CC BY
21
СТРОИТЕЛЬНОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
УДК 691.11:674.21 DOI: 10.22227/1997-0935.2021.1.59-66
Разработка наномодифицированных полифункциональных защитных систем для деревянных конструкций
Е.Н. Покровская
Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет
(НИУ МГСУ); г. Москва, Россия
АННОТАЦИЯ
Введение. В настоящее время многоэтажные дома из деревянных конструкций строятся в разных странах. Долговечность конструкций в большой степени зависит от применяемых защитных систем. Наиболее эффективными являются полифункциональные защитные системы, которые комплексно увеличивают огнезащищенность, гидро-фобность, биостойкость материалов конструкций. Предполагается, что введение углеродных нанотрубок (УНТ) обеспечит создание более равномерного защитного слоя и улучшит характеристики покрытия. Цель работы — разработка полифункциональной защитной системы для деревянных конструкций. Данная система должна обеспечивать огнезащищенность, гидрофобность и не ухудшать механических свойств древесины.
Материалы и методы. Исследования проводились на образцах древесины сосны. В качестве наномодификато-ров использовались УНТ. Основной платформой для создания полифункциональных защитных систем были образцы древесины, поверхностно модифицированные фосфоновыми кислотами — метилфосфоновой и нитрило-триметилфосфоновой. Комплексные защитные системы создавались путем введения УНТ. Оценка пожароопасных свойств осуществлялась по ГОСТ 27484-87, водопоглощения — по ГОСТ 16483.20-72, механических свойств — по ГОСТ 16483.11-72 и 16483.10-73. Гидрофобность оценивалась методом краевого угла смачивания. Характер поверхности образцов и ее химический состав изучались с применением двухлучевого сканирующего электронно-ионного микроскопа FEI Quanta 3D FEG с приставкой для энергодисперсионного анализа EDAX Octane Elect. Результаты. Все исследованные системы покрытий относятся к первой группе огнезащитной эффективности, луч- ^ ^ шие из них снижают потерю массы при горении образцов Дт = 3,7 - 1,34 %. Древесина приобретает гидрофобные ф ф свойства, водопоглощение снижается в 1,5 раза. Увеличивается механическая прочность на сжатие поперек волокон ä 5 в 1,6 раза. Оценка характера поверхности и ее химического состава показывает, что высокая огнестойкость коррели- k и рует с повышенным содержанием фосфора в коксовом слое, образовавшемся в ходе горения. к
Выводы. Поверхностное модифицирование древесины в тонких слоях созданными защитными системами реко-
Development of nanomodified multifunctional protection systems
for wood structures
Elena N. Pokrovskaya
о
мендуется в качестве эффективного средства для увеличения долговечности конструкций.
с У
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: деревянные конструкции, поверхностное модифицирование, фосфоновые кислоты, угле- • •
родные нанотрубки, элементный анализ, коксовый слой, полифункциональные системы защиты o S
n со
h у
Благодарности. Автор выражает благодарность сотрудникам физического факультета МГУ К.Е. Озеровой и И.П. Ива- y 1 ненко, а также компании ООО «Серния Инжиниринг» за методическую поддержку при визуализации эксперименталь- o 9 ных образцов с помощью сканирующей электронной микроскопии. r -
n °
1 3
ДЛЯ ЦИТИРОВАНИЯ: Покровская Е.Н. Разработка наномодифицированных полифункциональных защитных си- 0 5 стем для деревянных конструкций // Вестник МГСУ. 2021. Т. 16. Вып. 1. С. 59-66. DOI: 10.22227/1997-0935.2021.1.59-66 = р
o n
E w &N
§ 2
n 0
° 6 — r 6 c g i °
Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU); e o
t §
Moscow, Russian Federation r § - ° )
ABSTRACT 0 H
Introduction. Nowadays multi-storey buildings, composed of wood structures, are built in different countries. The durabi- c |
lity of structures depends to a large extent on the protection systems used. The most effective ones are multifunctional 3 j, protection systems that rise the fire protection ability, hydrophobicity, and biostability of structural materials. The application
Ф
o>
of carbon nanotubes is expected to improve the uniformity of a protective layer and the coating performance. The purpose . gg
of the project is to develop a multifunctional protection system designated for wood structures. This system must ensure their L Z
fire resistance and hydrophobicity without deteriorating the mechanical properties of wood. s y
Materials and methods. Pine wood samples were used in the research. Carbon nanotubes were used as nano-modifiers. ^ K
Wood samples, surface-modified with methylphosphonic (MPH) and nitrilo-trimethylphosphonic (NPH) acids, were used to j j
develop multifunctional protection systems. Integrated protection systems were developed by adding carbon nanotubes. 22
Fire hazard properties were assessed pursuant to GOST 27484-87, water absorption properties were analyzed pursuant to o O
GOST 16483.20-72, mechanical properties were addressed with reference to GOST 16483.11-72 and 16483.10-73. Hydro- J J phobicity was evaluated using the wetting angle method. The character of the sample surface and its chemical composition
© Е.Н. Покровская, 2021
Распространяется на основании Creative Commons Attribution Non-Commercial (CC BY-NC)
were studied using the double-beam scanning electron-ion microscope FEI Quanta 3D FEG with an EDAX Octane select attachment needed for the energy dispersion analysis.
