Wpływ wodorotlenku glinu (III) i wodorotlenku magnezu (II) oraz związków fosforoorganicznych na palność materiałów epoksydowych

• Autorzy: Staszko Sebastian , Półka Marzena

Identyfikatory

DOI

10.15199/33.2022.10.19

Warianty tytułu

EN

Influence of aluminum (III) hydroxide, magnesium (II) hydroxide and organophosphorus compounds on the flammability of epoxy materials

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano wpływ Mg(OH)2, Al(OH)3 oraz Roflamu F5 i Roflamu B7 na właściwości palne utwardzonej żywicy epoksydowej Epidian 5. Po analizie szybkości wydzielania ciepła w kalorymetrze stożkowym oraz analizie termograwimetrycznej stwierdzono, że wprowadzone dodatki są skutecznymi antypirenami testowanych materiałów epoksydowych. Najmniejszą wartość maksymalnej szybkości wydzielania ciepła zanotowano dla próbki składającej się z Epidianu 5 oraz 10% wag. Roflamu F5 oraz 5% wag. Al(OH)3.

EN

The article presents the effect of Mg(OH)2, Al(OH)3, Roflam F5 and Roflam B7 on the flammability properties of the hardened epoxy resin Epidian 5. After analyzing the heat release rate in the cone calorimeter and thermogravimetric analysis, it was found that the introduced additives are effective antirenes of the tested epoxy materials. The lowest value of the maximum heat release rate was recorded for the sample consisting of Epidian 5 and 10 wt.% of Roflam F5 and 5 wt. Al(OH)3.

Słowa kluczowe

PL

żywica epoksydowa; modyfikacja uniepalniająca; właściwości palne; szybkość wydzielania ciepła; antypireny; wodorotlenek glinu; wodorotlenek magnezu; związki fosforoorganiczne; metoda badań; wyniki badań

EN

epoxy resin; fire-retardant modification; fire properties; heat release rate; flame retardants; aluminum hydroxide; magnesium hydroxide; organophosphorus compounds; test method; test results

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Materiały Budowlane
• Rocznik: 2022
• Tom: nr 10
• Strony: 74--78
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Staszko Sebastian

• Szkoła Główna Służby Pożarniczej, Wydział Inżynierii Bezpieczeństwa i Ochrony Ludności

• https://orcid.org/0000-0001-9757-7030

autor

Półka Marzena

• Szkoła Główna Służby Pożarniczej, Wydział Inżynierii Bezpieczeństwa i Ochrony Ludności

