CC BY
54
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ОГНЕТУШАЩИХ
ПОРОШКОВЫХ СОСТАВОВ
С.Н. Бобрышева, профессор, к.т.н., доцент Д.Л. Подобед, преподаватель, м.т.н.
С.В. Потапенко, старший преподаватель, м.т.н.
Гомельский инженерный институт МЧС Республики Беларусь,
г. Гомель
В данной работе авторами предложен способ модифицирования бентонитовых глин как составляющий этап в цепочке производства огнетушащих порошковых составов (ОПС) и антипиренов для полимерных материалов. В основе работы лежит способность бентонитовых глин в силу структуры основообразующего минерала монтмориллонита подвергаться модифицированию [1]. Эта способность усиливается с увеличением дисперсности исходного для модифицирования материала. Одними из важных эксплуатационных свойств ОПС являются отсутствие слеживаемости и хорошая текучесть, зависящие от параметра влагопоглощения. Повышение последнего приводит к трудностям с подачей порошка в очаг. Снижение этого параметра ОПС возможно при обеспечении надежной гидрофобизации. Поскольку компонентами ОПС чаще всего являются вещества гидрофильной природы, то при их изготовлении обычно используются гидрофобизирующие агенты или производится модификация основы с целью придания ей водоотталкивающих свойств. Широко распространенными
гидрофобизирующими агентами являются производные силоксанов, соли жирных кислот, гидрофобный аэросил. Однако более приемлемым, с точки зрения экономичности, экологичности и возможности обеспечения эксплуатационных свойств, является предлагаемый. Модифицирование наполнителя с целью обеспечения гидрофобности порошка в целом проводилось с помощью функциональных органических модификаторов -соапстоков жирных кислот, являющихся недорогим промежуточным продуктом жировых производств.
Исследования взаимодействия соапстоков жирных кислот с поверхностью неорганической основы, показали, что происходит их хемосорбция с образованием на поверхности частиц слоев гидрофобной природы. Кроме того, наличие определенных свойств ПАВ у этих соединений позволяет влиять на степень дисперсности минерала. Анализ экспериментальных данных показал, что оптимальным содержанием гидрофобизатора-модификатора в составе ОПС является 3 масс.%. Результаты, полученные при исследовании модифицированных и немодифицированных образцов бентонитовой глины, позволяют подтвердить вывод о том, что выбранные вещества не являются инертными пленкообразующими веществами, а взаимодействуют с минеральной основой по типу хемосорбции (рис.).
I *
Рис. ИК-спектры поглощения для модифицированной и не модифицированной бентонитовой глины
Проводились исследования свойств ОПС, содержащих модифицированный наполнитель, по параметрам водопоглощения и водоотталкивания, результаты которых показали их соответствие нормативным требованиям.
Аналогичный подход был применен при разработке антипиренов для полимерных и композиционных материалов. Обладая высокой горючестью, полимеры повышают общую пожароопасность, а, выделяя при горении большое количество токсичных газов, гибельно действуют на человека и окружающую среду. Снижение горючести полимеров достигается в основном путем введения в их состав добавок дисперсных антипиренов. Получены результаты, которые подтверждают, что введение в полимерную матрицу дисперсных неорганических структур, способствует повышению их огнестойкости [2]. Однако возникает проблема совместимости полимера с гидрофильными минералами, например, бентонитовыми глинами. Модифицирование глины соапстоками жирных кислот позволяет достигнуть не только необходимый уровень гидрофобности, совместимости, но и его дисперсности, что повышает эффективность разработанного антипирена.
Список использованной литературы
1. Бобрышева С.Н., Боднарук В.Б., Кашлач Л.О., Горовых О.Г. Технологические особенности обеспечения гидрофобности огнетушащих порошков. 2008 // Чрезвычайные ситуации: образование и наука, 2008. - №2(3). - С. 24-33.
2. Бобрышева С.Н., Боднарук В.Б., Подобед Д.Л., Кашлач Л.О., Снижение горючести полимерных материалов / ЧС: образование и наука, 2013. - №2(8). -С. 51-57.
