Разработка технологии аминолиза вторичного поликарбоната с целью получения дифенилолпропана и антипиренов для древесных материалов

Таблица 2.2-Физико-химические показатели формалина

Наименование показателей	Нормы
Содержание формальдегида	33,3
Плотность, кг/м3	1,1109-1,0764 (18 °С)
рН	2,8-4,0
Показатель преломления	1,3766-1,3776

Аммиак, водный раствор

Водный раствор аммиака представляет собой бесцветную жидкость легче воды с характерным запахом аммиака и сильнощелочной реакцией. При нагревании до кипения весь аммиак выделяется в виде газа.

По ГОСТ 3760-47 водный раствор аммиака ч.д.а. должен содержать от 25 до 27 % NH₃.

Наибольшее количество допустимых примесей (%) в NH₄OH ч.д.а.: Остаток после прокаливания 0,003

Углекислые соли 0,002

Хлориды 0,0001

Сера общая (в пересчете на SO₄) 0,0003

Тяжелые металлы сероводородной группы 0,0001

Железо 0,00002

Магний 0,0001

2.2 Методы исследования и расчетов

2.2.1 Характеристика приборов и оборудования

Пипетка не градуированная

Объем, мл -10

Секундомер предназначен для измерения времени.

Предел измерения, мин - 60

Цена деления, с - 0,2

Весы технические марки ВЛТЭ-2100 используются для взвешивания.

Предел измерения, кг - 2,1

Погрешность, г - 0,01

Шкаф сушильный с терморегулированием производства ПРН марки

SPT-200

Предел измерения, °С - 0-250

Цена деления, °С- 0,5

Штангенциркуль с ценой деления 0,05 мм

Бюксы стеклянные с крышкой

Установка для сжигания образцов (спиртовка, зеркало, штатив и т.д.)

2.2.2 Методики проведения эксперимента

2.2.2.1 Определение массовой доли сухого остатка

Материалы: продукты фосфорилирования маточников, антипирены.

Оборудование, посуда и реактивы:

стеклянный бюкс для взятия навески;

весы лабораторные общего назначения 2-го класса точности по ГОСТ 24104 с наибольшим пределом взвешивания 200 г;

шкаф сушильный с терморегулятором, поддерживающим температуру (105 ± 2)°С;

эксикатор по ГОСТ 25336;

* кальций хлористый кристаллический по ГОСТ 450.

Ход определения.

Стаканчик с крышкой (бюкс), высушенный до постоянной массы при (105 ± 2)°С, взвешивают. В стеклянный бюкс, взвешенный с погрешностью не более 0,0002 г, помещают 1-2 г исследуемого материала и взвешивают с той же погрешностью. Бюксы с веществом ставят в сушильный шкаф, нагретый до (105 ± 2)°С, и сушат при этой температуре.

Количество стаканчиков, помещаемых в шкаф, не должно быть более восьми, а время загрузки их в шкаф не должно превышать 1 мин. Образцы выдерживают в термошкафу до постоянной массы бюкса.

Стаканчики вынимают из термошкафа, помещают не менее чем на 45 мин в эксикатор с прокаленным хлористым кальцием, далее вынимают и взвешивают с погрешностью не более 0,0002 г.

Обработка результатов.

Массовую долю сухого остатка X в процентах определяют по формуле:

Х = (m-m₁)/(m₂-m₁) * 100,

где m - масса бюкса с навеской после сушки, г;

m₁ - масса бюкса, г;

m₂ - масса бюкса с навеской до сушки, г.

За результат испытания принимают среднее арифметическое двух параллельных определений, допустимое расхождение между которыми не должно превышать 0,8%, и записывают с точностью до десятых долей процента.

2.2.2.2 Определение рН

Определение рН осуществляют рН-метром или с помощью индикаторной бумаги.

2.2.2.3 Определение плотности

В чистый цилиндр наливают исследуемое вещество приблизительно на 1/2-2/3 объема цилиндра. Опускают сухой и чистый ареометр. Ожидают 2-3 минуты и определяют значение плотности по делению шкалы на ареометре, против которого установится верхний мениск.

2.2.2.4 Нанесение огнезащитного покрытия

Испытания проводили на образцах, изготовленных из прямослойной воздушно-сухой древесины сосны с плотностью 0,45-0,55 г/см³. Образцы древесины имеют размеры 100x35x 5 мм. Обработка древесины огнезащитными покрытиями производилась кистью. На взвешенные образцы наносилось огнезащитное покрытие с разным расходом. Затем давали высохнуть им до постоянной влажности в течение суток.

2.2.2.5 Испытания образцов древесины в установке «Огневая труба»

Метод заключается в определении потери массы образца и времени самостоятельного горения при его испытании в трубе пламенем спиртовой горелки.

Испытания проводят в вытяжном шкафу при естественной тяге в установке для огневых испытаний (рис.2.1). Образцы для испытаний из древесины сосны без дефектов, размеры образцов 100x35x 5 мм. Образец подвешивается на крючок прибора, и крючок закрепляется на штативе так, чтобы нижний край образца выходил из нижнего конца трубы на расстояние 5 мм, а расстояние между нижним концом образца и срезом фитиля спиртовки составляло также 5 мм. Необходимо следить, чтобы образец располагался по центру трубы и не касался ее стенок.

После этого зажигают спиртовку и регулируют ее так, чтобы высота пламени была 40-50 мм (зажигание и регулирование спиртовки производят вне прибора). Зажженную спиртовку помещают на штативе так, чтобы

нижний край образца находился в пламени, причем пламя спиртовки должно быть по центральной оси образца, и включают секундомер.

Образец выдерживают в пламени спиртовки 2 мин, после чего спиртовку убирают (пламя загасить колпачком), под образец ставят взвешенную чашку Петри, и осматривают образец в трубе с помощью зеркала, которое устанавливают снизу так, чтобы в него был виден весь образец в трубе.

Если пламенное горение образца отсутствует (время самостоятельного горения равно 0) - секундомер выключают, несгоревшие остатки образца осторожно вынимают из трубы и укладывают на чашку Петри. После остывания чашку Петри с несгоревшим остатком взвешивают.



Рисунок 2.1 - Схема установки для огневых испытаний:

1 - металлический крючок для крепления образца;

2 - металлическая или керамическая труба; 3 - образец;

4 - зеркало; 5 - спиртовка; 6 - штатив.

Если после удаления спиртовки образец продолжает гореть самостоятельно (на образце наблюдаются языки пламени) - наблюдают за образцом (исчезновением на образце языков пламени) выключают секундомер и отмечают продолжительность испытания в секундах (t_иcп).

Рассчитывают время самостоятельного горения (t_c.г с) по формуле:

t_c.г = t_иcп - 120

Несгоревшие остатки образца осторожно вынимают из трубы и укладывают на чашку Петри. После остывания чашку Петри с несгоревшим остатком взвешивают.

Потерю массы образца древесины при горении (?m, %) вычисляют по формуле:

?m = (m₁-m₂)/(m₁-m₀) * 100,

где m₁- масса чашки с образцом древесины до сжигания, г;

m₂ - масса чашки с образцом древесины после сжигания, г;

m₀ - масса чашки, г.

Результат округляют до десятичного значения.

