Анотація до роботи:

Дмітрієва Н.В. Вогнебіостійкі епоксидні композиційні матеріали для дерев’яних конструкцій. – Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 21.06.02 – пожежна безпека. – Харківський державний технічний університет будівництва та архітектури. Харків, 2005.

У дисертації розроблено вогнебіозахисні епоксидні композиційні матеріали для дерев’яних конструкцій. Поставлені завдання вирішено шляхом введення в епоксидну композицію дисперсних мінеральних наповнювачів і біоциду.

За токсикологічними параметрами розроблена епоксидна композиція відноситься до класу помірно-небезпечних матеріалів. Розроблена вогнебіозахисна композиція ЕБОБ належить до групи матеріалів, що важко горять і важко займаються, ЕБЖАМО-1 належить до групи горючих матеріалів середньої займистості. Розроблені покриття відносяться до І-ІІ групи вогнезахисної ефективності. Проведено розрахунок параметрів пожежі епоксиполімерів у приміщенні. Встановлено, що розроблені вогнебіостійкі покриття ЕБЖАМО-1 і ЕБОБ виконують своє призначення, а саме: захищають дерев'яні конструкції під час пожежі.

Встановлено, що досліджувані епоксидні композиції грибостійкі і можуть бути використані як захисні покриття для будівельних конструкцій і споруд, що піддаються впливу цвілевих грибів.

Визначено математичні залежності зміни властивостей вогнебіостійких епоксиполімерів від складу композицій.

Розроблено технологічну інструкцію та технічні умови на епоксиполімер ЕБОБ.

1. Розроблено вогнебіозахисні епоксидні композиційні матеріали з поліпшеними експлуатаційними властивостями з використанням наповнювачів залізоалюмінієвих оксидів, активованої базальтової луски, моноамонійфосфату, та біоцидної добавки на основі гуанідину, що дозволяє підвищити вогнебіостійкість дерев'яних конструкцій.

2. Встановлено, що введення у вогнебіостійкі епоксидні композиції мінеральних дисперсних наповнювачів (активованої базальтової луски (АБЛ), залізоалюмінієвих оксидів (ОЗАН), моноамонійфосфату (МАФ)), які характеризуються різними концентраціями кислотно-основних активних центрів, суттєво впливає на процеси термоокисної деструкції, величину кисневого індексу епоксиполімерів та стійкість їх до дії розжареного стрижня. Введення наповнювачів підвищує температуру початку розкладу полімеру: МАФ – на 25 К, ОЗАН – на 35 К, АБЛ – на 85 К і збільшує величину коксового залишку на 9,1-17,1%.

3. Показано, що введення біоциду полігексаметиленгуанідин фосфату марки Гємбар в вогнебіостійку композицію дозволяє збільшити інгібуючі властивості композиції, що сприяє зниженню активності життєдіяльності спор гриба Trichoderma Sp і, можливо, його загибелі. Встановлено, що досліджувані епоксидні композиції грибостійкі і можуть бути використані як захисні покриття для дерев’яних конструкцій і споруд, що підлягають впливу цвілевих грибів.

4. Встановлено, що використання вогнебіозахисної композиції ЕБЖАМО-1 для захисту дерев’яних конструкцій дозволяє зменшити небезпечні концентрації ціаниду водню і бензолу, а також зменшити втрату маси при піролізі деревини на 13%. Мінімальне значення показника токсичності Н_CL50 для ЕБЖАМО-1, що визначене при температурі 750С, становить 78,6±7,2 г/м². За токсичністю продуктів горіння епоксиполімер ЕБЖАМО-1 належить до класу помірно-небезпечних матеріалів.

5. Показано, що вогнебіозахисна композиція ЕБОБ належить до групи матеріалів, що важко горять і важко займаються, ЕБЖАМО-1 належить до групи горючих матеріалів середньої займистості. Розроблені покриття відносяться до І-ІІ групи вогнезахисної ефективності. Ефективність захисної дії вогнебіозахисних композицій підтверджено розрахунком параметрів розвитку пожежі у приміщенні. Розроблені вогнебіозахисні покриття ЕБЖАМО-1 та ЕБОБ захищають дерев'яні конструкції під час пожежі, а також зменшують середньооб’ємну температуру, що дозволяє пожежним підрозділам, які прибувають для ліквідації пожежі, ефективніше виконувати свої обов’язки.