Results. All studied coating systems belong to the first group of the fire retardant efficiency, the best of them reduce weight loss in the course of combustion of samples: Aweight = 3.7 - 1.34 %. Wood develops hydrophobic properties; its water absorption reduces 1.5-fold, while its across-fiber mechanical compressive strength goes up 1.6-fold. The assessment of the wood surface and its chemical composition shows that high fire resistance correlates with higher phosphorus content in the char layer formed during combustion.
Conclusions. Surface modification of wood by protection systems is recommended as an effective means of rising the durability of structures.
KEYWORDS: wood structures, surface modification, phosphonic acids, carbon nanotubes, elemental analysis, char layer, multifunctional protection systems
Acknowledgements. The author thanks K.E. Ozerova and I.P. Ivanenko, employees of the faculty of physics of the Moscow State University, as well as "Serniya Engineering" company for their methodological support provided in respect of the visualization of experimental samples by means of scanning electron microscopy.
FOR CITATION: Pokrovskaya E.N. Development of nanomodified multifunctional protection systems for wood structures. Vestnik MGSU [Monthly Journal on Construction and Architecture]. 2021; 16(1):59-66. DOI: 10.22227/1997-0935.2021.1. 59-66 (rus.).
N N
о о
N N
К ш U 3
> (Л
с и
to «в
<0 ф j
ф ф
о ё
---' "t^
о
О у
8 «
Z ■ i от * от Е
Е о ^ с
ю о
S «
о Е
СП ^
т- ^
от от
■S г
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время многоэтажные дома из деревянных конструкций получают все большее распространение. Такие высотные здания построены в Нидерландах, Австрии, Норвегии, Канаде. Проектирование многоэтажных деревянных жилых домов проводится и в России [1, 2]. Долговечность зданий и сооружений обеспечивается долговечностью конструкции. Древесина — прекрасный строительный материал, но относится к горючим материалам [3]. При высокой влажности происходит ее разрушение, которое усиливается в присутствии биологических агентов различной природы [4, 5]. Для деревянных конструкций высотных зданий актуальной задачей является разработка эффективных в тонких слоях защитных систем, которые не увеличивают вес конструкций. Долговечность защитного действия обеспечивается модифицированием поверхностного слоя. Настоящая работа посвящена созданию эффективной защитной системы, состоящей из фос-фоновых кислот и углеродных нанотрубок (УНТ). Предполагается, что введение углеродных нано-трубок обеспечит создание более равномерного защитного слоя и улучшит характеристики покрытия. Цель исследования — разработка полифункциональной защитной системы для деревянных конструкций. Данная система должна обеспечивать огнезащищенность, гидрофобность и не ухудшать механических свойств древесины.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
В России, как и во многих других странах, основным материалом для деревянных конструкций многоэтажного строительства служит сосна. В связи с этим для изготовления опытных образцов использована древесина заболони сосны. Для большинства исследований готовились образцы размерами 30 х 20 х 20 мм. Испытания на пожароопас-ность проводились по ГОСТ 27484-87 на образцах размерами 50 х 50 х 10 мм.
