настоящей работы является совершенствование методов и технических средств экспертного исследования полимерных материалов отделки салона автомобиля при изучении путей распространения горения и обнаружении поджигающих составов.

Научная задача исследования: разработка аналитических методик исследования полимерных материалов, применяемых в автомобилестроении для получения информации о распространении горения и причине возникновения пожара.

Объекты исследования: полимерные материалы, используемые на современных отечественных и зарубежных автотранспортных средствах для внутренней отделки салонов; звукоизоляционные материалы на основе полимерных латексов, содержащие в качестве активных наполнителей стеклосфе-ры; поджигающие составы - товарные нефтепродукты и пиротехнические составы.

Предмет исследования: пожароопасные характеристики полимерных материалов, применяемых для внутренней отделки салонов автомобилей, методики исследования полимерных материалов для целей пожарно-технической экспертизы.

Методы исследования: метод определения группы горючести твердых материалов, инфракрасная и люминесцентная спектроскопия, высокоэффективная жидкостная хроматография, рентгенофлуоресцентный анализ.

Задачи исследования:

1. Провести сравнительную оценку пожарной опасности полимерных материалов, составляющих пожарную нагрузку автотранспортного средства, с учетом марки автомобилей и срока их эксплуатации.

2. Изучить влияния активных наполнителей - алюмосиликатных стек-лосфер на горючесть звукоизоляционных полимерных материалов, применяемых в автомобилестроении.

3. Предложить комплекс аналитических методов диагностики поджигающих составов различной природы на полимерных объектах носителях.

4. Исследовать мешающее влияние компонентов полимерных материалов, составляющих пожарную нагрузку автотранспортных средств на диагностику поджигающих составов различной природы.

Научная новизна.

1. Проведена сравнительная оценка пожарной опасности полимерных материалов, составляющих пожарную нагрузку отечественных и зарубежных автомобилей с разным сроком эксплуатации.

2. Предложен способ создания звукоизоляционного полимерного материала на основе полимерных латексов и активных наполнителей - алюмосиликатных стеклосфер, обладающего наряду с требуемыми техническими характеристиками пониженной горючестью.

3. Впервые использован комплексный подход к диагностике и идентиI фикации поджигающих составов различной природы на полимерных объектах носителях с использованием хроматографических и спектральных методов.

4. Изучено мешающее влияние компонентов полимерных материалов, составляющих пожарную нагрузку автотранспортных средств на диагностику поджигающих составов различной природы.

Практическая значимость.

Результаты проведенного сравнительного анализа пожарной опасности полимерных материалов, составляющих пожарную нагрузку автомобилей, могут применяться при исследовании пожаров и прогнозировании направления распространения горения на автотранспортных средствах.

Предложенный способ придания пониженной горючести полимерных латексов с помощью введения алюмосиликатных микросфер позволит создавать звукоизоляционным материалы, применение которых снизит пожарную опасность автомобиля.

Результаты исследования мешающего влияния компонентов полимерных материалов, составляющих пожарную нагрузку автотранспортных средств на диагностику поджигающих составов различной природы, могут применяться при проведении пожарно-технических экспертиз.

Разработанная схема применения аналитических методов диагностики поджигающих составов на полимерных объектах-носителях может применяться при отработке версии поджога в ходе расследования пожаров на автотранспортных средствах.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Анализ пожароопасных характеристик полимерных материалов, применяемых при отделке салонов отечественных и зарубежных автомобилей, с учетом сроков их эксплуатации.

2. Способ придания пониженной горючести звукоизоляционным полимерным материалам на основе полимерных латексов, применяемым в автомобилестроении, заключающийся в наполнении их стеклянными микросферами.

3. Комплексная методика диагностики поджигающих составов различной природы на полимерных объектах носителях при расследовании поджогов автомобилей.

4. Анализ мешающего влияния компонентов полимерных материалов, составляющих пожарную нагрузку автотранспортных средств, на диагностику поджигающих составов различной природы

Апробация работы.

Основные научные результаты исследования докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры криминалистики и инженерно-технических экспертиз, а также на конференциях: VI Международной научно-практической конференции «Полимерные материалы пониженной горючести» (VI Международная научно-практическая конференция, Вологда, март 2011 г.), «Сервис безопасности в России: опыт, проблемы, перспективы» (II международная научно-практическая конференция, г. Санкт-Петербург, октябрь 2009 г).