Таким образом, испытывают все 4 образца, обработанных огнезащитным составом. Среднюю потерю массы образцов определяют как среднее арифметическое из значений потери массы, полученных в результате испытаний всех четырех образцов. В таблице 2.3 представлены результаты обработки образцов древесины огнезащитными составами на основе продуктов аминолиза поликарбоната моноэтаноламином при различном содержании МЭА. В таблице 2.4 представлены результаты испытаний на установке огневая труба обработанных образцов древесины огнезащитными составами на основе продуктов аминолиза поликарбоната моноэтаноламином при различном содержании МЭА. В таблице 2.5 представлены результаты обработки образцов древесины огнезащитными составами на основе продуктов аминолиза поликарбоната этилендиамином при различном содержании ЭДА. В таблице 2.6 представлены результаты испытаний на установке огневая труба обработанных образцов древесины огнезащитными составами на основе продуктов аминолиза поликарбоната этилендиамином при различном содержании ЭДА. В таблице 2.7 представлены результаты обработки образцов древесины огнезащитными составами на основе продуктов аминолиза поликарбоната диэтаноламином при различном содержании ДЭА. В таблице 2.8 представлены результаты испытаний на установке огневая труба обработанных образцов древесины огнезащитными составами на основе продуктов аминолиза поликарбоната диэтаноламином при различном содержании ДЭА. В таблице 2.9 представлены результаты обработки образцов древесины огнезащитным составом на основе продуктов аминолиза поликарбоната моноэтаноламином (балансовый опыт). В таблице 2.10 представлены результаты испытаний на установке огневая труба обработанных образцов древесины огнезащитным составом на основе продуктов аминолиза поликарбоната моноэтаноламином (балансовый опыт).

Таблица 2.3 - Результаты обработки образцов сосны огнезащитными составами на основе продуктов аминолиза поликарбоната моноэтаноламином при различном содержании МЭА

№ опы-та, ОЗС на основе ПК: Амин	Исходный образец древесины сосны	1-й слой	2-й слой	3-й слой	4-й слой	Общий расход, г/м2
	№ образца	Размеры, мм	S, м2	Масса ОЗС, г	Масса ОЗС, г	Масса ОЗС, г	Масса ОЗС, г
		Длина а, мм	ширина в, мм	толщина h, мм
Опыт №14 МЭА	1	100,25	35,6	5,1	0,00852	0,815	*	*	*	95,62
	2	99,85	35,65	5,1	0,00850	0,873	*	*	*	102,69
	3	99,8	35,65	5,05	0,00848	0,735	0,545	*	*	150,88
	4	99,8	35,6	4,6	0,00835	0,629	0,758	*	*	166,08
	5	100,25	35,65	5,1	0,00853	0,78	0,883	0,746	*	282,28
	6	99,75	35,65	5	0,00847	0,737	0,627	0,632	*	235,76
	7	100,6	35,6	4,85	0,00848	0,658	0,587	0,704	0,507	289,49
	8	98,9	35,65	5,1	0,00842	0,789	0,69	0,592	0,615	318,85
Опыт №4 1:2	1	100	36	4,4	0,00840	0,95	*	*	*	113,14
	2	99,5	35,4	4,4	0,00823	0,915	*	*	*	111,16
	3	100,2	35,3	4,8	0,00837	1,143	0,826	*	*	235,11
	4	100,5	35,3	4,65	0,00836	0,995	0,914	*	*	228,40
	5	99,55	35,45	4,65	0,00831	0,882	0,895	0,642	*	290,97
	6	99,2	35,4	4,3	0,00818	0,978	0,748	0,748	*	302,41
	7	100,5	35,15	4,45	0,00827	1,381	0,915	0,608	0,672	432,28
	8	99,55	35,3	4,65	0,00828	0,988	0,997	0,737	0,717	415,22
Опыт №15 1:1,5	1	98,6	35,5	4	0,00807	0,829	*	*	*	102,68
	2	99,55	35,55	4,8	0,00837	0,795	*	*	*	94,93
	3	100	35,55	4,5	0,00833	0,67	0,593	*	*	151,62
	4	99,85	35,55	4,65	0,00836	0,955	0,856	*	*	216,66
	5	99,75	35,5	4,8	0,00838	0,978	0,654	0,539	*	259,05
	6	100,25	35,5	4,75	0,00841	0,767	0,766	0,63	*	257,27
	7	100	35,55	4,45	0,00832	0,838	0,641	0,575	0,486	305,42
	8	99,85	35,45	4,7	0,00835	0,648	0,662	0,482	0,394	261,76
Опыт №15 1:1	1	100,15	35,5	5,25	0,00853	0,928	*	*	*	108,73
	2	100,5	35,5	4,7	0,00841	1,488	*	*	*	176,85
	3	100	35,6	4,9	0,00845	0,925	0,999	*	*	227,72
	4	100,5	35,5	4,4	0,00833	1,097	1,06	*	*	258,87
	5	99,6	35,5	4,8	0,00837	1,007	1,011	0,869	*	344,98
	6	99	35,7	4,6	0,00831	1,043	1,19	0,773	*	361,83
	7	98,9	35,65	4,65	0,00830	0,999	0,999	0,751	0,641	408,29
	8	100,3	35,6	4,6	0,00839	0,968	1,056	0,807	0,707	421,61
Опыт №15 1:0,9	1	99,6	35,3	4,25	0,00818	0,948	*	*	*	115,91
	2	99,5	35,5	4,4	0,00825	0,818	*	*	*	99,12
	3	99,5	35,3	4,35	0,00820	0,84	0,592	*	*	174,69
	4	100,4	35,35	4,75	0,00839	0,876	0,598	*	*	175,73
	5	98,8	35,45	4,85	0,00831	0,892	0,724	0,539	*	259,42
	6	99,35	35,4	4,75	0,00831	1,03	0,669	0,624	*	279,40
	7	101	35,35	4,75	0,00844	0,822	0,631	0,593	0,51	302,99
	8	99	35,35	4,7	0,00826	0,822	0,69	0,513	0,605	318,32

Таблица 2.4 - Результаты испытаний в огневой трубе образцов сосны, обработанных огнезащитными составами на основе продуктов аминолиза поликарбоната моноэтаноламином при различном содержании МЭА.

№ опыта, ОЗС на основе ПК: Амин	№ образ-ца	Расход ОЗС г/м2	Масса образца перед сжиганием г	Результаты испытания в огневой трубе
				Время зажигания, с	Масса образца после сжиг, г	Потеря массы, %
Опыт №14 МЭА	1	95,62	8,798	120	2,16	75,45
	2	102,69	8,558	120	2,131	75,10
	3	150,88	9,524	120	2,535	73,38
	4	166,08	9,051	120	3,012	66,72
	5	282,28	9,751	120	5,064	48,07
	6	235,76	9,655	120	3,745	61,21
	7	289,49	9,899	120	4,025	59,34
	8	318,85	10,038	120	4,902	51,17
Опыт №4 1:2	1	113,14	7,518	120	3,433	54,34
	2	111,16	8,114	120	4,22	47,99
	3	235,11	8,67	120	8,305	4,21
	4	228,40	8,524	120	7,588	10,98
	5	290,97	8,747	120	7,942	9,20
	6	302,41	8,427	120	7,878	6,51
	7	432,28	9,422	120	9,085	3,58
	8	415,22	9,676	120	9,317	3,71
Опыт №15 1:1,5	1	102,68	6,65	120	1,999	69,94
	2	94,93	7,96	120	1,966	75,30
	3	151,62	7,99	120	2,911	63,57
	4	216,66	8,095	120	4,26	47,37
	5	259,05	8,649	120	5,351	38,13
	6	257,27	8,616	120	7,059	18,07
	7	305,42	8,436	120	6,878	18,47
	8	261,76	8,582	120	7,814	8,95
Опыт №15 1:1	1	108,73	8,806	120	2,205	74,96
	2	176,85	8,428	120	3,08	63,46
	3	227,72	8,535	120	5,681	33,44
	4	258,87	8,636	120	7,49	13,27
	5	344,98	8,408	120	7,859	6,53
	6	361,83	8,566	120	7,968	6,98
	7	408,29	9,082	120	8,682	4,40
	8	421,61	8,913	120	8,439	5,32
Опыт №15 1:0,9	1	115,91	7,955	120	1,591	80,00
	2	99,12	7,865	120	1,621	79,39
	3	174,69	8,117	120	2,817	65,30
	4	175,73	8,569	120	2,24	73,86
	5	259,42	8,716	120	2,796	67,92
	6	279,40	8,784	120	2,985	66,02
	7	302,99	9,102	120	3,536	61,15
	8	318,32	8,898	120	4,302	51,65

Таблица 2.5 - Результаты обработки образцов сосны огнезащитными составами на основе продуктов аминолиза поликарбоната этилендиамином при различном содержании ЭДА.