Основной платформой для создания наномо-дифицированных полифункциональных защитных составов были образцы древесины, поверхностно модифицированные 30%-ным водным раствором метилфосфоновой кислоты СН3РО(ОН)2 (МФ) и 30%-ным водным раствором нитрилотриметил-фосфоновой кислоты ЩРО(ОН)(ОСН3)]3 (НТФ). В процессе модификации поверхности древесины фосфоновые кислоты вступают в химическое взаимодействие с компонентами лигноуглеводного комплекса, придавая поверхности гидрофобные свойства [6]. В качестве нанодисперсных модификаторов этих составов использовали УНТ, представляющие собой прочные цилиндрические структуры. В сухом виде УНТ имеют вид частиц черного цвета. Удельная площадь поверхности данного модификатора достигает 2600 м2/г. В настоящем исследовании УНТ применялись в виде взвесей различных концентраций в воде [7].
Водные растворы фосфоновых кислот наносились на поверхность образцов древесины с расходом 180 г/м2 в два слоя, что обеспечивает тонкослойное покрытие. Одновременно с этим готовились образцы, модифицированные УНТ. Были изготовлены образцы с разной очередностью нанесения растворов фосфоновых кислот и взвеси УНТ [8].
Испытания образцов на пожароопасность осуществлялись по ГОСТ 27484-87. Исследования проводились с использованием горелки с игольчатым пламенем, что позволяет оценить пожарную опасность по продолжительности тления (¿тл) и потери массы образца (Дт).
Оценка гидрофобных свойств поверхности модифицированных образцов проводилась методом определения краевого угла смачивания 0, град. [9, 10].
Определение водопоглощения Ш, %, древесины обязательно изучается при разработке полифункциональных защитных систем. Водопоглощение образцов определялось по ГОСТ 16483.20-72 весовым методом. Первое взвешивание производили после выдерживания образца в воде в течение двух часов,
Разработка наномодифицированных полифункциональных защитных систем
для деревянных конструкций
а последующие через 1, 2, 3, 6, 9, 13 и 20 суток. Полученные данные позволяют оценить кинетику водопо-глощения для каждого создаваемого состава.
Для изучения характера поверхности модифицированных образцов и ее химического состава использовался двухлучевой сканирующий электронно-ионный микроскоп (СЭМ) FEI Quanta 3D FEG и приставка для энергодисперсионного (ЭДС) анализа EDAX Octane Elect. Изображения морфологии экспериментальных образцов получены с помощью детектора вторичных электронов Эверхарта-Тор-нли (ETD). Проведение испытания на двухлучевом микроскопе дает возможность получить данные о количественном химическом составе и структуре поверхностного слоя модифицированных исследуемыми покрытиями образцов.
Метод определения условного предела прочности при сжатии поперек волокон по ГОСТ 16483.11-72. Для исследования готовятся образцы в виде прямоугольной призмы основанием 20 х 20 мм и длиной вдоль волокон 30 мм. Испытательная машина с устройством для записи нагрузки должна быть с масштабом не более 50 Н/мм. Условный предел прочности древесины с в МПа вычисляют по формуле
_ p
^П 7 7 '
bl
где P — нагрузка, соответствующая условному пределу прочности, Н; b и l — ширина и длина образца, мм.
Метод определения условного предела прочности при сжатии вдоль волокон по ГОСТ 16483.10-73. Суть метода такая же, как и в определении условного предела прочности при сжатии поперек волокон. Размеры образца 20 х 20 мм, длина 30 мм. Предел прочности древесины owE в МПа вычисляют по формуле
о „,„ _
P
max
УНТ в концентрации 0,1-0,5 %, которые наносятся первым слоем на поверхность древесины с последующим нанесением раствора НТФ в концентрации 30 %. В тех же случаях, когда УНТ оказываются в качестве верхнего слоя покрытия, огнезащитные свойства образца ухудшаются.
