Пенопласт горючесть: Горючесть экструдированного пенополистирола | Оптово-розничный магазин строительных материалов для Кровли, Фасадов и Изоляции

Содержание

Горит ли несъемная опалубка из пенопласта

Основным вопросом для споров среди строителей и потребителей остается горючесть данного материала и соответственно безопасность строительства домов.

Горючесть строительных материалов, несомненно, является недостатком. Но, как показывает статистика, пожар поддерживается чаще тем, что находится внутри дома, а не тем, из чего он построен. То есть негорючие материалы не являются гарантом противопожарной безопасности.

Самым горючим материалов для строительства признана древесина. Обусловлено это также и ее популярностью. Поэтому горючесть пенопласта сравнивают с горючестью древесины, хотя это не так. По пределу огнестойкости несъемная опалубка относится ко II классу, в котором указаны материалы со свойством затухания. Древесина относится к III и IV классам, по скорости разрушения несущих конструкций. Для третьего класса характерно разрушение за 45 мин, для четвертого – за 15.

Так как, у несъемной опалубки несущей конструкцией является бетон, то скорость разрушения, естественно, минимальна.

Следует также учитывать тот факт, что при горении древесины выделяется множество вредных, зачастую канцерогенных веществ. Вдыхать продукты горения дерева, которых насчитывается более 300, вредно для здоровья. В это время, пенопласт состоит на 98% из воздуха, поэтому при его горении выделяется лишь 2% потенциально опасных горючих веществ. Также, для воспламенения пенопласта необходима температура, в два раза превышающая температуру горения дерева. При открытом горении выделяется черный дым. Цвет его обусловлен большим содержанием сажи, которая представляет собой углерод.

При горении пенопласта и опалубки из него, если такое все же произошло, можно ощутить сладковатый запах, который является маяком для эвакуации. Дает этот запах стирол. Но летальный исход от горения этого компонента вряд ли возможен.

Смертельная концентрация в таком случае должна превышать предельно допустимый уровень в 2 тысячи раз. Для достижения такого содержания едких веществ, необходимо длительное время. Допускать разложения пенополистирола до стирола не следует, так как продуктом его распада является, в том числе и окись углерода – угарный газ.

Как уже упоминалось, пенополистирол является самозатухающим материалом. При угрожающем возгорании он тухнет за 1 минуту, если не поддерживается пламя. При отделке опалубки штукатуркой, гипсокартоном и другими негорючими материалами, возгорания стены из несъемной опалубки не произойдет.

Пенопласт по своей безопасности является материалом уникальным. Он имеет воздушную структуру, но, несмотря на это, не способен поддержать горения. При температурах горения бумаги, дерева и других материалов он лишь плавится. Температура его возгорания соразмерна температуре плавления меди и составляет порядка 500 градусов по Цельсию. Трудно не согласиться с фактом, что поджечь

пенопласт практически не возможно.

Для непосредственного возгорания строения из пенопласта необходимо длительное поддержание открытого огня. Кроме того, современные детали из пенопласта покрываются составом, препятствующим возгоранию. Такие составы называются антипирены.

Для справки специалистами приводятся цифры, свидетельствующие о том, что пенопласт безопаснее многих строительных материалов в плане возгорания. Так, например, скорость сгорания при достижении необходимой температуры, составляет примерно 2,2 кг/мин на квадратный метр. Учитывая, что пенопласт материал очень легкий, то при такой скорости время горения очень велико. Кроме того, при горении пенопласт переход в жидкое состояние, подвергаясь процессам деполимеризации. В дальнейшем горение поддерживается уже деполимеризованными продуктами.

По ГОСТам, применяемым в строительстве несъемная опалубка относится к умеренногорючим (группа Г2), умеренновоспламеняемым (группа В2) веществам с высокой дымообразующей способностью (Д3) и умеренной токсичностью (Т2). В то время, по этим показателям древесины относится к группам: Г4, В3, Д2 и Т3.

Таким образом, несъемная опалубка при правильном ее применении, согласно регламенту строительных материалов, является безопасным, экологичным материалом, из которого возводить здания становится делом простым и экономичным.

Пенопласт – это… Что такое Пенопласт?

пенопласт — пенопласт … Орфографический словарь-справочник

Пенопласт — – материал, имеющий пористую структуру состоящую из несообщающихся ячеек. Пенопласт имеет низкую плотность, высокие тепло – и звукоизоляционные характеристики. К недостаткам пенопласта можно отнести горючесть. [Толковый строительно… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

пенопласт — пенопластик, пластмасса, пластик Словарь русских синонимов. пенопласт сущ., кол во синонимов: 8 • мипора (4) • … Словарь синонимов

Пенопласт — – материал, имеющий пористую структуру состоящую из несообщающихся ячеек. Пенопласт имеет низкую плотность, высокие тепло и звукоизоляционные характеристики. К недостаткам пенопласта можно отнести горючесть … Словарь строителя

ПЕНОПЛАСТ — ПЕНОПЛАСТ, а, муж. Лёгкая пластмасса, имеющая вид застывшей пены. | прил. пенопластовый, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

ПЕНОПЛАСТ — [Словарь иностранных слов русского языка

Пенопласт — – материал, имеющий пористую структуру, которая состоит из несообщающихся друг с другом ячеек, что по виду напоминает строение отвердевших пен. Применяется в строительстве на протяжении уже 45 лет, зарекомендовал себя как наиболее… … Нефтегазовая микроэнциклопедия

пенопласт — Газонаполненная пластмасса, преимущественно с замкнутыми порами [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Тематики строительные изделия прочие EN foamed plasticsplastic foam DE Schaumplast FR mousseplastique … Справочник технического переводчика

Пенопласт — Эта статья должна быть полностью переписана.

На странице обсуждения могут быть пояснения … Википедия

пенопласт — 3.16 пенопласт : Класс материалов, представляющий собой вспененные пластические массы. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ПЕНОПЛАСТ – это… Что такое ПЕНОПЛАСТ?

пенопласт — пенопласт … Орфографический словарь-справочник

Пенопласт — материал, имеющий пористую структуру состоящую из несообщающихся ячеек. Пенопласт имеет низкую плотность, высокие тепло и звукоизоляционные характеристики. К недостаткам пенопласта можно отнести горючесть. Источник: Словарь архитектурно… … Строительный словарь

ПЕНОПЛАСТ — [Словарь иностранных слов русского языка

Пенопласт — Эта статья должна быть полностью переписана. На странице обсуждения могут быть пояснения … Википедия

Сравнительный обзор характеристик популярных утеплителей

При создании теплоизоляционного слоя порой возникает вопрос выбора — какому же материалу отдать предпочтение. Для облегчения данной задачи ниже будет дано подробное сравнение утеплителей по основным характеристикам. На основе этих данных будет легче сделать единственно верный выбор.

Какие утеплители будем сравнивать

Сегодня используется более сотни различных материалов для создания защиты от холода. Однако далеко не все из них можно порекомендовать (например, стекловату из-за её вредности и горючести). Поэтому далее рассмотрим лишь наиболее приемлемые варианты, а именно:

Пеноплекс. Самый дорогой из утеплителей.
Пенопласт. Его собрат, который наоборот — самый дешевый (почти бесплатный).
Каменную (или базальтовую) минеральную вату. Не путайте со стекловатой.
Керамзит. Насыпной материал, который применяется исключительно для пола и потолка.

Анализируем ключевые показатели

Далее будет представлен сравнительный обзор по важнейшим характеристикам, которые напрямую влияют на эффективность утепления.

Главная характеристика — теплопроводность

Под этим понятием подразумевается способность материала пропускать через себя тепло. Чем меньше данный показатель, тем эффективнее утеплитель и тем меньший его слой требуется для организации надежной защиты от холода. Рассмотрим описываемые нами модели в порядке возрастания коэффициента теплопроводности:

Пеноплекс: 0,039 Вт/м*с (это средний показатель, он может меняться в зависимости от конкретной марки).
Базальтовая вата: 0,04 — 0,05 Вт/м*с.

Совет: показатель теплопроводности можно посмотреть на упаковке. У разных производителей данный коэффициент может розниться в связи с особенностями технологии производства.

Пенопласт: 0,055- 0,065 Вт/м*с.
Керамзит: 0,07-0,1 Вт/м*с.

Можно заметить, что пеноплекс эффективнее того же керамзита почти втрое. Это значит, что его слой может быть меньше в 3 раза с такими же показателями.

Плотность (от неё зависит вес)

В данном аспекте за явным преимуществом лидирует пенопласт. Он имеет невероятно маленькую плотность, поэтому его панели очень легкие. С ним может работать даже ребенок. Немного тяжелее пеноплекс (это связано с технологией его производства, в результате которой он приобретает свои прочностные характеристики).

Минеральная вата гораздо тяжелее. В зависимости от конкретной марки, вес рулона может достигать 30-35 кг, что может создать значительные трудности при монтаже. Самым тяжелым в своем классе является керамзит. Именно поэтому его используют исключительно для пола.

Влагостойкость и стойкость к естественным раздражителям

Пеноплекс, пенопласт и керамзит абсолютно устойчивы к повышенной влажности. Поэтому их свободно можно использовать для прокладки в ванных комнатах и туалетах. Этого нельзя сказать про минеральную вату. Некоторые производители по неизвестным причинам приписывают ей повышенную влагостойкость, но на самом деле это не так. При таких условиях она начинает резко терять свои теплоизоляционные свойства, так как хорошо впитывает влагу.

Горючесть

Единственным негорючим материалом, из рассматриваемых нами, является керамзит. Он изготавливается на основе глиняных гранул, которые выдерживают огромные температуры. Именно поэтому его часто используют в сфере промышленности, где высоки риски возгорания.

По непонятным причинам некоторые производители базальтовой ваты и пеноплекса заводят в заблуждение своих клиентов, говоря о высокой огнестойкости. На самом деле они оба относятся к классу Г4 горючести. Худшим вариантом в данном аспекте является пенопласт. Он не только отлично горит, но и выделяет чудовищно вредные вещества.

Сравниваем экологичность

Явным аутсайдером в данном компоненте выглядит пенопласт. При относительно высокой температуре (в летние дни, или зимой при включенном отоплении) он выделяет едкие пары. На большинство людей они практически не оказывают влияния, но для аллергиков это может стать проблемой. В случае пожара, выделение этих веществ будет просто губительным.

Второе место с конца можно отдать пеноплексу. При нормальных условиях он, конечно же, не выделяет ничего вредного. Однако при горении в воздух будет попадать немало едких веществ. Остальные рассматриваемые теплоизоляционные материалы обладают абсолютной экологической безопасностью.

Заключительные выводы эксперта

На основе проанализированной выше информации, можно обозначить несколько ключевых выводов:

Если есть необходимость в экономии средств, то лучшим вариантом выглядит пенопласт. Нет смысла приобретать дорогие материалы, создавая из них тонкий слой. Если тщательно соблюсти технологию монтажа (не допуская щелей, заделывая стыки герметиком), то из пенопласта можно создать весьма эффективный теплоизоляционный слой.
При отсутствии проблем с деньгами, идеальный вариант — пеноплекс. Он лучший по многим характеристикам, при этом очень легко монтируется.
Для зданий с высокой степенью опасности возгорания (например, при наличии дровяной печки) лучше всего использовать керамзит. Только он абсолютно устойчив к прямому воздействию огня.
В помещениях с повышенной влажностью следует использовать пенопласт или его более дорого «собрата», так как они лучшие в данном компоненте.
Своего рода «золотой серединой» в отношении цены и качества является базальтовая вата. Однако помните о её недостатках (они представлены выше).

CPR Страховые услуги

Управление рисками с помощью EPS (сэндвич-панели)

За последние 15 лет произошли значительные убытки, связанные с крупными пожарами, в которых использовались сэндвич-панели (EPS). Многие из них связаны с рисками в секторе производства продуктов питания.

Пенополистирол легко воспламеняется. Полистирол классифицируется в соответствии с DIN4102 как продукт «B3», что означает легковоспламеняемость или «легко воспламеняется». Как следствие, хотя это эффективный изолятор при низких температурах, его использование запрещено в любых открытых установках в строительстве, если материал не огнестойкий .Обычно он скрывается за гипсокартоном , , листовым металлом или бетоном. Листовой металл может быть алюминиевым или металлическим. Вспененные полистирольные пластмассовые материалы были случайно воспламенены и вызвали огромные пожары и убытки, например, в международном аэропорту Дюссельдорфа, в туннеле под Ла-Маншем (где полистирол находился в загоренном железнодорожном вагоне) и на АЭС Браунс-Ферри (где пожар повлиял на пожар). антипирен и достиг вспененного пластика под ним, внутри противопожарного клапана , который не был протестирован и сертифицирован в соответствии с окончательной установкой).

За последние 30 лет наблюдается быстрый рост использования PIP, в основе которого лежит пенополистирол (EPS), используемого в холодильных камерах. PIP легкий, дешевый, простой в сборке и обслуживании.

Однако в последние годы во всем мире произошло несколько крупных пожаров, некоторые из которых привели к гибели людей. За последние 24 месяца в Австралии произошло два пожара на несколько миллионов долларов с участием этого типа материалов.

Это заставило страховую отрасль нервничать.Впервые мы испытали такую реакцию в 2001 году после нескольких крупных пожаров в Европе. Результатом этой нервозности является сокращение возможностей страхового андеррайтинга, когда некоторые страховщики уходят с рынка. Те, кто остались, переориентировали свое внимание на так называемый «риск EPS».

Сэндвич-панели не вызывают возгорания сами по себе, и там, где эти системы были вовлечены в распространение огня, пожар часто возникает в зонах повышенного риска, таких как зоны приготовления пищи, а затем распространяется в результате плохого управления рисками пожара, предотвращения и локализации. меры.

