Безуглий Олексій Михайлович. Підвищення ефективності спучуючих вогнезахисних складів на основі епоксиполімерів : Дис... канд. наук: 21.06.02 - 2009.
Анотація до роботи:
Безуглий О.М. Підвищення ефективності вогнезахисних складів, що спучуються, на основі епоксиполімерів. – Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 21.06.02 – пожежна безпека. – Університет цивільного захисту України. Харків, 2008.
Дисертаційна робота присвячена розробці вогнезахисних речовин, що спучуються, на основі епоксиполімерів. Поставлена задача вирішена шляхом спільного введення до складу епоксиполімеру різних дисперсних мінеральних добавок.
Відповідно до попередніх теоретичних й експериментальних досліджень, встановлено, що для зниження горючості епоксиполимерів і підвищення коксовиділення при горінні найбільш ефективне введення до складу амофосу й різних графітів. Установлено, що зі збільшенням вмісту в складі амофосу, істотно зростають кисневий індекс і коефіцієнт спучування, однак міцність спученого шару є низкою. Введення в склад інтеркалованих графітів приводить до істотного збільшення міцності пінококсу, однак при цьому зменшується коефіцієнт спучування.
Отримано епоксиполімерний вогнезахисну речовину, що спучується, яка має кисневий індекс КІ = 29 %, коефіцієнт димоутворення при горінні Dm = 520 м2/кг та високі експлуатаційні характеристики.
Удосконалено метод оцінки теплофізичних характеристик спучуючих вогнезахисних складів, заснований на вирішенні зворотних задач теплопровідності. Коефіцієнт теплопровідності та об’ємної теплоємності, визначені за цим методом, можуть бути порівняні із такими показниками сертифікованих вогнезахисних складів.
Розроблено технологічну інструкцію й технічні умови на його виготовлення й застосування.
У роботі отримані науково обґрунтовані результати, що в сукупності теоретичних та експериментальних досліджень дозволило вирішити важливе науково-технічне завдання підвищення вогнезахисної ефективності епоксиполімерів шляхом введення до їх рецептури модифікувальних добавок, які забезпечують зниження їх горючості та необхідну атмосферостійкість, антикорозійні властивості, механічну та адгезійну міцність. При цьому:
1. Вперше встановлено, що додавання до епоксидного полімеру моно-амонійфосфату та графіту, інтеркалірованого сірчаною кислотою, призводить до збільшення у процесі термоокислювального перетворення температури початку процесу окиснення продуктів деструкції на 80оС, зниженню екзотермічного ефекту реакції у 1,8 разів, що сприяє збільшенню виходу коксового залишку за 800оС до 28%.
2. Вперше виявлено синергетичний ефект збільшення вогнезахисних властивостей ВЗР, що спучуються, на основі епоксидних полімерів з добавками інтеркалірованого графіту, що досягається за рахунок утворення у процесі термоокислювальної деструкції упорядкованого, стійкого до окиснення і міцного (у 4-7 разів більше, ніж у складу з вихідним графітом) пінококсу. Це пояснено посиленням ролі кислотно-каталітичних реакцій у процесах карбонізації в результаті деінтеркаляції сірчаної кислоти.
3. Встановлено закономірності, що дозволяють спрямовано регулювати властивості ВЗР. Визначено раціональний вміст добавок, що дозволяє отримати ВЗР, що спучується, зі зниженим рівнем горючості і поліпшеними показниками вогнезахисної ефективності Теплостійкість розробленої ВЗР, що спучується, збільшується на 20оС, а також зберігаються висока адгезійна міцність до Ст.3 (8,7 МПа) та показники водостійкості (dm=4%), стійкості до лугів (dm=4%) і кислот (dm=4%).
4. Удосконалено експериментально-розрахунковий метод оцінки теплозахисних властивостей ВЗР, що дозволяє за рахунок експериментальних досліджень з використанням малогабаритного зразка та рішення зворотньої задачі теплопровідності визначити їх вогнезахисну ефективність та теплофізичні характеристики без проведення натурних випробувань у вогневих печах.
5. Визначено, що вогнезахисна ефективність розробленої ВЗР на основі епоксидного полімеру, що спучується, в 1,2-2 рази більше, ніж у сертифікованих аналогічних зразків. За удосконаленим методом визначено теплофізичні характеристики (коефіцієнт теплопровідності та питомої теплоємності) ВЗР, що спучуються, на основі епоксидних полімерів. Встановлено, що теплофізичні характеристики розробленого ВЗР знаходяться на рівні показників сертифікованих аналогічних зразків .
6. Розроблено технічну документацію на розроблену ВЗР, що спучується (технологічна інструкція та технічні умови), випущено її дослідну партію на ТОВ «ВІА-Телос» та ТОВ «АКВАТЕХ» та проведено випробування, які підтвердили переваги порівняно з сертифікованими аналогічними ВЗР. Результати роботи також впроваджено в навчальний процес ХДТУБА під час викладання теми «Пожежна небезпека полімерних будівельних матеріалів» у відповідності до робочої програми з дисциплін «Полімери в будівництві» та «Полімери в реставрації».