Поверхность образца, покрытого только слоем УНТ 0,1 %, после испытания игольчатым пламенем по ГОСТ 27484-87 показана на рис. 1. Как видно из рис. 1, на поверхности образца в ходе воздействия пламенем не образуется целостного укрыви-стого коксового слоя однородной структуры. Образовавшийся на поверхности образца коксовый слой имеет неоднородный характер, не является целостным и не проявляет огнезащитных свойств. Потери массы при горении такого образца превышают 50 %. Таким образом, УНТ в чистом виде не могут использоваться для придания покрытию огнезащитных свойств [11].
где P — максимальная нагрузка, Н; a и Ь — размеры поперечного сечения образца, мм.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Результаты испытаний представлены в табл. 1. Как показали испытания, при поверхностном модифицировании древесины водными растворами фос-фоновых кислот МФ и НТФ формируется покрытие, относящееся к первой группе огнезащитной эффективности по ГОСТ 27484-87. Модифицирование поверхности древесины УНТ без фосфоновых кислот не придает ей огнезащитных свойств в сравнении с древесиной без покрытия. С другой стороны, добавление УНТ в модифицирующие растворы на основе фосфоновых кислот усиливает огнезащитные свойства покрытий. При этом, как показали результаты испытаний, наилучшая огнезащитная эффективность достигается при использовании
Рис. 1. Поверхность образца, модифицированного УНТ 0,01 % после испытания игольчатым пламенем Fig. 1. The surface of a sample modified with 0.01 % CNT following a needle flame test
Как показало определение угла смачивания, модифицирование древесины растворами фосфо-новых кислот увеличивает ее гидрофобность. При этом максимальное значение угла смачивания, что соответствует максимальной гидрофобности, достигается в тех случаях, когда УНТ оказываются в поверхностном слое покрытия.
Исследования продемонстрировали, что модифицирование поверхности древесины 30%-ными растворами фосфоновых кислот несколько снижает водопоглощение. Дополнительное введение в состав покрытия УНТ приводит к дополнительному
< п
8 8
i н k к
G Г
0 со § СО
1 2
У 1
J со
u-
^ I
n ° o
3 (
о i
о §
§ 2 n 0
о 6
r 6 t (
о )
ii
® о о» в
■ T
s □
s У с о e к
КЗ 10
о о 10 10
уменьшению водопоглощения в сравнении с покрытиями на основе только фосфоновых кислот без УНТ [12, 13]. Порядок нанесения компонентов системы ФОС-УНТ не оказывает значительного влияния на водопоглощение.
Как свидетельствуют результаты исследований механических свойств образцов (определение пределов прочности вдоль и поперек волокон), модифицирование поверхности древесины всеми использованными в опытах вариантами покрытий не оказывает заметного влияния на предел прочности вдоль волокон. Что касается предела прочности поперек волокон, он увеличивается при модифицировании УНТ в 1,6 раза. При модифицировании покрытиями, включающими УНТ и фосфоновые кислоты, предел прочности поперек волокон увеличивается до 40 % по сравнению с необработанными образцами [14] (табл. 1).
Результаты исследования поверхности модифицированных образцов с использованием двухлучево-го сканирующего электронно-ионного микроскопа показали, что концентрация УНТ и порядок нанесения компонентов составов влияют на элементный состав поверхностного слоя, а также на элементный состав коксового слоя, образовавшегося при горении образца [6, 15, 16] (табл. 2).
Как следует из сопоставления данных табл. 2 с данными по потере массы образцов при их испытании на огнезащитную эффективность, высокая огнестойкость коррелирует с повышенным содержанием фосфора в коксовом слое, образовавшемся в ходе горения1 [17].
