Разновидности ПВХ, их производство и применение. Антипиреновые добавки и дымогасители

Была определена степень интеркаляции глины, и совместная интеркаляция пластификатора облегчала обработку. Получены улучшенная стабильность размеров и барьерные свойства. Интеркалированные и частично отслаивающиеся нанокомпозиты ПВХ / глина были получены смешением в расплаве. Наилучшие механические свойства были достигнуты при 2% -ной загрузке глины с содержанием пластификатора 5-10%. Смешивание в расплаве и получение монтмориллонита ПВХ / натрия были тщательно протестированы. Эпоксидная смола была предложена в качестве совместителя для этих систем с улучшенной прозрачностью и технологической стабильностью. Было отмечено, что присутствие глины замедляет термическую деградацию ПВХ в результате образования цепей с повышенным образованием полукокса. Было обнаружено, что при смешивании раствора образуется несмешиваемый интеркалированный нанокомпозит с глиной, что вызывает изменение путей разложения материала. Исследована ситуативная полимеризация слоистых силикатных нанокомпозитов.

Переходим к описанию огнезащитных составов и дымогасителей. Составы PVC-U имеют низкую воспламеняемость из-за содержания хлора. Добавление пластификатора в составы из PVC-P требует использования огнезащитных и дымогасительных добавок. Эти добавки известны как функциональные наполнители, и для достижения всех требований спецификации конечного использования необходим правильный баланс. Они преимущественно используются в составах кабелей, конвейерных лент и кровельных мембран для придания устойчивости к возгоранию и распространению огня. Также важно уменьшить плавление в условиях пожара и сделать так, чтобы было как можно меньше дыма. Для этих целей широко используется триоксид сурьмы, обычно в сочетании с пластификаторами фосфатных эфиров, что обеспечивает превосходные огнезащитные и механические свойства.

Механизм защиты от возгорания активируется образованием оксихлорида сурьмы, который действует как поглотитель радикалов и пламегаситель. Тем не менее, триоксид сурьмы является предполагаемым канцерогеном, и продолжается работа по замене или снижению используемых уровней. Так, например, было предложено использование сульфида цинка. Были рассмотрены основные механизмы огнестойкости галогенов и фосфора, включая синергическое действие галогенов и сурьмы. Самая последняя работа была связана с сокращением выбросов дыма — одной из основных слабостей предыдущих рецептур ПВХ с защитой от возгорания. В этой области добавок доступны современные исследования на английском языке, включая описание практических опытов с новыми добавками.

Было показано, в частности, что тригидрат алюминия (ATH) и гидроксид магния (MDH) создают низкие уровни дыма и значительно снижают выбросы токсичных газов. Активность этих материалов является функцией испарения их водной части. Борат цинка также является эффективным дымогасителем в сочетании с пластификатором на основе фосфатного эфира. Комбинация октамолибдата аммония и станната цинка также полезна для придания полимерному компаунду огнезащитных свойств. Было показано, что функциональные наполнители ATH и MDH, покрытые гидроксистанатом цинка, дают повышенную стойкость к горению и более низкие уровни выделения дыма. Комплексы на основе меди также были предложены в качестве подавителей дыма, и надо сказать, что оксиды меди в качестве дымогасителей продемонстрировали положительные результаты. Этиленовые сополимеры (высокомолекулярные флексилизаторы) были предложены для замены жидкого пластификатора для огнезащитных составов кабелей из ПВХ с низким содержанием дыма.

Наполнители на основе карбоната кальция и карбоната лития также действуют как поглотители HCl, и было показано, что влияние на образование HCl при сгорании PVC-P является эффективным, особенно при использовании в комбинации с другими веществами. Растущий спрос на устойчивые к горению полимерные материалы подтолкнул исследователей к активной работе в этой области. Однако использование функциональных наполнителей может привести к резкому ухудшению физических свойств при уровнях добавления, необходимых для достижения требований огнестойкости и выделения дыма. Опыты показали, что гидроксистаннат цинка дает наилучшие общие характеристики огнезащиты и дымогашения без отрицательного влияния на важные физические свойства компаунда. Также было отмечено, что добавление низких уровней бората цинка и / или ATH улучшает огнестойкость и снижает плотность дыма в композиции из PVC-U.

Также было показано, что результаты механического измельчения ПВХ с высокой энергией со смесями борат цинка или борат цинка в сочетании с тригидратом алюминия дают заметное увеличение огнестойкости и физических свойств в результате химической связи и повышенного межфазного взаимодействия. В следующей части мы подробно рассмотрим следующую категорию добавок — пигменты. Здесь же заметим, что пигменты для ПВХ должны быть термически и светостойкими, иметь хорошую диспергируемость и быть совместимыми с рецептурой. Неорганические пигменты являются наиболее распространенным типом. Пигменты из диоксида титана (TiO2) используются для придания «яркой» белизны и непрозрачности материала.