Исследование свойств состава ВПМ2

Исследование свойств состава ВПМ2

04.07.2012 12:20
Исследование свойств состава ВПМ2

Анализ термических свойств состава ВПМ2 показал, что разложение его характеризуется серией эффектов сложной формы, фиксирующихся на кривой ДТА в более широком температурном интервале, чем у ВПМ1 (100—500 °С). Первый эндоэффект 80— 130 °С связан с разложением мочевнномеламинофор мальдегидной смолы и началом разложения аммофоса; следующий 190—240 °С обусловлен разложением аммофоса, плавлением и разложением ДЦПА, причем их совместное разложение заканчивается к 295 СС, т. е. раньше, чем у чистого аммофоса в связи с экзотермическим превращением ДЦДА в меламин (рис. 35—37). Последующие эффекты при 342, 430 и 550 °С связаны с превращением меламина в мелем и разложением мелема с переходом в мелон. С разложением мелона связано начало выгорания и усадки вспененного слоя покрытия. Дальнейшее повышение вспучивающих и теплоизолирующих свойств состава могло быть реализовано с применением более эффективного антипирена, ускоряющего процесс карбонизации и усиливающего газообразование (например, полифосфата аммония). Большое содержание фосфора и азота, а также более высокая термическая стабильность, чем у аммофоса, объясняются полимерным строением полифосфата аммония. Известны различные способы получения труднорастворимого полифосфата аммония, которые по технологическим причинам не нашли освоения в отечественной промышленности.

ВНИИПО совместно с НИИ удобрений и инсектофунгицидов им. Я В. Самойлова разработал способ получения полифосфата аммония, названного антипи реном факкор. Его приготовляют путем термической дегидратации при температуре 280—300 °С эквимолекулярной смеси кислого ортофосфата аммония и карбамида. Полученный продукт содержит 70—75 % Р2О506Щ, 4—15 % Р205 в водорастворимой форме, 17— 18 % NH3. Факкор термически устойчив до 199 °С, потеря массы при нагревании до 500 °С составляет 12 %. С помощью рентгенофазового анализа установлено, что факкор соответствует полифосфату цепочечного строения общей формулы (NH4)n+2P03n+i, где п = =400—1000. Замена аммофоса на факкор в составе ВПМ2 привела к резкому увеличению вспучивающих и теплоизолирующих свойств. Время прогрева лабораторных образцов увеличилось до 48—50 мин, высота вспененного слоя — в 1,5—2 раза. При сравнении де риватограмм состава ВПМ2 на аммофосе и факкоре можно установить, что новый антипирен обеспечивает плавное разложение покрытия до 510 °С с более глубоким эндотермическим эффектом (рис. 38). Однако выше этой температуры идет возгонка образовавшегося угля, основой которого являлась мочевиномелами ноформальдегидная смола. Расширить интервал превращений можно было с использованием новых связующих.

Как было установлено, при разработке покрытия ВПМ1 в качестве термопластичной добавки пониженной горючести весьма эффективен метилолполиамид ный клей марки ПФЭ2/10. Он несовместим с водными связующими. Поэтому для использования его в сочетании с меламиноформальдегидной смолой (но без сильнотоксичных растворителей), использовали 100 % ную воскообразную гексаметоксиметилмеламиновую смолу марки ГМ3. Ее растворили в клее ПФЭ2/10 и разбавили водной смесью растворителей — изопро пилового спирта и ацетона — в соотношении 50 : 25 : : 25. Соотношение смолы ГМ3 и клея ПФЭ2/10, % по массе, составляло по сухому веществу 2:1. Деривату грамма состава ВПМ3 свидетельствует о расширении интервала разложения с поглощением тепла до 585 °С, значительно менее выраженном экзоэффекте при 630 °С за счет более глубокого эндоэффекта при 470— 5б5°С. Полностью разложение покрытия до образования пенистого угля завершилось к 840 °С.