Ваш браузер устарел. Рекомендуем обновить его до последней версии.

   Антипирен (от греч. anti- — приставка, означающая противодействие, и греч. руr — огонь) — компонент, добавляемый в материалы органического происхождения с целью обеспечения огнезащиты.

  Свойства

Антипирены замедляют воспламенение и горение в связи с тем, что содержат замедлители горения (фосфаты аммония, бора, хлорид аммония), синергисты (вещества, усиливающие действие основного замедлителя) и стабилизаторы, ограничивающие расход замедлителя.

  

Применение антипиренов в производстве синтетических материалов является вынужденной мерой. Часто использование антипиренов ухудшает внешний вид и физико-механические характеристики пластмасс, усложняет процесс их переработки.

Однако, необходимость снижения горючести этих материалов вынуждает производителей и разработчиков искать разумный компромисс.

Наиболее эффективный путь сохранения свойств полимерных материалов – введение антипиренов в качестве сомономеров при полимеризации либо прививка его к уже образовавшейся полимерной цепи. Основной круг продуктов органического синтеза, удовлетворяющих этим требованиям, представлен галоидорганическими и фосфорорганическими соединениями.

Для непредельных полиэфирных и эпоксивинилэфирных смол, которые являются основным связующим материалом в производстве конструкционных стеклопластиков, в качестве сомономеров применяются галоидированные и фосфорилированные мономеры. В США и в странах Западной Европы в производстве трудногорючих полиэфирных смол широкое распространение получили бромсодержащие антипирены, получаемые на базе тетрабромфталевого ангидрида и тетрабромбисфенола-А.

Бромсодержащие замедлители горения характеризуются низкой токсичностью, термостойкостью и хорошей совместимостью с исходным материалом.

Однако, галоидсодержащие полимерные материалы нередко проявляют коррозионную активность при эксплуатации, образуют при горении большое количество дыма и летучих высокотоксичных продуктов. Особенно опасны галоидированные ароматические соединения способные при высоких температурах приводить к образованию канцерогенных высокотоксичных диоксинов.

Для примера следует привести историю с промышленным антипиреном декабромдифенилоксидом. В 1985-86 годах германские исследователи обнаружили в продуктах пиролиза его образование бромсодержащих диоксинов. В результате Германия и ряд стран Евросоюза приняли меры по запрету применения бромированного дифенилоксида и подобных ему соединений.

Фософорсодержащие антипирены, на которые сейчас делается основной акцент (около 20% мирового производства), привлекают к себе внимание, прежде всего высокой эффективностью.

Фосфорсодержащие антипирены при термической деструкции превращаются в полифосфорную кислоту, которая в конденсированной фазе катализирует процессы дегидрации пиролизирующегося полимерного субстрата с образованием на поверхности полимера пенококса, препятствующего развитию процесса горения. Огнезамедляющий эффект связывают с теплоизолирующим и барьерным эффектом пенококса.

Не исключено, что фосфорсодержащие соединения и продукты их деструкции могут эффективно действовать и в газовой фазе по механизму радикального захвата.

Учитывая эффективность и экологическую безопасность фосфорорганических антипиренов, главная задача состоит в разработке фосфорорганических мономеров, способных в качестве компонентов вступать в реакцию полимеризации с образованием сополимеров, содержащих фосфор в полимерной цепи. Определяющим является совместимость фосфорсодержащего мономера с основными компонентами полиэфирных смол  (ненасышенным полиэфиром и низкомолекулярным мономерным растворителем) по взаимной растворимости, вязкости и реакционной способности. Введение антипирена не должно существенно влиять на технологию производства стеклопластиков и на производительность применяемого оборудования.

В основе связующих, применяемых в производстве конструкционных стеклопластиков, лежат олигоэфиракрилаты и полиэфиры ненасыщенных дикарбоновых кислот, кроме того, в качестве сополимеризующегося мономера во многих процессах используются метакриловые эфиры этиленгликолей. В связи с этим при разработке фосфорсодержащих реакционноспособных мономеров и олигомеров главное внимание уделяется фосфорсодержащим олигоэфиракрилатам.

        За рубежом известен ряд фосфакрилатов, нашедших практическое применение.

        В нашей стране в конце прошлого века в результате многочисленных исследований был получен  и изучен в качестве антипирирующих модификаторов композиционных непредельных смол ряд непредельных фосфорсодержащих эфиров на основе доступного сырья.

        Одним из таких продуктов, нашедших применение в судостроительной промышленности, явился фосфорсодержащий метакрилат ФОМ-II.

        ФГУП ЦНИИ КМ "Прометей" совместно с разработчиками технологии производства мономера удалось отработать смесевую композицию и технологию отверждения, обеспечивающих получение трудногорючего стеклопластика на базе полиэфирной смолы ПН-609 21М.

        В настоящее время на базе ООО "Волгоградпромпроект" (г. Волгоград) освоено производство основного сырьевого фосфорного компонента и мономера. Предприятие обеспечивает ОАО "СНСЗ" антипиреном в необходимых объемах и хорошего качества.

        ООО "Волгоградпромпроект" совместно с ЦНИИ "Прометей" ставит задачу разработки нового более эффективного фосфорсодержащего мономера для непредельных смол. Прежде всего, это касается повышения содержания фосфора в мономере (до 8-10% вместо 6,5 – 7,5% в ФОМ-II).

        Во вторых, существует необходимость повысить реакционную способность мономера с тем, чтобы сократить время отверждения полимерной композиции и повысить производительность производственной линии. Кроме того, ведутся работы по использованию более доступного фосфорного сырья.