ДЕРИВОТОГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ОГНЕСТОЙКОГО КОМПОЗИЦИИ ВТОРИЧНОГО ПОЛИЭТИЛЕНА И УСАДКА ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ

АННОТАЦИЯ

В статье представлены результаты лабораторных исследований, направленных на снижение горючести вторичных полиэтиленовых композиций. Исследования проводились с использованием специально разработанной рецептуры, включающей добавки, уменьшающие горючесть материала. Особое внимание уделено процессу усадки, происходящему при переработке полиэтиленовых композиций, который оказывает значительное влияние на их физико-химические свойства. Рассматриваются различные факторы, такие как температура переработки, состав добавок и время воздействия, и их влияние на огнестойкость и механические характеристики материала. На основе полученных данных анализируются оптимальные условия переработки для достижения наилучших результатов по снижению горючести, а также приводятся рекомендации по дальнейшему улучшению свойств композиций для их применения в различных отраслях.

ABSTRACT

The article presents the results of laboratory studies aimed at reducing the flammability of secondary polyethylene composites. The studies were conducted using a specially developed formulation that included additives that reduce the flammability of the material. Particular attention is paid to the shrinkage process that occurs during the processing of polyethylene composites, which has a significant effect on their physicochemical properties. Various factors, such as processing temperature, additive composition and exposure time, and their effect on fire resistance and mechanical properties of the material are considered. Based on the data obtained, optimal processing conditions are analyzed to achieve the best results in reducing flammability, and recommendations are given for further improving the properties of the composites for their use in various industries..

Ключевые слова: горючест вторичных полимеров, пластикация, термостабильность, вязко-текучее состояние полимера, деривотограмма, деформация полимеров, степень кристаллизации полимера.   

Keywords: flammability of secondary polymers, plasticization, thermal stability, viscous-flow state of polymer, derivationogram, deformation of polymers, degree of crystallization of polymer.

Введение. 30% пожаров, происходящих в мире в последние годы, происходят в результате коротких замыканий в электрических кабелях, аварийных ситуаций. Полиэтиленовые материалы обрабатываются антипиренами с целью повышения огнестойкости. Такая обработка полимерных материалов в 2022 году увеличилась на 5,7%. Для этих цели ниже приведена лабораторных исследований и результаты полученных показателей.

Вторичную полиэтиленовую композицию пониженной горючести готовили по следующей рецептуре (таблица 1):

Таблица 1.

Рецептура

Полученного образца огнестойкого вторичного полиэтилена  по данной рецептуры получили термогравиметрический анализа. Схема образования вторичного композиции полиэтилена представлена на рисунке ниже и представляет собой несколько кривых линий. При анализе кривой термогравиметрического анализа ((ТГА) (кривая 1)), мы видим, что кривая термогравиметрического анализа в основном проводится в двух интенсивных температурных диапазонах разложения, как это видно на следующем рисунке 1. Видно, что интервал разложения под действием первой температуры соответствует температурам 20,831–292,1610 °С, а интервал разложения под действием второй температуры соответствует температурам 292,16 - 601,68 °С.

Рисунок 1. Дериватограмма вторичного композиции полиэтилена

Из представленного выше рисунка можно сделать вывод, что при втором термическом разложении происходит промежуточный интенсивный процесс разложения. В течение этого интервала происходит полная масса распада, то есть 98,111% распада.

Анализ кривой термогравиметрического анализа и кривой дифференциального термического анализа приведён в таблице 2 ниже:

Таблица 2.

Результаты кривая дифференциального термического анализа вторичного композиции полиэтилена

Любой материал расширяется под воздействием тепла, в том числе и вторичные полимеры. Вот почему объем раствора полимера больше объема того же полимера в твердом состоянии.

Заключение. Статья предоставляет подробные данные о процессе термогравиметрического и дифференциального термического анализа полиэтиленовых композиций, что позволяет судить о высоких показателях термостойкости полученного материала. Результаты исследования подтверждают эффективность добавления антипиренов и других компонентов для повышения огнестойкости вторичного полиэтилена.

Список литературы:

1. Nazarov F. F, Beknazarov  E.M, Chuliev J.R, Nazarov F.S, Lutfullaev S.S. Research of fire resistance and physical-mechanical properties of secondary polyethylene. E3S Web of Conferences 392, 02042.
2. М.К.Каменский, А.А. Крючков, В.А. Байков. Оценка долговечности пожаробезопасных кабелей// Кабели и провода. –2007. –№4. – С.16.
3. А.А. Аскадский, Т.А. Мацеевич, М.Н. Попова. Вторичные полимерные материалы. Механические и барьерные свойства, пластификация, смеси и нанокомпозиты. М.: Изд-во АСВ, 2017, 490 с.