№ опыта, ОЗС на основе ПК: Амин	Исходный образец древесины сосны	1-й слой	2-й слой	3-й слой	4-й слой	Общий расход, г/м2
	№ образца	Размеры, мм	S, м2	Масса ОЗС, г	Масса ОЗС, г	Масса ОЗС, г	Масса ОЗС, г
		Длина а, мм	Ширина в, мм	Толщ. h, мм
Опыт №16 ЭДА	1	99,5	35,7	4,4	0,00829	0,753	*	*	*	90,79
	2	98,8	35,55	4,15	0,00814	0,775	*	*	*	95,21
	3	99	35,55	4,75	0,00832	0,846	0,733	*	*	189,85
	4	99,3	35,65	5,15	0,00847	0,746	0,703	*	*	171,07
	5	99,5	35,65	5	0,00845	0,985	0,915	0,716	*	309,74
	6	99,4	35,45	4,75	0,00833	0,791	0,752	0,741	*	274,24
	7	98,8	35,6	5,1	0,00841	0,772	0,645	0,672	0,45	302,07
	8	99	35,6	4,95	0,00838	0,851	0,855	0,572	0,448	325,25
Опыт №18 1:2	1	100	35,65	4,65	0,00839	0,821	*	*	*	97,84
	2	98,45	35,6	4,45	0,00820	0,623	*	*	*	75,95
	3	98,8	35,9	4,55	0,00832	0,642	0,629	*	*	152,77
	4	99,4	35,6	4,8	0,00837	0,664	0,8	*	*	174,84
	5	99,4	35,75	4,55	0,00834	0,714	0,721	0,466	*	228,02
	6	99,7	35,65	4,4	0,00830	0,347	0,804	0,763	*	230,61
	7	99,8	35,9	4,9	0,00850	0,704	0,623	0,763	0,617	318,64
	8	99,6	35,55	4,5	0,00830	0,782	0,6	0,75	0,777	350,57
Опыт №19 1:1,5	1	99,5	35,7	4,75	0,00839	0,942	*	*	*	112,29
	2	99,3	35,65	4,65	0,00834	0,735	*	*	*	88,18
	3	99,15	35,6	4,7	0,00833	0,974	0,725	*	*	204,06
	4	98,85	35,7	4,95	0,00839	0,921	0,736	*	*	197,50
	5	99,9	35,8	4,65	0,00841	0,854	0,81	0,751	*	286,99
	6	99,45	35,7	4,7	0,00837	0,723	0,699	0,617	*	243,57
	7	99,6	35,35	4,8	0,00834	0,888	0,767	0,685	0,394	327,93
	8	100,45	35,45	4,9	0,00845	0,807	0,777	0,682	0,586	337,37
Опыт №20 1:1	1	99,3	35,7	4,8	0,00839	0,711	*	*	*	84,78
	2	99,15	35,65	4,6	0,00831	0,739	*	*	*	88,93
	3	99,75	35,6	4,9	0,00843	0,863	0,825	*	*	200,27
	4	99	35,5	4,7	0,00829	0,774	0,835	*	*	194,01
	5	98,45	35,6	4,8	0,00830	0,781	0,821	0,679	*	274,93
	6	100	35,85	4,6	0,00842	0,886	0,837	0,669	*	284,09
	7	99,75	35,5	4,8	0,00838	0,88	0,754	0,694	0,521	339,95
	8	98,55	35,5	4,4	0,00818	1,044	0,808	0,714	0,617	389,28
Опыт №21 1:0,9	1	98,55	35,3	4,4	0,00814	0,729	*	*	*	89,61
	2	99,35	35,35	4,75	0,00830	0,816	*	*	*	98,27
	3	98,6	35,6	4,9	0,00834	0,726	0,579	*	*	156,56
	4	98,75	35,5	4,8	0,00830	0,912	0,707	*	*	195,06
	5	98	35,4	5,15	0,00831	0,951	0,866	0,629	*	294,26
	6	98,85	35,65	4,95	0,00838	0,754	0,673	0,523	*	232,71
	7	98,85	35,5	5	0,00836	0,854	0,742	0,586	0,336	301,13

Таблица 2.6 - Результаты испытаний в огневой трубе образцов сосны, обработанных огнезащитными составами на основе продуктов аминолиза поликарбоната этилендиамином при различном содержании ЭДА.

№ опыта, ОЗС на основе ПК: Амин	№ образца	Расход ОЗС г/м2	Масса образца перед Сжиганием г	Результаты испытания в огневой трубе
				Время зажиг., с	Масса образца после сжигания, г	Потеря массы, %
Опыт №16 ЭДА	1	90,79	7,856	120	1,726	78,03
	2	95,21	6,778	120	1,569	76,85
	3	189,85	7,933	120	3,6	54,62
	4	171,07	8,456	120	3,495	58,67
	5	309,74	8,8	120	5,568	36,73
	6	274,24	8,464	120	5,588	33,98
	7	302,07	9,409	120	7,766	17,46
	8	325,25	9,135	120	7,44	18,56
Опыт №18 1:2	1	97,84	8,093	120	1,788	77,91
	2	75,95	7,873	120	1,724	78,10
	3	152,77	7,951	120	2,204	72,28
	4	174,84	8,639	120	4,222	51,13
	5	228,02	8,23	120	6,735	18,17
	6	230,61	7,908	120	5,777	26,95
	7	318,64	8,694	120	5,79	33,40
	8	350,57	8,38	120	5,033	39,94
Опыт №19 1:1,5	1	112,29	8,15	120	1,878	76,96
	2	88,18	8,049	120	1,766	78,06
	3	204,06	8,63	120	4,738	45,10
	4	197,50	8,382	120	3,693	55,94
	5	286,99	8,673	120	6,057	30,16
	6	243,57	8,596	120	4,573	46,80
	7	327,93	8,597	120	7,636	11,18
	8	337,37	9,085	120	7,306	19,58
Опыт №20 1:1	1	84,78	7,836	120	1,575	79,90
	2	88,93	7,929	120	1,784	77,50
	3	200,27	8,453	120	4,359	48,43
	4	194,01	8,453	120	4,65	44,99
	5	274,93	8,611	120	6,607	23,27
	6	284,09	8,675	120	6,8	21,61
	7	339,95	8,656	120	7,158	17,31
	8	389,28	8,525	120	7,125	16,42
Опыт №21 1:0,9	1	89,61	7,861	120	1,768	77,51
	2	98,27	8,145	120	3,243	60,18
	3	156,56	8,332	120	4,986	40,16
	4	195,06	8,58	120	6,445	24,88
	5	294,26	8,801	120	7,296	17,10
	6	232,71	9,111	120	6,643	27,09
	7	301,13	8,849	120	7,5	15,24

Таблица 2.7 - Результаты обработки образцов сосны огнезащитными составами на основе продуктов аминолиза поликарбоната диэтаноламином при различном содержании ДЭА.