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 6 печатных работах, из них 2 - в изданиях, рекомендованных ВАК министерства образования и науки РФ.

Реализация результатов исследования. Результаты работы внедрены в практическую деятельность экспертных организаций МЧС России, и способствуют повышению эффективности и достоверности результатов исследования пожаров автотранспортных средств.

Основные положения работы используются в учебном процессе Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России при проведении занятий по дисциплинам «Пожарно-техническая экспертиза», «Расследование и экспертиза пожаров» и «Криминалистическое исследование веществ, материалов, изделий».

Результаты исследования экстрактов ПАУ, полученных из образцов полимерных материалов, горевших с бензинами АИ95 представлены на рисунках 14, 15, 16, 17. Картина флуоресценции для образцов, горевших в присутствии бензина, отличается большей интенсивностью. При этом для разных материалов характер спектров отличается положением основных максимумов, о присутствии бензина можно судить по интенсивной люминесценции в области длин волн более 300 нм. Вычитая разницу спектров экстрактов ПАУ из образцов полимерных материалов горевших с бензинами и без, прослеживается сходство со спектрами экстрактов ПАУ, полученными из исходных бензинов, например, на рисунке 15 приставлен такой рассчитанный спектр для образцов, горевших с бензином АИ95 фирмы Лукойл [44].

Таким образом, методом люминесцентной спектроскопии можно диагностировать привнесение нефтепродуктов на полимерных материалах внутренней отделки салонов автомобилей.

-Поролон

-Поливинилхлоридный пластик

-Полистирольный пластик

Рисунок 14 - спектры люминесценции образцов полимерных материалов подвергнутых горению с бензином АИ95 фирмы Лукойл;

Рисунок 15 - спектры люминесценции образцов полимерных материалов подергнутых горению с бензином АИ95 фирмы Магна

Длина волны, нм

Поролон

Поливинилхлоридный пластик Полистирольный пластик 1 се

ЗЕ ав 0,8

Е

1 0,6

1 ч 0,4

S

0,2 as

М 0

ES

-0,2

40 I ! 290 ю з< ю 4, Ю

Длина волны, нм

-Поролон

-Поливинилхлоридный пластик Полистирольный пластик

Рисунок 16 - спектры люминесценции образцов полимерных материалов подвергнутых горению с бензином АИ95 фирмы Shell

OS £ 5

Длина волны, нм

-Поролон

-Поливинилхлоридный пластик -Полистирольный пластик

Рисунок 17 - спектры люминесценции образцов полимерных материалов подвергнутых горению с бензином АИ95 фирмы Нести 1 2 1

0,8 0,6 0,4 0,2 0

S -0,2 £ ~0'4 -0,6 \ у / J я Ш £ W .L ¡Г

40 2« 7 L — ю Ю i 1

Длина волны, нм

-Поролон

-Поливинилхлоридный пластик -Полистирольный пластик -бензин Аи95

Рисунок 18 - Разница спектров (а) и (б) на фоне спектра экстракта ПАУ из исходного бензина.

Затем проводили анализ полученных экстрактов методом высокоэффективной хроматографии с флуоресцентным детектированием. Выбор длин волн регистрации и возбуждения проводили по полученным ранее экспериментальным данным о флуоресценции индивидуальных ПАУ (таблица 7). Время выхода выбиралось исходя из литературных данных о ВЭЖХ ПАУ [83].

Условия ВЭЖХ - хроматографическая колонка 150 х 2,1 мм, сорбент -Кромасил С18, зернение 5, объем петли - 10 мкл. Подвижная фаза: смесь аце-тонитрил - вода 75 : 25 (по объему). Скорость элюирования -200 мм3/мин.

Детектирование ПАУ проводится флуоресцентным детектором, программируемым во времени таким образом, чтобы чувствительность определения анализируемых ПАУ была наилучшей, а флуоресценция остальных ПАУ в пробе не возбуждалась. Анализ проводится в изократическом режиме с детектированием на флуоресцентном детекторе по программе, представленной в таблице 8.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По результатам диссертационного исследования были сформулированы следующие выводы:

1. Проанализированы данные о полимерных материалах, составляющих пожарную нагрузку современных автомобилей, определены зоны наибольшей пожарной опасности, в которых потенциальные источники зажигания находятся в контакте с горючими полимерными материалами. Рассмотрены основные типы полимерных материалов, применяемые в автомобилестроении, их характеристики и способы понижения их горючести. Отдельно проанализировано

2. Проведена сравнительная оценка пожарной опасности полимерных материалов, составляющих пожарную нагрузку отечественных и зарубежных автомобилей, в зависимости от вида автотранспортного средства и времени его эксплуатации. Все рассмотренные в работе полимерные материалы относятся к горючим.