Предотвращение возгорания и сдерживание раннего распространения огня имеют решающее значение.

Потолки из пенополистирола очень восприимчивы к возгоранию под ними;
Пожары под потолками из пенополистирола распространяются очень быстро, огонь распространяется по потолку, поскольку панели постепенно расслаиваются, а пенополистирол плавится и испаряется, превращаясь в топливо;
возгорание также может распространяться внутри стеновых и потолочных панелей, прежде чем вспыхнуть по швам панелей;
пожарной нагрузки от стеновых и потолочных панелей из пенополистирола достаточно, чтобы вызвать деформацию и обрушение основных стальных кровельных балок;
Пожарные команды вряд ли смогут сдержать возникновение пожара из панелей EPS, и они не войдут в здание из-за риска обрушения.

Конкретная и подробная оценка рисков имеет решающее значение. Если вы не можете обеспечить высокий уровень управления рисками из-за характера процессов в рассматриваемом бизнесе и риск возгорания высок, то следует тщательно рассмотреть возможность использования таких панельных систем с высокими характеристиками пожарной опасности.

В некоторых областях применения, в том числе в автономных холодильных камерах и панельных системах, используемых в качестве внешней облицовки в зонах с низким риском поджога, потери от пожаров были незначительны.В таких ситуациях с низким уровнем риска может быть большая гибкость в выборе системы панелей с учетом других потребностей бизнеса, таких как гигиеническая среда и изоляционные свойства.

Неизбежно многие ситуации будут находиться между четко определенными сценариями «высокого» или «низкого» риска. Здесь степень финансового риска, вероятно, будет определять решения страховщиков. Панели противопожарной защиты и другие меры по управлению пожарной безопасностью играют важную роль в таких ситуациях, и важность продемонстрированной способности руководителей предприятий убедиться в надежности таких систем невозможно переоценить.

Риск воспламенения сэндвич-панелей, способствующих распространению огня, может быть значительно снижен за счет поддержания высоких стандартов управления пожарной безопасностью. Что касается горючих сэндвич-панелей, следующие факторы имеют особое значение при оценке опасности, которую представляют эти панели:

Процессы, представляющие потенциальную опасность возгорания, следует располагать подальше от сэндвич-панелей.
Горючие материалы нельзя укладывать рядом с поверхностью панелей.Деревянные или пластиковые поддоны не следует штабелировать рядом с горючими сэндвич-панелями, широко рекомендуется 10-метровый перерыв.
Зарядка аккумулятора вилочного погрузчика должна располагаться на значительном удалении от сэндвич-панелей, если только система сэндвич-панелей не может быть идентифицирована как имеющая огнестойкость не менее 60 минут.
На все отопительное и кухонное оборудование должны быть установлены автоматические системы пожаротушения, подходящие для данного процесса.
Дымоходы, используемые для отвода горячих газов, не должны проходить через горючие сэндвич-панели без надлежащей защиты.
По возможности следует избегать проникновения услуг через сэндвич-панели. Если это невозможно, огонь следует надлежащим образом заглушить.
Электрические кабели, проходящие через сэндвич-панели, всегда должны быть заключены в металлический канал.
Электрооборудование, расположенное рядом с сэндвич-панелями, необходимо проверять и тестировать не реже одного раза в год.
Следует избегать крепления предметов к сэндвич-панелям.Если это невозможно, следует позаботиться о том, чтобы сердцевина не оставалась открытой или не поврежденной.
По возможности, здание следует разделить на несколько противопожарных отсеков.
Следует поощрять использование на заводе полной защиты спринклера.
Следует предотвращать несанкционированный доступ к внешней обшивке, чтобы снизить вероятность поджога.

Для существующих зданий

Легко сказать «подходят спринклеры», но зачастую это очень трудное решение.Если бы можно было установить спринклеры, это прекрасно, но как? Помимо вопросов стоимости и непрактичности установки спринклерных систем, можем ли мы увеличить риск установки существующих панелей?

Основным фактором, рассматриваемым страховщиками, является признание того, что Застрахованный активно минимизирует свои риски, а не полагается исключительно на страховую компанию, если что-то пойдет не так. Каждый оператор, работающий со строительным материалом этого типа, должен иметь тщательно разработанный план управления рисками для здания и связанных с ним операций.

Программа управления рисками должна включать:

контроль горячих работ;
Контроль «холодных работ» для работ, проводимых с изоляцией;
программы электрического монтажа и технического обслуживания, включая тепловизионные изображения;
специальные зоны для зарядки вилочных погрузчиков за пределами изоляционной оболочки;
управление кухонным оборудованием;
методы ведения домашнего хозяйства, включая недопущение хранения горючих материалов снаружи здания;
регулярные строительные осмотры и оперативный ремонт поврежденных изоляционных панелей;
при вырезании отверстий в панелях для обслуживания, обеспечивая «обшивку» открытого пенополистирола или установку хомута;
техническое обслуживание установки, а также обнаружение газа там, где используется аммиак;
охрана объекта и помещений;
общая осведомленность персонала и руководства о потенциальных проблемах и о том, как действовать по снижению рисков.

Для новостройки

Рекомендуется установить одобренную спринклерную систему, если вы собираетесь устанавливать холодные помещения с использованием пенополистирола. По возможности рекомендуется избегать использования EPS, хотя использование EPS дает некоторые преимущества. Недостатком являются трудности со страхованием и гораздо более высокая стоимость страхования таких Зданий.

Материал является огнестойким в той степени, в которой при применении источника воспламенения, а затем его удалении, материал обычно самозатухает.Однако, если источник тепла используется постоянно, пенополистирол будет гореть и выделять густой токсичный дым. Если необходимо использовать пенополистирол, то объект следует защитить спринклерной системой.

Теперь можно рассмотреть альтернативы EPS. Это полностью негорючие панели, например, из стекловолокна. В качестве альтернативы можно использовать изоляционную пену из полиизоцианурата, которая прошла широкомасштабные испытания на огнестойкость и сертифицирована либо Factory Mutual (США), либо Советом по предотвращению потерь (LPC).

Проблема для нас, брокеров, заключается в том, что прибыль на акцию полностью раскрывается страховщикам, и это предполагает обучение наших клиентов.

EPS Имитация пожара 1

EPS Fire Demonstration

EPS Fire Demonstration 1

EPS Fire Demonstration 2

Примеры формул

Зачем нужны сэндвич-панели из пенополистирола?

Фосфорные антипирены для полистирола

Полистирол, несмотря на его высокую горючесть, широко используется в качестве теплоизоляционного материала для зданий, для упаковки пищевых продуктов, в электротехнической и автомобильной промышленности и т. Д.Был исследован ряд путей модификации для улучшения огнестойкости и повышения термостойкости коммерчески важных полимерных продуктов на основе стирола. Ранние стратегии в основном включали использование галогенированных антипиренов. В настоящее время эти соединения считаются стойкими загрязнителями, опасными для здоровья людей и окружающей среды. Многие хорошо известные антипирены на основе галогенов, независимо от их химической структуры и способов действия, были изъяты из строительной среды в Европейском Союзе, США и Канаде.Это вызвало растущий исследовательский интерес и промышленный спрос на безгалогенные альтернативы, которые не только снизят воспламеняемость, но и решат проблемы токсичности и биоаккумуляции. Среди возможных вариантов фосфорсодержащие соединения привлекли большее внимание из-за их превосходной огнезащитной эффективности и безвредных для окружающей среды свойств. Также были опубликованы многочисленные отчеты о реактивных и аддитивных модификациях полистирола в различных формах, особенно за последнее десятилетие.

1. Введение

Хотя многие синтетические товарные пластмассы обладают превосходными свойствами, такими как легкий вес, хорошая атмосферостойкость, и их можно легко производить и / или перерабатывать в различные продукты с рядом полезных применений, они также обладают некоторыми очевидными недостатками ^[1] ^[2] ^[3] ^[4]. Одним из них является высокая воспламеняемость, которая часто ограничивает их более широкое применение, особенно в качестве строительных материалов или компонентов, используемых в транспортном секторе ^[5].Некоторые полимеры с разветвленной цепью легко воспламеняются, что приводит к быстрому и неконтролируемому распространению огня. Следовательно, важно улучшить огнезащитные свойства этих материалов, чтобы гарантировать их более безопасное и более широкое использование в строительной и транспортной отраслях. Это часто достигается обработкой полимерного материала с помощью подходящей методологии, когда в конечный продукт включается соответствующий ингибирующий горение реагент, антипирен (FR). Большое количество FR использовалось в течение многих лет для защиты полимеров от опасностей пожара ^[6] ^[7] ^[8].Эти соединения можно вводить физическими средствами в виде добавок к полимерной матрице. Другой способ повышения огнестойкости состоит в получении изначально менее воспламеняющихся полимеров посредством полимеризации соответствующих мономеров co- или ter- с ненасыщенными соединениями, которые могут придать огнестойкость ^[9].

Полистирол (ПС) – это хорошо известный термопластический полимер, который используется во всем мире для различных целей благодаря его низкой стоимости, простоте обработки, отличной химической стойкости, низкой плотности, электрической / теплоизоляции и т. Д.^[10]. Стирольные полимеры попадают в различные подклассы ^[10] ^[11] ^[12] ^[13] ^[14]. Во-первых, это гомополимер стирола, который также известен как полистирол общего назначения (GPPS) [7]. Во-вторых, мономер стирола можно полимеризовать с другими мономерами с получением полимеров со- и / или тер-, часто с улучшенными механическими свойствами (рис. 1). Примеры из этого подкласса включают стирол-акрилонитрил (SAN), акрилонитрил-бутадиен-стирол (ABS), стирол-бутадиеновый каучук (SBR) и т. Д.

Рисунок 1. Общая схема homo -, co-, и ter- полимеризации стирола (R: инициатор).

Кроме того, есть два типа пенополистирола, которые доступны на рынке: пенополистирол (EPS) и экструдированный полистирол (XPS) [8–10,14]. EPS представляет собой жесткий пенопласт с закрытыми порами, используемый для упаковки пищевых продуктов и теплоизоляции ^[11] ^[14]. В строительном секторе также используется XPS, который представляет собой пенопласт с закрытыми порами с более высокой плотностью, лучшей поверхностной прочностью, более низкой теплопроводностью и более высокой жесткостью по сравнению с EPS.Пенопласт XPS больше подходит для воздействия погодных условий из-за его лучшего сопротивления диффузии воды по сравнению с пенополистиролом. EPS обычно изготавливают из шариков полистирола с помощью вспенивающего агента, такого как пар, или алифатического углеводорода с низкой точкой кипения, например, n- пентан или изо- пентан. Гранулы в форме зерен расширяются до 50 раз по сравнению с их первоначальным размером для получения жесткого пенопласта ^[14]. Между тем, XPS готовится путем расширения расплава, содержащего вспениватель и другие добавки, включая антипирены (FR), для улучшения характеристик пены.Ударопрочный полистирол (HIPS) привлек большое внимание в промышленности из-за его хорошей ударной вязкости, высокой жесткости и устойчивости к тепловым деформациям. HIPS, представляющий собой двухфазную систему с каучуком, диспергированным в непрерывной матрице PS, получают путем полимеризации стирола в присутствии материалов из каучукового латекса.

Как упоминалось ранее, несмотря на то, что материалы на основе стирола используются в различных областях, таких как теплоизоляция зданий, в электротехнической и автомобильной промышленности, высокая горючесть стирольных полимеров ограничивает их более широкое применение.Когда эти полимеры подвергаются воздействию внешнего источника тепла, они легко деполимеризуются с выделением множества летучих продуктов, таких как мономеры, димеры, тримеры стирола и другие углеводороды ^[14]. Кроме того, стирольные полимеры горят очень быстро, образуя значительное количество дыма ^[14]. Кроме того, они имеют тенденцию подвергаться процессу горения, связанному с низким образованием полукокса, что часто приводит к явлениям течения и капания расплава ^[14].Перед использованием в зданиях различные продукты на основе стирола должны соответствовать ряду строгих требований пожарной безопасности, поэтому возникла необходимость в разработке эффективных огнезащитных систем для их противопожарной защиты.

За последние 40 лет был разработан и успешно использован широкий спектр галогенированных продуктов для различных форм полистирола. Высокая эффективность галогенированных FR, особенно содержащих бром (Br) и хлор (Cl), и их относительно низкая стоимость сделали эти материалы очень привлекательными огнезащитными решениями ^[14] ^[15].Эти FR преобладали в полимерной промышленности в прошлом, но в последнее время их применение стало тщательно контролироваться, и оно регулируется во многих странах из-за их токсичности, стойкости и проблем биоаккумуляции. Например, исследование Wemken et al. (2020) обнаружили присутствие различных бромированных FR в грудном молоке у рожениц, впервые живущих в Ирландии ^[16] ^[17] ^[18]. В другой работе сообщалось о высоких уровнях бромированных соединений, обнаруженных в городских почвах из города Мельбурн, Австралия ^[19].Более того, галогенированные FR могут вызвать серьезные проблемы для здоровья и окружающей среды из-за выделения диоксинов и фуранов в ситуациях после пожара. В результате в последние годы более широкое использование FR на основе галогенов подверглось очень жесткой критике, а некоторые составы были полностью запрещены в Европейском Союзе (ЕС), США и Канаде ^[20]. Между тем очевидна положительная реакция на регулирующие правила, применяемые к этому классу FR. Например, запрет на использование гексабромциклододекана (ГБЦД) и пента-бромдифенилового эфира (БДЭ) привел к более низким концентрациям этих соединений, обнаруживаемых в грудном молоке.

