Работа посвящена изучению возможности разработки огнезащитного вспучивающегося покрытия для огнезащиты древесины и материалов на ее основе с повышенными эксплуатационными свойствами. В результате выполнения работы создана рецептура ОВК для древесины с улучшенными огнезащитными свойствами. На основе результатов огневых испытаний в условиях режима стандартного пожара, испытаний на установке «керамическая труба» и комплексного термического анализа показано влияние ряда модифицирующих добавок на огнезащитную эффективность вспучивающихся покрытий для древесины. Показан характер влияния данных добавок на механизм огнезащитного действия. Установлено, что наиболее перспективной добавкой из использованных является сульфированный графен. Увеличение огнезащитной эффективности в его присутствии обеспечивается существенной задержкой нагрева поверхности древесины, которая, в свою очередь связана со смещением времени начала термолиза ОВП в область более низких температур.

The work is devoted to the study of the possibility of developing a fire retardant intumescent coating for fire protection of wood and materials based on it with enhanced performance properties. As a result of the work, “fire-resistant bulging compositions” formulation for wood with improved fire retardant properties was created. Based on the results of fire tests under standard fire conditions, tests on a “ceramic pipe” installation and comprehensive thermal analysis, the influence of a number of modifying additives on the fire-retardant efficiency of intumescent coatings for wood is shown. The nature of the effect of these additives on the fire retardant mechanism is shown. It has been established that the best additive used is sulfonated graphene. The increase in fire-retardant efficiency with sulfonated graphene is provided by a significant delay in the heating of the wood surface, which is associated with a shift in the time of the beginning of the thermolysis of “fire-resistant bulging coatings” to the region of lower temperatures.

• Научная новизна установлено, что повышение эксплуатационной эффективности огнезащитных композиций вспучивающегося типа для древесины, модифицированных сульфированным графеном вызвано задержкой прогрева обработанной древесины в поверхностном слое, что,...
• В начале эксперимента провели сравнительные испытания всех образцов. Для этого подготовили по три образца древесины (см. п.2.1.2).
• Усредненные данные приведены в таблице 3.6.
• Таблица 3.6
• При сравнении полученных данных все композиции кроме № 4 (которая не содержит каолин и микротальк) продемонстрировали потерю массы, соответствующую I группе огнезащитной эффективности (менее 9%).
• По итогам данных испытаний было принято решение провести расширенные (сертификационные) огневые испытания для композиций, продемонстрировавших наилучшие показатели. Образцы № 2 и № 5 по совокупности показателей, полученных во всех опытах, оказались на...
• Результаты огневых испытаний по гост 53292 представлены в таблицах 3.7 и 3.8.
• Таблица 3.7
• Продолжение табл. 3.7
• Таблица 3.8
• Обобщенные данные (таблиц 3.7 и 3.8) значений потери массы образцов представлены на рисунке 3.7.
• Рис. 3.7. Сравнение значений потери массы 10-ти образцов композиций № 2 и 5
• Согласно данным рисунка 3.7 для всех десяти образцов потеря массы не превысила 9% только для композиции № 5. Следовательно, у нее наилучшие показатели огнезащитной эффективности и дальнейшие испытания было решено продолжить с ней.
• Образцы древесины с огнезащитным покрытием, подготовленные в соответствии с п. 2.1.2 были испытаны в соответствии с методикой п. 2.2.4.
• В эксперименте участвовало три образца: №1 – необработанный деревянный брусок, № 2 – деревянный брусок, обработанный композицией № 1 и № 3 – деревянный брусок, обработанный композицией № 5.
• Результаты испытаний в условиях стандартного пожара для необработанного образца № 1 приведены на рисунке 3.8.
• Таблица 3.9
• Результаты испытаний в уловиях стандартного пожара для образца № 2 приведены на рисунке 3.9.
• Результаты испытаний в уловиях стандартного пожара для образца № 3 приведены на рисунке 3.10.
• На рисунках 3.12 и 3.13 отражены графики достижения температуры 270oC на обогеваемой поверхности и на глубине 5 мм для всех образцов соответственно.
• На рисунке 3.14 отражен график достижения температуры 270oC в сечении на глубине 10 мм для всех образцов.
• Рис. 3.14. Температура в сечении на глубине 10 мм образцов № 1,2 и 3
• На рисунке 3.15 отражен график достижения температуры 270oC в сечении на глубине 10 мм для всех образцов.
• Рис. 3.15. Температура в сечении на глубине 15 мм образцов № 1,2 и 3
• В таблице 3.12 приведены обобщенные характеристики времени достижения температуры 270ºС на поверхности образца, на глубине 5 мм, 10 мм и 15 мм соответсвенно.
• Продолжение табл. 3.12
• Анализируя данные таблицы 3.12 максимальное время достижения температуры 270ºС на поверхности древесины у образца № 3.
• На глубине 5 мм результаты у образца № 2 и 3 схожи, но значительно больше чем, у образца №1. Это говорит о том, что образцы, обработанные огнезащитными составами медленнее, нагреваются, а значит покрытия выполняют свою барьерную функцию.
• На глубине 10 мм образцы № 2 и 3 нагреваются до температуры 270ºС за 17,5 минут. Необработанное дерево за 13,66 минут. Временная разница стабильно держится в районе 4 минут.
• На конечной глубине 15 мм образцы № 2 и 3 имеют время нагрева 20 и 19,33 минут соответственно. Образец № 1 время 14,17 минут. Итоговая разница во времени между образцами № 2 и 1 составляет 5,83 минут.