1 Passive Fire Protection. Protective Coatings. URL: https:// www.international-pc.com/type/passive-fire-protection/
Табл. 1. Результаты испытаний опытных образцов Table 1. Sample testing results
№ Покрытие Coating Г , с тл' Гsmoldering, degrees Celsius Д , % m' Д t , % weight toss' 9, град. 9 — limiting wetting angle, degrees W, % Water adsorption capacity, % а МПа WB, a —wood wv compressive strength limit, MPa а МПа wn, а simulated wp, wood compres-sive strength limit, MPa
0 Без покрытия / No coating 184 80,42 28,0 94,75 44,00 5,20
1 НТФ 30 % / NPH 30 % 24 8,90 39,8 69,28 43,8
2 МФ 30 % / MPH 30 % 58 12,01 42,1 70,03 43,9
3 УНТ 0,01 % / CNT 0.01 % 392 70,02
4 УНТ 0,1 % / CNT 0.1 % 257 62,10 45,00 8,45
5 УНТ 0,5 % / CNT 0.5 % 244 56,30
6 УНТ 0,01 % + НТФ 30 % CNT 0.01 % + NPH 30 % 0 3,37 40,8 68,24
7 УНТ 0,01 % + МФ 30 % CNT 0.01 % + MPH 30 % 5 4,03 39,6 66,53
8 УНТ 0,1 % + НТФ 30 % CNT 0.1 % + NPH 30 % 0 1,34 35,6 62,84 6,38
9 УНТ 0,1 % + МФ 30 % CNT 0.1 % + MPH 30 % 0 5,41 32,6 64,72 43,60
10 УНТ 0,5 % + НТФ 30 % CNT 0.5 % + NPH 30 % 4 1,76 35,4 64,25
11 УНТ 0,5 % + МФ 30 % CNT 0.5 % + MPH 30 % 3 5,30 38,2 65,31
12 НТФ 30 % + УНТ 0,02 % NPH 30 % + CNT 0.02 % 3 6,40 42,6 66,64 6,35
13 МФ 30 % + УНТ 0,02 % MPH 30 % + CNT 0.02 % 0 6,80 51,8 66,87
14 Смесь (УНТ 1 % + НТФ 30 %) Mixture (CNT 1 % + NPH 30 %) 8 3,20 47,1 63,28 43,25
15 Смесь (УНТ 1 % + МФ 30 %) Mixture (CNT 1 % + MPH 30 %) 8 2,28 40,4 61,41 7,23
N N
о о
N N
К ш U 3
> (Л
с и
m «в j
<u ф
О ё —■
о
О у
CD <f
s =
Z ■ i ОТ «
от Е
— -ь^
Е § ^ с
ю о
S «
о Е с5 °
СП ^ т- ^
£
от °
S2 =3
Г iE 3s
О (О
Разработка наномодифицированных полифункциональных защитных систем
для деревянных конструкции
Табл. 2. Результаты элементного анализа поверхности опытных образцов до и после горения Table 2. Results of the elemental analysis of the surface of test samples before and after combustion
Покрытие Coating Элементный состав поверхностного слоя до горения, % Elemental composition of the surface layer before combustion, % Содержание фосфора в коксовом слое, % Phosphorus content in the char layer, %
УНТ 0,01 % + НТФ 30 % CNT 0.01 % + NPH 30 % С - 54, Р - 1,37 11,6
УНТ 0,01 % + МФ 30 % CNT 0.01 % + MPH 30 % С - 57, Р - 1,34 12,1
УНТ 0,1 % + НТФ 30 % CNT 0.1 % + NPH 30 % С - 57, Р - 1,34 11,8
НТФ 30 % + УНТ 0,02 % NPH 30 % + CNT 0.02 % С - 45, Р - 2,50 2,6
МФ 30 % + УНТ 0,02 % MPH 30 % + CNT 0.02 % С - 50, Р - 1,98 2,7
Смесь (УНТ 1 % + НТФ 30 %) Mixture (CNT 1 % + NPH 30 %) С - 47, Р - 4,40 10,7
Смесь (УНТ 1 % + МФ 30 %) Mixture (CNT 1 % + MPH 30 %) С - 46, Р - 4,90 8,9
На фотографиях (рис. 2-5) видно, что слой УНТ, прилегающий к подложке, равномерный на всех образцах. Второй слой, образованный фосфорорганическими соединениями, не имеет сплошности. В случае нанесения УНТ в качестве верхнего слоя покрытия, этот слой имеет более равномерную структуру. При покрытии образца смесью, содержащей взвесь УНТ в растворе фос-фоновой кислоты, образуется более равномерное покрытие. Влияние УНТ на огнезащитные свойства разработанных систем заключается в создании равномерных слоев фосфорорганических соединений (ФОС), в данном случае фосфоновых кислот.
