Полимерные армированные композиционные материалы с использованием эпоксидных смол широко используются в строительстве, авиации, электронике и автомобильной промышленности. Однако одним из их недостатков является низкая устойчивость к горению из-за большого содержания органических веществ.
Ученые Волгоградского государственного технического университета (ВолгГТУ) предложили антипирен («добавку-огнетушитель») для армированных композитов на основе растворов минеральных солей меди и аммония в фосфорной кислоте, которая уменьшает сопротивление горению приблизительно в 5 раз, при этом прочностные характеристики изменяются незначительно.
Сергей Борисов, доцент кафедры «Химия и технология переработки эластомеров» ВолгГТУ.Изображение: пресс-служба ВолгГТУ
«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 оптимальным его содержанием является около восьми массовых процентов от всего материала», — объяснил Сергей Борисов, доцент кафедры «Химия и технология переработки эластомеров» ВолгГТУ.
Ученые отмечают, что антипирен не просто механически смешивается со смолой, а вступает в химическое взаимодействие, образуя в полимере новую кристаллическую структуру, что и обуславливает высокую эффективность при малом содержании. В отличие от многих наполнителей, которые ухудшают текучесть смолы, данная система, наоборот, снижает вязкость и повышает прочность, подчеркнул исследователь.
В будущем специалисты ВолгГТУ планируют более подробно изучить вклад каждого типа подавления пламени при внесении нового антипирена и оценить долговечность материала наряду с устойчивостью к повышенной влажности. Результаты представлены в Polymer Science, Series D.