В последнее десятилетие были предприняты многочисленные попытки разработать экологически безопасные огнезащитные составы, подходящие для полимерных продуктов ^[17] ^[18] ^[21] ^[22]. Среди предлагаемых растворов FR соединения, содержащие атом (ы) фосфора (P), считаются менее токсичными, чем соответствующие галогенсодержащие составы. Несмотря на то, что для снижения воспламеняемости полимеров, образующих цепочку, разрабатывается множество содержащих фосфор, остается сложной задачей разработать нетоксичные, экологически безопасные, но эффективные FR для PS.Большинство предлагаемых альтернатив, не содержащих галогенов, работают, преимущественно, в конденсированной фазе, что является менее полезным способом огнестойкости для полимеров с плохой способностью образовывать полукокс. Тем не менее, фторсодержащие FR могут быть очень мощными в управлении явлениями горения, по крайней мере, процессами, возникающими из-за ингибирующего действия паровой фазы ^[17] ^[18]. Всесторонний обзор FR для стирольных полимеров был проведен Weil и Levchik более 10 лет назад и в основном был посвящен галогенированным вариантам.В текущем обзоре основное внимание уделяется фосфорсодержащим FR, используемым в качестве добавок или реактивных модификаций для материалов на основе стирола. Критически проанализированы различные классы фосфорных FR и их химические взаимодействия с цепями PS. Механизмы огнестойкости также подробно обсуждаются в этой статье, когда / если соответствующие публикации сообщают об этом аспекте.

2. Горючесть и огнестойкость полимерных материалов: общие положения

Как правило, процессы горения полимера могут происходить в конденсированной фазе, в газовой фазе и на межфазной границе [2] в соответствии с циклом горения, показанным на рисунке 2.Во время воздействия внешнего теплового потока полимер может пиролизоваться, образуя повышенные объемы легковоспламеняющихся летучих веществ, выделяемых в газовую фазу. Затем эти летучие продукты смешиваются с атмосферным кислородом, образуя источник топлива, который в результате воспламеняется, что приводит к горению пламени. Тепло, выделяемое во время этого процесса, возвращается в конденсированную фазу полимерной системы, таким образом поддерживая процесс горения. Более того, тенденция полимерных материалов плавиться и течь, образуя скопление горючих продуктов разложения, может представлять собой очень серьезную вторичную пожарную опасность, так как это часто может привести к дальнейшему возгоранию или возгоранию окружающих топливных загрузок ^[23] .

Рис. 2. Диаграмма цикла горения полимера.

Коммерческие полимеры проявляют склонность к воспламенению в широком диапазоне. Как правило, для воспламенения им требуется диапазон температур около 270–470 ° C. ^[24]. Тем не менее, EPS или XPS легко воспламеняются даже в присутствии источников малой интенсивности для пилотируемого воспламенения, и вначале они могут пройти через тлеющую фазу сгорания. Основная причина этого – относительно высокая воспламеняемость / воспламеняемость, связанная с их пористой структурой ^[25] ^[26] ^[27] ^[28] ^[29].

Пути термического разложения отдельных полимеров в значительной степени определяются их химической структурой. Типичные схемы разложения включают перенос водорода на α- или β-атомы углерода, атомы кислорода или азота; циклизация; боковые цепные реакции; молекулярные перегруппировки; распаковка на мономер; и устранение малых молекул, таких как диоксид углерода, диоксид серы или сероводород ^[29] ^[30]. Полимеры, содержащие ароматические основные цепи, могут включать реакции сшивания и боковых цепей, приводящие к образованию углеродистых остатков полукокса ^[30].Кроме того, передача тепла конденсированной фазе и скорость, с которой сохраняется тепловая энергия, являются важными факторами, поскольку они определяют время до воспламенения и скорости горения полимеров ^[30]. Кроме того, сжигание твердого полимерного топлива обычно зависит от других параметров окружающей среды, таких как давление, температура, степень проникновения кислорода, а также от врожденных свойств материала, связанных с молекулярными, теплофизическими, термохимическими характеристиками и характеристиками разложения.

Введение FR в полимерную систему может препятствовать определенным стадиям горения либо в конденсированной фазе, либо в газовой фазе (рис. 3).

Рис. 3. Диаграмма, представляющая действия антипирена (FR), прерывающие цикл горения полимера.

В механизме конденсированной фазы соединение FR обычно способствует образованию углеродсодержащего полукокса и / или производству воды на месте, подвергаясь термическому разложению.Обугленный остаток часто образует толстый слой покрытия на поверхности полимера, который предотвращает выделение легковоспламеняющихся летучих веществ в газовую фазу, препятствуя, таким образом, пути пиролиза. Вспучивающиеся покрытия также работают по этому принципу ^[31] ^[32]. Это также помогает защитить нижележащую полимерную подложку от дальнейших термических повреждений ^[33] ^[34] ^[35].

Известно, что горению газообразной топливной смеси способствуют определенные свободные радикалы ^[33].Большинство горящих полимеров генерируют свободные радикалы, которые затем соединяются с кислородом воздуха ^[34] ^[35]. Как правило, радикалы с H ^● и HO ^● являются преобладающими промежуточными продуктами, которые ответственны за реакции роста цепи ^[33]. Виды HO ^● также ответственны за вторичное окисление монооксида углерода CO до диоксида углерода CO ₂ ^[34]. В большинстве случаев свободные радикалы, образованные горящим полимером и высвобождаемые в газовую фазу, поглощаются FR или их фрагментами разложения, впоследствии превращая их в более стабильные частицы ^[34] ^[35].В свою очередь, это прерывает экзотермические процессы, что приводит к менее эффективному сгоранию и тушению пожара. Большинство антипиренов на основе галогенов следуют этому механизму огнестойкости.

FR могут взаимодействовать с полимерами физически и / или химически в зависимости от их внутренней природы и связанных свойств ^[34] ^[35]. Преобладающие физические механизмы включают следующее:

Формирование защитного покрытия.Это включает в себя образование углеродистого полукокса при горении, который затем действует как физический барьер между полимерной подложкой и окружающей атмосферой. Это ограничивает подачу топлива в систему, тем самым затрудняя процесс сгорания. Такие покрытия также помогают предотвратить выброс легковоспламеняющихся летучих веществ / газов в атмосферу.
Охлаждение. Во время горения этот тип FR активирует определенные эндотермические реакции, которые поглощают окружающее тепло, тем самым охлаждая систему ниже температуры, необходимой для поддержания процесса горения.
Разбавление. Распространению пламени можно препятствовать добавлением к полимерной системе определенных инертных добавок или наполнителей. Во время горения пламенем эти добавки выделяют инертные газы, которые затем разбавляют систему, делая ее менее благоприятной для дальнейшего горения в газовой фазе.

Некоторые FR также контролируют и ограничивают нежелательные явления течения расплава и капания расплава в полимерных системах [23,34].

3. Термическое разложение и воспламеняемость стирольных полимеров

При воспламенении ПС и его сополимеры могут гореть очень быстро с видимым пламенем, выделяя летучие вещества в окружающую среду, включая мономер стирола и связанные с ним олигомеры, бензол и низшие алкилбензолы и т. Д.^[36] ^[37] ^[38]. Во время процесса горения полистирол может также плавиться, течь и капать, что может привести к увеличению количества топлива, попадающему в расширенное распространение пламени ^[37]. Обычно стирольные полимеры образуют минимальное количество остатков полукокса, особенно в атмосфере, обогащенной кислородом.

Обычно гомополимер стирола начинает разлагаться при температуре около 270 ° C и продолжает разлагаться до 425 ° C при нормальных условиях на воздухе ^[39].Посредством случайных расщеплений основной цепи и связанных механизмов PS может образовывать различные количества стирола, бензальдегида, оксида стирола, ацетофенона, α-метилстирола и 1-фенилэтанола (рис. 4) ^[39] ^[40] . Обнаружено, что стирол и бензальдегид являются основными фракциями среди всех продуктов разложения ^[41] ^[42].

Рис. 4. Продукты термического разложения, образующиеся при горении полистирола (ПС) ^[38] ^[39] ^[40] ^[41] ^[42].

Подобно большинству углеродных полимеров с основной цепью, термическая деградация PS обычно происходит в три этапа: инициирование, распространение и завершение, что следует за цепным механизмом свободных радикалов ^[42].

Деградация PS может происходить двумя путями, либо через случайный разрыв цепи, либо за счет разрыва цепи (Рис. 5). В случае разрыва случайной цепи образуются два радикала, первичный радикал (R _p) и вторичный бензильный радикал (R _sb) с сильным бензильным резонансом.В механизме разрыва конца цепи образуются один вторичный бензильный радикал (R _sb) и резонансно стабилизированный аллилбензольный радикал (R _a), как показано на рисунке 5.

Рис. 5. Схематическое изображение инициирования во время термического разложения PS ^[42].

Образовавшиеся свободные радикалы распространяются посредством реакций отвода водорода и распаковки. Существует два типа реакций отвода водорода: межмолекулярная и внутримолекулярная.

Обрыв может происходить либо за счет рекомбинации, либо за счет механизмов диспропорционирования различных активных радикальных фрагментов.

Эта запись адаптирована из 10.3390 / modules25173779

Воспламеняемость и термическое разложение нанокомпозитов полистирол / сульфат кадмия

[1] ИКС.Li, Y. Gao, L. Yu и L. Zheng, J. Solid State Chem. Vol. 183 (2010), с.1423–1432.

[2] С. М. Лю, Х. Е, С. Дж. Чжоу и Дж.Q. Zhao, Polym. Деграда. & Удар. Vol. 91 (2006), стр. 1808-1814.

[3] Я. Яковлевич, М. Цинкович, З. Стоянвич, А. Крклес, Н.Д. Абазович, М. И. Чомор, Polym. Деграда. & Удар. Vol. 94 (2009), стр.891–897.

DOI: 10.1016 / j.polymdegradstab.2009.03.004

[4] А.Рафати, А. Боруджени, М. Наджафи и А. Багери, Mater. Характер. Vol. 62 (2011), стр.94-98.

[5] Г. Пол, П. Гогои и П.Agarwal, J. Некристаллические твердые вещества Vol. 354 (2008), стр 2195-2199.

Влияние дисперсных состояний магадиита на воспламеняемость полистирола и нанокомпозитов полифениленовый эфир-полистирол

Гилман, Дж. У. Исследования горючести и термостойкости полимерных слоисто-силикатных (глиняных) нанокомпозитов. Заявл. Clay Sci. 15 , 31–49 (1999).

CAS Статья Google ученый

Морган, А. Б., Харрис, Р. Х. мл., Кашиваги, Т., Чиалл, Л. Дж. И Гилман, Дж. У. Воспламеняемость нанокомпозитов из слоистого силиката (глины) полистирола: образование углеродистого угля. Fire Mater. 26 , 247–253 (2002).

CAS Статья Google ученый

Лаачачи, А., Лерой, Э., Кочез, М., Ферриол, М., Лопес Куэста, Дж. М. Использование оксидных наночастиц и органоглин для улучшения термической стабильности и огнестойкости полиметилметакрилата. Polym. Град. Stab. 89 , 344–352 (2005).

CAS Статья Google ученый

Кашиваги, Т., Морган, А. Б., Антонуччи, Дж. М., Ванландингем, М. Р., Харрис, Р. Х. младший, Авад, У. Х. И Шилдс, Дж. Р. Термические и воспламеняемость нанокомпозита кремнезем-поли (метилметакрилат). J. Appl. Polym. Sci. 89 , 2072–2078 (2003).

CAS Статья Google ученый

Кашиваги, Т., Грулке, Э., Хильдинг, Дж., Грот, К., Харрис, Р., Батлер, К., Шилдс, Дж., Харченко, С. и Дуглас, Дж. Термал и воспламеняемость нанокомпозитов полипропилен / углеродные нанотрубки. Полимер. 45 , 4227–4239 (2004).

CAS Статья Google ученый

Кашиваги, Т., Ду, Ф., Дуглас, Дж. Ф., Вини, К. И., Харрис, Р. Х. мл. И Шилдс, Дж. Р. Сети наночастиц снижают воспламеняемость полимерных нанокомпозитов. Нат. Матер. 4 , 928–933 (2005).

CAS Статья PubMed Google ученый

Kashiwagi, T., Du, F., Winey, KI, Groth, KM, Shields, JR, Bellayer, SP, Kim, H. & Douglas, JF Свойства воспламеняемости полимерных нанокомпозитов с однослойными углеродными нанотрубками : эффекты дисперсии и концентрации нанотрубок. Полимер. 46 , 471–481 (2005).

CAS Статья Google ученый

Дасари А., Ю, З.-З., Май, Ю.-В., Цай, Г. и Сонг, Х. Роль оксида графита, глины и POSS при горении полиамида 6. Полимер. 50 , 1577–1587 (2009).

CAS Статья Google ученый

Glodek, T.E., Boyd, S.Э., Маканинч И. М. и Ласкала Дж. Дж. Свойства и характеристики огнестойких экокомпозитов с использованием полиэдрических олигомерных силсесквиоксанов (POSS) антипиренов. Комп. Sci. Technol. 68 , 2994–3001 (2008).

CAS Статья Google ученый

Морган, А. Б., Чу, Л.-Л. и Харрис, Дж. Д. Сравнение характеристик воспламеняемости синтетических и природных глин в полистирольных нанокомпозитах. Fire Mater. 29 , 213–229 (2005).

CAS Статья Google ученый

Кашиваги, Т., Му, М., Вини, К., Чиприано, Б., Рагхаван, С.Р., Пак, С., Рафаилович, М., Янг, Ю., Грульке, Э., Шилдс , Дж., Харрис, Р. и Дуглас, Дж. Связь между вязкоупругими и воспламеняемыми свойствами полимерных нанокомпозитов. Полимер. 49 , 4358–4368 (2008).

