ЕФЕКТИВНІ АНТИПІРЕНИ ЕПОКСИДНИХ СМОЛ: СИНТЕЗ, БУДОВА, ВЛАСТИВОСТІ

Анотація

Вступ. В сучасних умовах домінуючу роль в процесі виникнення та поширення пожеж відіграє процес горіння полімерів. Це зумовлено надзвичайно широким застосуванням полімерних матеріалів у всіх сферах народного господарства. Завдяки органічній будові, високому вмісту карбону та гідрогену, з яких складаються макромолекули полімерів, вони надзвичайно горючі. Горіння полімерів характеризується високою температурою горіння та швидкістю поширення полум’я і супроводжується значним димоутворенням й виділенням великої кількості токсичних продуктів. Тому пошук нових способів зниження горючості є одним із пріоритетних завдань при створенні та впровадженні нових полімерних матеріалів у різні галузі. Мета. Метою роботи є синтез принципово нових комплексних сполук металів змінної валентності, вивчення їхньої будови та властивостей, а також прогнозування можливості їх застосування для зниження пожежної небезпеки полімерних матеріалів на основі епоксидних смол. Методи. В роботі використано сучасні методи досліджень: рентгеноструктурний, диференційно-термічний та термогравіметричний аналізи, метод квантово-хімічних розрахунків та ІЧ-спектроскопії. Температуру займання та самозаймання визначено за стандартними методиками, згідно з ГОСТ 12.1.044-89, із застосуванням метрологічно атестованого обладнання та повірених засобів вимірювання. Результати. Шляхом прямої взаємодії горючого органічного аміну рера з неорганічними солями купруму(ІІ) отримано низку хелатних комплексів. Методами рентгеноструктурного аналізу та ІЧ-спектроскопії була встановлена їхня будова. Результати проведених квантово-хімічних обчислень процесу комплексоутворення засвідчили, що внаслідок формування в системі рера – сіль Cu(ІІ) хелатних комплексів [Cu(deta)H₂O]SO₄·H₂O, [{Cu(deta)(H₂O)(CO₃)}₂]·6H₂O та [Cu(deta)(eda)]SiF₆ змінюється енергетичний стан хімічно зв’язаного рера відносно вільних молекул. Окрім того, результати дериватографічних досліджень та поміряні температури займання і самозаймання для рера і комплексних сполук чітко показали, що процес зв’язування горючою органічного аміну з негорючою неорганічною сіллю в міцний комплекс гарантує зниження горючості нітрогенумісного вуглеводню. Все це є вкрай важливою передумовою в реалізації складного механізму антипіренової дії солей перехідних металів. Висновки Результати проведених досліджень засвідчили, що комплексні сполуки на основі солей перехідних металів, зокрема купруму(ІІ), можуть бути з успіхом використані як антипіренові добавки, спроможні ефективно знижувати пожежну небезпеку нітрогенвмісних синтетичних полімерів, в тому числі й на основі епоксидних смол.