Повышение огнезащитных свойств синтетического волокна Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

ПОВЫШЕНИЕ ОГНЕЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ СИНТЕТИЧЕСКОГО ВОЛОКНА

Н.И. Коровникова, доцент, к.х.н.,

В.В. Олейник,

Национальный университет гражданской защиты Украины, г. Харьков

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

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

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

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

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

Список использованной литературы

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

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

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

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

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