CAS Статья Google ученый

Kong, Q., Ху, Ю., Сонг, Л. и Йи, С. Синергетическая воспламеняемость и термическая стабильность нанокомпозитов полипропилен / тригидроксид алюминия / Fe-монтмориллонит. Polym. Adv. Technol. 20 , 404–409 (2009).

CAS Статья Google ученый

Гилман, Дж. У., Джексон, К. Л., Морган, А. Б. и Харрис, Р. Младший. Свойства воспламеняемости полимерно-слоистых силикатных нанокомпозитов. нанокомпозиты полипропилен и полистирол. Chem. Матер. 12 , 1866–1873 (2000).

CAS Статья Google ученый

Hu, Y., Wang, S., Ling, Z., Zhuang, Y., Chen, Z. & Fan, W. Свойства получения и горения огнестойких нанокомпозитов нейлон 6 / монтмориллонита. Macromol. Матер. Англ. 288 , 272–276 (2003).

CAS Статья Google ученый

Занетти, М., Kashiwagi, T., Falqui, L. & Camino, G. Исследования горения и газификации полимерных слоистых силикатных нанокомпозитов с помощью конического калориметра. Chem. Матер. 14 , 881–887 (2002).

CAS Статья Google ученый

Бурбиго, С., Вандерхарт, Д. Л., Гилман, Дж. У., Беллайер, С., Стретц, Х. и Пол, Д. Р. Твердотельное ЯМР-исследование и воспламеняемость нанокомпозитов монтмориллонита на основе сополимера стирола и акрилонитрила. Полимер. 45 , 7627–7638 (2004).

CAS Статья Google ученый

Zhang, Y., Hu, Y., Song, L., Wu, J. & Fang, S. Влияние Fe-MMT на огнестойкость и механические свойства (сополимер этилена и винилацетата / гидроксид магния) композит. Polym. Adv. Technol. 19 , 960–966 (2008).

CAS Статья Google ученый

Ван Д., Jiang, D. D., Pabst, J., Han, Z., Wang, J. & Wilkie, C. A. Нанокомпозиты из полистирола и магадиита. Polym. Англ. Sci. 44 , 1122–1131 (2004).

CAS Статья Google ученый

Moniruzzaman, M. & Winey, K. I. Полимерные нанокомпозиты, содержащие углеродные нанотрубки. Макромолекулы. 39 , 5194–5205 (2006).

CAS Статья Google ученый

Окутомо, С., Курода, К. и Огава, М. Получение и характеристика силилированных магадиитов. Заявл. Clay Sci. 15 , 253–264 (1999).

CAS Статья Google ученый

Kosuge, K. & Tsunashima, A. Дисперсия частиц H-магадиита и H-кеньяита путем ионного обмена H ⁺ с ионами щелочных металлов. Langmuir. 12 , 1124–1126 (1996).

CAS Статья Google ученый

Юкутакэ, Х., Кобаяши, М., Оцука, Х. и Такахара, А. Поведение при термической деградации нанокомпозитов полистирол / магадиит, полученных с помощью радикальной полимеризации, инициированной нитроксилом. Polym. J. 41 , 555–561 (2009).

CAS Статья Google ученый

Weeks, N.E., Karasz, F.E. & Macknight, W.J. Энтальпия смешения поли (2,6-диметилфениленоксида) и полистирола. J. Appl.Phys. 48 , 4068–4071 (1977).

CAS Статья Google ученый

Lovera, D., Ruckdäschel, H., Göldel, A., Behrendt, N., Frese, T., Sandler, JW, Altstädt, V., Giesa, R. & Schmidt, H.-W Индивидуальные полимерные электреты на основе поли (2,6-диметил-1,4-фениленэфира) и его смесей с полистиролом. Eur. Polym. J. 43 , 1195–1201 (2007).

CAS Статья Google ученый

Косуге, К., Ямазаки, А., Цунашима, А., Оцука, Р. Гидротермальный синтез магадиита и кеньяита. J. Ceram. Soc. Jpn. 100 , 326–331 (1992).

CAS Статья Google ученый

Эйперт-Блейсон, К., Созе, Э., Пеллетье, М., Мишо, Л. Дж., Вильерас, Ф. и Умбер, Б. Механизмы гидратации и поведение Na-магадиита при набухании. Chem. Матер. 13 , 1480–1486 (2001).

CAS Статья Google ученый

Chin, YH, Zhang, C., Wang, P., Inglefield, PT, Jones, AA, Kambour, RP, Bendler, JT & White, DM Динамика стеклования в совместимой смеси с помощью двухмерного твердого тела -состояние ЯМР. Макромолекулы. 25 , 3031–3038 (1992).

CAS Статья Google ученый

Такеда, К. Негалогенирование, снижение образования дыма и меры противодействия диоксину в огнестойких материалах II 23–26 (Институт технической информации, Токио, 1998 г.).

Google ученый

Халперн Ю., Мотт Д. М. и Нисвандер Р. Х. Огнестойкость термопластичных материалов за счет вспучивания. Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Dev. 23 , 233–238 (1984).

CAS Статья Google ученый

Вандесалл, Х.L. Системы вспучивающихся покрытий, их развитие и химия. J. Воспламеняемость при пожаре. 2 , 97–140 (1971).

Google ученый

Маршал А., Делобель Р., Брас М. Л., Лерой Дж. М. и Прайс Д. Влияние вспучивания на разложение полимера. Polym. Град. Stab. 44 , 263–272 (1994).

CAS Статья Google ученый

Фант, Дж.М. и Мэджилл, Дж. Х. Оценка огнестойкости полимеров. J. Воспламеняемость при пожаре. 6 , 28–36 (1975).

CAS Google ученый

БУСИНЫ ПОЛИМЕРНЫЕ, РАСШИРЯЕМЫЕ | CAMEO Chemicals

Химический лист данных

Химические идентификаторы

В Поля химического идентификатора включать общие идентификационные номера, NFPA алмаз U.S. Знаки опасности Министерства транспорта и общие описание химического вещества. Информация в CAMEO Chemicals поступает из множества источники данных.

Номер CAS	Знак опасности DOT	USCG CHRIS Код
		никто
Карманный справочник NIOSH	Международная карта химической безопасности
никто

NFPA 704

данные недоступны

Общее описание

Нерастворим в воде и менее плотный, чем вода.Контакт может вызвать раздражение кожи, глаз и слизистых оболочек. Может быть токсичным при проглатывании.

Опасности

Оповещения о реактивности

Реакции воздуха и воды

Легковоспламеняющийся. Нерастворим в воде.

Пожарная опасность

Выдержка из руководства ERG 133 [Легковоспламеняющиеся твердые вещества]:

Легковоспламеняющийся / горючий материал. Может загореться от трения, тепла, искр или пламени. Некоторые могут быстро гореть с эффектом горения вспышки. Порошки, пыль, стружка, отверстия, стружка или стружка могут взорваться или воспламениться со взрывной силой.Вещество может транспортироваться в расплавленном виде при температуре, которая может быть выше его температуры вспышки. Может возгораться повторно после тушения пожара. (ERG, 2016)

Опасность для здоровья

Выдержка из руководства ERG 133 [Легковоспламеняющиеся твердые вещества]:

При пожаре могут выделяться раздражающие и / или токсичные газы. Контакт может вызвать ожоги кожи и глаз. Контакт с расплавленным веществом может вызвать серьезные ожоги кожи и глаз. Сток из системы пожаротушения может вызвать загрязнение. (ERG, 2016)

Профиль реактивности

ПОЛИСТИРОЛОВЫЕ ШАРИКИ несовместимы с сильными окислителями.Атакует углеводородных растворителей. (NTP, 1992)

Принадлежит к следующей реактивной группе (группам)

Потенциально несовместимые абсорбенты

Информация отсутствует.

Ответные рекомендации

В Поля рекомендаций ответа включать расстояния изоляции и эвакуации, а также рекомендации по пожаротушение, противопожарное реагирование, защитная одежда и первая помощь. В информация в CAMEO Chemicals поступает из различных источники данных.

Изоляция и эвакуация

Выдержка из руководства ERG 133 [Легковоспламеняющиеся твердые вещества]:

В качестве немедленной меры предосторожности изолировать место разлива или утечки на расстоянии не менее 25 метров (75 футов) во всех направлениях.

БОЛЬШОЙ РАЗЛИВ: Рассмотрите возможность начальной эвакуации с подветренной стороны на расстояние не менее 100 метров (330 футов).

ПОЖАР: Если цистерна, железнодорожный вагон или автоцистерна вовлечены в пожар, ИЗОЛИРУЙТЕСЬ на 800 метров (1/2 мили) во всех направлениях; также рассмотрите возможность начальной эвакуации на 800 метров (1/2 мили) во всех направлениях.(ERG, 2016)

Пожарная

Выдержка из руководства ERG 133 [Легковоспламеняющиеся твердые вещества]:

МАЛЫЙ ПОЖАР: Сухие химические вещества, CO2, песок, земля, водяная струя или обычная пена.

БОЛЬШОЙ ПОЖАР: водяная струя, туман или обычная пена. Уберите контейнеры из зоны пожара, если это можно сделать без риска. Огонь, связанный с металлическими пигментами или пастами (например, «алюминиевая паста»). Возгорание алюминиевой пасты следует рассматривать как возгорание горючего металла. Используйте СУХИЙ песок, графитовый порошок, сухие огнетушители на основе хлорида натрия, порошок G-1® или Met-L-X®.См. Также ERG Guide 170.

ПОЖАРНЫЕ ЦИСТЕРНЫ ИЛИ ЗАГРУЗКИ НА АВТОМОБИЛЬ / ПРИЦЕП: Охладите контейнеры затопленным количеством воды до тех пор, пока не погаснет пожар. При сильном пожаре используйте безлюдные держатели для шлангов или контрольные насадки; если это невозможно, отойдите с территории и дайте огню загореться. Немедленно удалите воду в случае появления шума из вентиляционных устройств безопасности или обесцвечивания бака. ВСЕГДА держитесь подальше от танков, охваченных огнем. (ERG, 2016)

Non-Fire Response

Выдержка из руководства ERG 133 [Легковоспламеняющиеся твердые вещества]:

УСТРАНИТЬ все источники воспламенения (запретить курение, факелы, искры или пламя в непосредственной близости).Не прикасайтесь к пролитому материалу и не ходите по нему.

НЕБОЛЬШОЙ СУХОЙ РАЗЛИВ: чистой лопатой поместите материал в чистый сухой контейнер и неплотно накройте; Уберите контейнеры с загрязненной зоны.

БОЛЬШОЙ РАЗЛИВ: Смочите водой и плотиной для последующей утилизации. Не допускайте попадания в водные пути, канализацию, подвалы или закрытые пространства. (ERG, 2016)

Защитная одежда

Выдержка из руководства ERG 133 [Легковоспламеняющиеся твердые вещества]:

Надеть автономный дыхательный аппарат с положительным давлением (SCBA).Структурная защитная одежда пожарных обеспечит лишь ограниченную защиту. (ERG, 2016)

Ткани для костюмов DuPont Tychem®

Нет доступной информации.

Первая помощь

ГЛАЗА: Сначала проверьте пострадавшего на предмет контактных линз и снимите их, если они есть. Промойте глаза пострадавшего водой или физиологическим раствором в течение 20–30 минут, одновременно позвонив в больницу или токсикологический центр. Не наносите мази, масла или лекарства в глаза пострадавшему без специальных указаний врача.НЕМЕДЛЕННО доставьте пострадавшего после промывки глаз в больницу, даже если симптомы (например, покраснение или раздражение) не развиваются.

КОЖА: НЕМЕДЛЕННО затопите пораженную кожу водой, сняв и изолировав всю зараженную одежду. Осторожно промойте все пораженные участки кожи водой с мылом. При появлении таких симптомов, как покраснение или раздражение, НЕМЕДЛЕННО вызовите врача и будьте готовы перевезти пострадавшего в больницу для лечения.

ПРИ ВДЫХАНИИ: НЕМЕДЛЕННО покинуть зараженную зону; сделайте глубокий вдох на свежем воздухе.При появлении симптомов (таких как свистящее дыхание, кашель, одышка или жжение во рту, горле или груди) вызовите врача и будьте готовы перевезти пострадавшего в больницу. Обеспечьте надлежащую защиту органов дыхания спасателям, попадающим в неизвестную атмосферу. По возможности следует использовать автономный дыхательный аппарат (АДА); если недоступен, используйте уровень защиты, превышающий или равный тому, который рекомендован в разделе «Защитная одежда».

ПРОГЛАТЫВАНИЕ: НЕ ВЫЗЫВАЙТЕ РВОТУ.Если пострадавший находится в сознании и не испытывает конвульсий, дайте 1 или 2 стакана воды для разбавления химического вещества и НЕМЕДЛЕННО позвоните в больницу или токсикологический центр. Будьте готовы перевезти пострадавшего в больницу по совету врача. Если пострадавший находится в конвульсиях или без сознания, не давайте ничего через рот, убедитесь, что дыхательные пути пострадавшего открыты, и положите пострадавшего на бок так, чтобы голова была ниже тела. НЕ ВЫЗЫВАЕТ РВОТУ. НЕМЕДЛЕННО доставьте пострадавшего в больницу.