6. Встановлено можливість регулювання реологічних властивостей, структури, адгезійно-міцносних показників, хімічної стійкості шляхом модифікації епоксидних композицій залізоалюмінієвими оксидами, активованою базальтовою лускою, моноамонійфосфатом, а також біоцидом Гємбар. Для раціональних складів композицій, що містять моноамонійфосфат, біоцид та активовану базальтову луску з високим вмістом поверхневих кислотно-основних центрів, спостерігається підвищення концентрації ефективних вузлів зшивки, покращується змочувальна здатність і адгезійна міцність до сталі в 2-3 рази.

7. Встановлено, що при експлуатації вогнебіозахисних покриттів упродовж 11 років в умовах помірного клімату втрата блиску для покриття ЕБОБ, що нанесене на дерев’яну основу з просочуючим складом ДСА-1, становить 31%, без просочування – 28%, для ЕБЖАМО-1 з просочуючим складом і без ДСА-1 – 35%.

Розроблені покриття ЕБОБ і ЕБЖАМО-1 впроваджено в МПП „Декор-S” (м. Київ), ТОВ „Вогнебіозахист” (м. Київ), що дозволило знизити пожежну небезпеку об'єктів і отримати очікуваний економічний ефект: 0,73 та 0,68 грн на 1 м² площі порівняно з емаллю ПФ-115 та з просочуючим складом ДСА-1 відповідно. Враховуючи властивості розроблених вогнебіозахисних композицій і можливість використання їх впродовж 11 років, економічний ефект порівняно з застосуванням емалі ПФ-115 складе 12,1 грн/м² і з ДСА-1 - 11,35 грн/м².

Розроблено технологічну інструкцію та технічні умови на вогнебіостійкий епоксиполімер ЕБОБ.

Публікації автора:

1. Яковлева Р.А., Дмитриева Н.В., Попов Ю.В., Андронов В.А., Безуглый А.М. Влияние дисперсных минеральных наполнителей на величину кислородного индекса и процессы термоокислительной деструкции эпоксиполимеров // Проблемы пожарной безопасности. – Харьков: Фолио. – 2005. – Вып. 17. – С. 204 – 209.

2. Яковлєва Р.А., Дмітрієва Н.В. Надання вогнебіостійкості деревини покриттями на основі епоксиполімерів // Наук. вісн. УкрНДІПБ. – 2005. – №1 (11). – С. 63 – 65.

3. Дмитриева Н.В. Реологические и реокинетические характеристики биоогнестойких эпоксидных композиций // Вісник Нац. техн. ун-ту «Харківський політехнічний інститут»: Зб. наук. праць. Тематичний випуск: Хімія, хімічна технологія та екологія. – Харків: НТУ «ХПІ». – 2005. – № 25. – С. 109 – 113.

4. Яковлева Р.А., Дмитриева Н.В., Попов Ю.В., Снагощенко Л.П., Жартовский В.М., Юрченко В.А. Исследование стойкости к плесневым грибам огнебиозащитных эпоксиполимеров // Наук. вісн. буд-ва. – Харків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ – 2005. – № 30, Т.1. – С. 185 – 189.

5. Яковлева Р.А., Дмитриева Н.В, Попов Ю.В., Григоренко А.Н., Андронов В.А. Регулирование свойств многофункциональных эпоксиполимеров // Моделирование и оптимизация в материаловедении: Материалы к 44-му междунар. семинару по моделированию и оптимизации композитов – МОК44. – Одесса: Астропринт. – 2005 – С. 48.

6. Яковлева Р.А., Попов Ю.В., Обиженко Т.М., Семкив О.М., Дмитриева Н.В., Латорец Е.В. Эпоксидные композиции для предупреждения возгорания изделий строительного и электротехнического назначения // Тезисы доклада ІІ Междунар. научно-практической конф. «Чрезвычайные ситуации: предупреждение и ликвидация». – Минск. – 2003. – С. 259 – 260.

7. Яковлева Р.А., Семкив О.М., Попов Ю.В., Обиженко Т.М., Дмитриева Н.В. Эпоксидные композиции пониженной горючести для изделий строительного и электротехнического назначения // Тезисы доклада XVIII научно-практической конф. «Снижение риска гибели людей при пожарах». – Москва. – 2003.

8. Яковлева Р.А., Нехаев В.В., Харченко Н.А., Попов Ю.В., Дмитриева Н.В. Оценка пожарной опасности и токсичности эпоксиполимеров пониженной горючести // Тезисы докладов V Междунар. конф. «Полимерные материалы пониженной горючести». – Волгоград. – 1-2 октября 2003 г. – С. 77 – 78.

Особистий внесок автора в роботах, опублікованих у співавторстві: [1 – 4, 7] – постановка, проведення експериментів, аналіз результатів; [5, 6, 8] – участь у виконанні теоретичних, експериментальних досліджень.