№ опыта, ОЗС на основе ПК: Амин	Исходный образец древесины сосны	1-й слой	2-й слой	3-й слой	4-й слой	Общий расх., г/м2
	№ образца	Размеры, мм	S, м2	Масса ОЗС, г	Масса ОЗС, г	Масса ОЗС, г	Масса ОЗС, г
		Длина а, мм	ширина в, мм	Толщина h, мм
Опыт №23 1:2	1	99,25	35,5	4,6	0,00829	0,721	*	*	*	87,01
	2	99,3	35,5	4,3	0,00821	0,693	*	*	*	84,41
	3	99,8	35,75	4,7	0,00841	0,56	0,909	*	*	174,68
	5	98,4	35,55	5	0,00834	0,524	0,586	0,653	*	211,50
	6	98,75	35,5	4,8	0,00830	0,546	0,519	0,636	*	204,94
	7	100,15	35,5	4,2	0,00825	0,88	0,865	0,613	0,631	362,30
	8	100	35,55	4,8	0,00841	0,594	0,67	0,603	0,571	289,85
Опыт №24 1:1,5	1	100,2	35,8	4,75	0,00847	0,682	*	*	*	80,55
	2	99,9	35,65	4,5	0,00834	0,545	*	*	*	65,33
	3	99,7	35,85	4,8	0,00845	0,456	0,554	*	*	119,53
	4	99,8	35,9	4,65	0,00843	0,531	0,581	*	*	131,95
	5	99,1	35,7	4,7	0,00834	0,63	0,585	0,675	*	226,54
	6	100,3	35,85	4,7	0,00847	0,627	0,635	0,694	*	230,90
	7	99,4	35,65	4,65	0,00834	0,679	0,708	0,778	0,603	331,77
	8	99,75	35,55	5	0,00845	0,691	0,659	0,666	0,591	308,70
Опыт №25 1:1	1	98,3	35,5	4,9	0,00829	0,676	*	*	*	81,54
	2	100,5	35,65	4,85	0,00849	0,651	*	*	*	76,71
	3	98,8	35,5	4,7	0,00828	0,643	1,041	*	*	203,45
	4	99,5	35,55	4,7	0,00834	0,638	1,014	*	*	197,99
	5	99,5	35,6	4,95	0,00842	0,576	1	0,71	*	271,44
	6	98,75	35,6	4,9	0,00835	0,667	1,084	0,683	*	291,58
	7	99,1	35,5	4,6	0,00827	0,617	1,029	0,707	0,493	343,95
	8	98,5	35,75	4,45	0,00824	0,497	0,982	0,589	0,553	318,18
Опыт №26 1:0,9	1	99,75	35,9	4,5	0,00838	0,518	*	*	*	61,79
	2	97,35	35,6	4,9	0,00823	0,609	*	*	*	73,96
	3	98,8	35,55	4,8	0,00831	0,543	0,53	*	*	129,05
	4	100,75	35,7	4,3	0,00837	0,601	0,659	*	*	150,59
	5	99,6	35,85	4,6	0,00839	0,552	0,768	0,641	*	233,80
	6	98,9	35,8	5	0,00843	0,548	0,657	0,546	*	207,75
	7	99,3	35,65	4,9	0,00840	0,498	0,538	0,441	0,734	263,13
	8	99,3	35,7	4,8	0,00839	0,5	0,522	0,501	0,515	243,02
Опыт №29 ДЭА	1	100	35,5	4,9	0,00843	0,474	*	*	*	56,24
	2	100,2	35,55	4,9	0,00845	0,774	*	*	*	91,55
	3	99,7	35,5	4,8	0,00838	0,471	0,544	*	*	121,17
	4	98,8	35,5	4,85	0,00832	0,461	0,365	*	*	99,31
	5	99,7	35,5	4,6	0,00832	0,402	0,538	0,408	*	161,97
	6	99,3	35,35	4,75	0,00830	0,503	0,376	0,357	*	148,92
	7	98,9	35,5	4,9	0,00834	0,564	0,595	0,365	0,715	268,50
	8	98	35,5	4,8	0,00824	0,382	0,399	0,469	0,573	221,25

Таблица 2.8 - Результаты испытаний в огневой трубе образцов сосны, обработанных огнезащитными составами на основе продуктов аминолиза поликарбоната диэтаноламином при различном содержании ДЭА.

№ опыта, ОЗС на основе ПК:Амин	№ образца	Расход ОЗС г/м2	Масса образца перед Сжиганием г	Результаты испытания в огневой трубе
				Время зажигания, с	Масса образца после сжигания, г	Потеря массы, %
Опыт №23 1:2	1	87,01	8,111	120	1,608	80,18
	2	84,41	7,84	120	2,087	73,38
	3	174,68	8,181	120	3,167	61,29
	5	211,50	8,945	120	3,032	66,10
	6	204,94	8,488	120	3,361	60,40
	7	362,30	8,314	120	4,07	51,05
	8	289,85	9,138	120	4,828	47,17
Опыт №24 1:1,5	1	80,55	7,874	120	1,648	79,07
	2	65,33	7,546	120	1,613	78,62
	3	119,53	8,081	120	1,807	77,64
	4	131,95	8,403	120	2,45	70,84
	5	226,54	8,612	120	3,888	54,85
	6	230,90	8,567	120	3,537	58,71
	7	331,77	8,856	120	4,743	46,44
	8	308,70	9,271	120	4,974	46,35
Опыт №25 1:1	1	81,54	8,088	120	1,765	78,18
	2	76,71	8,391	120	1,871	77,70
	3	203,45	8,366	120	2,586	69,09
	4	197,99	8,301	120	3,311	60,11
	5	271,44	8,9	120	5,253	40,98
	6	291,58	8,685	120	6,458	25,64
	7	343,95	8,71	120	4,974	42,89
	8	318,18	8,477	120	3,308	60,98
Опыт №29 ДЭА	1	56,24	9,821	120	2,118	78,43
	2	91,55	8,936	120	2,469	72,37
	3	121,17	8,814	120	3,181	63,91
	4	99,31	8,959	120	1,922	78,55
	5	161,97	8,758	120	3,14	64,15
	6	148,92	8,839	120	3,246	63,28
	7	268,50	10,065	120	4,473	55,56
	8	221,25	9,949	120	4,39	55,87
Опыт №26 1:0,9	1	61,79	7,646	120	1,568	79,49
	2	73,96	8,043	120	1,637	79,65
	3	129,05	8,416	120	1,75	79,21
	4	150,59	8,171	120	1,765	78,40
	5	233,80	8,41	120	2,264	73,08
	6	207,75	8,878	120	2,363	73,38
	7	263,13	8,96	120	2,458	72,57
	8	243,02	8,731	120	2,297	73,69

Таблица 2.9 - Результаты обработки образцов сосны огнезащитными составами на основе продуктов аминолиза поликарбоната моноэтаноламином (балансовый опыт).

№ опыта	Исходный образец древесины сосны	1-й слой	2-й слой	3-й слой	4-й слой	Общий расход, г/м2
	№ образца	Размеры, мм	S, м2	Масса ОЗС, г	Масса ОЗС, г	Масса ОЗС, г	Масса ОЗС, г
		Длина а, мм	Ширина в, мм	Толщина h, мм
Опыт №28	1	99,2	35,8	4,4	0,00829	0,761	*	*	*	91,79
	2	98,55	35,85	4,6	0,00830	0,801	*	*	*	96,48
	3	98,3	35,9	4,75	0,00833	0,819	0,913	*	*	207,85
	4	100,2	36	4,9	0,00855	0,797	0,964	*	*	205,99
	5	99	35,75	4,9	0,00840	0,631	0,986	0,599	*	263,84
	6	98,95	35,5	4,75	0,00830	0,573	0,855	0,615	*	246,06
	7	98,8	35,6	4,9	0,00835	0,705	0,855	0,521	0,536	313,35
	8	99,55	35,7	4,85	0,00842	0,952	0,981	0,495	0,546	353,22

Таблица 2.10 - Результаты испытаний в огневой трубе образцов сосны, обработанных огнезащитными составами на основе продуктов аминолиза поликарбоната моноэтаноламином (балансовый опыт).