3. Показана эффективность наполнения полимерных звукоизоляционных материалов алюмосиликатными микросферами для снижения их горючести. Для рассмотренных в работе полимерных латексов введение стеклосфер приводит к существенному снижению потери массы и температуры продуктов горения. Влияние алюмосиликатных микросфер на горючесть полимерных материалов ранее не исследовалась, положительный эффект может быть связан с изменением теплового баланса между газовой и конденсированной фазами.

4. Исследования показали, что при поиске инициаторов горения на полимерных материалах внутренней отделки салонов автомобилей методами люминесцентной спектроскопии и ВЭЖХ можно диагностировать привнесение нефтепродуктов, исследуя экстракты ПАУ. В этом случае мешающее влияние компонентов самих объектов носителей минимально.

5. Доказана эффективность применения рентгенофлуоресцентного анализа для обнаружения следов горения пиротехнических составов на полимерных материалах, применяемых в автомобилестроении, при этом вплавление продуктов горения увеличивает вероятность их обнаружения.

1. http://mchs.gov.rul8.10.2011

2. Аналитическая химия. В 3 т. Т.1. Методы идентификации и определения веществ / Под ред. JI.H. Москвина. М.: Академия, 2008.- 567 с.

3. Аналитическая химия. В 3 т. Т.2. Методы разделения веществ и гибридные методы анализа / Под ред. JI.H. Москвина. М.: Академия, 2008. -567 с.

4. Аналитическая химия. В 3 т. Т.З. Химический анализ / Под ред. JI.H. Москвина. М.: Академия, 2010 - 567 с.

5. Артамонов B.C. Расследование пожаров / B.C. Артамонов, Бело-братова В.П., Белыпина Ю.Н. и др., Под ред. Г.Н. Кирилова, М.А. Галишева, С.А. Кондратьева. СПб.: СПбУ ГПС МЧС России, 2007. - 544 с.

6. Афонин В.П. Рентгенофлуоресцентный анализ / В.П. Афонин, Н.И. Кормяк, В.П. Николаев, Р.И.Плотников. Новосибирск: Наука, 1991. -173 с.

7. Байерман К. Определение следовых количеств органических веществ / К. Байерман. М.: Мир, 1987 - 429 с.I

8. Баратов А.Н. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения: Справ, изд.: в 2 книгах; кн. 1 / А.Н. Баратов, А .Я. Ко-рольченко, Г.Н. Кравчук, и др. М.: «Химия», 1990. - 496 с.

9. Баратов А.Н. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения: Справ, изд.: в 2 книгах; кн. 2 / А.Н. Баратов, А.Я. Ко-рольченко, Г.Н. Кравчук, и др.- М.: «Химия». 1990. 384 с.

10. Бёккер Ю. Спектроскопия / Ю. Бёккер. М.: Техносфера, 2009.472 с.

11. Бёккер Ю. Хроматография. Инструментальная аналитика: методы хроматографии и капиллярного электрофореза / Ю. Бёккер. М.: Техносфера, 2009. - 472 с.

12. Белыпина Ю.Н. Экспертное исследование окрашенных поверхностей кузовов автомобилей при расследовании поджогов автотранспортных средств / Ю.Н. Белыпина, В.Б. Воронова, С.В. Тарасов, М.А. Галишев // Пожарная безопасность. -2004, №5. С. 59-64.

13. Бибиков В.В. Экспертное исследование смазочных материалов / Н.М. Кузьмин. М.: Химия, 1977.-256 с.

14. Бобович Б.Б. Химики автолюбителям: Справочник. / Б.Б. Бобо-вич, Г.В. Бровак, Б.М. Бунаков Б.М. - М.: Химия, 1990 - 320 с.

15. Богатырев A.B. Автомобили / A.B. Богатырев, Ю.К. Есеновский-Лашков, М. Л. Насоновский и др. М.: КолосС, 2008. - 592 с.

