ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДИГИДРАТА ОКСИДА МАГНИЯ НА ПОКАЗАТЕЛИ ГОРЮЧЕСТИ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ НА ОСНОВЕ СОПОЛИМЕРА ЭТИЛЕНА С ВИНИЛАЦЕТАТОМ

E. V. Chuleyeva, V. M. Zolotaryov

Анотація


Цель. Целью статьи является определение влияния дигидрата оксида магния на показатели горючести полимерных композиций на основе сополимера этилена с винилацетатом для разработки составов полимерных композиций для кабельной продукции с повышенными требованиями по пожарной безопасности. Методика. Мы применили метод дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) и определили зависимость теплового потока от времени испытания для каждого состава при температурах от 20 °С до 600 °С и разной скорости подъема температуры: 50 °С/мин, 75 °С/мин, 100 °С/мин. Используя модель свободной кинетики определили зависимость энергии активации от степени превращения, зависимость степени превращения от времени испытания, зависимость времени превращения от температуры для каждой концентрации. Для сравнения этих показателей для каждой композиции строили графики зависимости времени превращения от температуры и зависимости степени превращения от времени воздействия температуры при сгорании каждой из композиций. Результаты. Получены кинетические характеристики, позволяющие определить состав, обеспечивающий лучшие результаты по снижению кинетических показателей горючести полимерных композиций. Научная новизна. Впервые мы использовали ДСК и модель свободной кинетики для определения влияния свойств ингредиентов полимерных композиций на показатели горючести. Практическое применение. Результаты исследований могут быть использованы при разработке полимерных композиций для кабельной продукции.

Ключові слова


сополимер этилена с винилацетатом; дигидрат оксида магния; горючесть; полимерная композиция; кинетика

Повний текст:

PDF ENG (English) PDF RUS

Посилання


1. DSTU EN 50363-7:2010. Materialy dlya izolyatsiyi, obolonok i zovnishnikh pokryviv nyz'konapruzhnykh sylovykh kabeliv. Chastyna 7. Bez·halohenni termoplastychni izolyatsiyni kompozytsiyi [State Standard of Ukraine EN 50363-7:2005. Insulating, sheathing and covering materials for low voltage energy cables. Part 7: Halogen-free, thermoplastic insulating compounds]. Kyiv, 2013. p. 4. (Ukr).

2. DSTU EN 50363-5:2010. Materialy dlya izolyatsiyi, obolonok i zovnishnikh pokryviv nyz'konapruzhnykh sylovykh kabeliv. Chastyna 5. Bez·halohenni vulkanizovani izolyatsiyni kompozytsiyi [State Standard of Ukraine EN 50363-5:2005. Insulating, sheathing and covering materials for low voltage energy cables. Part 5: Halogen-free, cross-linked insulating compounds]. Kyiv, 2013. p. 4. (Ukr).

3. DSTU EN 50363-6:2010. Materialy dlya izolyatsiyi, obolonok i zovnishnikh pokryviv nyz'konapruzhnykh sylovykh kabeliv. Chastyna 6. Bez·halohenni vulkanizovani kompozytsiyi obolonok [State Standard of Ukraine EN 50363-6:2005. Insulating, sheathing and covering materials for low voltage energy cables. Part 6: Halogen-free, cross-linked sheathing compounds]. Kyiv, 2013. p. 4. (Ukr).

4. Peshkov I.B. Materialy kabel'nogo proizvodstva [Materials of cable production]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 2013. 456 p. (Rus).

5. Tirelli D. Flame retardants for composites. The Chemical Journal, 2013, no.1-2, pp. 42-45. (Rus).

6. Overview mineral flame retardants, halogen-free cable for hydroxide compositions. Kabel-News, 2009, no.8, pp. 41-43. (Rus).

7. Mikhalin Y.А. Criteria of plastics fire resistance and methods of their testing. Polimernye materialy, 2011, no.7, pp. 26-31. (Rus).

8. Herbiet R. Mineral Flame Retardants: Market Outlook and Latest Developments. High Performance Filler, 2005, pap. 4, p. 20.

9. Innes J., Innes A. Plastic Flame Retardants: Technology and Current Developments. Rapra Review Reports, 2004, vol.14, no.12, report 168, p. 148.

10. EN 13501-6:2014 (E) Fire classification of construction products and building elements – Part 6: Classification using data from reaction to fire tests on electric cables.

11. EN 50399:2011 Common test methods for cables under fire conditions –Heat release and smoke production measurement on cables during flame spread test –Test apparatus, procedures, results.

12. STARe thermal analysis system, operating instructions to the TGA/DSC 1. Switzerland, Mettler Toledo AG, 2007.

13. Tips on model free kinetics. METTLER TOLEDO Thermal Analysis UserCom 8, 1998, pp. 1-3.

14. Vyazovkin S., Wight C.A. Model-free and model-fitting approaches to kinetic analysis of isothermal and nonisothermal data. Thermochimica Acta, 1999, no.340-341, pp. 53-68. doi: 10.1016/S0040-6031(99)00253-1.