Рис. 2. Поверхность образца, модифицированного системой УНТ 0,01 % + НТФ 30 % Fig. 2. The surface of the sample modified by the system of CNT 0.01 % + NPH 30 %
Рис. 3. Поверхность образца, модифицированного системой УНТ 0,1 % + НТФ 30 % Fig. 3. The surface of the sample modified by the system of CNT 0.1 % + NPH 30 %
1 * . Л
i I '4.
I v i ; 1i) f i
Рис. 4. Поверхность образца, модифицированного системой НТФ 30 % + УНТ 0,02 % Fig. 4. The surface of the sample modified by the system of NPH 30 % + CNT 0.02 %
< П
8 8
iH *к
G Г
S 2
0 СЛ
§ СЛ
1 о
y 1
J CD
u-
^ I
n °
О 3 О
zs (
о i
о §
§ 2 n g
о 6
Г œ tt ( Un
о )
Iм
® о
о» n ■ £
W у с о e к
to to о о 10 10
Рис. 5. Поверхность образца, модифицированного системой УНТ 1 % + НТФ 30 %
Fig. 5. The surface of the sample modified by the mixture of CNT 1 % + NPH 30 %
Качественные исследования разработанных покрытий показали, что они придают древесине биозащитные свойства [18, 19].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБСУЖДЕНИЕ
Создана полифункциональная тонкослойная защитная система покрытия для древесины, состоящая из ФОС и УНТ, придающая древесине свойства огнестойкости, гидрофобности и несколько увеличивающая механическую прочность древесины поперек волокон.
Показано, что система из ФОС и УНТ эффективна при низких концентрациях нанотрубок, в интервале 0,1-0,5 %. При этом роль нанотрубок заключается в создании более равномерного покрытия.
Установлено, что система из ФОС и УНТ эффективна при расположении слоя УНТ на поверхности древесины и вышележащем слое ФОС.
Из исследованных систем покрытий наилучшим интегральным показателем полифункциональной защитной эффективности обладает состав УНТ 0,1 % + НТФ 30 %.
Результаты исследования могут быть использованы для придания деревянным конструкциям полифункциональных защитных свойств в практике домостроения и реставрационных работ
N N О О N N
ЛИТЕРАТУРА
к ш
U 3
> (Л
с и
U «в
<0 ф j
ф ф
о ё
---' "t^
о
о У
8 «
Z ■ i ОТ «
от Е
Е о ^ с
ю о
S «
о Е
СП ^
т- ^
от от
£ w
■S г
ES
О (0
1. Михалева С.А. Деревянные высотки в России — инновационный взгляд на современное строительство // Международный научно-исследовательский журнал. 2016. № 4-7 (46). С. 19-21. DOI: 10.18454/IRJ.2016.46.174
2. Deglise X. Weathering and protection of wood in buildings: the state of art // Forest complex in the digital economy: International Symposium. 2019. P. 31.
3. Асеева Р.М., Серков Б.Б., Сивенков А.Б. Горение древесины и ее пожароопасные свойства. М. : Академия ГПС МЧС России, 2010. 262 с.
4. Wang S. Application of nanotechnology on the wood science and technology: challenges of our efforts // Forest complex in the digital economy: International Symposium. 2019. P. 57.
5. Покровская Е.Н. Получение биостойких материалов при поверхностной модификации древесины // Вестник МГСУ. 2011. № 7. С. 636-640.
6. Papadopoulos A.N., Bikiaris D.N., Mitro-poulos A.C., Kyzas G.Z. Nanomaterials and chemical modifications for enhanced key wood properties: A Review // Nanomaterials. 2019. Vol. 9. Issue 4. P. 607. DOI: 10.3390/nano9040607
7. Айзенштадт А.М., Махова Г.А., Фролова М.А., Тутыгин А.С., Стенин А.А., Попова М.А. Проектирование состава нано- и микроструктурированных строительных композиционных материалов // Промышленное и гражданское строительство. 2012. № 10. С. 14-18.
8. Рощина С.И., Шохин П.Б., СергеевМ.С. Исследование деревокомпозитных конструкций с применением углеродных нанотрубок // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2013. № 3 (333). С. 103-107.