Публікації автора:
Влияние дисперсных минеральных наполнителей на величину кислородного индекса и процессы термоокислительной деструкции эпоксиполимеров / Р.А. Яковлева, Ю.В.Попов, В.А. Андронов, А.М. Безуглый // Проблемы пожарной безопасности. – Харьков: АГЗУ, 2005. – №17. – С. 204-209.
Яковлева Р.А. Влияние добавок на процессы термоокислительной деструкции наполненных эпоксиполимеров /Р.А. Яковлева, А.Н. Григоренко, А.М. Безуглый // Вісник КНУТД. Зб. наук. праць. – Київ, 2005. – Вип. 5, Т.2. – С. 192 – 196.
Яковлева Р.А. Экологизация применения огнебиозащитных полимерных материалов / Р.А. Яковлева, Н.В. Дмитриева, А.М. Безуглый // Проблемы пожарной безопасности. – Харьков: АГЗУ.–2006.–№20.–С. 290.
Яковлева Р.А. Тенденции создания огнезащитных вспучивающихся материалов для металлических конструкций / Р.А. Яковлева, С.Л. Фомин, А.М. Безуглый // Науковий вісник будівництва. – Харків: ХДТУБА, 2007. – № 38. – С. 167-169.
Яковлева Р.А. Повышение огнезащитной эффективности вспучивающихся эпоксидных покрытий для металлических строительных конструкций / Р.А. Яковлева, Ю.В. Попов, А.М. Безуглый // Проблемы пожарной безопасности. – Харьков: УГЗУ, 2007. – №22. – С. 209-214.
Влияние фосфорсодержащих антипиренов на горючесть и процессы коксообразования огнезащитных эпоксидных композиций / Р.А. Яковлева, Ю.В. Попов, А.М. Безуглый, Е.Ю. Шевцова // Проблемы пожарной безопасности. – Харьков: УГЗУ, 2008. – №23. – С. 230-236.
Новые огнезащитные покрытия по металлу и идентификация их теплофизических свойств / Р.А. Яковлева, С.Л. Фомин, Н.А. Сафонов, А.М. Безуглый // Науковий вісник будівництва. – Харків: ХДТУБА, 2008. – № 48. – С. 250-268.
Повышение огнестойкости древесины с помощью эпоксидных композиций пониженной горючести / Р.А. Яковлева, Ю.В. Попов, А.М. Безуглый, В.М. Жартовский, Ю.В. Цапко, В.З. Барсуков, В.Г. Хоменко // Сборник научных трудов ВНИИПО МЧС России. – Москва, 2008. – Т.1. – С. 58-60.
Яковлева Р.А. Тенденции создания огнезащитных вспучивающихся материалов для металлических конструкций / Р.А. Яковлева, О.М. Безуглий // Ресурс і безпека експлуатації конструкцій, будівель і споруд: ІІІ міжнародна наукова конференція: тези доповідей. – Харків, 2007. – 317 с.
Токсикометрия в комплексной оценке пожарной опасности огнебиозащитных эпоксиполимеров / Р.А.Яковлева, Н.В. Саенко, А.М. Безуглый, О.Ю. Журавлев // Теория и практика производства изделий из композиционных материалов и новых металлических сплавов: 5-я Московская Международная конференція: материалы докладов. – Москва, 2007. – 456 с.
Токсикометрия в комплексной оценке пожарной опасности огнебиозащитных эпоксиполимеров / Р.А. Яковлева, Н.В. Дмитриева, Ю.В. Попов, В.А. Юрченко, В.М. Жартовский, В.А. Андронов, А.М. Григоренко, А.М. Безуглый // Теория и практика производства изделий из композиционных материалов и новых металлических сплавов: 4-я Московская Международная конференція: материалы докладов. – Москва, 2005. – 534 с.
Яковлева Р.А. Имитационное моделирование температурных полей в конструкциях, покрытых полимерными матеріалами / Р.А. Яковлева, Л.П. Шевченко, А.М. Безуглый//МОК-46: міжнародний семінар з моделювання і оптимізації композитів: матеріали.–Одеса: Астропринт, 2007.-С.42.
Эпоксидные композиции для обеспечения огнебиоатмосферостойкости древесины / Р.А. Яковлева, Н.В. Дмитриева, В.М. Жартовский, В.А. Андронов, А.М. Безуглый // Живучесть корабля и безопасность на море: ІІІ международная научно-техническая конференция: тезисы докладов. – Севастополь: СВМИ им. П.С. Нахимова, 2005. – С. 24-27.
Безуглий О.М. Вдосконалення методів визначення вогнезахисної здатності полімерних покриттів / О.М. Безуглий // Актуальні проблеми наглядово-профілактичної діяльності МНС України: науково-технічна конференція: тези доповідей. – Харків, УЦЗУ, 2006. – 145 с.
