Статья

Название статьи МЕХАНИЗМ СНИЖЕНИЯ ГОРЮЧЕСТИ ПОЛИЭТИЛЕНА РАЗЛИЧНОГО МОЛЕКУЛЯРНОГО ВЕСА ДОБАВКАМИ ФОСФОРСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ
Автор А.А. Палецкий, М.Б. Гончикжапов, И.К. Шундрина, О.П. Коробейничев
Рубрика РАЗДЕЛ III. НОВЫЕ ЭФФЕКТИВНЫЕ АНТИПИРЕНЫ
Месяц, год 08, 2013
Индекс УДК 541.124
DOI
Аннотация Методами зондовой молекулярно-пучковой масс-спектрометрии, динамического масс-спектрометрического термического анализа, термогравиметрии, микротермопар, хромато/масс-спектрометрии и видеосъемки процесса горения изучено влияние трифенилфосфата на процесс горения и термического разложения образцов полиэтилена, отличающихся молекулярным весом. Показано, что добавка ТФФ в полиэтилен влияет на время задержки зажигания, скорость горения, скорость термического разложения, температуру поверхности при горении, изменение состава продуктов сгорания. ТФФ является эффективным ингибитором, действующим как в газовой, так и в конденсированной фазе (к-фазе). Механизм действия ингибитора в газовой фазе пламени связан с обрывом цепей в результате реакции рекомбинации радикала (в основном OH-радикала) с продуктами разложения ТФФ. Механизм действия ТФФ в к-фазе может быть связан с тем, что антипирен вступает в реакции с радикалами, тем самым препятствуя реакции переноса радикала в радикальном процессе разложения цепи ПЭ. Эффективность уменьшения горючести образцов ПЭ добавками ТФФ возрастает с уменьшением его молекулярной массы. Для моделирования процессов горения полимеров целесообразно использовать кинетические параметры, полученные в условиях высоких скоростей нагрева.

Скачать в PDF

Ключевые слова Полиэтилен; горение; зажигание; ингибирование; антипирен; горючесть; трифенилфосфат.
Библиографический список 1. Levchik S.V. New developments and trends in phosphorus flame retardants” 2nd International Symposium on Flame Retardant Materials & Technologies (ISFRMT 2012) September 17-20, 2012, Chengdu, China.
2. Shmakov A.G., Shvartsberg V.M., Korobeinichev O.P. Beach M.W., Hu T.I. and Morgan T.A. Structure of a freely propagating rich CH4/air flame containing triphenylphosphine oxide and
hexabromocyclododecane // Comb. Flame. – 2007. – Vol. 149m № 4. – P. 384-391.
3. Beach M.W., Morgan T.A., Hu T.I., Vozar S.E., Filipi S.Z., Sick V., Shmakov, A.G., Shvartsberg V.M., Korobeinichev O.P. Screening approaches for gas phase activity of flame retardants // Proc. Comb. Inst. – 2009. – Vol. 32. – P. 2625-2632.
4. Beach M.W., Rondan N.G., Froese R.D., Gerhart B.B., Green J.G., Stobby B.G., Shmakov A.G., Shvartsberg V.M. and Korobeinichev O.P. Studies of degradation enhancement of poly-
styrene by flame retardant additives // Polymer Degrad. Stab. – 2008. – Vol. 93, № 9. – P. 1664-1673.
5. Шмаков А.Г., Шварцберг В.М., Коробейничев О.П., Бич М.В., Хью Т.И., Морган Т.А. Влияние добавок трифенилфосфиноксида, гексабромциклододекана и бромистого этила на CH4/O2/N2 пламя при атмосферном давлении // Физика горения и взрыва. – 2007. – Т. 43, № 5. – С.12-20.
6. Jang B. N., Wilkie Ch. A. The effects of triphenylphosphate and recorcinolbis on the thermal degradation of polycarbonate in air // Thermochimica Acta. – 2005. – Vol. 433. – P. 1-12.
7. Jian Shi, Bo Jing, Xiaxuan Zou, Hongjun Luo, Wenli Dai. Investigation on thermostabilization effect and nonisothermal degradation kinetics of the new compound additives on
polyoxymethylene // J. Mater. Science. – 2009. – Vol. 44. – P. 1251-1257.
8. Junfeng Xiao et.al. Fire retardant synergism between melamine and triphenyl phosphate in poly (butylene terephthalate) // Polymer Degrad. Stab. – 2006. – Vol. 91. – P. 2093-2100.
9. Thirumal M., Singha K., Khastgir D. Halogen-Free Flame-Retardant Rigid Polyurethane Foams: Effect of alumina trihydrate and triphenylphosphate on the properties of polyurethane foams // J. Appl. Polymer Science. – 2010. – Vol. 116. – P. 2260-2268.
10. Xiao W., He P., Hu G., He B. Study on the Flame-retardance and Thermal Stability of the Acid Anhydride-cured Epoxy Resin Flame-retarded by Triphenyl Phosphate and Hydrated Alumina // J. Fire Sciences. – 2001. – Vol. 19. – P. 369-377.
11. Nakashima E., Ueno T., Yukumoto M., Takeda K. Effect of Molecular Weight of Polyethylene on Its Flammability // Journal of Applied Polymer Science. – 2011. – Vol. 122. – P. 436-443.
12. Rudnik E. and Dobkowski Z. Thermal degradation of uhmwpe // Journal of Thermal Analysis. – 1997. – Vol. 49. – P. 471-475.
13. Korobeinichev O.P., Paletsky A.A., Kuibida L.V., Gonchikzhapov M.B., Shundrina I.K. Reduction of flammability of ultrahigh-molecular-weight polyethylene by using triphenyl phosphate
additives // Proceedings of the Combustion Institute. – 2013. – Vol. 34. – P. 2699-2706.
14. Гончикжапов М.Б., Палецкий А.А., Коробейничев О.П. Исследование процесса термического разложения и горения сверхвысокомолекулярного полиэтилена с добавлением
трифенилфосфата // Вестник НГУ, серия: Физика. – 2011. – Т. 6, № 4. – С. 123-132.
15. Гончикжапов М.Б., Палецкий А.А., Куйбида Л.В., Шундрина И.К., Коробейничев О.П. Снижение горючести сверхвысокомолекулярного полиэтилена добавками трифенилфосфата // Физика горения и взрыва. – 2012. – Т. 48, № 5. – С. 97-109.
16. Font R., Aracil I., Fullana A., Conesa J.A. Semivolatile and volatile compounds in combustion of polyethylene // Chemosphere. – 2004. – Vol. 57. – P. 615-627.
17. Kawaguchi O., Ohtani T., Kojima H. Thermal decomposition process of a polyethylene pellet in a hot stagnation flow // Comb. Sc. Tech. – 1997. – Vol. 130. – P. 411-421.
18. Ueno T., Nakashima E., Takeda K. Quantitative analysis of random scission and chain-end scission in the thermal degradation of polyethylene // Polymer Degrad. Stab. – 2010. – Vol. 95. – P. 1862-1869.

Comments are closed.