16. Бродский Е.С. Определение нефтепродуктов в объектах окружающей среды / Бродский Е.С., Савчук С.А. //Журнал аналитической химии. -1998,-Т. 53 -№ 12.-С. 1238-1251.

17. Бродский Е.С. Системный подход к идентификации органических соединений в сложных смесях загрязнителей окружающей среды /Е.С. Бродский // Журнал аналитической химии 2002. - Т. 57- № 6. -С. 585-591.

18. Бутрименко Г.Г. Комплексное криминалистическое исследование моторных масел для автотранспортных средств / Г.Г. Бутрименко, В.Н. Галя-шин, A.B. Камаев и др. -М.: СПбУ МВД России, 1989. 156 с.

19. Вандер М.Б. Подготовка, назначение, оценка результатов криминалистической экспертизы материалов, веществ и изделий: Практическое руководство / М.Б. Вандер, Г.В. Майорова. СПб.: СПб юридический ин-т Ген. прокуратуры РФ, 1997. - 44 с.

20. Вечтамов Д.А. Системный подход к оценке вероятности возгорания в моторном отсеке автомобиля / Вечтамов Д.А., Зернов С.И., Исхаков Х.И. //Крупные пожары: предупреждение и тушение: Материалы XVI науч.-практ. конф.-Ч. 1. -М.: ВНИИПО, 2001. -С. 114-116.

21. Взрывчатые вещества, пиротехника, средства инициирования в послевоенный период. Люди, наука, производство / Под ред. Н.Г. Пузырева и др. М.: Открытое АО "Нитро-Взрыв", 2001. - 936 с.

22. Власов В.М. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей/ В.М. Власов, C.B. Жанказиев, С. М. Круглов. М.: Академия, 2011. - 304 с.

23. Воробьев В.А. Горючесть полимерных строительных материалов /

24. B.А. Воробьев, P.A. Андрианов, В.А. Ушков. М.: Стройиздат, 1978. - 224с.

25. Воронцов A.M. Развитие гибридных методов анализа в контроле окружающей среды / A.M. Воронцов, М.Н. Никанорова // Инженерная экология. 1996.- Вып 3. -С.93-109.

26. Галишев М.А. Информационные аналитические признаки диагностики нефтепродуктов на местах чрезвычайных ситуаций / М.А. Галишев, C.B. Шарапов, C.B. Тарасов, С.А. Кондратьев // Жизнь и безопасность. 2004. - № 3-4.-С. 134-137.

27. Галишев М.А. Исследование горючих жидкостей при расследовании поджогов автомобилей и экспертизе автотранспортных средств / М.А. Галишев, И.Д. Чешко, C.B. Шарапов // Жизнь и безопасность. 2001. - № 3-4.1. C. 215-219.

28. Галишев M.A. Комплексная методика исследования нефтепродуктов, рассеянных в окружающей среде при анализе чрезвычайных ситуаций (монография) / Под ред. B.C. Артамонова. СПб.: СПб Институт ГПС МЧС России, 2004. - 166 с.

29. Галишев М.А. Научные принципы экспертного исследования сложных смесей нефтяного типа, содержащихся в малых количествах в различных объектах материальной обстановки / М.А. Галишев /У Жизнь и безопасность. 2004. - № 1-2 - С. 69-74.

30. Галишев М.А. Обнаружение и экспертное исследование остатков горючих жидкостей средств поджога / М.А Галишев., И.Д. Чешко // Пожаро-взрывобезопасность. - 2004. - № 3. - С.26-37.

31. Галишев М.А. Проведение диагностики легковоспламеняющихся и горючих жидкостей при расследовании поджогов / М.А. Галишев, И.Д. Чешко, C.B. Шарапов, Н.В. Сиротинкин //Жизнь и безопасность 2001. - № 12. - С. 40-43.

32. Галишев М.А. Экспертная диагностика инородных горючих жидкостей инициаторов горения в автотранспортных средствах и в объектах городской среды / М.А. Галишев, С.А. Шарапов, С.А. Тарасов, O.A. Пак // По-жаровзрывобезопасность. - 2004. - № 4. - С. 17-24.

