ВПЛИВ МЕТАЛООРГАНІЧНИХ КОМПЛЕКСІВ НА ГОРЮЧІСТЬ І ДИМОУТВОРЮВАЛЬНУ ЗДАТНІСТЬ ПОЛІМЕРНИХ МАТЕРІАЛІВ НА ОСНОВІ ЕПОКСИДНИХ СМОЛ

Анотація

Однією з характерних особливостей горіння і тління полімерних матеріалів, у тому числі й матеріалів на основі епоксидних смол, є висока інтенсивність димоутворення та виділення великої кількості токсичних продуктів. Це негативно впливає не лише на стан довкілля, а й на організм людини. Згідно зі статистичними даними, майже 70% летальних випадків на пожежах спричинені саме отруєнням токсичними продуктами термічного розкладу й горіння горючих матеріалів. Тому дослідження, спрямовані на пошук нових ефективних речовин задля зниження горючості та димоутворювальної здатності полімерних матеріалів, які задовольняли б сучасним вимогам, є вкрай актуальними. Мета статті – отримання нових металоорганічних комплексів і виявлення закономірностей їх впливу на горючість і димоутворювальну здатність при полум’яному горінні і тлінні епоксиполімерів. Металоорганічні комплекси й металкоординовані епоксіамінні композиції отримували прямою взаємодією відповідних компонентів. Горючість епоксіамінних композицій оцінювали згідно з ДСТУ 8829:2019 (п. 7.3), а димоутворювальну здатність – згідно з ДСТУ 8829:2019 (п. 7.19). Розроблено технологію отримання металоорганічних комплексів і металкоординованих епоксіамінних композицій. Досліджено вплив синтезованих металоорганічних комплексів на показники групи горючості, інтенсивність димовиділення під час полум’яного горіння і тління епоксіамінних композицій. Установлено, що в аспекті зниження горючості й димоуворювальної здатності епоксіамінні композиції [Cu(eda)2(H2O)(Cl)]Cl є менш ефективним порівняно з [Cu(eda)2(H2O)(F)]F. Виявлено, що введення в епоксіамінну композицію [Cu(eda)2(H2O)(F)]F призводить до зниження максимального приросту температури, зменшення втрати маси зразків композицій унаслідок горіння та збільшення часу досягнення максимальної температури газоподібних продуктів горіння, дає змогу отримати важкозаймисті полімерні матеріали. Доведено, що [Cu(eda)2(H2O)(F)]F проявив себе як ефективна димопригнічувальна добавка й забезпечив зниження коефіцієнта димоутворення в режимі полум’яного горіння на 38–52%, а в режимі тління на 45–63%. Установлено, що матеріали на основі модифікованих [Cu(eda)2(H2O)(F)]F епоксіамінних композицій за ДСТУ 8829:2019 відповідають вимогам групи Д2, тобто є матеріалами з помірною димоутворювальною здатністю. Отже, доведено перспективність використання металоорганічних комплексів для зниження горючості й димоутворювальної здатності полімерних матеріалів на основі епоксіамінних композицій. Це можна пояснити збільшенням виходу карбонізованого залишку, інтенсифікацією процесу згоряння нелетких продуктів розкладу, а також зміною особливостей перебігу процесу термоокисної деструкції в напрямі збільшення концентрації негорючих газоподібних продуктів.