• https://orcid.org/0000-0002-2280-8137

Bibliografia

• [1] Wang P., Xia L., Jian R., Ai Y., Zheng X., Chen G., Wang J. Flame-Retarding Epoxy Resin with an Efficient P/N/S-Containing Flame Retardant: Preparation, Thermal Stability, and Flame Retardance. Polymer Degradation and Stability. 2018; doi: 10.1016/j.polymdegradstab.2018.01.026.
• [2] Zhuang R.C., Yang J., Wang D.Y., Huang Y.X. Simultaneously Enhancing the Flame Retardancy and Toughness of Epoxy by Lamellar Dodecyl Ammonium Dihydrogen Phosphate. RSC Adv. 2015, doi:10.1039/C5RA18358H.
• [3] Luda M.P., Balabanovich A.I., Zanetti M. Pyrolysis of Fire Retardant Anhydride Cured Epoxy Resins. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. 2010, doi:10.1016/j.jaap.2010.02.008.
• [4] Han X., Chen R., Yang M., Sun C., Wang K., Wang Y. Transparent Low-Flammability Epoxy Resins Using a Benzoguanamine-Based DOPO Derivative. High Performance Polymers. 2022, doi:10.1177/09540083211049966.
• [5] Półka M., Łukaszek-Chmielewska A., Małozięć D. Nowe ekologiczne modyfikacje ogniochronne materiałów epoksydowych utworzone z Epidianu 5. Przemysł Chemiczny. 2012; T. 91, nr 2: 163 - 166.
• [6] Liu H., Xu K., Ai H., Zhang L., Chen M. Preparation and Characterization of Phosphorus - Containing Mannich - Type Bases as Curing Agents for Epoxy Resin. Polymers for Advanced Technologies. 2009, doi:10.1002/pat.1319.
• [7] Xu M., Zhao W., Li B. Synthesis of a Novel Curing Agent Containing Organophosphorus and Its Application in Flame-Retarded Epoxy Resins. Journal of Applied Polymer Science. 2014, doi:10.1002/app.41159.
• [8] Kumar S.A., Denchev Z. Development and Characterization of Phosphorus-Containing Siliconized Epoxy Resin Coatings. Progress in Organic Coatings. 2009, doi:10.1016/j.porgcoat.2009.04.004.
• [9] Cheng X., Shi W. Synthesis and Thermal Properties of Silicon Containing Epoxy Resin Used for UV-Curable Flame-Retardant Coatings. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2010, doi:10.1007/s10973-010-1053-9.
• [10] Unlu S.M., Dogan S.D., Dogan M. Comparative Study of Boron Compounds and Aluminum Trihydroxide as Flame Retardant Additives in Epoxy Resin. Polymers for Advanced Technologies. 2014, doi: 10.1002/pat.3274.
• [11] Yang H., Wang X., Yu B., Song L., Hu Y., Yuen R.K.K. Effect of Borates on Thermal Degradation and Flame Retardancy of Epoxy Resins Using Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane as a Curing Agent. Thermochimica Acta. 2012, doi:10.1016/j.tca.2012.02.021.
• [12] Dogan M., Unlu S.M. Flame Retardant Effect of Boron Compounds on Red Phosphorus Containing Epoxy Resins. Polymer Degradation and Stability. 2014, doi: 10.1016/j.polymdegradstab. 2013.12.017.
• [13] Staszko S., Półka M., Kozikowski P. Analysis of the Influence of Organophosphorus Compounds and of Aluminium and Magnesium Hydroxides on Combustion Properties of Epoxy Materials. Energies. 2022, doi: 10.3390/en15186696.
• [14] Qian X., Song L., Jiang S., Tang G., Xing W., Wang B., Hu Y., Yuen R.K.K. Novel Flame Retardants Containing 9, 10-Dihydro-9-Oxa-10-Phosphaphenanthrene-10-Oxide and Unsaturated Bonds: Synthesis, Characterization, and Application in the Flame Retardancy of Epoxy Acrylates. Ind. Eng. Chem. Res. 2013, doi: 10.1021/ie400872q.
• [15] Wang X., Zhang Q. Synthesis, Characterization, and Cure Properties of Phosphorus-Containing Epoxy Resins for Flame Retardance. European Polymer Journal. 2004, doi: 10.1016/j.eurpolymj. 2003.09.023.
• [16] Chen X., Gu A., Liang G., Yuan L., Zhuo D., Hu J. Novel Low Phosphorus-Content Bismaleimide Resin System with Outstanding Flame Retardancy and Low Dielectric Loss. Polymer Degradation and Stability. 2012, doi: 10.1016/j.polymdegradstab.2012.02.013.
• [17] Yang S., Wang J., Huo S., Cheng L., Wang M. The Synergistic Effect of Maleimide and Phosphaphenanthrene Groups on a Reactive Flame-Retarded Epoxy Resin System. Polymer Degradation and Stability. 2015, Complete, 63-69, doi: 10.1016/j.polymdegradstab.2015.02.016.
• [18] Qian L.J., Ye L.J., Xu G.Z., Liu J., Guo J.-Q. The Non-Halogen Flame Retardant Epoxy Resin Based on a Novel Compound with Phosphaphenanthrene and Cyclotriphosphazene Double Functional Groups. Polymer Degradation and Stability. 2011, doi: 10.1016/j.polymdegradstab.2011.03.001.
• [19] Wang Y., Zhao J., Yuan Y., Liu S., Feng Z., Zhao Y. Synthesis of Maleimido-Substituted Aromatic s-Triazine and Its Application in Flame-Retarded Epoxy Resins. Polymer Degradation and Stability. 2014, doi: 10.1016/j.polymdegradstab.2013.12.015.
• [20] Qian L., Qiu Y., Sun N., Xu M., Xu G., Xin F., Chen Y. Pyrolysis Route of a Novel Flame Retardant Constructed by Phosphaphenanthrene and Triazine-Trione Groups and Its Flame-Retardant Effect on Epoxy Resin. Polymer Degradation and Stability. 2014, doi: 10.1016/j.polymdegradstab.2014.05.007.
• [21] Zhang W., Li X., Yang R. Study on Flame Retardancy of TGDDM Epoxy Resins Loaded with DOPO-POSS Compound and OPS/DOPO Mixture. Polymer Degradation and Stability. 2014, doi: 10.1016/j.polymdegradstab.2013.11.015.
• [22] Qian L., Ye L., Qiu Y., Qu S. Thermal Degradation Behavior of the Compound Containing Phosphaphenanthrene and Phosphazene Groups and Its Flame Retardant Mechanism on Epoxy Resin. Polymer. 2011, doi: 10.1016/j.polymer.2011.09.053.
• [23] ISO 5660-1:2015 Reaction-to-Fire Tests - Heat Release, Smoke Production and Mass Loss Rate - Part 1: Heat Release Rate (Cone Calorimeter Method) and Smoke Production Rate (Dynamic Measurement).
• [24] PN-EN ISO 11358:2014 Plastics - Thermogravimetry (TG) of Polymers - Part 1: General Principles.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).