33. Геккелер К. Аналитические и препаративные лабораторные методы: Справочное издание / К. Геккелер, X. Экштайн. М.: «Химия», 1994. -253 с. :

34. Гордиенко В.Н. Ремонт кузовов отечественных легковых автомобилей/ В.Н. Гордиенко. М.: Атлас-пресс, 2003 - 194 с.

35. Другов Ю.С. Экологические анализы при разливах нефти и нефтепродуктов / Ю.С. Другов, A.A. Родин. СПб.: Анатолия, 2000. - 250 с.

36. Елисеев Ю.Н. Экспертная дифференциация поджога автомобиля и его загорания в результате утечки топлива / Ю.Н. Елисеев, И.Д. Чешко, А.Н. Соколова // Пожарная безопасность. 2007. - №1. - С.97-104.

37. Зернов С.И. Обнаружение и идентификация инициаторов горения различной природы при отработке версии о поджоге (методические рекомендации) / С.И. Зернов, И.Д. Чешко, М.А. Галишев. М.: ЭКЦ МВД России, 1998.-30 с.

38. Золотаревская И.А. Криминалистическое исследование нефтепродуктов и горючесмазочных материалов: Методическое пособие для экспертов, следователей и судей / И.А. Золотаревская. М.: ВННИСЭ. 1987. - 197 с.

39. Золотов Ю.А. Скрининг массовых проб / Золотов Ю.А. // Журнал аналитической химии. 2001. - Т. 56. - № 8. - С. 794.

40. Иванов А.Е. Исследование пожарной опасности полимерных материалов, применяемых а отечественном и зарубежном автомобилестроении /А.Е. Иванов, М.Д. Маслаков // Надзорная деятельность и судебная экспертиза в сфере безопасности. 2011. - №2. - С. 26-34 ,

41. Иванов А.Е. Применение алюмосиликатных стеклосфер для снижения горючести отделочных материалов автотранспорта / Ю.Н. Белыиина,

42. А.Е. Иванов, Рюткенян Е.А. // Вестник СПб университета ГПС МЧС России. -2010. -№3. -С.23-27

43. Исхаков Х.И. Пожарная безопасность автомобиля / Х.И. Исхаков, A.B. Пахомов, Я.Н. Каминский. -М.: Транспорт, 1987. 87 с.

44. Камаев A.B. Комплексное криминалистическое исследование пластичных смазок для автотранспортных средств: Учебное пособие /A.B. Камаев, И.П. Карлин, К .Г. Щербаков, Ю.В. Зорин. М.: СПбУ МВД России, 1991. -315 с.

45. Камаев A.B. Комплексное криминалистическое исследование трансмиссионных масел для автотранспортных средств: Учебное пособие /I

46. A.B. Камаев, В.А. Киселева, И.П. Карлин и др. М.: Транспорт, 1989. - 256 с.

47. Карякин A.B. Методы оптической спектроскопии и люминесценции в анализе природных и сточных вод / A.B. Карякин, И.Ф. Грибовская. -М.: Химия, 1987.-304 с.

48. Карякин A.B. Флуоресценция водорастворимых компонентов нефтей и нефтепродуктов, формирующих нефтяное загрязнение во / A.B. Карякин, A.B. Галкин //Журнал аналитической химии. 1995. - Т. 50, № 11. - С. 1178-1180.

49. Кирпичников П.А. Химия и технология синтетического каучука / П.А. Кирпичников, JI.A. Аверко-Антонович и др. Д.: Химия, 1970. - 254 с.

50. Киселев Я.С. Физические модели горения в системе предупреждения пожаров / Я.С. Киселев. СПб.: СПбУ МВД России, 2000. - 264 с.

51. Клар Э. Полициклические углеводороды / Э. Клар. М.: Химия, 1971.-442 с.

52. Коренман Я.И Экстракция органических соединений общие закономерности и применение в анализе / Я.И Коренман // Журнал аналитической химии. - 2002. -Т. 57,№ 10. -С. 1064-1071.

53. Костяков A.C. Специальная и бытовая пиротехника / A.C. Костяков. -М: Право X, 2000. 482с.

54. Краткая энциклопедия по пиротехнике / Под ред. Ф.П.Мадякина. -Казань: Казанский государственный технологический университет, 1999. -243 с

55. Кузьмина Н.М. Криминалистическое исследование взрывчатых веществ / Н.М. Кузьмина. М.: МВД СССР ВНИИ, 1985. - 62 с.

