Трудногорючие материалы ДУГАЛАК

Свойства полиэфирных материалов. Материалы производителя Дугалак.

Модератор: Катерина

Правила форума
Из-за огромного объема информации, предоставляемой Екатериной для вашей пользы, ей стало "тесно" в пределах темы. В связи с этим, образован отдельный форум, где ее тематические посты разбиты на отдельные темы. Переформатированная информация собрана с 3 марта 2021 года по 8 марта 2022 года, и за это время, набрала рекордное количество просмотров: 166411, рейтинг популярности сообщений: 32.82%. После переформатирования, счетчик обнулен, популярность и просмотры учитываются заново от даты 8 марта 2022.

Новые линейки продуктов Депол от "ДУГАЛАК"- ТРУДНОГОРЮЧИЕ

Сообщение Катерина » 26 апр 2021, 14:34

Новые линейки продуктов Депол от "ДУГАЛАК"- ТРУДНОГОРЮЧИЕ

Приветствую, уважаемые коллеги. Сегодня я хочу рассказать про то, как достигается трудногорючесть в смолах и гелькоутах. Кому лень или тяжело читать, могут сразу переместить свое внимание в конец статьи- там будет краткая выжимка в более простом изложении.
Для начала-длинно и подробно:
Практически все полимеры являются горючими веществами, что обусловлено углеводородной природой их макромолекул. При нагревании макромолекулы легко распадаются на низкомолекулярные углеводороды, которые подвергаются экзотермическим реакциям окисления. Особенности строения ненасыщенных полиэфиров не позволяют получить на их основе полностью негорючие отвержденные продукты. Однако в настоящее время разработан ряд способов получения полиэфиров пониженной горючести. Для этой цели применяются добавки, затрудняющие воспламенение и снижающие скорость распространения пламени – антипирены .
В отношении композитных материалов на основе ненасыщенных полиэфиров существует три источника пламени: тепло, горючее и кислород. Само горение является радикальным процессом и характеризуется наличием стадий инициирования, роста, обрыва и передачи цепи. Изъяв из уравнения горения хотя бы одну переменную (тепло, горючее или кислород), можно добиться затухания реакции. Для защиты композитного материала обычно используются комбинации антипиренов разного типа действия, обладающие синергическим эффектом. Опыт показывает, что самое опасное при пожаре это густой дым и токсичные продукты горения, поэтому в последнее время разработки в области антипиренов направленны именно на предотвращение образования дыма и токсичных газов.

Антипирены делятся на 3 большие группы:
1. добавки, химически взаимодействующие с полимером.
2. интумесцентные добавки.
3. добавки, механически смешиваемые с полимером.

Добавки первого типа вводятся в реакционную смесь во время синтеза реактопласта. В результате синтеза получается продукт, содержащий галогеновые группы в составе самой молекулы смолы. Галогенированный материал обладает повышенными термостойкостью, химстойкостью и адгезией к полярным субстрактам (например металлы). Термо- и химстойкость смол обеспечивается за счет большого размера атома галогена, который создает собой своеобразный щит над реакционно способными связями полимера, в результате чего разрушающие воздействия неблагоприятных факторов экранируются галогеном.

Добавки второго типа останавливают горение полимера на ранней стадии, т. е. на стадии его термического распада, сопровождающегося выделением горючих газообразных продуктов.
Интумесцентный процесс заключается в комбинации коксообразования и вспенивания поверхности горящего полимера. Образующийся вспененный ячеистый коксовый слой, плотность которого уменьшается с ростом температуры, предохраняет горящий материал от воздействия теплового потока или пламени.

Добавки третьего типа применяются для термопластов, реактопластов и эластомеров. Существует несколько типов таких добавок, из которых наиболее распространены 3:
1. галогенсодержащие
2. фосфоросодержащие
3. гидроксиды металлов

Эффективность галогенсодержащих антипиренов возрастает в ряду F<Cl<Br<I. Чаще всего в качестве антипиренов применяются хлор- и бромсодержащие соединения, так как они обеспечивают наилучшее соотношение цена/качество. Бромсодержащие антипирены намного более эффективны, чем хлорсодержащие, так как продукты их горения менее летучи. Кроме того, хлорсодержащие антипирены выделяют хлор в широком интервале температур, поэтому содержание его в газовой фазе низкое, а бромсодержащие антипирены разлагаются в узком интервале температур, обеспечивая, таким образом, оптимальную концентрацию брома в газовой фазе. Соединения фтора и йода не применяются в качестве антипиренов, так как соединения фтора малоэффективны, а соединения йода обладают низкой термостабильностью при переработке. Применение хлора в последнее время сильно сократилось в связи с давлением общественных организаций, обеспокоенных токсичностью данных соединений.

