УДК 620

УДК 620.197.6

ББК Ж/О 35

ИЗУЧЕНИЕ ОГНЕЗАЩИТНОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ АЗОТ-

ФОСФОРСОДЕРЖАЩИХ СОСТАВОВ ДЛЯ ДРЕВЕСИНЫ.

Балакин Вячеслав Михайлович канд.хим.наук профессор кафедры технологии переработки пластических масс, Литвинец Юрий Иванович канд.хим. наук доцент кафедры технологии переработки пластических масс, Полищук Евгений Юрьевич аспирант кафедры технологии переработки пластических масс УГЛТУ, Рукавишников Антон Викторович студент инженерно-экологического факультета УГЛТУ

В работе представлены результаты исследования огнезащитной эффективности азот-фосфорсодержащих антипиренов для древесины, полученных на кафедре технологии переработки пластических масс УГЛТУ, определены расходы ОЗС для I и II группы огнезащитной эффективности.

The result of the investigation of fire-retardants fireproof effectiveness for the wood have been introduced, them having been obtained at the department of plastics’ processing technology of USFEU. An expanse of FRC (fire retardant composition) for groups I & II of fireproof effectiveness has been assessed.

Древесина играет важную роль в развитии промышленности, архитектуры, создании новых конструкций и оборудования. В настоящее время, несмотря на появление новых синтетических материалов, способных заменить древесину, ее значение для строительства и промышленности не уменьшается [1]. Это объясняется тем, что этот материал не только легко поддается механической обработке, но и обладает рядом других ценных свойств, таких как относительно высокая прочность, небольшая плотность, малая теплопроводность. Однако серьезным недостатком древесины, ограничивающим ее конструктивное использование, является повышенная горючесть, обусловленная органической природой материала.

Среди множества разработанных средств огнезащиты древесины наиболее эффективными являются азот- фосфорсодержащие составы интумисцентного (вспенивающегося) типа. Важным преимуществом вспучивающихся покрытий и составов является возможность применения их в виде относительно тонких защитных слоев, толщина которых растет лишь в процессе высокотемпературного нагрева, предпочтение азот-фосфорсодержащих соединений объясняется синергическим эффектом системы азот фосфор [2].

Ранее на кафедре технологии переработки пластических масс Уральского государственного лесотехнического университета были разработаны рецептуры получения огнезащитных составов на основе фосфорсодержащих олигомеров и изучено влияние этих соединений на горючесть древесных плит [3-6].

В данной работе изучена эффективность огнезащитных составов: Терминус-11, 12, 13 и 14 [7] на основе азот- фосфорсодержащих соединений органической и неорганической природы мономерного и олигомерного типа, способствующих образованию под действием пламени карбонизированного пенослоя, препятствующего распространению огня. Физико-химические показатели составов приведены в таблице 1.

Для сравнительной оценки огнезащитной эффективности опытных составов был использован метод огневой трубы по ГОСТ 17088-71, заключающийся в определении потери массы и времени самостоятельного горения образцов древесины сосны размерами 100х35х5 мм, подвергнутых воздействию пламени спиртовой горелки в течении 2-х минут.

Для определения группы огнезащитной эффективности в процессе разработки составов использовался метод, описанный в ГОСТ 16363-98 на установке типа ОТМ.

Огнезащитные составы Терминус 11, 12, 13, 14 были сертифицированы по НПБ 251-98 ГУ ГОЧС Свердловской области, результаты сертификационных испытаний приведены на рисунках 1-4 и в таблице 2.

Таблица 1. Физико-химические показатели огнезащитных составов

Показатель	Терминус-11	Терминус-12	Терминус-13	Терминус-14
Внешний вид	Прозрачная бесцветная или окрашенная в светло-корич-невый цвет жидкость	Прозрачная жидкость от светло-корич-невого до темно-коричне-вого цвета	Прозрачная бесцветная или слабоокрашенная жидкость	Прозрачная бесцветная или окрашенная в желтые цвета жидкость
Плотность, г/см³	1,19 – 1,22	1,19 – 1,22	1,05 – 1,15	1,19 – 1,22
Условная вязкость по вискозиметру ВЗ-246 с соплом 4 мм при температуре (20±2)^оС, с	12 - 15	12 - 15	12 - 15	12 - 15
рН раствора	6,5 – 7,5	6,5 – 7,5	2 – 3	1 – 2

