Материал, объединяющий три различных противопожарных механизма, был разработан учеными ВолгГТУ. «Добавка-огнетушитель» из доступных компонентов позволяет снизить вероятность распространения огня по материалу в пять раз. Результаты опубликованы в Polymer Science, Series D.
Для создания деталей, объединяющих прочность и легкость, применяются так называемые композитные материалы. Они состоят из нескольких различных по составу «ингредиентов», каждый из которых отвечает за отдельное свойство, пояснили ученые Волгоградского государственного технического университета.
В строительстве, авиации, электронике и автомобильной промышленности активно используются армированные полимерные композиты, для создания которых применяются эпоксидные смолы. Их главным недостатком является низкая огнестойкость, вызванная высоким содержанием органических веществ, отметил доцент кафедры «Химия и технология переработки эластомеров» ВолгГТУ Сергей Борисов.
Специалисты ВолгГТУ предложили «добавку-огнетушитель» для армированных композитов на основе растворов минеральных солей меди и аммония в фосфорной кислоте. При добавлении этого состава в композит горючесть материала уменьшается примерно в пять раз, при этом прочностные характеристики остаются практически неизменными.
«Сочетание меди (каталитическое ингибирование пламени), фосфора (образование защитного коксового слоя) и азота (выделение негорючих газов) в одном растворимом модификаторе приводит к комплексному синергетическому снижению горючести. Наиболее оптимальное содержание этого компонента составляет около восьми массовых процентов от общего материала», — пояснил Борисов.
Так называемый антипирен не просто механически смешивается со смолой, а вступает в химическое взаимодействие, формируя в полимере новую кристаллическую структуру, что и обеспечивает его высокую эффективность при низком содержании. В отличие от многих наполнителей, которые ухудшают текучесть смолы, данная система, наоборот, снижает вязкость и увеличивает прочность, подчеркнул исследователь.
В будущем специалисты ВолгГТУ намерены более детально изучить вклад каждого типа подавления пламени при добавлении нового антипирена и оценить долговечность материала наряду с устойчивостью к повышенной влажности.
Фото: hi-tech.mail.ru