Научные разработки РХТУ им. Д. И. Менделеева

17. Материалы и технологии для атомной энергетики

ВЫСОКОНАПОЛНЕННЫЕ ТРУДНОВОСПЛАМЕНЯЕМЫЕ КОМПОЗИЦИИ НА ОСНОВЕ ПОЛИЭФИРНЫХ СМОЛ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БЕЗГАЛОГЕННЫХ АНТИПИРЕНОВ

Область применения и назначение: Разработан мастербатч - негорючий компаунд, представляющий собой композиционный материал на основе полиэфирной смолы и модифицированных природных алюмосиликатов. Разработана технология модификации слоистых алюмосиликатов и их совмещения со связующим. Распределение слоистого наполнителя в полимерной матрице позволило сократить количество традиционного антипирена в составе композиционного материала и повысить физико-механические свойства композиций. Механизм горения при этом радикально изменятся: вместо самоподдержания горения, композит самозатухает в открытом пламени. Область применения результатов:

Краткое описание: Разработана технология модификации слоистых алюмосиликатов и их совмещения с полимерной матрицей. Технология обогащения глин (удаление кластического материала) предусматривала диспергирование глин в воде и удаление кластического материала, модификацию поверхностно-активными веществами для придания им органофильности с последующей сушкой глины перед её введением в полимер. Распределение слоистого наполнителя в полимерной матрице позволило сократить количество традиционного антипирена в составе композиционного материала и повысить физико-механические свойства композиций. Установлено, что при содержании в композиционных материалах модифицированного слоистого алюмосиликата не менее 30 масс. % системы выдерживают испытания для получения группы воспламеняемости В1. Установка для испытания представлена на рис. 1.


Рис. 1. Установка для испытания на воспламеняемость

На образцы периодически воздействовал факел. Для получения группы воспламеняемости В1 образцы выдерживали в установке не менее 15 минут - при этом образовывался коксовый остаток без дымообразования и всполохов образцов. В открытом пламени композит, в отличие от ненаполненного полимера, не растекается, что значительно снижает его пожарную опасность.

Преимущества (по сравнению с российскими и зарубежными аналогами): Наряду с алюмосиликатами, многие другие наноструктурированные наполнители, такие как нанотрубки от Hyperion или Nanocyl, углеродные нановолокна от Electrovac или POSS от HybridPlastics, демонстрируют улучшение свойств и повышение огнестойкости полимерных композитов при правильном диспергировании на наноразмерном уровне в полимерной матрице. Но здесь основным сдерживающим фактором является высокая стоимость самих наполнителей. Предлагаемый антипирен - безгалогенный, на базе российского сырья.

Степень освоения: Испытания на полигоне показали группу воспламеняемости материла В1.

Внедрение: Предполагается внедрение разработанных комплексных модификаторов при производстве огнестойких материалов для гражданского строительства.

Правовая защита: Разработка проходит стадию патентования.

Разработчик(и): д.т.н., профессор Осипчик Владимир Семенович, к.т.н. Костромина Наталья Васильевна, к.т.н. Олихова Юлия Викторовна, ведущий инженер Ивашкина Вера Николаевна.

Телефон: +7(499) 978-80-20.

E-mail: vosip@muctr.ru.

Сайт: http://www.muctr.ru/univsubs/infacol/npm/faculties/f6/snwork.php.