Было доказано, что при сжигании бромсодержащих антипиренов не выделяется токсичных соединений (диоксинов и фуранов). Безопасность соединений брома была подтверждена следующими организациями: Агентство защиты окружающей среды США, ООН, Всемирная организация здравоохранения, Европейская организация экономического сотрудничества и развития.
Горение полимеров представляет собой сложный физико-химический процесс, включающий как химические реакции деструкции, сшивания и карбонизации полимера в конденсированной фазе (а также химические реакции превращения и окисления газовых продуктов), так и физические процессы интенсивных тепло- и массопередачи. Реакции в конденсированной фазе фактически приводят к двум основным типам продуктов: 1) газообразным веществам (горючим и негорючим) и 2) твердым продуктам (углеродсодержащим и минеральным). При протекании реакции в газовой фазе в предпламенной области образуются топливо для пламени, сажа и пр.

В результате термической деструкции полимеров выделяются летучие вещества, которые образуют свободные радикалы, вступающие в реакцию с кислородом. Полагают, что способность к возгоранию и скорость распространения пламени зависят от скорости образования радикалов НО*. Реакции, приводящие к образованию СО2 и Н2О сильно экзотермичны, т.е. проходят с выделением большого количества тепла. Это тепло создаёт условия для самоускорения реакций окисления и последующего горения.

При высоких температурах галогенсодержащие антипирены разлагаются с образованием галогенрадикалов, реагирующих преимущественно с очень активными радикалами НО*.
Большая часть галогенсодержащих антипиренов применяется в виде синергических смесей с оксидами сурьмы. В смеси с галогенсодержащими соединениями оксид сурьмы образует галогениды и оксигалогениды сурьмы, которые при температуре воспламенения находятся в газообразном состоянии и разбавляют горючие газы. Кроме того, галогениды и оксигалогениды действуют как поглотители радикалов. Разложение галогенокиси сурьмы сопровождается значительным эндотермическим эффектом, что снижает температуру пламени.

Другой способ увеличения потерь тепла и снижения температуры пламени – увеличение инфракрасного излучения. Если в наиболее горячей области пламени не содержится твердых частиц, то вблизи предела горения (Тпл = 1000 – 1100°С) потери на излучение ничтожны. Однако при введении некоторых соединений в полимер, например бромсодержащих и фосфорсодержащих соединений, трехокиси сурьмы вместе с галогенидуглеводородами, светимость пламени значительно возрастает за счет образования сажи и появления других твердых частиц. Интересно, что при этом возрастает поток излучения от пламени и на полимер. Эти соединения, с одной стороны, ингибируют горение (сдвигают пределы горения), а с другой, – могут промотировать его, увеличивая скорость выгорания, или распространения пламени по поверхности полимера.

Не рекомендуется использовать оксиды сурьмы в прозрачных и полупрозрачных изделиях. В этом случае, и для производства изделий с улучшенными электроизоляционными свойствами в качестве синергиста может использоваться оксид железа. Комплексные исследования показали, что оксид сурьмы не является канцерогенным соединением.
Фосфорсодержащие соединения могут быть органическими и неорганическими. Они активны в газовой или конденсированной фазе, а иногда и в обоих. Полагают, что соединения фосфора действуют в газовой фазе через образование радикалов РО*, поглощающих активные радикалы Н* и ОН*, которые способствуют распространению пламени. Высокая огнезащитная эффективность фосфорсодержащих соединений объясняется тем, что фосфор легче, чем углерод, реагирует с кислородом воздуха

Действие в конденсированной фазе заключается в том, что при разложении антипирена образуются остатки фосфорной кислоты, которые действуют как дегидратирующий агент, способствуя образованию карбонизированных структур. Карбонизированный фосфорсодержащий продукт стоек к длительному нагреванию, что предотвращает вторичное возгорание материала. При этом также может образовываться аэрозоль, способствующий дезактивации радикалов за счёт эффекта стенки.

Гидроксиды алюминия и магния занимают первое место среди антипиренов по объёму применения (более 40% всего объёма антипиренов). Это обусловлено их низкой стоимостью по сравнению с системами на основе галогенов или фосфора. Неорганические гидроксиды легки в обращении и нетоксичны.