№ опыта	№ образца	Расход ОЗС г/м2	Масса образца перед сжиганием г	Результаты испытания в огневой трубе
				Время зажигания, с	Масса образца после сжигания, г	Потеря массы, %
Опыт №28	1	91,79	7,882	120	1,838	76,68
	2	96,48	8,071	120	2,014	75,05
	3	207,85	8,737	120	4,724	45,93
	4	205,99	9,025	120	7,333	18,75
	5	263,84	9,125	120	7,139	21,76
	6	246,06	9,078	120	5,298	41,64
	7	313,35	9,334	120	7,018	24,81
	8	353,22	9,649	120	8,182	15,20

В таблице 2.11 представлены результаты балансового опыта получения огнезащитного состава на основе продукта аминолиза поликарбоната.

Таблица 2.11 - Материальный баланс получения ОЗС на основе продукта аминолиза поликарбоната моноэтаноламином в соотношении 1:1.

1. Фосфорилирование кислого продукта аминолиза
Приход	Расход
Наименование	г	моль	мл	г/см3	Наименование	г	мл	г/см3
1.Маточник	121,12	?	?	?	1.Продукт	246,23	203,66	1,209
1.1Амин	47,37	0,78	42,48	1,115	2.Потери	9,12
2.H3PO3	63,96	0,78	?	?
3.CH2O(33,3%)	70,27	0,78	65,67	1,07
Итого:	255,35	Итого:	255,35
2. Нейтрализация продукта фосфорилирования аммиаком
Приход	Расход
Наименование	г	мл	г/см3	Наименование	г	мл	г/см3
1. Продукт фосфорилирования	241,92	200,099	1,209	1. Готовый антипирен	301	258,36	1,165
2. Аммиак (25%)	62,3	70	0,89	2. Потери	3,22	?	?
Итого:	304,22	Итого:	304,22

2.3 Обсуждение результатов

2.3.1 Исследование антипиренов на основе исходного поликарбоната.

2.3.1.1 Методика проведения работы

Схема получения огнезащитного состава состоит из двух последовательных стадий.

На первой стадии солянокислый раствор продукта аминолиза поликарбоната с различными аминами (МЭА, ЭДА, ДЭА) подвергается реакции фосфорилирования.

На первой стадии полученные продукты аминолиза, были использованы в качестве аминосодержащих реагентов в реакции Кабачника-Филдса с получением производных аминометиленфосфоновых кислот, содержащие в своем составе фрагменты исходных мономеров (рисунок 2.2).

Рисунок 2.2. - Схема получения аминометиленфосфоновых кислот из продуктов аминолиза поликарбоната.

Реакция проводилась в трехгорлой колбе, снабженной мешалкой и обратным холодильником при температуре 80-90⁰С в течение 2-2,5 часов, в зависимости от исходного амина.

Готовый продукт представлял собой желтую либо красную жидкость различных оттенков,в зависимости от исходного амина, растворимую в воде. Также на этой стадии наблюдалось выпадение не растворимых в воде осадков.

На второй стадии после выделения осадка водные растворы аминометиленфосфоновых кислот были нейтрализованы водным раствором аммиака до нейтрального значения рН (рисунок 2.3).

Рисунок 2.3. - Схема получения огнезащитного состава.

Реакция проводилась в трехгорлой колбе, снабженной мешалкой и обратным холодильником при комнатной температуре. После охлаждения готовый огнезащитный состав охлаждался и сливался в емкость.

Готовые огнезащитные составы представляли собой прозрачные желтые либо красные жидкости различных оттенков,в зависимости от исходного амина.

Огнезащитные свойства были испытаны на установке огневая труба на образцах древесины сосны размерами 100?35?5 мм. По данным испытаний определялась потеря массы образца древесины и строился график зависимости потери массы образца от расхода огнезащитного состава.

2.3.1.2 Исследование свойств огнезащитного состава на основе продукта аминолиза поликарбоната моноэтаноламином при различном содержании МЭА

Солянокислый раствор продукта аминолиза поликарбоната был использован в реакции фосфорилирования (рис. 2.4) в качестве аминосодержащего реагента. Реакция проводилась в трехгорлой колбе, снабженной мешалкой и обратным холодильником при температуре 80-90⁰С в течение 2 часов. Продукт фосфорилирования представлял собой желтую жидкость, растворимую в воде.



Рисунок 2.4. - Схема предполагаемой реакции фосфорилирования солянокислого раствора продукта аминолиза поликарбоната моноэтаноламином.

Продукт фосфорилирования был нейтрализован водным раствором аммиака с получением огнезащитного состава, краткие физико-химические свойства которого приведены в таблице 2.12.

Таблица 2.12-Физико-химические свойства огнезащитных составов на основе продукта аминолиза поликарбоната моноэтаноламином при различном соотношении МЭА.

Свойства	Соотношение ПК:МЭА
	МЭА	1:1,5	1:1	1:0,9
Сухой остаток, %	51,25	42,92	38,55	42,94
Плотность, г/см3	1,155	1,135	1,131	1,139
Вязкость по ВЗ-246 с dсопла=4 мм	9,73	9,34	?	?

Были испытаны огнезащитные свойства этих составов. На рисунке 2.5 представлена зависимость потери массы образцов от расхода ОЗС (см. таблицу 2.4 ).

Рисунок 2.5- Зависимость потери массы образца от расхода ОЗС на основе продукта аминолиза ПК в МЭА.

Как видно из рисунка 2.5 составы на основе продукта аминолиза ПК в МЭА при соотношениях (1:1,5), (1:1) и (1:2) обладают огнезащитными свойствами и при расходе 250 г/м² потеря массы древесины составляет соответственно 24, 17 и 9%, что делает ее трудногорючим материалом. Состав же на основе продукта аминолиза ПК в МЭА при соотношении (1:0,9) не обладает огнезащитными свойствами.

2.3.1.3 Исследование свойств огнезащитного состава на основе продукта аминолиза поликарбоната этилендиамином при различном содержании ЭДА

Солянокислый раствор продукта аминолиза поликарбоната был использован в реакции фосфорилирования (рис. 2.6) в качестве аминосодержащего реагента. Реакция проводилась в трехгорлой колбе, снабженной мешалкой и обратным холодильником при температуре 80-90⁰С в течение 2 часов.

Продукт фосфорилирования представлял собой красную жидкость, растворимую в воде.

Рисунок 2.6 - Схема предполагаемой реакции фосфорилирования солянокислого раствора продукта аминолиза поликарбоната этилендиамином

Продукт фосфорилирования был нейтрализован водным раствором аммиака с получением огнезащитного состава, краткие физико-химические свойства которого приведены в таблице 2.13.

Таблица 2.13.-Физико-химические свойства продуктов фосфорилирования (I) и огнезащитных составов (II) на основе продукта аминолиза поликарбоната этилендиамином при различном соотношении ЭДА.

Свойства	Соотношение ПК:ЭДА
	ЭДА	1:2	1:1,5	1:1	1:0,9
	I	II	I	II	I	II	I	II	I	II
Сухой остаток, %	44,17	44,85	42,69	51,05	50	53,63	39,30	46,53	38,75	53,79
Плотность, г/см3	1,208	1,158	1,234	1,161	1,201	1,178	1,223	1,153	1,192	1,157

Были испытаны огнезащитные свойства этих составов. На рисунке 2.7 представлена зависимость потери массы образцов от расхода ОЗС (см. таблицу 2.6).

