Россия
Россия
Россия
Методом синхронного термического анализа изучены пожароопасные свойства эластичного пенополиуретана при скоростях нагрева 5 °С/мин, 10 °С/мин и 20 °С/мин. Установлен двухстадийный режим протекания термоокислительной деструкции в интервале температур 25–700 °С, включающий стадию тления и стадию пламенного горения. Интенсивность тепловыделения процесса пламенного горения эластичного пенополиуретана в 5–6 раз превышает интенсивность тепловыделения в результате тления. Определены значения температуры воспламенения для режима тлеющего горения и температуры самовоспламенения при разных скоростях нагрева с использованием аналитических сигналов трёх термоаналитических кривых синхронного термического анализа. Изучена кинетика термоокислительной деструкции эластичного пенополиуретана методом динамической термогравиметрии. Рассчитаны кинетические параметры (порядок реакции, энергия активации, предэкспоненциальный множитель) по методу Бройдо при скорости нагрева 20 °С/мин. Использование полученных кинетических параметров процесса термоокислительной деструкции позволит проводить оценку возможности возгорания эластичного пенополиуретана в условиях пожара с формированием вторичных очагов пожара.
термоокислительная деструкция, тление, метод синхронного термического анализа, пенополиуретан, кинетические параметры
1. Козлитин А.А., Лебедева В.В., Непочатых И.Н. Развитие пожара от источника зажигания малой мощности // Научный вестник НИИГД МЧС ДНР. 2016. № 4 (53). С. 43–51 с.
2. Экспертное исследование после пожара остатков пенополуретанов / А.Н. Бесчастных [и др.] // Пожаровзрывобезопасность. 2004. № 1. С. 80–86.
3. Зайкина М.И. Методика исследования процессов тлеющего горения материалов при техническом обслуживании, ремонте и эксплуатации автотранспорта: дис. … канд. техн. наук. СПб., 2019. 146 с. EDN EGISID.
4. Беззапонная О.В., Макаркин С.В., Глухих П.А. Идентификация термопластичных полимеров методом синхронного термического анализа // Пожаровзрывобезопасность. 2024. Т. 33. № 1. С. 24–35.
5. Возможности методов термического анализа в применении к исследованию кинетики термического разложения полимеров / А.А. Коптелов [и др.] // Журнал прикладной химии. 2016. Т. 89. Вып. 9. С. 1163–1169.
6. Исследование пожароопасных свойств полимерных материалов методом синхронного термического анализа / О.В. Беззапонная [и др.] // Техносферная безопасность. 2023. № 4 (41). С. 13–23.
7. Thermal Decomposition Kinetics of Rigid Polyurethane Foam and Ignition Risk by a Hot Particle / S.P. Wang [et al.] // J. Appl. Polym. Sci. 2014. № 131. P. 3935.
8. Беззапонная О.В., Хабибова К.И. Применение метода термического анализа при идентификации термопластов и реактопластов в рамках пожарно-технической экспертизы // Техносферная безопасность. 2022. № 1 (34). С. 85–91.
9. McKenna S.T., Hull T.R. The fire toxicity of polyurethane foams // Fire Science Reviews. 2016. № 5:3.
10. Применение термического анализа при исследовании и экспертизе пожаров: методические рекомендации / Е.Д. Андреева [и др.]; под ред. проф. И.Д. Чешко. М.: ВНИИПО МЧС России, 2013. 60 с.
11. Yangui Chen, Hongzhou He, Zhongqing Liu. Application of the global search algorithm to analyze the kinetic mechanism of the thermal decomposition of flexible polyurethane foam // Progress in Reaction Kinetics and Mechanism. 2021. Vol. 46. P. 1–18.
12. Thermal degradation study of pure rigid polyurethane in oxidative and non-oxidative atmospheres / J. He [et al.] // J. Anal. Appl. Pyrolysis. 2016. № 120. P. 269–283.
13. Молчадский О.И. Прогноз пожарной опасности строительных материалов при использовании методов термического анализа: автореф. дис. ... канд. техн. наук. М.: ВНИИПО МЧС России, 2001. 22 с.
14. Беззапонная О.В. Определение температуры самовоспламенения веществ и материалов методом синхронного термического анализа // Технологии техносферной безопасности. 2024. Вып. 2 (104). С. 177–187.
15. Broido A.A. Simple, Sensitive Graphical Method of Treating Thermogravimetric Analysis Data // Journal of Polymer Science. 1969. Pt. A-2. Vol. 7. № 10. P. 1761–1773.
16. Numerical simulation of fire spread on polyurethane foam slabs / K. Prasad [et al.] // Polym Test. 2009. № 28.