Правильно подобранная система на основе гидроксида металла позволяет получить дешёвый негорючий материал с небольшим количеством дыма, выделяющегося при разложении.
Гидроксид алюминия (АТН) – применяется в эластомерах, реактопластах и термопластах. Разлагается при температурах 190 - 2300С в зависимости от размера частиц (0,25-3 мкм). Одна из основных областей применения – повышение огнестойкости бутадиен-стирольного латекса, используемого при производстве ковровых покрытий. Также он широко используется для изготовления негорючей эластомерной кабельной изоляции, ленточных транспортёров, кровельных материалов и шлангов. Возможно использование для повышения огнестойкости ненасыщенных полиэфиров, применяемых в различных областях.
Гидроксид магния (МН) – представляет собой белый порошок с размером частиц от 0,5 до 5 мкм. Так же как и гидроксид алюминия для достижения соответствующего огнезащитного эффекта вводится в количестве 50-70% от массы полимера. Гидроксид магния дороже, чем гидроксид алюминия, поэтому объём применения на порядок меньше. Но, у него есть одно неоспоримое преимущество - он обладает более высокой теплостойкостью (до 3000С), поэтому может применяться при переработке конструкционных термопластов. В основном используется в полипропилене, АБС пластиках и полифенилен оксиде.

Гидроксиды металлов под воздействием высоких температур разлагается с выделением воды.
Реакция разложения является эндотермической, что приводит к охлаждению субстрата до температур ниже точки воспламенения. Образование воды способствует разбавлению горючих газов, выделяющихся при разложении, ослабляет действие кислорода и уменьшает скорость горения. Эффективность гидроксидов прямо пропорциональна их содержанию в полимере. Более того, после разложения образуется теплоизолирующий слой, который также предотвращает выделение дыма.
Основным недостатком гидроксидов металлов является высокие дозировки (50-70%) для прохождения тестов. Высокие дозировки приводят к сильному росту вязкости при переработке в изделия и к снижению физико-механических свойств.

Компания «ДУГАЛАК» разработала линейку трудногорючих материалов, включающих в себя как галогенизированные смолы, получаемые на стадии синтеза, так и наполненные инновационными синергетическими комплексами антиперенов.
Смола ДЕВИНИЛ 950 ТГ – трудногорючая, непредускоренная, ненаполненная, на основе бромированного эпоксивинилэфира.
Смола ДЕВИНИЛ 950 ТГ2 – трудногорючая, непредускоренная, наполненная, на основе бромированного эпоксивинилэфира.
Смола ДЕПОЛ Т 805 – трудногорючая, непредускоренная/непредускоренная, тиксотропированная, наполненная, галогенированная, на ортофталевой основе.
Смола ДЕПОЛ Т 810 – трудногорючая, непредускоренная/непредускоренная, тиксотропированная, наполненная, на основе хлорэндикового ангидрида.
Гелькоут ИН 900 ТГ – трудногорючий гелькоут на основе бромированной эпоксивинилэфирной смолы.

Теперь коротенько и на общечеловеческом языке : Смолы-это органика, а вся органика горит с выделением углерода, его оксидов и воды. Сама реакция разрушения материала сопровождается дополнительным выбросом тепла, что еще больше распаляет огонь. В итоге всё горит, все горят, все в аду. При этом воды слишком мало, чтоб погасить реакцию, но достаточно чтоб парить и тащить в себе токсичные продукты. В итоге- кто не сгорел, тот задохнулся от угарного газа, или ядовитых водных паров. Ну и плюсом- вокруг всё черное от сажи. Надо чтоб не горело (что маловероятно), или горело слабо, быстро затухало и поменьше воняло всяким опасным. Первый и наиболее сложный способ- сама смола чтоб горела очень плохо. Для этого в ее молекулу на стадии синтеза присоединяют галоген. Он огромный, их несколько по всей макромолекулярной цепочке, и они собой закрывают химические связи (сами атомы не разрушить, все реакции-разрушение тоже реакция-происходят по химическим связям). Такое галогенирование так же защищает связи и от атмосферных явлений, и от агрессивной химии, а так же дает хорошую адгезию к металлам.

