Галигузов Андрей Анатольевич, младший научный сотрудник, кафедра химической технологии и новых материалов,
119991, Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 11.
Scopus Author ID: 55362650300.
Andrey A. Galiguzov, Junior Researcher, Department of Chemical Technology and New Materials,
1/11, Leninskie Gory, Moscow, 119991.
Scopus Author ID: 55362650300.
Яшин Николай Владимирович, д.х.н., старший научный сотрудник, кафедра химической технологии и новых материалов,
119991, Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 11.
Scopus Author ID: 6602800878.
ResearсherID: D-8087-2015.
Nikolay V. Yashin, Dr. Sci. (Chem.), Senior Researcher, Department of Chemical Technology and New Materials,
1/11, Leninskie Gory, Moscow, 119991.
Scopus Author ID: 6602800878.
ResearсherID: D-8087-2015
Авдеев Виктор Васильевич, д.х.н., профессор, заведующий кафедрой химической технологии и новых материалов,
119991, Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 11.
Scopus Author ID: 7005990761.
Viktor V. Avdeev, Dr. Sci. (Chem.), Professor, Head of the Department of Chemical Technology and New Materials,
1/11, Leninskie Gory, Moscow, 119991.
Scopus Author ID: 7005990761.
Objectives. To investigate the properties of intumescent fire-retardant materials based on plasticized polyvinyl chloride and oxidized graphite as functions of their content of nitrile butadiene rubber.
Methods. Intumescent fire-retardant materials with different contents of nitrile butadiene rubber (from 0 to 20 wt %) were obtained. The materials were prepared in the form of a sheet 38–52 mm wide and 1.5–1.9 mm thick by means of flat-die extrusion using a twin-screw compounding extruder. The raw materials used were plasticized polyvinyl chloride with a K-value of 71, nitrile butadiene rubber with a bound acrylonitrile content of 31–35%, oxidized graphite, and ultrafine aluminium hydroxide. The properties of the raw materials and the resulting fire-retardant materials were investigated using infrared spectroscopy, thermal analysis, scanning electron microscopy, as well as mechanical tests, flammability tests, and thermal shock foaming tests.
Results. The mechanical, thermal, and fire-retardant properties of the obtained materials were studied as functions of their contents of nitrile butadiene rubber. The dynamics of foaming in the temperature range from 300 to 800°C were also explored. The flammability rating was determined. The dependence of fire-retardant properties on the melt viscosity of fire-retardant materials was described. The thermal properties were found to be in the temperature range of 40 to 900°C.
Conclusions. The study found that the introduction of nitrile butadiene rubber into fire-retardant materials leads to a change in a number of properties: a decrease in density and hardness; a decrease in tensile strength; an increase in relative elongation; an increase in melt viscosity by 16 times; and, accordingly, a decrease in foaming rate by a factor of 1.43–1.65. It was established that the foaming rate has a linear dependence on the viscosity of the melt of fire-retardant materials. The introduction of rubber leads to an increase in the strength of foamed char by a factor of 4.8. Thermal analysis showed that increasing the rubber content leads to an increase in heat resistance from 222 to 236°C, and resistance to oxidation of foamed graphite in the composition of foamed char from 601 to 659°C. The presence of rubber does not have a noticeable effect on flammability. The established flammability rating for all compositions is V-0.
Цели. Исследование свойств интумесцентных огнезащитных материалов на основе пластифицированного поливинилхлорида и окисленного графита в зависимости от содержания в них бутадиен-нитрильного каучука.
Методы. В настоящей работе были получены интумесцентные огнезащитные материалы с различным содержанием бутадиен-нитрильного каучука (от 0 до 20 мас. %). Материалы были изготовлены в виде полотна шириной 38–52 мм и толщиной 1.5–1.9 мм методом плоскощелевой экструзии с использованием двушнекового экструдера-компаундера. В качестве сырья были использованы пластифицированный поливинилхлорид с константой Фикентчера, равной 71, бутадиен-нитрильный каучук с содержанием связанного акрилонитрила 31–35%, окисленный графит и ультрадисперсный гидроксид алюминия. Свойства сырья и полученных огнезащитных материалов были исследованы методами инфракрасной спектроскопии, термического анализа, сканирующей электронной микроскопии, а также при помощи механических испытаний, испытаний на воспламеняемость и вспенивание при термоударе.
Результаты. Представлены результаты исследований механических, термических и огнезащитных свойств полученных материалов в зависимости от содержания в них бутадиен-нитрильного каучука. Определена динамика вспенивания в температурном интервале от 300 до 800°C. Определена группа воспламеняемости. Приведена зависимость огнезащитных свойств от вязкости расплава огнезащитных материалов. Определены термические свойства в температурном интервале от 40 до 900°C.
Выводы. В исследовании установлено, что введение бутадиен-нитрильного каучука в огнезащитные материалы приводит к изменению ряда свойств: снижению плотности и твердости, снижению прочности на растяжение, увеличению относительного удлинения, росту вязкости расплава в 16 раз и, соответственно, снижению степени вспенивания в 1.43–1.65 раз. Установлено, что степень вспенивания имеет линейную зависимость от вязкости расплава огнезащитных материалов. Введение каучука приводит к повышению прочности пенококса в 4.8 раз. Термический анализ показал, что увеличение содержания каучука приводит к росту термостойкости с 222 до 236°C и стойкости к окислению вспененного графита в составе пенококса с 601 до 659°C. Наличие каучука не оказывает заметного влияния на воспламеняемость. Установлена группа воспламеняемости для всех составов — V-0.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.