Исследование и применение фосфор, азот, бор и металл содержащих антипиренов для повышения огнестойкости свойств древесины

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрено применение синтезированного фосфор, азот, бор и металлсодержащего олигомерного антипирена марки 17-А, к древесным материалам, и определена огнезащитная эффективность синтезированного антипирена. Было установлено, что синтезированный олигомерный антипирен марки 17-А, как средство защиты древесины, относится к I группе огнезащитной эффективности.

ABSTRACT

The article discusses the use of synthesized phosphorus, nitrogen, boron and a metal-containing oligomeric fire retardant grade 17-А, to wood materials, and determined the fire retardant efficiency of the synthesized fire retardant. It was found that the synthesized oligomeric fire retardant grade 17-А as a means of wood protection belongs to I group of fire retardant efficiency.

Ключевые слова: антипирены, фосфор, азот, бор, огнезащитная эффективность.

Keywords: fire retardants, phosphorus, nitrogen, boron, fire retardant efficiency

Введение. В настоящее время распространено использование древесины в качестве строительного материала. Но, как правило, такой материал имеет свои недостатки, и одним из них считается его высокая пожароопасность. Поэтому нужно думать о мерах защиты конструкции во время строительства деревянных сооружений. И одним из наиболее оптимальных вариантов является обработка древесины антипиреновой пропиткой [1].

Водорастворимые пропитки – наиболее оптимальный вариант для обработки древесины. Но они эффективны там, где деревянные конструкции не подвергаются длительному воздействию влаги. В основном используют для жилых комплексов, хозяйственных построек [2-3].

Экспериментальная часть. Целью данного исследования является определение огнезащитной эффективности синтезированного фосфор, азот, бор и металлсодержащего антипирена марки 17-А. Для этого рассмотрены огнестойкие характеристики и свойства древесины пропитанной синтезированным антипиреном.

Результаты и их обсуждение. В качестве способа обработки древесины антипиреном был выбран метод пропитки. Для экспериментов были подобраны различные концентрации водного раствора фосфор, азот, бор и металлсодержащего олигомерного антипирена марки 17-А.

Образцы древесины были пропитаны в течении 2-х часов, затем высушены в сушильном шкафу при температуре 40 - 45 °С до постоянного веса.

        а)                                            б)

Рисунок 1. Внешний вид древесины после пропитки антипиреном и сушки:

а) образец древесины, пропитанный 15%-ным раствором антипирена,

б) образец древесины, пропитанный 20%-ным раствором антипирена.

Экспериментальные образцы древесины из сосны и их огнестойкость определены по ГОСТу 16363-98. В следующей таблице рассматриваются огнестойкие свойства образцов древесины без пропитки и с пропиткой олигомерным антипиреном марки 17-А.

Таблица 1.

Определение огнестойкости древесных материалов, обработанных олигомерными антипиренами

 0* прим. –древесина необработанная антипиреном

Образец древесины, пропитанный 20 %-ным огнезащитным раствором, может быть добавлен в I группу огнезащитной эффективности, учитывая, что потеря массы после пожара составляет 7,14%.

В ходе исследований на поверхности образцов. пропитанных антипиреном марки 17-А, была образована защитная кокс оболочка. которая привела к снижению теплопроводности (рис. 2).

a)                                                  b)                                             c)

Рисунок 2. Состояние древесины после сжигания

а) образец древесины, не пропитанный антипиреном,

б) образец древесины, пропитанный 15%-ным раствором антипирена,

в) образец древесины, пропитанный 20%-ным раствором антипирена.

Заключение. Таким образом, исследования показали, что 20 %-ный водный раствор антипирена марки 17-A очень эффективен для защиты древесины от огня. Использование антипирена марки 17-A на основе соединений азот, фосфора и оксидов металлов имеет преимущества в увеличении огнестойкости древесных материалов и может быть использовано в защите древесных материалов от огня.

Список литературы:

1. Нуркулов Э.Н., Бекназаров Х.С., Джалилов А.Т. Антипирен для защиты древесины от горения // UNIVERSUM: технические науки. – 2020. - №1(70). – С.  71.
2. Леонович  А.А., Шалун  Г.Б. Огнезащита древесных плит и слоистых пластиков. М.: Лесная промышленность, 1974
3. Дружинина  Т.В.,  Мухин  Б.  Термо-,  жаростойкие  и  негорючие волокна. М., 1978.