Следующим этапом можно сделать вспучивающийся материал. При горении образуется большое количество инертных газов и поверхность материала начинает буквально вспениваться, увеличиваясь в объемах до 100 раз. Получается толстая вспененная шуба, которая и сама не горит, и не пропускает жар и кислород вглубь материала, тем самым прекращая горение.
Третий способ-добавить сыпучие наполнители, которые выполняют сразу несколько функций: разлагаются с приличным поглощением тепла, тем самым охлаждая зону горения, выбрасывают в зону горения негорючие газы- и тем самым разбавляют «топливо», делая его менее вкусным для огня. Могут создавать на поверхности сажевую пленку, предотвращающую доступ кислорода к материалу. А могут выбрасывать в зону горения большое количество воды, тем самым туша реакцию. Обычно наполнители работают в комплексе и дают сразу несколько противопожарных свойств.

Все эти меры комбинируются между собой разными способами для достижения оптимального соотношения цена/качество. Ну и плюсом- наполнение влияет на вязкость материала и не для всех технологий переработки подходит. Тригидрат аллюминия вообще показывает нармальные свойства только при наполнении выше 70 процентов, что делает такую массу крайне тяжелой для переработки. Так что тут надо подбирать индивидуально под каждое произвотство материал с оптимальными свойствами.


letak 09 pozadi.jpg
Аватар пользователя
Катерина
НЕТЛЕННЫЙ
НЕТЛЕННЫЙ
 
Сообщений: 261
Зарегистрирован: 30 мар 2018, 12:41
Откуда: Сергиев Посад, Россия
Благодарил (а): 341 раз.
Поблагодарили: 555 раз.

Re: Новые линейки продуктов от компании "ДУГАЛАК"

Сообщение Тигирь » 26 апр 2021, 21:07

Катерина, спасибо!
Очень нравятся такие материалы. Всегда полезны, если даже не для дела, то для поднятия уровня эрудиции.
Возник вопрос. 805 смола на ортофталевой основе, это я увидел. А про 810 либо основу не указали, либо мне между глаз попало. Не изофталевая случайно?
Аватар пользователя
Тигирь
КОМАНДОР
КОМАНДОР
 
Сообщений: 7301
Зарегистрирован: 23 июл 2012, 16:29
Откуда: Геленджик, Россия
Благодарил (а): 790 раз.
Поблагодарили: 1745 раз.

Re: Новые линейки продуктов от компании "ДУГАЛАК"

Сообщение Иван Ершов » 26 апр 2021, 22:12

Все хорошо, дайте цены??
Аватар пользователя
Иван Ершов
НЕТЛЕННЫЙ
НЕТЛЕННЫЙ
 
Сообщений: 156
Зарегистрирован: 12 окт 2016, 09:33
Откуда: Обнинск,Россия
Благодарил (а): 101 раз.
Поблагодарили: 55 раз.

Re: Новые линейки продуктов от компании "ДУГАЛАК"

Сообщение Катерина » 27 апр 2021, 08:20

Тигирь писал(а):Катерина, спасибо!
Очень нравятся такие материалы. Всегда полезны, если даже не для дела, то для поднятия уровня эрудиции.
Возник вопрос. 805 смола на ортофталевой основе, это я увидел. А про 810 либо основу не указали, либо мне между глаз попало. Не изофталевая случайно?

Тигирь,спасибо. 810-я смола на хлорэндиковом ангидриде. По свойствам такие смолы очень близки к изофталевым, но немного покруче. У них чуть выше химстойкость и атмосферостойкость. Ну и трудногорючесть плюсом.
Аватар пользователя
Катерина
НЕТЛЕННЫЙ
НЕТЛЕННЫЙ
 
Сообщений: 261
Зарегистрирован: 30 мар 2018, 12:41
Откуда: Сергиев Посад, Россия
Благодарил (а): 341 раз.
Поблагодарили: 555 раз.

Re: Новые линейки продуктов от компании "ДУГАЛАК"

Сообщение Катерина » 27 апр 2021, 11:07

Иван Ершов писал(а):Все хорошо, дайте цены??

Иван. За ценами обращайтесь ко мне в личку. Напишите свой контактный телефон. Я с Вами свяжусь, мы подберем подходящий материал и составим ком.предложение под Ваши объёмы. Цена зависит от материала,объёма и логистики, так что единого прайса для всех нет.
Аватар пользователя
Катерина
НЕТЛЕННЫЙ
НЕТЛЕННЫЙ
 
Сообщений: 261
Зарегистрирован: 30 мар 2018, 12:41
Откуда: Сергиев Посад, Россия
Благодарил (а): 341 раз.
Поблагодарили: 555 раз.


Вернуться в Авторский форум: ЕКАТЕРИНА СОЛОДОВНИКОВА

Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 0

Яндекс.Метрика
html counterсчетчик посетителей сайта