15. Vyazovkin S. What can model free kinetics tell us about reaction mechanisms? METTLER TOLEDO Thermal Analysis UserCom.10, 1999, pp. 9-10.

16. Schawe J. Kinetic studies of complex reactions. Part 1: model free kinetics. METTLER TOLEDO Thermal Analysis UserCom 18, 2003, pp. 13-16.

17. Varankina G.S., Vysotskii A.V. Effective low toxic aluminosilicate fillers for phenol formaldehyde adhesives for plywood and particleboard. Adhesives in woodworking Industry, 1997, pp. 114-120.

18. Vyazovkin S. Evaluation of activation energy of thermally stimulated solid-state reactions under arbitrary variation of temperature. Journal of Computational Chemistry, 1997, vol.18, no.3, pp. 393-402. doi: 10.1002/(SICI)1096-987X(199702)18:3<393::AID-JCC9>3.0.CO;2-P.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1.     ДСТУ EN 50363-7:2010 Матеріали для ізоляції, оболонок і зовнішніх покривів низьконапружних силових кабелів. Частина 7. Безгалогенні термопластичні ізоляційні композиції (EN 50363-7:2005, IDT).
2.     ДСТУ EN 50363-5:2010 Матеріали для ізоляції, оболонок і зовнішніх покривів низьконапружних силових кабелів. Частина 5. Безгалогенні вулканізовані ізоляційні композиції (EN 50363-5:2005, IDT).
3.     ДСТУ EN 50363-6:2010 Матеріали для ізоляції, оболонок і зовнішніх покривів низьконапружних силових кабелів. Частина 6. Безгалогенні вулканізовані композиції оболонок (EN 50363-6:2005, IDT).
4.     Пешков И.Б. Материалы кабельного производства. – М.: Машиностроение, 2013. – 456 с.
5.     Диего Тирелли Антипирены для композитов // The Chemical Journal. – 2013. – №1-2. – С. 42-45.
6.     Обзор минеральных антипиренов-гидроксидов для безгалогенных кабельних композиций // Кабель-news. – 2009. – №8. – C. 41-43.
7.     Михайлин Ю.А. Показатели огнестойкости полимерных материалов и методы их определения // Полимерные материалы. – 2011. – №7.– C. 26-31.
8.     Herbiet R. Mineral Flame Retardants: Market Outlook and Latest Developments // High Performance Filler. – 2005, pap. 4. – p. 20.
9.     Innes J., Innes A. Plastic Flame Retardants: Technology and Current Developments // Rapra Review Reports. – 2004. – vol.14. – no.12. – report 168. – p. 148.
10.  EN 13501-6:2014 (E) Fire classification of construction products and building elements – Part 6: Classification using data from reaction to fire tests on electric cables.
11.  EN 50399:2011 Common test methods for cables under fire conditions –Heat release and smoke production measurement on cables during flame spread test –Test apparatus, procedures, results.
12.  Система термического анализа STARe, руководство по эксплуатации TGA/DSC 1. – Швейцария, Mettler Toledo AG, 2007.
13.  Tips on model free kinetics // METTLER TOLEDO Thermal Analysis UserCom 8. – 1998. – pp. 1-3.
14.  Vyazovkin S., Wight C.A. Model-free and model-fitting approaches to kinetic analysis of isothermal and nonisothermal data // Thermochimica Acta. – 1999. – no.340-341. – pp. 53-68. doi: 10.1016/S0040-6031(99)00253-1.
15.  Vyazovkin S. What can model free kinetics tell us about reaction mechanisms? // METTLER TOLEDO Thermal Analysis UserCom.10. – 1999. – pp. 9-10.
16.  Schawe J. Kinetic studies of complex reactions. Part 1: model free kinetics // METTLER TOLEDO Thermal Analysis UserCom 18. – 2003. – pp. 13-16.
17.  Varankina G.S., Vysotskii A.V. Effective low toxic aluminosilicate fillers for phenol formaldehyde adhesives for plywood and particleboard // Adhesives in woodworking Industry. – 1997. – pp. 114-120.
18.  Vyazovkin S. Evaluation of activation energy of thermally stimulated solid-state reactions under arbitrary variation of temperature // Journal of Computational Chemistry. – 1997. – vol.18. – no.3. – pp. 393-402. doi: 10.1002/(SICI)1096-987X(199702)18:3<393::AID-JCC9>3.0.CO;2-P.




DOI: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2017.2.07

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Copyright (c) 2017 E. V. Chuleyeva, V. M. Zolotaryov


This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

ISSN 2074–272X (Print)
ІSSN 2309–3404 (Online)