9. Айзенштадт А.М., Фролова М.А., Тутыгин А.С. Основы термодинамики для строителей: конспект лекций. Архангельск : ИПЦ САФУ, 2012. 79 с.
10. Портнов Ф.А. Гидрофобизация древесины эфирами фосфористой кислоты // Научное обозрение. 2015. № 14. С. 167-171.
11. Зарубина Л. П. Защита зданий, сооружений и конструкций от огня и шума. Материалы, технологии, инструменты и оборудование. М. : Инфра-Инженерия, 2016. 336 с.
12. СтепинаИ.В., Кляченкова О.А. Взаимодействие с водой древесины сосны, модифицированной фенилборатами // Интернет-вестник ВолгГАСУ. 2013. № 4 (29). С. 6.
13. Стародубцева Т.Н., Аксомитный А.А. Уменьшение водопоглощения древесины с помощью пропитки и защитной поверхности полимера // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. 2015. Т. 3. № 7-3 (18-3). С. 22-25. DOI: 10.12737/15111
14. Bjordal C.G. Microbial degradation of waterlogged archaeological wood // Journal of Cultural Heritage. 2012. Vol. 13. Pp. 118-122. DOI: 10.1016/j. cul-her.2012.02.003
Разработка наномодифицированных полифункциональных защитных систем
для деревянных конструкции
15. Yu H., Liu F., Ke M., ZhangX. Thermogravi-metric analysis and kinetic study of bamboo waste treated by Echinodontium taxodii using a modified three-parallel-reactions model // Bioresource Technology. 2015. Vol. 185. Pp. 324-330. DOI: 10.1016/ j.biortech.2015.03.005
16. Hoang D.Q., Pham T.L., Nguyen T.H., An H., Kim J. Organo-phosphorus flame retardants for poly(vinyl chloride)/wood flour composite // Polymer Composites. 2016. DOI: 10.1002/pc.24026
17. Evstigneev A.V., Smirnov V.A., Korolev E.V. Design of nanomodified intumescent polymer matrix
Поступила в редакцию 13 ноября 2020 г. Принята в доработанном виде 14 января 2021 г. Одобрена для публикации 14 января 2021 г.
coatings: theory, modeling, experiments // MATEC Web of Conferences. 2018. Vol. 251. P. 01033. DOI: 10.1051/matecconf/201825101033
18. Pokrovskaya E.N. Research of bioproof materials at superficial modification of wood // IOP Conference Series Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 471. P. 032047. DOI: 10.1088/1757-899X/471/3/032047
19. Wang G., Bai S. Synergistic effect of expandable graphite and melamine phosphate on flame-retar-dant polystyrene // Journal of Applied Polymer Science. 2017. Vol. 134. P. 45474. DOI: 10.1002/app.45474
Об авторе: Елена Николаевна Покровская — доктор технических наук, профессор кафедры комплексной безопасности в строительстве; Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ); 129997, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26; РИНЦ ID: 411335, Scopus: H-ind:1, ORCID: 0000-0001-9726-0084; elenapokrovskaya@bk.ru.
REFERENCES
1. Mikhaleva S.A. Wooden skyscraper in Russia — an innovative approach to modern construction. International Research Journal. 2016; 4-7(46):19-21. DOI: 10.18454/IRJ.2016.46.174 (rus.).
2. Deglise X. Weathering and protection of wood in buildings: the state of art. Forest complex in the digital economy: International Symposium. 2019; 31.
3. Aseeva R.M., Serkov B.B., Sivenkov A.B. Burning of Wood and its Flammable Properties. Moscow, Academy of GPS of the Ministry of emergency situations of Russia. 2010; 262. (rus.).
4. Wang S. Application of nanotechnology on the wood science and technology: challenges of our efforts. Forest complex in the digital economy: International Symposium. 2019; 57.
5. Pokrovskaya E.N. Research of bioproof materials at superficial modification of wood. Vestnik MGSU [Proceedings of the Moscow State University of Civil Engineering]. 2011; 7:636-640. (rus.).
