Вплив пластифікаторів на вогнезахисні властивості вуглецевих пін інтумесцентних покриттів

Автор(и)

  • Oleksiy Myronyuk Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056, Україна https://orcid.org/0000-0003-0499-9491
  • Denys Baklan Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056, Україна https://orcid.org/0000-0002-6608-0117
  • Silvere Barrat Institut Jean Lamour Courbet, 37, Maxéville, France, 54320, Франція
  • Serhii Yezhov Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056, Україна https://orcid.org/0000-0003-2296-0822
  • Valentin Svidersky Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056, Україна https://orcid.org/0000-0002-2246-3896

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.162554

Ключові слова:

інтумесцентне покриття, вуглецева піна, пластифікатор, термоізоляція, структура вуглецевого шару, вогнезахист

Анотація

Дослідження проводили з використанням потрійної інтумесцентної системи, яка базується на Exolit AP 740 F і представляє собою синергетичний систему на основі поліфосфатів амонію з додаванням азот-вмісних сполук. В якості зв’язуючого використовувався стирол-акриловий полімер, роль пігменту виконував діоксид титану. Пластифікатори в дослідженні були обрані таким чином, щоб оцінити вплив їх молекулярної маси на структуру піни. В якості пластифікаторів були обрані: дибутилфталат і полібутенові олігомери: Indopol H 1200, Indopol H 6000 і Indopol H 18000.

Результати представлені у вигляді зображень електронної мікроскопії, часу досягнення критичних температур при випробуванні пальником Бунзена, коефіцієнти спучування композиції, а також графіків термогравіметричного аналізу.

Встановлено вплив пластифікаторів на пористу структуру і вогнестійкість вуглецевих пін інтумесцентних покриттів. На прикладі полібутенових аліфатичних матеріалів були визначені температурні інтервали термоокислювальної деструкції пластифікаторів, встановлена залежність їх стабільності при термічній обробці від значення молекулярної маси. Показано, що застосування пластифікаторів різної молекулярної маси дозволяє змінювати розміри комірок пін, шляхом зниження показника границі текучості розплаву, що призводить до збільшення розмірів цих комірок. При збільшенні молекулярної маси здатність пластифікатора формувати асоціативні структури зростає, що підвищує межу текучості розплаву і знижує значення середнього діаметра комірки піни, а також змінювати характер утворювання контрактаційних тріщин в структурі. Встановлено, що показник вогнестійкості покриттів залежить від типу і молекулярної маси використовуваних пластифікаторів. Для розглянутої інтумесцентної системи на основі стирол-акрилового полімеру виявлена залежність вогнестійкості від молекулярної маси пластифікатора.

Результати дослідження можуть бути використані при розробці рецептур інтумесцентних систем для протипожежного захисту

Біографії авторів

Oleksiy Myronyuk, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра хімічної технології композиційних матеріалів

