IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

В последнее время в области теплоогнезащиты одним из перспективных направлений стало создание гибких защитных покрытий, содержащих волокнистые наполнители, предназначенных для работы в условиях огневого воздействия и жестких тепловых напряжений. Кроме того, волокнонаполненные защитные покрытияспособны не только повышать стойкость материала к внешним воздействиям без ухудшения комплекса основных свойств, но и придавать им ряд дополнительных свойств.

Целью работы является создание защитных покрытийдля резин на основе хлорсульфированного полиэтилена с повышенной адгезией, огнетеплостойкостью к резинам путем их модификации пиролизованным ПВС волокном. Установлено, что продукт - пиролизованное ПВС волокно является эффективным ингибитором горения, введение которого в небольшом количестве в состав композиции обеспечивает хорошую огнезащиту и высокую адгезию покрытия. Выявлено влияние наполнителя на огнезащитные свойства покрытия, способность к коксообразованию и прочность кокса.

В работе изучено влияние содержания пиролизованного волокна на адгезионные свойства состава покрытия. Метод испытания – определение адгезионной прочности при сдвиге. Отмечено, что в большинстве случаев отсутствует прямо пропорциональная зависимость между величиной адгезионной прочности и количеством модификатора. Таким образом, установлено,что наиболее эффективное содержание углеродных волокон, способствующее максимальному увеличению адгезии покрытий на основе ХСПЭ к резинам составляет 1-2%, что позволяет повысить прочность связи вулканизованных резин на основе различных каучуков с покрытием в среднем в 1,5 раза.

Оценка стойкости к термоокислительной деструкции образцов по величине коксового остатка является одним из показателей термостойкости и косвенным показателем огнестойкости.

Влияние пиролизованных ПВС волокон в количестве 1,0 % от композиций на стойкость к термодеструкции представлено на рисунке 1.

Рисунок 1 – Оценка покрытий на стойкость к термоокислительной деструкции

Рисунок 1представляет сравнительную характеристику полученных результатов исследований на термоокислительную деструкцию композиций на основе ХСПЭ содержащих пиролизованные волокна 1,0 % при t = 500 ⁰C, τ = 30 мин. Исследование стойкости к воздействию термодеструкции показывает, что введение в композицию на основе ХСПЭ пиролизованных ПВС волокон повышает огнетеплостойкость покрытия в два раза.

Под воздействием пламени вспучивающиеся покрытия резко увеличиваются в объеме с образованием слоя кокса, представляющего собой закоксовавшийся расплав негорючих веществ (минеральный остаток). По данным видно, чтопиролизованные волокна, предварительно обработанные раствором 25% ФБО + NH₃OH, проявляют более высокий эффект огнетеплозащиты по сравнению с пиролизованными волокнами, предварительно обработанными 25% раствором ФБО.

Структура и наличие атома азота способствует усилению процесса карбонизации полимера, что дополнительно препятствует проникновению кислорода к внутренним слоям материала и приводит к затуханию.

Таким образом, применение пиролизованных предварительно модифицированных ПВС волокон в качестве наполнителей защитных покрытий на основе хлорсульфированного полиэтилена является эффективным способом защиты эластомерных материалов от высокотемпературного воздействия. При этом разработанные покрытия обладают повышенной прочностью связи с защищаемым материалом.

Такой комплексный подход к улучшению свойств защитных полимерных материалов представляется, на наш взгляд, перспективным и может найти применение при разработке рецептур защитных полимерных композиционных материалов.

Код для цитирования: Скопировать