ДРУГОЕ: Поскольку это химическое вещество является известным или предполагаемым канцерогеном, вам следует обратиться к врачу за советом относительно возможных долгосрочных последствий для здоровья и возможных рекомендаций по медицинскому наблюдению.Рекомендации врача будут зависеть от конкретного соединения, уровня воздействия и пути воздействия. (NTP, 1992)

Физические свойства

Химическая формула:

Точка воспламенения: данные недоступны

Нижний предел взрываемости (НПВ): данные недоступны

Верхний предел взрываемости (ВПВ): данные недоступны

Температура самовоспламенения: 800 ° F (NTP, 1992)

Температура плавления: 464 ° F (NTP, 1992)

Давление пара: данные недоступны

Плотность пара (относительно воздуха): данные отсутствуют

Удельный вес: 1.04–1,65 при 68 ° F (NTP, 1992)

Точка кипения: данные недоступны

Молекулярный вес: От 50 000 до 300 000 (NTP, 1992)

Растворимость в воде: данные отсутствуют

Потенциал ионизации: данные недоступны

IDLH: данные недоступны

AEGL (рекомендуемые уровни острого воздействия)

Нет доступной информации AEGL.

ERPG (Руководство по планированию действий в чрезвычайных ситуациях)

Нет доступной информации по ERPG.

PAC (Критерии защитного действия)

Химическая промышленность	PAC-1	PAC-2	PAC-3
Полистирольная смола; (Стироловый полимер) (9003-53-6)	85 мг / м3	550 мг / м3	4700 мг / м3

(DOE, 2016)

Нормативная информация

В Поля нормативной информации включать информацию из U.S. Сводный список раздела III Агентства по охране окружающей среды. Списки, химический объект Министерства внутренней безопасности США Стандарты борьбы с терроризмом, и Администрации США по охране труда Стандартный список управления производственной безопасностью особо опасных химических веществ (подробнее об этих источники данных).

Сводный список списков EPA

Нет нормативной информации.

Стандарты по борьбе с терроризмом для химических объектов Министерства здравоохранения США (CFATS)

Нет нормативной информации.

Список стандартов управления безопасностью процессов (PSM) OSHA

Нет нормативной информации.

Альтернативные химические названия

В этом разделе представлен список альтернативных названий этого химического вещества, включая торговые наименования и синонимы.

Превосходная термостойкость | ТОРАЙПЕФ ™ | ТОРЕЙ ПЛАСТИК

Техническая информация | Отличная термостойкость

Термические свойства

Ⅰ. Рабочие температуры окружающей среды для TORAYPEF ™

TORAYPEF ™ сшивается с использованием инфракрасного излучения, поэтому его можно использовать в более широком диапазоне температур, чем продукты без сшивки.Рабочая температура окружающей среды для TORAYPEF ™ зависит от цели использования, поэтому никаких заявлений о покрытии делать нельзя. Однако с точки зрения внешнего вида или размеров максимальная температура, подходящая для непрерывного использования, составляет около 80 ° C. Однако TORAYPEF ™ можно использовать при температурах выше 100 ° C при определенных условиях или в течение короткого времени. Согласно результатам испытаний на изгиб (испытания на изгиб оправки), хрупкое разрушение происходит при температурах от -70 ° C до -100 ° C с некоторыми вариациями в зависимости от марки.Это чрезвычайно низкая температура хрупкого разрушения в свете того факта, что пенополистирол демонстрирует хрупкое разрушение при температуре около комнатной. TORAYPEF ™ хорошо подходит для теплоизоляции, такой как холодильные склады и трубопроводы для рассола, и даже используется для теплоизоляции при -196 ° C (температура жидкого азота). Термостойкие сорта полипропилена могут использоваться непрерывно при температурах до 120 ° C, но уступают сортам полиэтилена по устойчивости к холоду и демонстрируют хрупкое разрушение при температуре около -20 ° C при испытаниях на низкотемпературный изгиб.

Ⅱ. Изменение размеров

На Рисунке 1 показана кривая изменения размеров TORAYPEF ™ при -20 ° C и 80 ° C. Тепло вызывает некоторую усадку в направлении длины и ширины и набухание в направлении толщины, но только в незначительной степени до продолжительной рабочей температуры для TORAYPEF ™ 80 ° C. Охлаждение вызывает усадку во всех направлениях – по длине, ширине и толщине – из-за снижения давления газа внутри ячеек пены. Однако степень усадки даже меньше, чем в случае нагрева, потому что смола, из которой состоят стенки ячеек пены, становится более жесткой.

Размеры измерены после выдержки образцов в стандартном состоянии в течение одного часа после нагрева при 80 ° C. Для температуры -20 ° C размеры измеряли в низкотемпературной камере.
Рисунок 1: Кривая изменения размеров TORAYPEF ™ (30060)

Ⅲ. Коэффициент линейного расширения

Образец, находящийся в состоянии равновесия при 23 ° C, помещали в низкотемпературную камеру при -20 ° C. После достижения равновесия усадки измеряли размеры образца.Результаты измерений коэффициента линейного расширения показаны в Таблице общих свойств основных марок TORAYPEF ™. Для TORAYPEF ™ этот коэффициент составляет примерно от 10–3 до 10–4 / ° C, с некоторыми отклонениями в зависимости от сорта, далеко от уровней, характерных для металлических или деревянных материалов (например, для меди 1,14 × 10–5 / ° C). . Однако в реальных теплоизоляционных приложениях TORAYPEF ™ будет приклеиваться к поверхности стены и фиксироваться в этом положении, поэтому TORAYPEF ™ не будет препятствием на практике, учитывая его высокий предел эластичности.

Ⅳ. Теплоизоляционные свойства

TORAYPEF ™ может похвастаться превосходными теплоизоляционными свойствами благодаря большому объему воздуха, содержащемуся в его микроструктуре с закрытыми порами. Например, периферия 3-литрового узкого стеклянного флакона с реагентом была полностью покрыта TORAYPEF ™ 30060. Затем флакон наполнялся кипящей водой и помещался в низкотемпературную камеру с температурой 1 ° C. Измеряли изменение температуры воды во времени. Результаты показаны на рисунке 2.Снижение температуры в бутылке, покрытой TORAYPEF ™, минимально по сравнению с бутылкой без какой-либо теплоизоляции.

Рисунок 2: Эффекты теплоизоляции (Температура наружного воздуха θ ₀ = 1 ° C)

На рис. 3 показаны результаты измерений теплопроводности термически ламинированного продукта TORAYPEF ™ 30060, измеренные с использованием метода защищенной горячей плиты (JISA 1412).Линейный график (линейный график θ – λ) представляет соотношение между средней температурой и теплопроводностью. Результаты измерения теплопроводности для других марок показаны в Таблице общих свойств основных марок TORAYPEF ™.

Рисунок 3: Соотношение между температурой и теплопроводностью в TORAYPEF ™
30060 термически ламинированных изделий

Теплопроводность определяет распределение температуры, когда теплопроводность находится в постоянном состоянии.Однако в ситуациях, когда температура изменяется во времени (например, температура наружного воздуха), тепловая дисперсия κ (= λ / cρ) определяет распределение температуры. Меньшая тепловая дисперсия приводит к более медленной реакции на изменения температуры окружающей среды, поэтому это свойство имеет большое практическое значение. В таблице 1 сравниваются теплопроводность и тепловая дисперсия вспененного материала TORAYPEF ™, вспененного в 30 раз, и других теплоизоляционных материалов. Термическая дисперсия TORAYPEF ™ одна из самых малых по сравнению с другими пенопластами с аналогичной плотностью.В таблице 2 показана толщина TORAYPEF ™, необходимая для предотвращения конденсации росы на длинной крыше. Значение K, необходимое для предотвращения конденсации росы, можно рассчитать по следующей формуле.

Принимая во внимание:
K: Коэффициент теплопередачи стены (Вт / м2 · K)
θi: Температура в помещении (° C)
θo: Температура наружного воздуха (° C)
θd: Температура точки росы (° C) определяется температурой и влажностью в помещении
αi: Теплопроводность поверхности внутри помещения (Вт / м2 · K)
Как только вы найдете значение K, вы можете рассчитать необходимую толщину теплоизоляционного материала:

Принимая во внимание:
d: Толщина материала стены (м)
λ: теплопроводность материала стены (Вт / м · К)
αο: Теплопроводность поверхности на внешней стороне (Вт / м2 · К)

Свяжитесь с нами, если вам нужна дополнительная информация по расчету теплоизоляции и предотвращения конденсации.

Таблица 1: Теплопроводность и тепловая дисперсия в тепло- и хладоизоляционных материалах
Тип	Кажущаяся плотность (кг / м ³)	Удельная теплоемкость c (× 10 ² кг · К)	Теплопроводность λ _ο (Вт / мК)	Тепловая дисперсия χ (м ² / ч)
ТОРАЙПЕФ * 30-кратная пена	33	23.0	0,031	15 × 10 ^-4
Стекловата	20	8,4	0,0 × 35	7510 ^-4
Пенополистирол	20	13,4	0,034	45 × 10 ^-4
Твердая пена ПВХ	35	15,9	0,037	33 × 10 ^-4
Фенольная пена	35	15.9	0,031	20 × 10 ^-4
Бетон (для справки)	2200	8,8	1,5 (20 ° С)	28 × 10 ^-4

Таблица 2: Толщина TORAYPEF *, необходимая для предотвращения конденсации росы на длинной крыше
В помещении		Рядом с крышей		Точка росы θdh (° C)	ТОРАЙПЭФ * требуемая толщина \| (мм)
В помещении		Рядом с крышей			Наружная температура θ _ο (° C)
Температура θ _i (° С)	Влажность θ (% Относительной влажности)	Температура θn (° C)	Влажность ψh (% Относительной влажности)		-5	-10	-15	-20
10	50	12.8	42	0,1	0,3	1,8	3,2	4,6
	60		50	2,7	1,6	3,4	5,2	7,0
	40		58	4,5	3,0	5,2	7,3	9,5
	80		67	6.7	5,8	8,7	11,7	14,6
15	50	18,7	40	4,5	1,3	2,6	3,9	5,1
	60		47	7,2	2,7	4,3	5,9	7,4
	70		55	9.5	4,6	6,5	8,5	10,4
	80		63	11,7	7,5	10,0	12,6	15,2
20	50	24,6	38	9,1	2,2	3,3	4,5	5,7
	60		46	12.0	3,8	5,2	6,6	8,0
	70		53	14,1	5,5	7,2	8,9	10,6
	80		60	16,4	8,3	10,5	12,7	14,9

(Высота здания: 10м.с использованием воздушного отопителя)

Ⅴ. Горючие характеристики

Сжигание
Стандартный сорт TORAYPEF ™ легковоспламеняющийся. Однако сам полимерный материал является пластиком, который очень стабилен при нагревании. TORAYPEF ™ имеет скорость горения от 4 до 10 см / мин, в зависимости от марки, в соответствии со стандартами ASTM D 1692. Это заметно медленнее по сравнению с пенополистиролом, который не был обработан антипиреном, который показал скорость горения 20 см / мин при испытании в тех же условиях.В отличие от других пенопластов, TORAYPEF ™ не выпускает черный дым при горении. Класс FR TORAYPEF ™ получил сертификацию как огнезащитный оцинкованный стальной лист, ламинированный мягким пенопластом (квазинегорючий № 2024), когда TORAYPEF ™ ламинирован на оцинкованную стальную плиту или стальную пластину (толщина TORAYPEF ™ 4 мм). или меньше, вес 130 г / м2 или меньше) в заводских условиях плавления. Чтобы еще больше повысить безопасность, разместите TORAYPEF ™ между такими легковоспламеняющимися материалами, как оцинкованные стальные плиты, гибкие плиты или гипсовые плиты.Или использовать вместе с цементной штукатуркой или раствором. В качестве альтернативы, марка TORAYPEF ™ FR-UL (тип AE20) соответствует UL94HF-1.
Температура воспламенения и точка вспышки
Температуру воспламенения TORAYPEF ™ 30060 измеряли во время нагрева в электродуговой печи, а температуру вспышки измеряли во время нагрева в пробирке и при воздействии газовой зажигалки. Результаты показаны в таблице 3 в сравнении с мягкой уретановой пеной и кедровой доской. По устойчивости к возгоранию TORAYPEF ™ превосходил мягкий пенополиуретан и сравним с кедровой доской.
Предел безопасности распространения огня и рабочая плотность излучения
Одна из причин пожаров в жилых домах – самовозгорание из-за лучистого тепла. С помощью теста на нагрев инфракрасным светом была измерена минимальная плотность излучения, необходимая для загорания огня (предельная плотность излучения, обеспечивающая безопасность распространения огня). Результаты показаны в Таблице 3. Как вы можете видеть, в любом случае нагрев с плотностью излучения даже 63 000 кДж / м2ч не вызывает искрового воспламенения. Однако на этих уровнях плотности излучения ни один из рассмотренных материалов не может быть использован повторно.TORAYPEF ™ и уретановая пена претерпевают значительные потери растворения в результате пиролиза, и кедровая доска горит без пламени. С помощью аналогичного метода была исследована плотность излучения, при которой TORAYPEF ™ может быть повторно использован. Результат составил 34 860 кДж / м2ч, что находится между показателем для кедровой доски и уретановой пены.

Таблица 3: Огнестойкие свойства TORAYPEF ™
Категория	ТОРАЙПЕФ * 30060	Мягкий пенополиуретан (Черный огнестойкий образец, р = 0.030)	Мягкий пенополиуретан (Черный негорючий образец, ρ = 0,030)
Температура воспламенения (° С)	470	470	500 (Горит без возгорания при 350 ° C)
Температура мгновенного воспламенения (° С)	360 или выше	310	310
Предел безопасности распространения огня Плотность излучения (КДж / м ² · час)	63 000 и выше	63 000 и выше	63 000 и выше
ТОРАЙПЕФ * рабочая плотность излучения (КДж / м ² · час)	34 860	21 000	54 600

Эти данные являются репрезентативными примерами значений измерений, полученных при определенных условиях.Значения не должны использоваться как стандартные.