56. Кулезнев В.Н. Химия и физика полимеров / В.Н. Кулезнев, В.А. Шершнев М.: КолосС, 2007. - 367 с.

57. Кутуев Р.Х. Обнаружение и исследование следов легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в вещественных доказательствах, изымаемых с места пожара / Р.Х. Кутуев, И.Д. Чешко, В.Г. Голяев, Б.С. Егоров. М.: ВНИИПО МВД СССР, 1985. - 49 с.

58. Кущьминский A.C. Физико-химические основы получения переработки и применения эластомеров / A.C. Кущьминский. М.: Химия, 1976. -231 с.

59. Левшин Л.В. Люминесценция и ее измерения: Молекулярная люминесценция / Л.В. Левшин, A.M. Салецкий. М.: Изд-во МГУ, 1989. - 272 с.

60. Мадякин Ф.П. Компоненты гетерогенных горючих систем / Ф.П. Мадякин, H.A. Силин. М.: ЦНИИНТИ и ТЭИ, 1984. - 299 с.

61. Мажитов Е.Ж. Экспертная практика и новые методы исследования / Е.Ж. Мажитов. М.: ВНИИСЭ, 1976, вып. 19. - С. 14-20.

62. Мегорский Б.В. Методика установления причин пожаров / Б.В. Мегорский. М.: Стройиздат, 1966. - 347 с.

63. Микеев А.К. Поджог: причина пожара и способ совершения преступления / А.К. Микеев А.К. // Пожарная безопасность. 2000, № 1 - с. 128132.

64. Михайлин Ю.А. Термоустойчивые полимеры и полимерные материалы / Ю.А. Михайлин. М.: Профессия, 2006. - 628 с.

65. Моисеева Т.Ф. Криминалистическое исследование веществ, материалов и изделий из них. Курс лекций / Т.Ф. Моисеева. М.: Щит-М, 2005. -208 с.

66. Мотовилин Г.В. Автомобильные материалы: Справочник /. Г.В. Мотовилин, М.А. Масилин, О.М. Суворов. М.: Транспорт, 1989 - 464 с.

67. Основы криминалистической экспертизы материалов, веществ и изделий: Учебное пособие /Под ред. В.Г. Савенко. М.: ЭКЦ МВД России, 1993. - 208 с.

68. Отто М. Аналитическая химия. Проблемы и подходы. / Отто М. Видмера М.; Под ред. Р. Кельнера, Ж-М Мерме, М. Отто. М.: МИР, 2004. -608 с.

69. Отто М. Современные методы аналитической химии / М. Отто. -М.: Техносфера, 2006. 416с

70. Пат. 6667358 США, МПК7 С 08 К 3/22. Flame retardant resin composition: DuPont-Mitsui Poly chemicals Co., Aoyama Masataka. № 09/743864; Заявл. 16.05.2000; Опубл. 23.12.2003; Приор. 17.05.1999, № 11-135234 (Япония); НПК 524/436

71. Пентин Ю.А. Физические методы исследования в химии / Ю.А. Пентин, JI.B. Вилков. М.: Мир, 2006 . - 683 с.

72. Преч Э. Определение строения органических соединений. Таблицы спектральных данных / Э. Преч, Ф. Бюльманн, К. Афольтер. М.: Мир; БИНОМ, Лаборатория знаний, 2006. - 438 с.

73. Прингсгейм П. Флуоресценция и фосфоресценция / П. Прингсгейм. М.: ИЛ, 1951. - 321 с.

74. Производство спичек, взрывчатые вещества, взрывные работы, пиротехнические составы и изделия, фотовспышки, средства для создания дымовых завес. М.: Химия, 1967. - 267с.

75. Российская Е.Р. Судебная экспертиза / Е.Р. Российская. М.: Право и закон, 1996. - 224 с.

76. Садек П. Растворители для ВЭЖХ / П. Садек. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. - 704 с.

77. Сильверстейн Р. Спектрометрическая идентификация органических соединений / Р. Сильверстейн, Ф. Вебстер, Д. Кимл. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011. - 557 с.

78. Соломатов В.И. Полимерные композиционные материалы в строительстве / В.И. Соломатов, А.Н. Бобрышев, К.Г. Химмлер; Под ред. В.И. Со-ломатова. М.: Стройиздат, 1988. - 312 с.