Рисунок 2.7- Зависимость потери массы образца от расхода ОЗС на основе продукта аминолиза ПК в ЭДА.

Как видно из рисунка 2.7 составы на основе продукта аминолиза ПК в ЭДА при соотношениях (1:1,5), (1:1) и (1:0,9) обладают огнезащитными свойствами и при расходе 290 г/м² потеря массы древесины составляет соответственно 24, 23 и 17% , что делает ее трудногорючим материалом. Состав же на основе продукта аминолиза ПК в ЭДА при соотношении (1:2) не обладает огнезащитными свойствами.

2.3.1.4 Исследование свойств огнезащитного состава на основе продукта аминолиза поликарбоната диэтаноламином при различном содержании ДЭА

Солянокислый раствор продукта аминолиза поликарбоната был использован в реакции фосфорилирования (рис. 2.8) в качестве аминосодержащего реагента. Реакция проводилась в трехгорлой колбе, снабженной мешалкой и обратным холодильником при температуре 80-90⁰С в течение 2,5 часов.

Продукт фосфорилирования представлял собой желтую либо бесцветную жидкость, растворимую в воде.

Рисунок 2.8 - Схема предполагаемой реакции фосфорилирования солянокислого раствора продукта аминолиза поликарбоната диэтаноламином

Продукт фосфорилирования был нейтрализован водным раствором аммиака с получением огнезащитного состава, краткие физико-химические свойства которого приведены в таблице 2.14.

Таблица 2.14-Физико-химические свойства продуктов фосфорилирования (I) и огнезащитных составов (II) на основе продукта аминолиза поликарбоната диэтаноламином при различном соотношении ДЭА.

Таблица

Свойства	Соотношение ПК:ДЭА
	1:2	1:1,5	1:1
	I	II	I	II	I	II
Сухой остаток, %	34,19	48,63	29,54	52,93	22,21	34,51
Плотность, г/см3	1,167	1,133	1,144	1,126	1,136	1,106

Были испытаны огнезащитные свойства этих составов. На рисунке 2.9 представлена зависимость потери массы образцов от расхода ОЗС (см. таблицу 2.8).

Рисунок 2.9- Зависимость потери массы образца от расхода ОЗС на основе продукта аминолиза ПК в ДЭА.

Как видно из рисунка 2.9 составы на основе продукта аминолиза ПК в ДЭА при различных соотношениях не обладают огнезащитными свойствами.

2.3.1.5 Исследование свойств огнезащитного состава на основе продукта аминолиза поликарбоната моноэтаноламином (балансовый опыт)

Солянокислый раствор продукта аминолиза поликарбоната был использован в реакции фосфорилирования в качестве аминосодержащего реагента. Реакция проводилась в трехгорлой колбе, снабженной мешалкой и обратным холодильником при температуре 80-90⁰С в течение 2 часов.

Продукт фосфорилирования представлял собой желтую жидкость, растворимую в воде. Продукт фосфорилирования был нейтрализован водным раствором аммиака с получением огнезащитного состава, краткие физико-химические свойства которого приведены в таблице 2.15.

Таблица 2.15-Физико-химические свойства продукта фосфорилирования (I) и огнезащитного состава (II) на основе продукта аминолиза поликарбоната моноэтаноламином (балансовый опыт).

Свойства	I	II
Сухой остаток, %	47,48	46,17
Плотность, г/см3	1,209	1,165

Были испытаны огнезащитные свойства этого состава. На рисунке 2.10 представлена зависимость потери массы образцов от расхода ОЗС (см. таблицу 2.10).

Рисунок 2.10- Зависимость потери массы образца от расхода ОЗС на основе продукта аминолиза ПК в МЭА (балансовый опыт).

Как видно из рисунка 2.10 состав на основе продукта аминолиза ПК в МЭА при соотношениях (1:1) обладает огезащитными свойствами и при расходе 330 г/м² потеря массы древесины составляет 20% , что делает ее трудногорючим материалом.

3. технологическая часть

3.1 Характеристика исходного сырья и материалов

Таблица

Наименование сырья, материалов и полупродуктов	Государственный или отраслевой стандарт, технические условия, регламент или методика на подготовку сырья	Показатели, обязательные для проверки	Регламентируемые показатели с допустимыми отклонениями, не менее %
1	2	3	4
Формалин технический	ГОСТ 1625-75, сорт 1	Массовая доля формальдегида	37
Фосфористая кислота техническая	ТУ 6-00-04691277-49-95	Массовая доля фосфористой кислоты	64
Аммиак водный технический	ГОСТ 9-92	Массовая доля аммиака	25

3.2 Описание технологического процесса

Технологический процесс производства огнезащитного состава (антипирена) состоит из ряда последовательных операций, основными из которых являются:

подготовка сырья и материалов;

получение продуктов фосфорилирования;

нейтрализация продуктов фосфорилирования;

выгрузка готового продукта.

3.2.1 Подготовка сырья и материалов

Солянокислый раствор продукта аминолиза поликарбоната моноэтаноламином (ПК:МЭА=1:1) - маточник поступает в железнодорожных цистернах или в бочках. Из железнодорожных цистерн маточник перекачивается в емкость хранения (поз.Е-1). Из емкости (поз.Е-1) маточник насосом (поз.Н-1) подается в расходный мерник (поз.М-1).

Формалин поступает в железнодорожных цистернах. Из железнодорожной цистерны формалин перекачивается в емкость хранения (поз.Е-2). Из емкости (поз.Е-2) формалин насосом (поз.Н-2) подается в расходный мерник (поз.М-2).

Аммиак, 25% раствор, поступает в железнодорожных цистернах и перекачивается в емкость для хранения (поз.Е-3). Из емкости (поз.Е-3) аммиак насосом (поз.Н-3) подается в расходный мерник (поз.М-3).

3.2.2 Получение продуктов фосфорилирования

Стадия получения продуктов фосфорилирования проводится в стальном эмалированном реакторе (поз.Р-1) объемом 3,2 м³ с рубашкой, мешалкой и обратным холодильником (поз.Х-1), куда поступает маточник от одной операции.

Затем через люк реактора (поз.Р-1) загружают фосфористую кислоту. По окончании загрузки фосфористой кислоты температуру реакционной массы поднимают подачей пара в рубашку реактора до 90°С и выдерживают при этой температуре в течение 15 мин.

Далее в реактор (поз.Р-1) из мерника для формалина (поз.М-2) подается формалин в соответствии с рецептурой загрузки на одну операцию в течение 30 мин.

Из реактора(поз.Р-1) через обратный коробоновый холодильник (поз.

Х-1), охлаждаемый оборотной водой, частично уносятся формальдегид, пары воды. Конденсат из холодильника (поз.Х-1) через фазоразделитель (поз.Ф-1) возвращается в реактор (поз.Р-1), а формальдегид направляется на систему адсорбции.

В реакторе при температуре 90°С протекает реакция взаимодействия продуктов аминолиза поликарбоната с фосфористой кислотой и формальдегидом.

После окончания стадии синтеза в рубашку реактора (поз.Р-1) подается оборотная охлаждающая вода и реакционная масса охлаждается до 20-30°С.

3.2.3 Нейтрализация продуктов фосфорилирования

Огнезащитный состав получают нейтрализацией кислой реакционной массы водным раствором аммиака.

Нейтрализация до рН=5-6 проводится 25%-ным водным раствором аммиака при температуре 20-30°С.

Реакция экзотермична, в результате реакции образуется водно-солевой раствор реагента.