синергетических эффектов антипиренов на воспламеняемость и вспениваемость пен PS, полученных из сверхкритического диоксида углерода Вспенивание

Абстракция

Без галогенов огнестойкие пенополистирольные (ПС), изготовленные вспенивание сверхкритического диоксида углерода (SC-CO ₂). достигнуто. Огнезащитные составы включают расширяемый графит (EG) и меламинфосфат (МП) и их влияние на пенообразование, разложение поведение, огнестойкость и механические свойства пен PS были исследованы.Было показано, что антипирены могут создавать инертными газами и катализируют образование полукокса из полистирола, а образующийся толстый обугленный слой с заметным барьерным свойством может значительно уменьшить тепловыделение пен ПС. Добавление трифенилфосфата (TPP) или гексафеноксициклотрифосфазен (HPCTP), который действует как антипирен пластификатор, очевидно, может улучшить вспениваемость и огнестойкость пен. TPP или HPCTP могут генерировать активные формы фосфора и феноксильные радикалы для усиления эффекта замедления горения в газовой фазе; следовательно, огнестойкие пены PS (с 25 мас.% MP / EG) достигают Рейтинги HF1 и V-0 со значениями предельного кислородного индекса (LOI) 30.1 или 29,6% соответственно. Численная оценка синергетических эффектов. ТЭЦ и ВПЦТП по дальнейшему повышению огнестойкости пен ПС был обеспечен тестом микрокалориметра (MCC). Дальнейший рентген фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС) на остатках полукокса Пены PS демонстрируют образование P – O – C и другие стабильные конструкции.

1. Введение

Полистирол (PS) пена имеет много преимуществ, таких как легкий вес, теплоизоляция, амортизация, снижение шума и простота обработки.¹⁻³ Таким образом, пенополистирол широко используется в различных областях отечественного производства. экономика, например, строительство, упаковка и автомобиль. ⁴⁻⁷ Однако из-за химического состава и структурных особенностей пена PS чрезвычайно легковоспламеняема. Следовательно, его предельный кислород индекс (LOI) очень низкий, всего 18,0%. ⁸ Между тем, процесс сгорания очень быстрый и выделяет много тепла и токсичные газы. Большое количество серьезных аварий в результате пожара в зданиях были вызваны внешней изоляцией пенополистиролом, что привело к огромному потеря жизни и имущества людей.⁹ Сообщается, что прямые убытки от пожара учтены на 0,05–0,22% ВВП среди промышленно развитых стран. ¹⁰ Обычно галогенный антипирен высокая эффективность снижения горючести пенополистирола, но в процессе горения выделяют едкие и токсичные газы. ^11,12 Правительство постепенно запретило использование галогенных антипиренов; поэтому очень важное практическое значение имеет разработка безгалогенные огнестойкие пенопласты с удовлетворительными свойствами.Вспучивающийся антипирен, содержащий источник кислоты, источник газа, и источник углерода, является одним из важных кандидатов, не содержащих галогены для улучшения огнестойкости пен PS и наиболее известных Примером этого является полифосфат аммония (APP) в сочетании с источник углерода. ^11,13 В процессе сгорания, вспучивающиеся антипирены образуют пенообразный карбонизированный слой для уменьшения передачи тепла, кислорода и топлива.

В настоящее время PS пена в основном получается физическим вспениванием методы с использованием углеводородов или хлорфторуглеродов в качестве вспенивающих агентов.Однако из соображений экологии и безопасности, ¹⁴ замена обычных пенообразователей является фундаментальной технологическая инновация. Углекислый газ (CO ₂) – идеальный физический вспениватель при производстве полимерных пен, потому что он негорючий, недорогой, нетоксичный и экологически чистый. ¹⁵⁻¹⁷ Кроме того, критическое состояние (критическая температура: 31,1 ° С; критическое давление: 7,38 МПа) CO ₂ мягкий и легко достигать.¹⁸ Для получения пенополимерных субстраты поглощают сверхкритический диоксид углерода (SC-CO ₂) до состояния насыщения с последующей быстрой разгерметизацией при постоянной температуре. ¹⁹ Некоторые исследования сосредоточился на использовании SC-CO ₂ для приготовления огнестойкого полимерные пены, такие как поли (молочная кислота) (PLA), ²⁰ полипропилен (PP), ²¹ и поли (стирол-со-акрилонитрил) (SAN). ^22,23 Об этом сообщает Urbanczyk et al.²², что пеноматериал SAN, модифицированный (органо) глинами / меламином полифосфат (MPP) получали вспениванием SC-CO ₂ и наблюдалось значительное снижение скорости тепловыделения за счет к синергетическому эффекту антипиренов. Однако там это редкий отчет, посвященный приготовлению безгалогенных антипиренов. Пенополиуретан по SC-CO ₂ пенообразование.

В нашей предыдущей работе, ²⁴ мы доказали синергетический эффект между меламинфосфатом (MP) и расширяемым графит (ЭГ) на огнестойком ПС.На основе этого новый метод принят в данной работе для приготовления огнестойких пен ПС. с MP и EG по SC-CO ₂ вспенивание. Огнестойкие грануляты получают экструзией из расплава, и SC-CO ₂ насыщенный грануляты используются для приготовления огнезащитных пен методом горячего прессования. литье. Для достижения высокой степени расширения и улучшения огнестойкости свойство, мы принимаем трифенилфосфат (TPP) и гексафеноксициклотрифосфазен (HPCTP), чтобы действовать как огнестойкий пластификатор, ²⁵, который может снизить вязкость композитного расплава и увеличить подвижность сегментов цепи.С помощью этого метода коммерческую смолу PS или отработанную пену PS можно использовать для получения пламени. пенополистирола с замедленным высвобождением, и мы предлагаем новый простой метод реализации переработка или функционализация отходов пенопласта. Влияние MP / EG на вспениваемость композитов PS оценивали реологическим методом. тест, дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) и морфология клеток анализ. Огнестойкость, скорость тепловыделения и термическое окисление стабильность пен систематически выявлялась многократными испытаниями. методы.Образование C – O – P в остатке полукокса. было подтверждено с помощью теста рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS). По результатам, негорючий механизм, сочетающий газовой фазы и конденсированной фазы.

2. Результаты и Обсуждение

2.1. Действие антипиренов по эффективности вспенивания

Эффективность вспенивания композитов PS связано с вязкостью и температура стеклования ( T _г). показывает реологию и кривые ДСК композитов ПС.По мере увеличения содержания EG / MP, которые могут препятствовать движению молекулярных цепей ПС, вязкость композитов PS показывает резкий рост. Аккуратный полистирол и негорючий Композиты PS демонстрируют явное истончение при сдвиге. С увеличением скорости сдвига вязкость постепенно уменьшается из-за ориентации молекулярных цепей и чешуек графита во время испытания. ²⁶ Добавление MP / EG приводит к увеличению вязкости, но мало влияет на поведение стеклования, которое происходит в диапазоне 100–120 ° С.TPP и HPCTP могут действовать как негорючий пластификатор, который может ослабить силы между полимером цепные сегменты и облегчить перемещение сегментов. При добавлении 3 мас.% TPP или HPCTP, T _г из композита 75PS уменьшаются со 105 ° C до 96 или 100 ° C соответственно. Кроме того, вязкость заметно уменьшается, особенно для композита TPP3, вязкость которого намного ниже, чем у чистого ПС. Для аморфных полимеров рост клеток происходит выше Т _г, а расплав подвергается удлинению деформации в процессе роста клеток шаг, на который влияет вязкость расплава.Вязкость расплава будет влиять на размер ячеек, а низкая вязкость способствовать росту клеток, что приведет к образованию более крупных клеток. ^27,28 Что касается стабилизации клеток, морфология должна быть стабилизирована и рост клеток должен прекратиться, и главным фактором является увеличение вязкости расплава, что вызвано снижением температура. Итак, T _g – ключевой параметр для стабилизации ячейки, потому что полимер будет вести себя как твердое тело, и рост клеток остановится из-за затвердевания клеточных стенок, когда температура ниже Т _г.Уменьшение вязкости и T _г будет влиять этапы роста клеток и стабилизации клеток в процессе вспенивания и приведет к снижению температуры вспенивания.

(а) Реология и (б) кривые ДСК различных огнестойких ПС. композиты.

Изображения SEM, расширение соотношение и средний размер ячеек огнестойкого Пены PS представлены в и. Пена 100PS с однородный размер ячеек достигается вспениванием SC-CO ₂, и средний размер ячеек, плотность ячеек, плотность пены и степень расширения 78 лет.95 мкм, 6,62 × 10 ⁷ клеток / см ³, 26,91 кг / м ³ и 38,79 раз соответственно. MP / EG может уменьшит абсорбцию CO ₂ и приведет к неоднородному зародышеобразование, поэтому это повлияет на характеристики пенообразования. Микропустоты между EG / MP и PS-расплавом могут действовать как точки зародышеобразования, и газ будет диффундирует в микропустоты, ²⁹, поэтому клетка будет расти около EG / MP. Листовой наполнитель ЭГ приводит к обрушению или столкновение ячеек в матрице PS из-за острых краев и грубая поверхность EG вызовет разрыв клетки и затруднит ее рост.³⁰ Следовательно, листовой наполнитель EG способствует слиянию ячеек, в результате чего образуется клетки большого размера. Неравномерное рассеивание и агломерация пламени. замедлители возникают с увеличением содержания MP / EG, что в дальнейшем ухудшают пенообразование. Добавление 25 мас.% МП / ЭГ приводит к увеличение плотности ячеек и пены и уменьшение степень расширения и средний размер ячейки.

СЭМ изображения (а) 100PS, (b) 75PS, (c) TPP3, (d) пены HPCTP3, и (e) MP / EG.

Средний размер ячейки и степень расширения различных огнестойких ПС пенится.

Хотя, сообщалось что SC-CO ₂ имеет пластифицирующий эффект для снижения вязкости полимерного расплава, ³¹ эффект все еще недостаточен при сильном огнеупорном количество. Добавление TPP или HPCTP снижает вязкость и T _г, что благоприятно для роста клеток и вызывает слияние ячеек. Это связано с тем, что относительно низкая вязкость расплава и усиление вязкого поведения TPP3 и HPCTP3 (Рисунок S1) в пользу диффузии газа через расплав полимера, что снизит сопротивление росту клеток.³² Как следствие, плотность клеток немного уменьшается, но средний размер ячеек и степень расширения явно увеличиваются. В сравнении по сравнению с пеной 75PS плотность пены уменьшается с 61,89 кг / м ³ до 52,86 или 44,73 кг / м ³, а средняя ячейка размер увеличивается с 39,73 мкм до 53,31 или 46,55 мкм на добавление 3 мас.% TPP или HPCTP. В результате TPP и HPCTP могут действует как пластификатор для улучшения пенообразования.

2.2. Устойчивость к термическому окислению огнестойкости PS Foams

TGA как действенный подход к изучению деградации поведение материалов было принято для оценки термического окисления стабильность пен PS.представляет ТГА и производную термогравиметрическую (ДТГ) кривые огнестойких пен PS и подробные результаты записываются в таблице 1. Аккуратный Пена ПС быстро разлагается при 300–400 ° С по радикально-цепной механизм и его начальная температура разложения (температура при потере веса 5%, T _{5 мас.%}) и максимальная скорость разложения составляет 315 ° C и 23,14 мас.% / мин. Термическое окисление ПС приводит к образованию мономера стирола, олигомеров (димера, тример и тетрамер), а также продукты окисления (бензальдегид, ацетофенон, фенол, оксид стирола и др.), ^33-35 который может подпитывать горение процесс.

Кривые ТГА (а) и ДТГ (б) различных огнестойких пен PS при скорости нагрева 10 ° C / мин в атмосфере воздуха.

Таблица 1

Данные TGA и DTG Термограммы Различные огнестойкие пенопласты из полистирола при скорости нагрева 10 ° C / мин в атмосфере воздуха

.5162 9165

образец	T _5% (° C)	остаток при 700 ° C (мас.%)	T _макс. (° C)	потеря массы расход при T _макс. (мас.% / мин)
100PS	315	0.27	399	23,14
90PS	326	6,04	383	20,20
80PS	321 902 .5162	321	321	11.5162	14,80	360	15,99
70PS	316	18,92	363	14,85
TPP3	296		88	362	14,65
HPCTP3	317	18,55	364	14,70

Добавление MP / EG может увеличиваться начальная температура разложения пен PS, которые демонстрируют, что термоокислительная стабильность пен усиливается. Однако приращения постепенно уменьшаются с увеличением увеличение количества МП / ЭГ, это связано с меньшим начальным разложением температура EG (190 ° C, рисунок S2) и MP (285 ° C).Окислительно-восстановительная реакция между H ₂ SO ₄ и графитом EG, при которой выделяются обильные продувочные газы. (CO ₂, SO ₂ и H ₂ O), приводит к формирование расширенного графита с вермикулярной структурой и большой объем. ^36,37 Между тем, высоковязкие продукты (например, полифосфатные соединения) образуются при разложении МП (рис. S2), которые помогают укрепить связь между расширенным графитом, чтобы сформировать толстый барьер.На ранней стадии барьер может подавить выход летучие вещества, что приводит к задержке потери веса и начальному разложению повышение температуры. Добавление MP / EG увеличивает выход символа пенится при температуре 700 ° C, а максимальная потеря веса пены также уменьшаются. Время выхода летучих продуктов увеличивается. слоем угля, что приведет к увеличению жизни свободных радикалов, что приводит к ускорению термического окисления ПС. По сравнению с Пена 100PS, соответствующая температура максимальной скорости потери массы ( T _max) огнестойких пен смещены к более низкой температуре.Что касается пены 75PS, остаток полукокса при 700 ° C и максимальная скорость потери веса 14,80 мас.% И 14,85 мас.% / Мин. соответственно.

