Влияния минеральных наполнителей на эксплуатационные свойства ПВХ-композиций

graduate student,

Department of Chemical Polymer Technology and

Industrial Ecology Volga Polytechnic Institute (branch) Volgograd State

Technical University

Russia, Volzhsky

State Technical University

Russia, Volzhsky

Ecology "

Volga Polytechnic Institute (branch) Volgograd State Technical

University

Russia, Volzhsky

Krekaleva T. V., Senior Lecturer

Head of the Department "Chemical Polymer

Technology and Industrial Ecology" Volga Polytechnic Institute (branch) Volgograd State Technical University Russia, Volzhsky

Stepanova A.G.

chemical engineer

Volga Textile Plant

Soboleva O. K.

student

INFLUENCE OF MINERAL FILLERS ON THE PERFORMANCE

PROPERTIES OF PVC COMPOSITIONS

В настоящее время актуальна проблема снижения горючести материалов на основе ПВХ. Все известные способы снижения горючести основываются на подавлении одной из стадий процесса горения. Для снижения горючести в материалы вводят антипирирующие составы, включающие антипирены и ингибиторы дегидрохлорирования.

В качестве замедлителей горения крупнотоннажных пластмасс чаще используются полибромированные дифенилы и дифенилоксиды в комбинации с оксидом сурьмы. Существенным недостатком использования подобных композиций является высокая токсичность продуктов горения. Поэтому поиск новых, более безопасных антипиренов, обладающих высокой эффективностью огнезащитного действия, а также отсутствием токсичности и отрицательного влияния на свойства материала, является актуальной задачей.

При создании определенных рецептур пластикатов, для достижения наилучших результатов используются различные антипирены. Наиболее известными замедлителями горения ПВХ являются гидроксид магния и алюминия, а также применяют хлор- и бромсодержащие соединения. На практике наибольшее применение находят экологически безопасные антипирены. С учетом экологических требований указанным критериям в наибольшей степени отвечают фосфорорганические соединения.

Антигорючие свойства готовых композиций, содержащих гидроксид алюминия и гидроксид магния, обусловлены образованием воды в момент разложения гидроксидов металлов под действием высоких температур. Во-первых, реакция разложения является эндотермической, следовательно, охлаждает всю систему в целом. Во-вторых, вода, образует над зоной горения паровую оболочку, которая препятствует диффузии кислорода к поверхности полимера, разбавляет выделяющиеся при деструкции горючие газы и защищает поверхность полимера от обратной тепловой энергии пламени. В-третьих, дымоподавляющее действие гидроксида магния связано с его способностью связывать образующиеся пары HCl в нелетучие и нетоксичные соединения.

При выборе антипирена следует учитывать несколько факторов, главные из которых тип полимера и требования по огнеопасности. Значимым условием является поведение антипирена при переработке в изделие, т.е. термостабильность, температура плавления, качество смешения с полимером. Также нужно учитывать влияние антипирена на физикомеханические, электрические и прочие свойства, определяемые конечным применением изделия.

Для обеспечения пожаробезопасных свойств пластиката в зависимости от марки требуется наполнение от 60 до 150 мас.ч. на 100 мас.ч. ПВХ. Введение больших эффективных количеств антипиренов приводит часто к трудностям при переработке, а также к снижению механических свойств. Выявлено характерное монотонное снижение прочностных показателей по мере увеличения объемной доли антипиренов.

В данной работе исследовали влияние модифицированного гидроксида магния на физико-механические показатели. Для изучения свойств полученных композиций готовились образцы толщиной 3 мм методом прессования.

При приготовлении образцов, несмотря на большое содержание пластификатора наблюдался значительный рост вязкости композиций.

Анализируя результаты экспериментальных данных, было установлено, что оптимальное содержание модифицированного фосфорборсодержащим олигомером гидроксид магния, которое обеспечивает необходимые значения по горению пластиката в два раза меньше, по сравнению с немодифицированным гидроксидом магния. При введении в пластикат модифицированного гидроксид магния наблюдается повышение условной прочности при растяжении и твердости по Шору А, а относительного удлинения при разрыве уменьшается, что возможно, связано с образованием структурных элементов в полимерной композиции, за счет модификации фосфорборсодержащим олигомером гидроксид магния.

На сегодняшний день актуально определение эффективности действия модифицированных гидроксидов алюминия, магния и кальция, что позволяет при меньшем наполнении пластиката получить композиции с необходимыми эксплутационными свойствами.