Таблица 2. Результаты сертификационных испытаний в лаборатории ГУ ГОЧС Свердловской области

Состав	Расход состава для группы огнезащитной эффективности, г/м²
Состав	I группа	II группа
Терминус-11	350	75
Терминус-12	350	75
Терминус-13	150	75
Терминус-14	100	75

Как видно из приведенных данных, составы марки ТЕРМИНУС^® имеют высокую огнезащитную эффективность при низком расходе. Расход составов Терминус-11 и 12 для получения I группы огнезащитной эффективности составляет 350 г/м², что сравнимо с расходом наиболее эффективных известных огнезащитных составов. Для получения I группы огнезащитной эффективности достаточно 2-3 кратной обработки с промежуточной естественной сушкой слоев в течении 4-6 ч.

Подпись:
Рисунок 1. Зависимость потери массы образцов древесины сосны от расхода ОЗС Терминус-11

Подпись:
Рисунок 2. Зависимость потери массы образцов древесины сосны от расхода ОЗС Терминус-12

Подпись:
Рисунок 3. Зависимость потери массы образцов древесины сосны от расхода ОЗС Терминус-13

Подпись:
Рисунок 4. Зависимость потери массы образцов древесины сосны от расхода ОЗС Терминус-14

Терминус-13 относится к группе органорастворимых огнезащитных составов и содержит органический растворитель. Как следствие, особенностью состава является его высокая водостойкость, что позволяет применять для защиты древесины, эксплуатируемой в условиях высокой влажности.

Уникальным по расходу для I группы огнезащитной эффективности (100 г/м²) является Терминус-14.

1. Асеева, Р.М. Горение полимерных материалов [Текст]/ Р.М. Асеева, Г.Е. Заиков – М.Наука, 1981, 280 с.

2. Weil, E.D. Encyclopedia of chemical technology [Текст]/ E.D. Weil – New York, 1980 V10. P. 348-419

3. Балакин, В.М. Исследование огнезащитных составов на основе полиизопропиламинопропаноламинометиленфосфонатов [Текст]/ В.М. Балакин, Ю.И. Литвинец, М.А. Тюкина, Л.А. Адельберт, А.Г. Теслер, М.А. Семеновых, Г.О. Журко// Технология древесных плит и пластиков. Межвузовский сборник научных трудов. Свердловск 1989 с. 76-81.

4. Балакин, В.М. Исследование влияния огнезащитных составов из отходов химических производств на свойства древесно-волокнистых плит [Текст] / В.М. Балакин, Ю.И. Литвинец, М.А. Тюкина, Л.А. Адельберт, А.Г. Теслер, М.А. Семеновых, Г.О. Журко// Технология древесных плит и пластиков. Межвузовский сборник научных трудов. Свердловск 1987 с.88-94.

5. Балакин, В.М. Исследование влияния полиаминометиленфосфоната на свойства древесно-стружечных плит [Текст]/ В.М. Балакин, Ю.И. Литвинец, В.С. Таланкин, А.А. Козманова, В.Г. Тайсина// Технология древесных плит и пластиков: Межвузовский сборник научных трудов. Свердловск, 1984, с. 76-79.

6. Балакин, В.М. Исследование аминометиленфосфонатов в качестве антипиренов для древесных плит [Текст]/В.М. Балакин, В.С. Таланкин, Ю.И. Литвинец, А.В. Лепилин, В.И. Бирюков, М.П. Гаврилов, А.Н. Васильева// Технология древесных плит и пластиков: Межвузовский сборник научных трудов. Свердловск. 1983 с.76-79

7. Балакин, В.М. Сравнительная характеристика огнезащитных составов для древесины [Текст]/ В.М. Балакин, Е.Ю. Литвинец, Е.Ю. Полищук, А.В. Потапов // Новости строительной индустрии: Урал и Сибирь. № 11 ноябрь 2005 г. с.34-35.

8. ГОСТ 17088-71 Пластмассы, методы определения горючести [Текст]. – введен 1971-05-08.

9. ГОСТ 16363-98 Средства огнезащитные для древесины. Методы определения огнезащитных свойств [Текст]. – введен 1999-07-01.