На Кавказе разработали новую противопожарную добавку в пластики
В Кабардино-Балкарском государственном университете предложили новые составы, способные заметно снизить горючесть пластиковых стройматериалов. Исследователи считают, что удачное сочетание свойств трех химических компонентов может повысить пожарную безопасность не только тентовых покрытий, сайдинга и труб, но и ряда проводов с полимерной оболочкой. О разработке сообщается в журнале «Известия Кабардино-Балкарского государственного университета».
Сегодня поливинилхлорид, или ПВХ, широко применяется в строительстве и быту: из него изготавливают сантехнические трубы, виниловые обои, тентовую ткань для палаток и грузовиков, а также защитную изоляцию для кабелей. Такой материал ценится за стойкость к влаге, химическим веществам и износу, однако при воздействии огня он требует дополнительной защиты. Именно поэтому поиск эффективных добавок, уменьшающих воспламеняемость ПВХ, остается одной из важных задач для ученых и производителей.
По словам специалистов, новые смеси могут стать практичным решением для повышения безопасности пластиковых изделий, используемых в самых разных условиях — от жилых и промышленных объектов до транспортной сферы. Если технология подтвердит свою эффективность в дальнейших испытаниях, она сможет найти применение в массовом производстве и помочь сократить риски распространения огня. Это особенно актуально для материалов, которые должны одновременно быть прочными, долговечными и устойчивыми к внешним воздействиям.
Одной из ключевых проблем этого полимерного материала, как и многих других видов пластика, остается его высокая воспламеняемость и способность поддерживать горение, отметили ученые Кабардино-Балкарского государственного университета имени Х. М. Бербекова. Именно поэтому при разработке современных полимеров особое внимание уделяется повышению их огнестойкости и снижению рисков при эксплуатации в быту и промышленности.Как пояснил один из авторов исследования, профессор кафедры органической химии и высокомолекулярных соединений КБГУ Тимур Борукаев, для повышения устойчивости пластмасс к воздействию огня в их состав вводят специальные добавки. Эти компоненты изменяют физические и химические процессы, за счет которых распространяется пламя, замедляя или полностью подавляя горение материала. При этом очень важно, чтобы такие вещества были безопасны не только для человека, но и для окружающей среды: при нагревании и возгорании они не должны выделять токсичные газы или опасные продукты разложения.Кроме того, выбор подобных добавок напрямую влияет на экономику производства. Использование эффективных огнезащитных компонентов может заметно повысить стоимость ПВХ-материалов, поскольку требуется сочетать высокую степень защиты с экологической и химической безопасностью. В связи с этим ученые продолжают искать более доступные и экологичные решения, которые позволят сделать полимеры одновременно прочными, устойчивыми к огню и пригодными для широкого применения.Исследователи университета предложили использовать доступные продукты многотоннажной химической промышленности для заметного повышения пожарной безопасности строительных материалов. По их мнению, такой подход может стать более практичным и экологичным решением для защиты полимерных конструкций от возгорания. В ходе работы специалисты установили, что сочетание меламина, который применяется, например, в производстве бытовых губок-«ластиков», с полифосфатом аммония (ПФА) и пентаэритритом эффективно снижает горючесть материалов и замедляет распространение пламени.
Ученые пояснили, что все три компонента относятся к антипиренам — веществам, которые препятствуют горению и не дают огню быстро распространяться на соседние участки и объекты. Такие добавки особенно важны для строительной сферы, где безопасность материалов напрямую влияет на устойчивость зданий и сооружений к пожару. В отличие от ряда традиционных составов, новые компоненты при термическом разложении образуют преимущественно азот и аммиак, а эти продукты считаются сравнительно безопасными для окружающей среды и не поддерживают повторное воспламенение. Как отметил Борукаев, именно это делает предложенную комбинацию перспективной для применения в современных огнезащитных материалах.
Кроме того, использование подобных веществ может помочь снизить зависимость от более дорогих или менее экологичных антипиренов. Если технология получит дальнейшее развитие, она может найти применение не только в строительных пластиках, но и в других материалах, где особенно важно сочетание прочности, долговечности и высокой огнестойкости.
Современные огнезащитные добавки играют важную роль в повышении безопасности полимерных материалов, особенно тех, которые применяются в строительстве, электротехнике и промышленности. Их действие основано на замедлении распространения пламени и создании барьера, который мешает пожару развиваться дальше.
Задача таких веществ — перекрыть доступ кислорода к очагу пламени с помощью образования на поверхности слоя угля, объяснил ученый. Благодаря этому процесс горения становится менее интенсивным, а материал получает дополнительное время, чтобы не воспламеняться мгновенно и не поддерживать огонь. Наиболее эффективно образует "защитный слой" добавка, где ПФА, меламин и пентаэритрит находятся в соотношении 2:3:2. Именно такое сочетание компонентов обеспечивает наиболее выраженный огнезащитный эффект и способствует формированию плотной углеродистой пленки.
По словам исследователя, разработанная композиция особенно перспективна для материалов на основе ПВХ, поскольку позволяет не только повысить их пожаробезопасность, но и сделать производство более экономичным. Это особенно важно для изделий, которые должны сохранять стабильность при высоких температурах и в условиях потенциального возгорания.
"Важно отметить, что разработанная добавка не только повысила пожаробезопасность материалов на основе ПВХ, но и позволила существенно снизить их себестоимость. По нашему мнению, внедрение разработки может снизить стоимость в первую очередь электрических проводов и кабелей, которые защищаются слоем ПВХ. Такие провода используются в местах, где пожаробезопасность — задача первой необходимости: например, в общественных местах или трансформаторах", — подчеркнул Борукаев.
Таким образом, новая добавка может найти широкое применение там, где особенно важны надежность, устойчивость к возгоранию и доступная цена. Ее внедрение способно повысить уровень безопасности кабельной продукции и одновременно снизить затраты на ее изготовление, что делает разработку востребованной для массового промышленного использования.
В перспективе коллектив исследователей намерен создать более надежные защитные решения для электрооборудования и других бытовых систем, изготовленных на основе ПВХ, чтобы повысить их устойчивость к воздействию агрессивных веществ. Такая разработка может существенно продлить срок службы материалов и снизить риск повреждений в повседневной эксплуатации. В будущем планируется особое внимание уделить защите от масла и бензина, поскольку именно эти вещества нередко становятся причиной деформации, потери прочности и ухудшения рабочих свойств оборудования. Кроме того, новые защитные составы и покрытия могут открыть возможности для более широкого применения ПВХ в различных сферах, где важны надежность, долговечность и безопасность. Это позволит повысить эксплуатационные характеристики изделий и сделать их более устойчивыми к внешним факторам. Таким образом, исследование может стать важным шагом в развитии современных защитных технологий для бытовых и технических систем.
Источник и фото - ria.ru