Выход полукокса при 700 ° C TPP3 и HPCTP3 пены 15,88 и 18,55 мас.%. Добавление небольшого количества HPCTP приводит к увеличение остатков полукокса, что будет способствовать образованию плотный барьер для усиления огнезащитного эффекта конденсированной фазы. По сравнению с пеной 100PS максимальная скорость потери массы TPP3 а пены HPCTP3 – 14,65 и 14.70 мас.% / Мин, которые имеют снижение 36,69 и 36,47% соответственно. В результате TPP и HPCTP могут действуют как синергетические антипирены для повышения огнестойкости пен ПС.

Для дальнейшей оценки наличия взаимодействия между PS и антипирены, экспериментальные и расчетные кривые ТГА были нанесен в. Начальная температура разложения 75PS, TPP3 и HPCTP пены перемещаются с 41, 48 и 76 ° C на более высокую температуру чем расчетный, соответственно.Между тем экспериментальные доходность char значительно выше расчетной. Чар выход при 700 ° C пен 75PS, TPP3 и HPCTP составляет 14,80, 15,88, и 18,55 мас.% соответственно. Стоит отметить, что 13,43 мас.% (53,72 мас.% × 25/100), 12,75 мас.% (46,90 мас.% × 28/103) и 13,80 мас.% (50,77 мас.% × 28/103) остатков от антипиренов, а остальные (1,37, 3,13 и 4,75 мас.%) – из ПС. Следовательно истинные остатки от ПС составляют 1,83, 4,30 и 6,52 мас.%. По сравнению с пена 100PS (0.27 мас.%), Истинные остатки от ПС 75ПС, Пены TPP3 и HPCTP имеют увеличение примерно в 6,78, 15,93 и 24,15 раз. Результаты показывают, что добавление антипиренов может способствовать увеличению содержания PS в участвуют в реакции карбонизации и улучшают термическое окисление стабильность пен PS.

Экспериментальные и расчетные кривые ТГА 75PS, TPP3, и HPCTP3 при скорости нагрева 10 ° C / мин в атмосфере воздуха.

2.3. MCC и Конусный калориметрический анализ

Микрокалориметр (MCC) был использован для оценки огнестойкости улучшение различных огнестойких пен PS и результатов представлены в () и сведены в Таблицу 2.Пена 100PS показывает очень быстрое тепловыделение, с высокая пиковая скорость тепловыделения (Peak-HRR) и общее тепловыделение (THR) значения 929 Вт / г и 37,8 кДж / г соответственно. Что касается негорючего пены, значения Peak-HRR и THR явно уменьшаются с увеличением количества антипиренов. Добавление небольшого количества TPP или HPCTP может дополнительно снизить значения Peak-HRR и THR. По сравнению с пеной 100PS, значения Peak-HRR и THR пен HPCTP3 снижаются до 496 Вт / г и 27,9 кДж / г, что на 46 меньше.6 и 26,2% соответственно. Тепловыделение (HRC) является важным параметром оценки для Пожарная безопасность пенополимера, ³⁸ Значение HRC пены HPCTP3 снижается с 962 до 511 Дж / г · к, с снижение на 46,9%.

Кривые ЧСС различных огнестойкие пенопласты из теста MCC.

Таблица 2

Разные данные Огнестойкий Пены PS из теста MCC

⁷⁵⁴⁹² 916 425052^{522 91652}

образец	Пик-HRR (Вт / г)	T _max (° C)	THR (кДж / г)	HRC (Дж / г) · K)	EFF ^a	SE ^a
100PS	929	422	37.8	962
90PS	726	435	33,4	748	20,28


75PS	561	419	30,4	591	14,73
70PS	520	542	13,64
TPP3	513	419	28,3	534	17,15	1,16	17,82	1,21

Для численной оценки синергетических эффектов ТЭС и HPCTP, огнезащитная эффективность (EFF) и синергетическая эффективность (SE), как показано в Таблице 2, были рассчитаны огнестойкие пеноматериалы PS.Как определено Левином, ^39-41 значения EFF и значения SE пен PS рассчитываются путем уменьшения Peak-HRR, которые получены из результатов MCC. С увеличением от количества антипиренов значение EFF постепенно уменьшается, который показывает, что вклад единицы массы антипиренов к огнестойкости эффективность плавно снижается. Добавление 3% масс. TPP или HPCTP, значения КПД пены увеличиваются (17,15 и 17,82 соответственно). Значения SE пен TPP3 и HPCTP3 равны 1.16 и 1,21 соответственно, что указывает на то, что TPP и HPCTP могут действовать как синергисты для дальнейшего повысить огнестойкость пен PS.

Тест конусного калориметра, который позволяет эффективно оценивать поведение полимерных материалов при горении в реальных пожарных авариях, ^42,43 был принят также для оценки пожарной безопасности пен PS. представляет HRR, THR, индекс скорости возгорания (FIGRA), потеря веса и дымообразование кривые скорости (SPR) для пен 100PS и огнестойкого PS, а также подробные данные приведены в таблице 3.Время воспламенения огнестойких пен PS меньше пена 100PS. В процессе нагрева происходит быстрое плавление пены 100PS приводит к увеличению расстояния между нагреваемая поверхность и нагреватель, так что эффективность нагрева снижается. Между тем, добавление антипиренов увеличивает вязкость и теплопроводность трудновоспламеняемых пен, что вызывает быстрое повышение температуры поверхности до температуры разложения. ⁴⁴ В результате воспламеняется огнестойкая пена ПС. в более короткие сроки.После возгорания пена мощностью 100 л.с. выделяет большое количество тепла. в течение 100 с. Для 75PS и Пены TPP3, несколько более высокие значения THR связаны с их более высокими плотность пены. Для всех огнестойких пен PS показаны типичные кривые HRR. обугливающего вещества и имеют более низкие значения HRR. это Обращает на себя внимание очевидное снижение Average-HRR и Peak-HRR ценности считаются наиболее важным элементом в сокращении потеря огня. Значения Peak-HRR, Average-HRR и THR пены HPCTP3 равны 169 кВт / м ², 74 кВт / м ² и 18.63 МДж / м ², что на 56,92, 43,51 и 23,24% соответственно, по сравнению с пеной 100PS. Добавление небольшого количества HPCTP, которое оказывает хороший синергетический эффект как на усиление пенообразования, так и на воспламенение замедляющие свойства, может еще больше уменьшить тепловыделение пены. Увеличенное время горения и снижение значений HRR вызывают толстым слоем угля, который может подавить утечку горючего летучие вещества. FIGRA, который рассчитывается по соотношению HRR по времени (HRR _i/ t _i), очень полезен для оценить вклад материала в возгорание.⁴⁵ Кривые FIGRA для огнестойких пен PS ниже Пена 100PS, которая показывает, что добавление антипиренов может уменьшить посвящение пен ПС огню. По сравнению с пеной 100PS, максимальное значение FIGRA пены HPCTP3 снижается с 5,63 до 4,12 кВт / м ² / с. Между тем, снижение MAHRE (максимум среднее значение теплоотдачи) также указывает на огнестойкость улучшение огнестойких пен.

Калориметрические кривые конуса из 100PS и огнестойких пен PS.(a) HRR, (b) FIGRA, (c) THR, (d) удержание массы, (e) SPR, (f) производство CO скорость производства и (г) производительность CO ₂.

Таблица 3

Данные для пен 100PS и HPCTP3 из Коническая калориметрия

образец	100PS	75PS	TPP3	HPCTP3
TTI (с)	39	18	17	14
Пик-HRR (кВт / м ²)	392	193	178	169
178	169

92 9075 кВт / м ²)131 77 77 74 MAHRE (кВт / м ²) 165 125 120 TH3 115 9075 МДж / м ²) 24.27 27,45 23,85 18,63 Пиковая-MLR (г / с) 0,18 0,13 0,08 0,07 0,07 0,07 0,03 0,03 0,02 Пик-SPR (м ² / с) 0,16 0,09 0,09 0,08

49 кг 2 9,53 9.07 8,43 6,61 SEA (м ² / кг) 1247 1013 1073 1118 Выход CO (кг / кг) 75 9462 75 9469 0,0 0,15 0,13 CO ₂ выход (кг / кг) 2,29 2,92 3,34 3,08

In d, the скорость потери веса огнестойких пен PS намного ниже, чем 100PS пена и огнестойкие пены PS обладают более высоким удержанием массы.В пиковая скорость потери массы (Peak-MLR) и средняя-MLR пены HPCTP3 снижают с 0,18 и 0,09 г / с до 0,07 и 0,02 г / с, со снижением на 61,11 и 77,78% соответственно. Этот результат указывает на то, что образовавшаяся толстая слой угля может перекрыть подачу топлива в процесс горения, что вызовет самозатухание пламени. Во время горения процесса, пена PS будет генерировать большой объем токсичного дыма, в результате чего в случае смерти от удушья или вдыхания. ⁴⁶ Пик-SPR и общее дымообразование (TSP) пены HPCTP3 составляют 0.08 м ² / с и 6,61 м ² / кг, которые уменьшаются на 50,00 и 30,64% по сравнению с пеной 100PS соответственно. Совместно и CO ₂ производительность огнестойких пен PS составляет ниже, чем у пены 100PS. Медленное выделение ядовитого дыма создает условия безопасной эвакуации персонала. Стоит отмечая, что добавление антипиренов увеличивает выход CO (определено как масса СО, образовавшегося из единицы массы горящих материалов). Известно, что образование CO происходит в результате неполного сгорания.Активные формы фосфора, образующиеся при разложении антипирены могут действовать как поглотители радикалов и вызывать неполное сгорание, соответственно, при принудительном сгорании образуется больше CO. условия пламени. Другими словами, антипирены с огнезащитный эффект в газовой фазе. ⁴⁷

подарка остатки 100PS и HPCTP3 вспениваются после конусного калориметрического теста. Пена 100PS почти не имеет остатков после теста, но HPCTP3 пена удерживает около 21 мас.% остатков полукокса.В процессе нагрева EG образует червеобразный расширенный графит, а MP разлагается с образованием высоковязкие фосфатсодержащие соединения, которые могут усиливать связь между расширенным графитом. Образовавшийся густой остаток полукокса обладает очевидным барьерным эффектом, который может подавить обмен тепла, воздуха и летучих продуктов. Огнестойкость пен PS значительно улучшается за счет огнезащитного эффекта конденсированной фазы.

Остатки из (а) 100PS и (б) пены HPCTP3 после конической калориметрической тестовое задание.

2.4. Пламя Механизм замедления пены PS

Как показано на, химический состав остатка полукокса для 75PS, TPP3 и Пены HPCTP3 охарактеризованы XPS-анализом. Результаты показывают что содержание C очень высокое, что указывает на то, что расширенный графит обогащается на поверхности остатков и может играть роль барьер. Возьмем пену HPCTP3 в качестве примера, чтобы проиллюстрировать подробные информация о C _1s, O _1s, P _2p и N _1s спектров.Пики на 284.650, 286.087 и 288.650. эВ относятся к C – H и C – C в алифатических или ароматических частиц, C – O – P в фосфатных соединениях и C = O в карбонильных соединениях соответственно. Пики спектров O _1s с энергией связи около 531,819 и 533,104 эВ – вклады of = O в фосфатных или карбонильных группах и -O– в группах C – O – P или C – O – C. ⁴⁸⁻⁵⁰ Пик при 134,306 эВ соответствует группам P – O – C или PO ₃ ^– в фосфатных формах. ⁵¹ Для спектров N _1s пик на 399.740 относится к азоту в структурах пиррольного или пиридинового типа. ^48,49 Энергия связи около 401,530 эВ соответствует четвертичной азот и образование окисленных соединений азота. ⁵² Формирование устойчивых структур (например, как C – O – P) способствует удержанию большего количества полукокса. остатки при высокой температуре.

РФЭС-спектры термообработанного (а) 75ПС, (б) TPP3 и (в) HPCTP3 системы.

шоу огнестойкий механизм пен PS.В условиях отопления, EG будет образовывать червеобразный расширенный графит за счет окислительно-восстановительного потенциала. реакция (> 190 ° C) между H ₂ SO ₄ и графит. МП претерпит ряд сложных реакций (включая конденсацию, разрыв цепи и сшивание) в процессе разложения, и будет разлагаться на различные промежуточные продукты, такие как пирофосфат меламина, полифосфат меламина, ультрафосфат мелама, вода, аммиак и меламин. ⁵³ Высоковязкий фосфатсодержащий продукты покрывают поверхность червеобразного расширенного графита, который может предотвратить окисление расширенного графита.Следовательно, толстый обугленный образуется слой с отличным барьерным эффектом. Образовавшиеся инертные газы (SO ₂, CO ₂, H ₂ O, NH ₃ и т. Д.) EG и MP могут снизить концентрацию топлива и кислорода. Кроме того, TPP и HPCTP могут действовать как синергисты для улучшения огнестойкость. Разложение TPP и HPCTP приведет к активные формы фосфора (такие как PO ^·, P ^· и PO ₂ ^·) и феноксильные радикалы, ^54,55, которые могут подавлять горючие свободные радикалы (такие как H ^· и OH ^·) и препятствовать горению процесс.Благодаря как газовой фазе, так и конденсированной фазе антипирен Эффект, очевидно, улучшается огнестойкость пен PS.

Огнестойкий механизм из пенопласта.

