Scientific journal
Modern high technologies
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

Одним из главных направлений решения задачи создания безопасных условий труда является разработка и обеспечение работающих эффективными средствами индивидуальной защиты (СИЗ), надежно защищающими человека от воздействия вредных факторов при ликвидации последствий аварий, связанных с воздействием аварийных химически опасных веществ (АХОВ) и сопровождающихся пожарами.

Оптимальный уровень защиты человека в таких условиях может быть обеспечен надежными СИЗ из изолирующих полимерно-текстильных материалов.

С учетом современных требований, предъявляемых к СИЗ по комплексу технических и технологических свойств, разработан новый полимерно-текстильный материал, где в качестве текстильной подложки используется полиамидное полотно. Разработанный материал - двухсторонний, на обе стороны текстильной основы нанесена полимерная композиция на основе бутилкаучука (БК), обладающая достаточным уровнем адгезии к полиамидному полотну и высокой газонепроницаемостью. Необходимость применения текстильных основ вызвана относительно низкими прочностными (сопротивление раздиранию) свойствами свободных резиновых пленок.

Однако полимерно-текстильный материалы на основе БК не обладают стойкостью к воздействию открытого пламени.

Повышение огнестойкости защитных материалов достигается двумя основными путями: применением в рецептуре защитного покрытия замедлителей горения (антипиренов), позволяющих при минимальном вводе в рецептуру получать максимальное повышение огнестойкости или использованием более стойких к воздействию открытого пламени полимерных композиций и термо-, огнестойких армирующих основ. Проведенные испытания показали, что применение каучуков с повышенной огнестойкостью (фторкаучука, хлоропренового каучука, хлорсульфированного полиэтилена), но c более высокой газонепроницаемостью, приводит к снижению защитных свойств материала. Использование негорючих армирующих основ (СВМ, полиаримид) приводит к снижению эксплуатационных характеристик материала (износоустойчивости, жесткости, работоспособности материала при отрицательных температурах окружающей среды). Кроме того, негорючие армирующие основы имеют значительную стоимость, что сдерживает их широкое применение в промышленности.

Таким образом, наиболее приемлемым способом повышения огнестойкости защитных материалов на основе БК является использование в рецептуре защитного покрытия антипиренов. При выборе антипиренов нами учитывалось следующие требования:

 - температура разложения антипиренов была выше максимальной температуры технологического процесса изготовления полимерно-текстильного материала;

 - антипирены совмещались с БК;

 - антипирены не были токсичными.

В защитных полимерно-текстильных материалах на основе БК используется ограниченный набор антипиренов (хлорпарафин (ХП), гексабромбензол (ГББ), декабромдифенилоксид (ДБДО), триоксид сурьмы (ТС) и гидроксид алюминия (ГОА)), которые хорошо совмещаются с БК и не ухудшают газонепроницаемость полимерной композиции, а, следовательно, не ухудшают защитные и физико-механические свойства материала.

В полимерной композиции на основе БК для придания материалу огнестойких свойств используют тройную систему антипиренов ГББ - ХП - ТС в количественном соотношении компонентов 1:1:1, обеспечивающую огнестойкость материалу (время экспозиции в открытом пламени до появления остаточного горения) в течение 12 с.

Однако, в связи с высокой токсичностью и дефицитностью ГББ и ДБДО, применяемая в составе материалов тройная система антипиренов (ГББ - ХП - ТС) требует модификации. Представляет интерес использование вместо ГББ менее эффективного, действующего по принципу разбавления антипирена - ГОА, но более доступного и более дешевого антипирена. Одновременно применение ГОА решает вопросы, связанные с газовыделением при горении защитного материала и экологические проблемы.

Проведенные исследования позволили подобрать оптимальное соотношение компонентов тройной системы антипиренов в составе защитного материала с использованием ГОА, обеспечивающего приемлемый уровень огнезащиты.

Горючесть образцов полимерно-текстильного материала на основе БК определяли при вертикальном положении образца по ГОСТ Р 12.4.200-99. Исследовано пламегасящее действие двойной системы антипиренов (ХП - ТС) в соотношении 1:1 и тройной системы антипиренов ГОА - ХП - ТС в количественном соотношении 1:1:1 и в соотношении 2:1:1. Антипирены в полимерную композицию вводились в количестве 60 массовых частей на 100 массовых частей БК.

Исследования показали, что использование бинарной системы антипиренов (ХП - ТС) или замена ГББ (ДБДО) эквивалентным количеством ГОА приводит к снижению огнезащитных свойств полимерно-текстильного материала (4 с и 6 с). Замена ГББ двойным количеством ГОА способствует замедлению процесса горения в твердой и газообразной фазах, не снижая огне- и термостойких свойств защитного материала с обеспечением огнестойкости материла в течение 14 с и сохранением защитных свойств материала от воздействия АХОВ.