Тепло реакции нейтрализации в реакторе (поз.Р-1) снимается оборотной водой, подаваемой в рубашку аппарата.

Раствор аммиака подается в реактор при непрерывно работающей мешалке из мерника (поз.М-3) со скоростью 5-10 л/мин. В процессе добавления аммиака в рубашку реактора подается охлаждающая оборотная вода с температурой 15-25°С. В случае подъема температуры в реакционной массе выше 80°С подача раствора аммиака прекращается и реакционная масса охлаждается до 50°С, после чего снова возобновляется подача аммиака.

После подачи в аппарат 80% от объема аммиака по рецептуре загрузки проверяется рН раствора. При рН раствора ниже 5 в реактор дозируется 25 л щелочи и после 5-минутного перемешивания рН вновь контролируется.

Далее аналогично порциями по 25 л нейтрализацию продолжают до достижения рН продукта 5-6. При рН=5-6 нейтрализацию заканчивают.

3.2.4 Выгрузка готового продукта

После окончания нейтрализации готовый продукт охлаждают в реакторе до 25-30°С и сливают при непрерывно работающей мешалке через нижний спуск в емкость готового реагента (поз.Е-4).

Из емкости (поз.-Е-4) реагент закачивается в железнодорожные цистерны, либо затаривается в стальные лакированные бочки емкостью 200 л.

Принципиальная технологическая схема производства антипирена представлена на рисунке 3.1.

3.3 Материальный баланс

Материальный расчет производится в соответствии с рецептурой и по стадиям технологического процесса. Для расчета требуется знать рецептуру, концентрацию товарного продукта (таблица 3.2) и потери по стадиям.

Таблица 3.2- Рецептура и концентрация товарного продукта

Наименование	Концентрация, %	Количество, м.ч.
Маточник		38
Н3РО3	100	20
СН2О	33,3	22
NH3	25	20

Принимаем потери всех веществ при загрузке в реактор 1 %,

Загружаем маточник -- 38 м.ч. Потери при загрузке 1%:

38*0,01=0,38 м.ч.

С учетом потерь в реактор поступает:

38-0,38=37,62 м.ч.

Загружаем Н₃РО₃ - 20 м.ч. Потери при загрузке 1%:

20*0,01=0,20 м.ч.

С учетом потерь в реактор поступает:

20-0,2=19,80 м.ч.

Загружаем СН₂О - 22 м.ч. Потери при загрузке 1%:

22*0,01=0,22 м.ч.

С учетом потерь в реактор поступает:

22-0,22=21,78 м.ч.

Загружаем NH₃ - 20 м.ч. Потери при загрузке 1%:

20*0,01=0,20 м.ч.

С учетом потерь в реактор поступает:

20-0,20=19,80 м.ч.

Общие потери на стадии загрузки в реактор составляют:

0,38+0,20+0,22+0,20= 1,00 м.ч.

Следовательно, на стадии загрузки в реактор поступает:

38+20+22+20-1,00=99,00 м.ч.

Таблица. Данные сведем в таблицу 3.3 и 3.4 материального баланса на стадии загрузки:

Таблица 3.3 - Материальный баланс на	стадии загрузки в реактор
Загружено		Получено
Наименование	C , %	Количество,	Наименование	С,%	Количество,
		м.ч.			м.ч.
Маточник		100	Маточник		99,00
			Потери		1,00
			Всего		100
Н3РО3	70	48	Продукт
СН2О	33,3	52	фосфорилирования		99,00
			Потери		1,00
			Всего		100
NH3	25	100	Антипирен		99,00
			Потери		1,00
			Всего		100

Таблица 3.4 - Сводная таблица материального баланса

Загружено	Получено
Наименование	С,%	Количество,	Наименование	С,%	Количество,
		м.ч.			м.ч.
Маточник		38	Антипирен		99.00
Н3РО3	70	20
СН2О	33,3	22	Потери		1.00
NH3	25	20
Всего:		100	Всего:		100

Выход товарной продукции составит:

99.00/100* 100%=99%

Расчет нормы расхода сырья на 1 тонну реакционной смеси:

Подкисленный маточник:

Таблица 3.5 - Сводная таблица нормы расхода сырья на 1т товарной продукции

Наименование	Норма расхода, кг
Маточник	383,84
Н3РО3	202,02
СН2О	222,22
NH3	202,02
Всего:	1010,1

Заключение

1. Составлен аналитический обзор по азот-фосфорсодержащим огнезащитным составам, антипиренам для древесины и древесных материалов (библиография 45 источников).

2. Получены огнезащитные составы на основе продуктов аминолиза поликарбоната (ПК) моноэтаноламином (МЭА), этилендиамином (ЭДА) и диэтаноламином (ДЭА).

3. Изучена огнезащитная эффективность антипиренов на основе продуктов аминолиза ПК и МЭА при различных массовых соотношениях и установлено, что при соотношениях (1:2), (1:1) и (1:1,5) составы обладают огнезащитными свойствами. При расходе 250 г/м² потеря массы древесины составляет от 9 до 24%,следовательно эти составы относятся ко II группе огнезащитной эффективности. Состав же на основе продукта аминолиза ПК в МЭА при соотношении (1:0,9) не обладает огнезащитными свойствами.

4. Изучена огнезащитная эффективность антипиренов на основе продуктов аминолиза ПК и ЭДА при различных массовых соотношениях и установлено, что при соотношениях (1:0,9,), (1:1) и (1:1,5) составы обладают огнезащитными свойствами. При расходе 290 г/м² потеря массы древесины составляет соответственно от 17 до 24% , следовательно эти составы относятся ко II группе огнезащитной эффективности. Состав же на основе продукта аминолиза ПК в ЭДА при соотношении (1:2) не обладает огезащитными свойствами.

5. Изучена огнезащитная эффективность антипиренов на основе продуктов аминолиза ПК и ДЭА при различных массовых соотношениях и установлено, что составы на основе продукта аминолиза ПК в ДЭА при различных соотношениях не обладают огнезащитными свойствами.

6. Предложена принципиальная технологическая схема производства антипирена основе продуктов аминолиза ПК в МЭА.

Список использованных источников

огнезащита древесина антипирен аминолиз

1.Асеева, Р.М. Горение полимерных материалов [Текст]/ Р.М. Асеева, Г.Е. Заиков - М.Наука, 1981, 280 с.

2.Weil, E.D. Encyclopedia of chemical technology [Текст]/ E.D. Weil - New York, 1980 V10. P. 348-419

3.Изучение огнезащитной эффективности азот-фосфорсодержащих составов для древесины / В.М. Балакин, Ю.И.Литвинец, Е.Ю. Полищук, А.В. Рукавишников// Пожаровзрывобезопасность Т.16 № 5 2007 С.39-41

4.Романенков И.Г. Огнезащита строительных конструкций [Текст]/ И.Г. Романенков, Ф.А. Левитес, - М. Стройиздат 1991 г. 320с

5.Азот-фосфорсодержащие антипирены для древесины и древесных композиционных материалов. (Литературный обзор)// В.М. Балакин, Е.Ю. Полищук// Пожаровзрывобезопасность Т.17, №2, 2008 С.43-51

6.Литвинец Ю.И. Основы физико-химической модификации древесных плит: Курс лекций для студентов специальности «Технология древесных плит и пластиков». Екатеринбург: УГЛТУ, 2003. - 115 с.

7.Тычино Н.А. Высокоэффективные огнезащитные средства комбинированного действия для обработки древесины/дис. д. т. н. Москва 2006.