2,5. Воспламеняемость огнестойких пен PS

Испытание LOI, испытание на вертикальное горение и испытание на горизонтальное горение были приняты для оценки воспламеняемости пен PS, как представлено в таблице 4. 100PS пена быстро догорает до зажима и образует обильный черный дым с низким значением LOI 18.4%. Увеличение содержания MP / EG, огнестойкость пен PS постепенно улучшается за счет образования толстого обугленного слоя. При добавлении 25 мас.% MP / EG значение LOI составляет 75PS. пена увеличивается до 26,3%, но может достигать только показателей HBF и V-1. Дальше увеличение содержания MP / EG повысит огнестойкость PS пенится, но ухудшит характеристики пенообразования. TPP и HPCTP, которые могут действовать как огнестойкий пластификатор, были добавлены для улучшения как вспениваемости, так и огнестойкости пен PS.LOI значения пен TPP3 и HPCTP3 составляют 30,1 и 29,6% соответственно, и оба могут достигать рейтингов HF1 и V-0.

Таблица 4

LOI и UL-94 Результаты тестирования различных Огнестойкие пеноматериалы PS

0 1 70PS3.00 916 TP1650 HF1 916 9166 TP1650 9165 975 2

образец	плотность пены (кг / м ³)	LOI	горизонтальный горение	вертикальное горение
100PS	26,91	18,4	NR	NR
90PS	30.81	20,8	NR	NR
80PS	40,99	24,1	NR	NR
75PS	6116,89 HB49	75PS		72,76	27,9	HF1	V-0
TPP1	57,53	26,4	HF1	V-1	28,4	HF1	V-0
TPP3	52,86	30,1	HF1	V-0
9752
HPCTP1	54,40	28,1	HF1	V-1
HPCTP2	47,24	28,8	H16F16			9162	HF164 9165	73	29,6	HF1	V-0
HPCTP4	43,21	29,9	HF1	V-0

2,6. Теплопроводность и Механические свойства Пен ПС

представляет теплопроводность различных огнестойких ПС пенится. Повышение теплопроводности огнестойких пен ПС с увеличением количества MP / EG. Есть две основные причины это явление: во-первых, плотность пены значительно увеличивается с увеличение содержания МП / ЭГ; во-вторых, часть частиц ЭГ, которая имеют более высокую теплопроводность, чем PS, образуют теплопроводность дорожка.Теплопроводность пены 75PS составляет 0,0435 Вт / (м · k). После введения TPP или HPCTP в композиты PS улучшение пенообразования приводит к снижению плотности пены. Следовательно, теплопроводность пен TPP3 и HPCTP3 снижается. до 0,0372 и 0,0363 Вт / (м · k).

Теплопроводность различных антипиренов ПС пенится.

Прочность на изгиб и сжатие мощностью 100ПС, 75ПС, ТПП3, и пены HPCTP3 были исследованы, как показано на.Прочность на изгиб и прочность на сжатие пены 75PS выше, чем у пены 100PS из-за увеличения плотности пены и уменьшения размер ячейки. Однако добавление TPP или HPCTP вызывает снижение плотность пены TPP3 и HPCTP3. Преемственность и стабильность структуры клетки также ухудшаются из-за образования большие клетки, индуцированные EG. По сравнению с пеной 75PS, изгиб прочность пен TPP3 и HPCTP3 снижается до 0,660 и 0,560 МПа и прочность на сжатие уменьшается до 0.180 и 0,178 МПа, соответственно.

Прочность на изгиб и сжатие 100PS, 75PS, ТПП3, и HPCTP3.

3. Выводы

Синергетические эффекты антипиренов на вспениваемость и огнестойкость пен ПС, приготовленных на сверхкритическом диоксиде углерода пенообразование. Результаты показывают, что контент MP / EG будет увеличивают вязкость расплава композитов ПС и ухудшают пенообразование представление. Добавление TPP или HPCTP снижает вязкость расплава. и температура стеклования композитов PS и улучшает пенообразование.Между тем, добавление еще 3 мас.% TPP или HPCTP дополнительно улучшает огнестойкие характеристики пены 75PS (с 25 мас.% Добавки MP / EG), достигая рейтингов HF1 и V-0, со значениями LOI 30,1 или 29,6% соответственно. Формирование устойчивых структур (например, C – O – P) полезны для удержания большего количества остатков полукокса. при высокой температуре, что может сыграть роль в подавлении обменного тепла, воздуха и летучих продуктов. Инертные газы (H ₂ O, NH ₃ и т. Д.), Активные частицы фосфора (такие как PO ^·, P ^· и PO ₂ ^·) и феноксильные радикалы, генерируемые разложение пламени замедлители помогают подавить процесс горения.Из-за как газовой фазы, так и конденсированной фазы огнезащитного эффекта, скорость тепловыделения, общее тепловыделение и дымообразование пена значительно уменьшается, что создает условия для безопасная эвакуация персонала. Теплопроводность, изгиб прочность и прочность на сжатие пены HPCTP3 составляют 0,0363 Вт / (м · k), 0,560 МПа и 0,178 МПа соответственно.

4. Экспериментальная Раздел

4.1. Материалы

ПС (ГПС-500Н). от CNPC Dushanzi Petrochemical Co.(Синьцзян, Китай). МП и ЭГ (EG-E300, 80 меш) были предоставлены Сычуаньским институтом тонкой химии. Промышленные исследования и разработки (Сычуань, Китай) и Qingdao Yanhai Carbon Materials CO., Ltd. (Шаньдун, Китай). Были предоставлены ТЭС и HPCTP компании Chengdu Kelong Chemical Co., Ltd. (Сычуань, Китай) и Otsuka Chemical Co., Ltd. (Япония) (Схема 1).

Химическая структура (а) ТЭС и (б) ВПЦТФ

4.2. Подготовка огнестойких пен PS

показывает процесс приготовления огнестойких пен PS и рецептура различных пенопластов сведены в Таблицу 5.ПС и антипирены были предварительно смешаны и затем экструдировали двухшнековым экструдером с вращающимся вращением TSSJ-25/33 (Φ = 25 мм, L / D = 33, Научно-исследовательский институт химической промышленности Чэнгуан, Китай) с температурой экструзии 180 ° C и вращением скорость 150 об / мин. Высушенные экструдированные гранулы насыщали SC-CO ₂ в автоклаве из нержавеющей стали (Beijing Century Senlang Experimental Apparatus Co., Ltd., Китай) при температуре 45 ° C и давлении 12 МПа в течение 4 ч. Насыщенные грануляты ПС использовали для приготовления вспенивание методом горячего прессования (пластинчатый вулканизирующий пресс YJ63 × 2 Machine, Chengdu Rich Chuanghong Technology Co., Ltd., Китай) в соответствующем температура вспенивания до 20 МПа. Через 15 мин огнестойкий пены были получены при быстром падении давления.

Процесс подготовки огнестойких пен ПС путем вспенивания SC-CO ₂.

Таблица 5

Состав различных огнезащитных составов ПС Пены

6 9075 1 9162 2 2 47.24

образец	ПС содержание (мас.%)	МП / ЭГ _{(1: 2)} содержание (мас.%)	синергист ^а содержание (мас.%)	температура вспенивания (° C)	Плотность пены (кг / м ³)
100PS	100			130	26.91
90PS	90	10		130	30.81
80PS	80	20		130462	20		13046 9075 751675		126	61,89
70PS	70	30		126	72,76
TPP1		755053
TPP2	75	25	2	123	59.00
TPP3	75	25	3	123 75	3	123 75	123 75	25	4	120	70,98
HPCTP1	75	25	1	126	54,40
HPCTP3	75	25	3	126	44,73
HPCTP4	75	25	126 43752 9164,31 Характеристика Тест на реологию проводили на ротационном реометре с параллельными пластинами диаметром 25 мм (AR2000ex, TA tools, США) с зазором 1,8 мм. Динамическая частота развертки различных огнестойких композитов ПС проводились с периодичностью диапазон от 100 до 0.01 Гц при 5% деформации при 180 ° C. DSC-тест проводили на анализаторе Q20 DSC (TA instruments, США). в атмосфере азота в алюминиевом поддоне. Скорость потока 50 мл / мин, скорость нагрева 10 ° C / мин. Стеклование температура рассчитывалась от 40 до 180 ° C. Морфология пен ПС наблюдали с помощью сканирующей электронной микроскопии. (SEM) (FEI Instrument Co., Ltd., Нидерланды) после нанесения золотого напыления. Испытания на горение в горизонтальном и вертикальном направлениях проводились на HK-HVR горизонтальный и вертикальный тестер пламени (Zhuhai Huake Testing Equipment Co., Ltd., Китай) в соответствии с UL-94, ASTM D4986 и ASTM D3801, с размерами образца 150 × 50 × 13 мм ³ и 127 × 12,7 × 13 мм ³. Значение LOI был измерен прибором кислородного индекса JF-3 (Нанкин Jiangning Analysis Instrument Company, Китай) с 130 × 10 × 10 мм ³ образца согласно ASTM D2863. Тест TGA проводился на приборе TA-Q50 (TA instruments, США) от комнатной температуры до 700 ° C на воздухе. Скорость нагрева 10 ° С / мин, расход газа 60 мл / мин. Испытание MCC проводилось на микрокалориметре FAA-PCFC (Fire Testing Technology Limited, Великобритания). Образец (около 4 мг) нагревали. до 750 ° C при скорости нагрева 1 ° C / с в атмосфере азота. Камера сгорания была установлена на 900 ° C с потоком кислорода / азота. скорость 20/80 мл / мл. Было исследовано поведение при горении. конусным калориметром (Fire Testing Technology Limited, Великобритания). Образцы с 100 × 100 × 15 мм ³ подверглись лучистому тепловому потоку 35 кВт / м ² согласно ISO 5660. XPS-спектры Обугленный остаток, полученный при 700 ° C. by Shimadzu / Kratos Многофункциональный рентгеновский фотоэлектрон AXIS Ultra DLD Спектрометр (Манчестер, Великобритания). Прочность на изгиб и сжатие прочность различных пен PS были испытаны прибором для испытания на растяжение и сжатие INSTRON 5567 (Instron Corporation, США). Прочность на изгиб была завершена в соответствии с ISO 1209-1: 2004 со скоростью испытания 10 мм / мин с размером образца 120 × 25 × 20 мм ³. Для прочности на сжатие испытания образцы измеряли при скорости крейцкопфа 2 мм / мин с размеры 50 × 50 × 30 мм ³ по ISO 844: 2007. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Сохранить моё имя, email и адрес сайта в этом браузере для последующих моих комментариев. Рубрики Двери Дымоход Окна Подоконник Пол Разное Советы мастера Стены Теплоизоляция чердаков Тёплые дымоходы Тёплые полы Утепление дверей Утепление окон Утепление подоконников Утепление стен Утепление фасадов Фасад Чердак Рубрики Двери Дымоход Окна Подоконник Пол Разное Советы мастера Стены Теплоизоляция чердаков Тёплые дымоходы Тёплые полы Утепление дверей Утепление окон Утепление подоконников Утепление стен Утепление фасадов Фасад Чердак 2019 © Все права защищены. Карта сайта ➤

Пенопласт горючесть: Горючесть экструдированного пенополистирола | Оптово-розничный магазин строительных материалов для Кровли, Фасадов и Изоляции

Горит ли несъемная опалубка из пенопласта

Пенопласт – это… Что такое Пенопласт?

ПЕНОПЛАСТ – это… Что такое ПЕНОПЛАСТ?

Сравнительный обзор характеристик популярных утеплителей

Какие утеплители будем сравнивать

Анализируем ключевые показатели

Главная характеристика — теплопроводность

Плотность (от неё зависит вес)

Влагостойкость и стойкость к естественным раздражителям

Горючесть

Сравниваем экологичность

Заключительные выводы эксперта

CPR Страховые услуги

Управление рисками с помощью EPS (сэндвич-панели)

Фосфорные антипирены для полистирола

1. Введение

2. Горючесть и огнестойкость полимерных материалов: общие положения

3. Термическое разложение и воспламеняемость стирольных полимеров

Воспламеняемость и термическое разложение нанокомпозитов полистирол / сульфат кадмия

Влияние дисперсных состояний магадиита на воспламеняемость полистирола и нанокомпозитов полифениленовый эфир-полистирол

БУСИНЫ ПОЛИМЕРНЫЕ, РАСШИРЯЕМЫЕ | CAMEO Chemicals

Химические идентификаторы

Опасности

Ответные рекомендации

Физические свойства

AEGL (рекомендуемые уровни острого воздействия)

ERPG (Руководство по планированию действий в чрезвычайных ситуациях)

PAC (Критерии защитного действия)

Нормативная информация

Сводный список списков EPA

Стандарты по борьбе с терроризмом для химических объектов Министерства здравоохранения США (CFATS)

Список стандартов управления безопасностью процессов (PSM) OSHA

Альтернативные химические названия

Превосходная термостойкость | ТОРАЙПЕФ ™ | ТОРЕЙ ПЛАСТИК

Техническая информация | Отличная термостойкость

Термические свойства

Ⅰ. Рабочие температуры окружающей среды для TORAYPEF ™

Ⅱ. Изменение размеров

Ⅲ. Коэффициент линейного расширения

Ⅳ. Теплоизоляционные свойства

Ⅴ. Горючие характеристики

синергетических эффектов антипиренов на воспламеняемость и вспениваемость пен PS, полученных из сверхкритического диоксида углерода Вспенивание

Абстракция

1. Введение

2. Результаты и Обсуждение

2.1. Действие антипиренов по эффективности вспенивания

2.2. Устойчивость к термическому окислению огнестойкости PS Foams

Таблица 1

2.3. MCC и Конусный калориметрический анализ

Таблица 2

Таблица 3

2.4. Пламя Механизм замедления пены PS

2,5. Воспламеняемость огнестойких пен PS

Таблица 4

2,6. Теплопроводность и Механические свойства Пен ПС

3. Выводы

4. Экспериментальная Раздел

4.1. Материалы

4.2. Подготовка огнестойких пен PS

Таблица 5

Добавить комментарий Отменить ответ