79. Справочник криминалиста взрывотехника. - М.: МВД СССР ВНИИ 1987. - 300 с.

80. Стици Э.У.Р. Механизм термческого разложения углеводородов. / Э.У.Р. Стици, С. Байуотер //Химия углеводородов нефти. Т.2. JL: Гостопте-хиздат. 1958. - С. 7-28.

81. Сычев К.С. Практическое руководство по жидкостной хроматографии / К.С. Сычев. М.: Техносфера, 2010. - 272 с.

82. Тарасов C.B. Применение методологии скрининга при изучении следов горючих жидкостей в пожарно-технической и экологической экспертизе / C.B. Тарасов, О.А. Пак, М.А. Галишев, C.B. Шарапов // Вестник СПб Института ГПС МЧС России. 2004. - №7. - С. 58-63.

83. Федотов А.И. Пожарно-техническая экспертиза / А.И. Федотов,

84. A.П. Ливчиков, JT.H. Ульянов-М.: Стройиздат, 1986.-271 с.

85. Функциональные наполнители для пластмасс / Под ред. М. Ксан-тоса Пер с англ. под ред. В.Н. Кулезнева. СПб.: Научные основы и технологии, 2010.- 462 с.

86. Хрусталев В.Н. Криминалистическое исследование веществ, материалов и изделий. / В.Н. Хрусталев, B.C. Митричев. СПб.: ПИТЕР, 2003. -592 с.

87. Цитович И.К. Курс аналитической химии: Учеб. пособие / И.К. Цитович. М.: Высшая школа, 1994. - 495 с.

88. Чешко И.Д. Обнаружение и идентификация инициаторов горения различной природы при отработке версии о поджоге: Методические рекомендации / И.Д. Чешко, М.А. Галишев, С.И. Зернов. М.: ЭКЦ МВД РФ, 1998. -217 с.

89. Чешко И.Д. Обнаружение и исследование остатков испарения светлых нефтепродуктов с поверхности древесины /И.Д. Чешко, Р.Х. Кутуев,

90. B.Г. Голяев, Б.С. Егоров. //Экспертная практика и новые методы исследования. М.: ВНИИСЭЭ, 1984. Вып. 6. - С. 1-8.

91. Чешко И.Д. Обнаружение и исследование светлых нефтепродуктов методом флуориметрии / И.Д. Чешко, Р.Х. Кутуев, В.Г. Голяев // Экспертная практика и новые методы исследования. М.: ВНИИСЭ. 1981. Вып. 9. - 226с.

92. Чешко И.Д. Технические основы расследования пожаров: методическое пособие / И.Д. Чешко. М.: ВНИИПО, 2002. - 330 с.

93. Чешко И.Д. Техническое обеспечение расследования поджогов, совершенных с применением инициаторов горения. / И.Д. Чешко, М.А. Гали-шев, C.B. Шарапов, H.H. Кривых. М.: ВНИИПО, 2002. - 120 с.

94. Чешко И.Д. Экспертиза пожаров (объекты, методы, методики исследования) / И.Д. Чешко. СПб.: СПб ИПБ МВД России, 1997 - 721 с.

95. Чижков Ю. П. Электрооборудование автомобилей и тракторов / Ю.П. Чижков.- М: Машиностроение, 2007. 656 с.

96. Шеков A.A. Влияние кремнийсодержащих наполнителей на свойства поливинилхлоридных материалов / Шеков А. А., Егоров А. Н., Анненков В. В. // Пожаровзрывобезопасностъ.- 2004.-Т. 13, № 6. С. 57-62

97. Шестопалов С.К. Устройство автомобиля. В 2 частях. Часть 1. Классификация и общее устройство автомобилей, двигатель, электрооборудование / С.К. Шестопалов. М.: Академия, 2011. - 304 с.

98. Шидловский A.A. Основы пиротехники / A.A. Шидловский. М.: Машиностроение, 1973. - 182 с.

99. Эксперт. Руководство для экспертов органов внутренних дел / Под ред. Т.В. Аверьяновой, В.Ф. Статкуса. М.: КноРус, Право и закон, 2003. -592 с.

100. Энциклопедия судебной экспертизы / Под ред. Т.В. Аверьяновой, Е.Р. Российской. -М.: Юристъ, 1999. 552 с.