8.Повышение огнестойкости древесины растворами, содержащими бишофит, борную кислоту и буру / Тужиков О. И., Польская Н. Н. //РЖХим -2005.-т4-19Ф.6

9.Придание огне- и биостойкости древесине с помощью бишофита и борсодержащих веществ /Польская Н. Н., Тужиков О. И. // РЖХим.-2004.-т16-19Ф.17

10.Защитные составы для древесины на основе суберина коры березы /Судакова И. Г., Иванов И. П., Кузнецов Б. Н. //РЖХим.- 2006.-т2-19Ф.14

11.Синтез вспучивающегося огнезащитного средства на основе мелариновых солей фосфата крахмала /Dong Yan-mao, Bao Zhi-yu // РЖХим.-2006.-т4-19Ф.48

12.Огнебиозащитный состав для древесины "КСД-А"// РЖХим.- 2007.-т04-19Ф.2

13.Огнезащитный вспучивающийся состав для покрытия деревянных поверхностей /Амбарцумян Р. Г. // РЖХим.- 1999.-от6-Ф11П

14.Огнебиозащитный пропиточный состав/ Гречман А. О., Гречман Т. А. // РЖХим.- 2000.-т12-Ф8П

15.Огнезащитный состав для древесины (его варианты)// РЖХим.- 2003.-т12-19Ф.21П

16.Огнезащитный состав для древесины// РЖХим.- 2004.-т15-19Ф.10П

17.Состав для защиты древесины от возгораний и биоповреждений /Михайлов В. И., Землицкий В. Е., Киселев Е. А //РЖХим.- 1997.-т16-Ф7П

18.Огнебиозащитный состав для обработки древесины /Иванова Т. А., Кошевой П. И., Грекова Н. А //РЖХим.- 1998.-т16-Ф3П

19.Состав для огне- и биозащиты древесных материалов, бумаги, тканей. (Варианты и модификации - ВиМ)/Ельцов А. Ю. //РЖХим.- 2000.-т24-Ф5П

20.Состав для огне- и биозащиты древесины/ Пат. Россия //РЖХим.-2005.24-19Ф.10П

21.Орлова А.М. Огнезащита древесины [Текст]/ А.М. Орлова, Е.А. Петрова//Пожаровзрывобезопасность №2, 2002 с. 8 - 17.

22.Предводителев Д.А. Новый метод синтеза фосфорсодержащих эфиров целлюлозы /Д.А. Предводителев, Э.Е. Нифантьев, З.А. Роговин // Высокомолекулярные соединения, 1966, т.8, №.1, с.76-79.

23.Боратов А.Н. Пожарная опасность строительных материалов [Текст]/ А.Н. Боратов, А.А. Андианов, А.Я Корольченко и др. под ред. А.Н. Боратова. - М.: Стройиздат 1988. - 380 с.

24.Покровская Е.Н. Химико-физические основы увеличения долговечности древесины. Сохранение памятников деревянного зодчества с помощью элементоорганических соединений [Текст] - М.:Издательство АСВ, 2003, 104с.

25.Петрова Е.А. Снижение горючести материалов на основе древесины [Текст] дис. канд. техн. наук. Москва 2003 132 с.

26.Состава для огне- и биозащиты древесины /Михайлов В. И., Кисляков А. П. // РЖХим.- 2003.-т08-19Ф.10П

27.Weil E.D. Enciclopedia of chemical technology [Текст] / Wiley-Interscience: New York, 1980 V.10 p 348-419

28.Мышляковский А.Н. Органические покрытия пониженной горючести [Текст]/А.Н. Мышляковский, А.Д. Лыков, В.Н. Ренкин. - Л.: Химия, 1989. - 184 с.

29.Сивенков А.Б. Огнезащитные покрытия на основе модифицированных полисахаридов. Часть1. Исследование горючести и воспламеняемости [Текст]/ А.Б. Сивенков, Б.Б. Серков, Р.М. Асеева, А.М. Сахаров, П.А. Сахаров И.П. Скибида// Пожаровзрывобезопасность №1, 2002 с.39-44

30.Тычино Н.А. Высокоэффективные огнезащитные средства комбинированного действия для обработки древесины [Текст]/ дис. д.т.н. Москва 2006.

31.Зубков Н.С. Сравнительная оценка эффективности фосфорсодержащих замедлителей горения для текстильных материалов [Текст]/ Н.С. Зубкова, Н.Г. Бутылкина, Н.И. Константинова, Г.И.Болодьян, О.И. Молчадский./ Крупные пожары: предупреждение и тушение. Материалы 16-й научно практической конференции. Москва 2001 Ч.1. М.: Изд-во ВНИИПО 2001 с. 214-216

32.Балакин В.М. Новые огнезащитные составы для древесины серии «Терминус» [Текст]/ В.М. Балакин, Ю.И. Литвинец, М.А. Белобородов, Н.С. Овчинникова// Материалы 26-й международной конференции и выставки «Композиционные материалы в промышленности» г.Ялта; 2006. С.14-16

33.Балакин В.М. Огнебиозащитные составы на основе полиаминометилфосфонатов для древесных материалов [Текст]/ Балакин В.М., Потапов А.В., Литвинец Ю.И., Пазникова С.Н, Черноголов И.А.// Материалы 11-й международной конференции студентов и аспирантов. Казань, КХТУ, 2005 с.222

34.Vandersall H.L. Intumiscent coating systems. Their development and chemistry [Текст]/J. Fire&Flammability, Vol.2 April 1971 p.97-140

35.Пат 2106938 США Fireproof of wood [Текст]/ H.Tramm, Carl Clar, Paul Kuhnel, W. Schuff. Опубл 1.02.1938

36.Леонович А. А. Обеспечение огнезащищенности древесно-стружечных плит с помощью амидофосфата КМ [Текст]/ А.А. Леонович, В.В. Васильев// Деревообрабатывающая промышленность. - 1997. №5 С.6-7

37.Талакин В.С. Синтез и свойства водорастворимых полимерных и олигомерных аминометиленфосфоновых кислот [Текст]/ В.С. Таланкин дис. к.х.н. Свердловск 1987 147с.

38.Балакин В.М. Исследование аминометиленфосфонатов в качестве антипиренов для древесных плит [Текст]/ В.М. Балакин, В.С. Таланкин, Ю.И. Литвинец, А.В. Ленилин, В.И. Бирюков, М.П. Гаврилов. А.Н. Васильева// Технология древесных плит и пластиков. Межвузовский сборник. УПИ Свердловск 1983 с.76-79

39.Балакин В.М. Возможность использования алкиламинометиленфосфо-натов в качестве антипиренов для древесных плит [Текст]/ В.М. Балакин, Ю.И. Литвинец, В.С. Таланкин, Т.А. Пастухова // Технология древесных плит и пластиков. Межвузовский сборник. УПИ Свердловск 1985 с.75-79

40.ТУ 6-09-20-195-91 Амифол. Технические условия [Текст].

41.ТУ 2499-025-16886106-2003 Состав огнезащитный Аммофон-1. Технические условия. [Текст]

42.А.В. Антонов Горение коксообразущих полимерных систем [Текст]/ А.В. Антонов. И.С. Решетников, Н.А. Холтуринский// Успехи химии 68 7 1999 с. 663-673

43.Фосфорсодержащие карбамидоаминоформальдегидные олигомеры: и исследование огнезащитных и физико-химических свойств /В.М. Балакин, Е.Ю. Полищук, Е.М. Горбунова, А.В. Рукавишников// Пожаровзрывобезопасность Т.17 №5 2008 С. 54-56

44.Таубкин С.И. Основы огнезащиты целлюлозных материалов [Текст]. - М.: Изд-во МКХ РСФСР, 1960 - 346с.

45.Способы и средства огнезащиты древесины [Текст]. ГУПО МВД СССР, ВНИИПО. - М., 1985 - 57 с.

Размещено на Allbest.ru