Denys Baklan, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056

Кафедра хімічної технології композиційних матеріалів

Silvere Barrat, Institut Jean Lamour Courbet, 37, Maxéville, France, 54320

PhD, Professor

Materials Department

Serhii Yezhov, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056

Аспірант

Кафедра хімічної технології композиційних матеріалів

Valentin Svidersky, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056

Доктор технічних наук, професор

Кафедра хімічної технології композиційних матеріалів

Посилання

  1. Intumescent Coatings Market by Type (Thin-Film, Thick Film), Substrates (Structural Steel & Cast Iron, Wood), Application Technique (Spray, Brush & Roller), End-use Industry (Building & Construction, Industrial), and Region – Global Forecast to 2023. Markets and markets. Available at: https://www.marketsandmarkets.com/Market-Reports/intumescent-coating-market-151067477.html
  2. Mariappan, T. (2016). Recent developments of intumescent fire protection coatings for structural steel: A review. Journal of Fire Sciences, 34 (2), 120–163. doi: https://doi.org/10.1177/0734904115626720
  3. Wang, G., Yang, J. (2012). Influences of molecular weight of epoxy binder on fire protection of waterborne intumescent fire resistive coating. Surface and Coatings Technology, 206 (8-9), 2146–2151. doi: https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2011.09.050
  4. Wang, G., Yang, J. (2010). Influences of binder on fire protection and anticorrosion properties of intumescent fire resistive coating for steel structure. Surface and Coatings Technology, 204 (8), 1186–1192. doi: https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2009.10.040
  5. Jimenez, M., Duquesne, S., Bourbigot, S. (2006). Characterization of the performance of an intumescent fire protective coating. Surface and Coatings Technology, 201 (3-4), 979–987. doi: https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2006.01.026
  6. Mariappan, T., Agarwal, A., Ray, S. (2017). Influence of titanium dioxide on the thermal insulation of waterborne intumescent fire protective paints to structural steel. Progress in Organic Coatings, 111, 67–74. doi: https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2017.04.036
  7. Hazwani Dzulkafli, H., Ahmad, F., Ullah, S., Hussain, P., Mamat, O., Megat-Yusoff, P. S. M. (2017). Effects of talc on fire retarding, thermal degradation and water resistance of intumescent coating. Applied Clay Science, 146, 350–361. doi: https://doi.org/10.1016/j.clay.2017.06.013
  8. Tomczak, M., Łopiński, J., Kowalczyk, K., Schmidt, B., Rokicka, J. (2019). Vinyl intumescent coatings modified with platelet-type nanofillers. Progress in Organic Coatings, 126, 97–105. doi: https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2018.10.015
  9. Ullah, S., Ahmad, F., Shariff, A. M., Bustam, M. A. (2014). Synergistic effects of kaolin clay on intumescent fire retardant coating composition for fire protection of structural steel substrate. Polymer Degradation and Stability, 110, 91–103. doi: https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2014.08.017
  10. Gardelle, B., Duquesne, S., Vandereecken, P., Bellayer, S., Bourbigot, S. (2013). Resistance to fire of intumescent silicone based coating: The role of organoclay. Progress in Organic Coatings, 76 (11), 1633–1641. doi: https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2013.07.011
  11. Ullah, S., Ahmad, F., Shariff, A. M., Raza, M. R., Masset, P. J. (2017). The role of multi-wall carbon nanotubes in char strength of epoxy based intumescent fire retardant coating. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 124, 149–160. doi: https://doi.org/10.1016/j.jaap.2017.02.011
  12. Yasir, M., Amir, N., Ahmad, F., Ullah, S., Jimenez, M. (2018). Effect of basalt fibers dispersion on steel fire protection performance of epoxy-based intumescent coatings. Progress in Organic Coatings, 122, 229–238. doi: https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2018.05.029
  13. Kroezen, A. B. J., Wassink, J. G., Schipper, C. A. C. (2008). The flow properties of foam. Journal of the Society of Dyers and Colourists, 104 (10), 393–400. doi: https://doi.org/10.1111/j.1478-4408.1988.tb01138.x
  14. Lesov, I., Tcholakova, S., Denkov, N. (2014). Factors controlling the formation and stability of foams used as precursors of porous materials. Journal of Colloid and Interface Science, 426, 9–21. doi: https://doi.org/10.1016/j.jcis.2014.03.067
  15. Gravit, M., Gumenyuk, V., Sychov, M., Nedryshkin, O. (2015). Estimation of the Pores Dimensions of Intumescent Coatings for Increase the Fire Resistance of Building Structures. Procedia Engineering, 117, 119–125. doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2015.08.132
  16. Kang, S., Choi, J., Choi, S. (2019). Mechanism of Heat Transfer through Porous Media of Inorganic Intumescent Coating in Cone Calorimeter Testing. Polymers, 11 (2), 221. doi: https://doi.org/10.3390/polym11020221
  17. Ručigaj, A., Krajnc, M., Šebenik, U. (2017). Kinetic Study of Thermal Degradation of Polydimethylsiloxane: The Effect of Molecular Weight on Thermal Stability in Inert Atmosphere. Polymer science, 03 (02). doi: https://doi.org/10.4172/2471-9935.100024
  18. Grand, A. F., Wilkie, C. A. (2000). Fire retardancy of polymeric materials. CRC Press, 592.

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-04-08

Як цитувати

Myronyuk, O., Baklan, D., Barrat, S., Yezhov, S., & Svidersky, V. (2019). Вплив пластифікаторів на вогнезахисні властивості вуглецевих пін інтумесцентних покриттів. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(6 (98), 22–28. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.162554

Номер

Том 2 № 6 (98) (2019): Технології органічних та неорганічних речовин

Розділ

Технології органічних та неорганічних речовин

Ліцензія

Авторське право (c) 2019 Oleksiy Myronyuk, Denys Baklan, Serhii Yezhov, Valentin Svidersky

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.