6. Papadopoulos A.N., Bikiaris D.N., Mitropou-los A.C., Kyzas G.Z. Nanomaterials and chemical modifications for enhanced key wood properties: A review. Nanomaterials. 2019; 9(4):607. DOI: 10.3390/ nano9040607
7. Aizenstadt A.M., Makhova G.A., Frolova M.A., Tutygin A.S., Stenin A.A., Popova M.A. Design of structure of nano- and microstructured composite construction materials. Industrial and Civil Engineering. 2012; 10:14-18. (rus.).
8. Roshchina S.I., Shokhin P.B., Sergeev M.S. Study of composite wood structures using carbon nano-tubes. Russian Forestry Journal. 2013; 3:13-16. (rus.).
9. Eisenstadt M.A., Frolova M.A., Tutygin A.S.
Fundamentals of thermodynamics for builders: the abstract of lectures. Arkhangelsk: CPC of NArFU, 2012; 79. (rus.).
10. Portnov F.A. Water-repellency treatment of wood with ethers of phosphorous acid. Scientific Review. 2015; 14:167-171. (rus.).
11. Zarubina L.P. Protection of buildings, structures and structures from fire and noise. Materials, technologies, tools and equipment. Moscow, Infra-Engineering, 2016; 336. (rus.).
12. Stepina I.V., Kleshenkova O.A. Interaction between pine wood modified by phenyl-borat and water. Internet-Vestnik VolgGASU. 2013; 4(29):6. (rus.).
13. Starodubtseva T.N., Oxamitny A.A. Reduction of water absorption of wood by means of impregnation and protective polymer surface. Actual directions of scientific researches of the XXI century: Theory and practice. 2015; 3(7-3):(18-3):22-25. DOI: 10.12737/15111 (rus.).
14. Bjordal C.G. Microbial degradation of waterlogged archaeological wood. Journal of Cultural Heritage. 2012; 13:118-122. DOI: 10.1016/j.cul-her.2012.02.003
15. Yu H., Liu F., Ke M., Zhang X. Thermogravi-metric analysis and kinetic study of bamboo waste treated by Echinodontium taxodii using a modified three-parallel-reactions model. Bioresource Technology. 2015; 185:324-330. DOI: 10.1016/j.biortech.2015.03.005
16. Hoang D.Q., Pham T.L., Nguyen T.H., An H., Kim J. Organo-phosphorus flame retardants for
< n
i H * k
G Г
S 2
0 со § СО
1 О y 1
J CD
u-
^ I
n °
О 3 o
=s (
О i о §
§ 2 n g
О 6
Г œ t ( an
О )
г?
о» в
■ Т
s У с о e к
to M о о 10 10
poly(vinyl chloride)/wood flour composite. Polymer Composites. 2016. DOI: 10.1002/pc.24026
17. Evstigneev A.V., Smirnov V.A., Korolev E.V. Design of nanomodified intumescent polymer matrix coatings: theory, modeling, experiments. MATEC Web of Conferences. 2018; 251:01033. DOI: 10.1051/matec-conf/201825101033
Received November 13, 2020.
Adopted in revised form on January 14, 2021.
Approved for publication on January 14, 2021.
18. Pokrovskaya E.N. Research of bioproof materials at superficial modification of wood. IOP Conference Series Materials Science and Engineering. 2019; 471:032047. DOI: 10.1088/1757-899X/471/3/032047
19. Wang G., Bai S. Synergistic effect of expandable graphite and melamine phosphate on flame-retar-dant polystyrene. Journal of Applied Polymer Science. 2017; 134:45474. DOI: 10.1002/app.45474
Bionotes: Elena N. Pokrovskaya — Doctor of Technical Sciences, Professor of the Department of Integrated Safety in Civil Engineering; Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU); 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation; ID RISC: 411335, Scopus: H-ind:1, ORCID: 0000-0001-9726-0084; elenapokrovskaya@bk.ru.
N N
о о
N N
К ш U 3
> (Л
с и
m «в j
<u ф
О ё —■
о
О У
s с 8 « ™ . о
от « ОТ Е
Е о ^ с
ю о
S ц
о Е
СП ^ т- ^
от от
I ^
ïl
О (0
