Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The influence of amino chain length and calcium lignosulfonate modification on lignosulfonamides flammability and thermal stability

Majka Tomasz M.

Polimery

|

2023

|

Vol. 68, nr 10

544--554

EN

The i nfluence of methods for obtaining lignosulfonyl chloride (through chemical modifications of calcium lignosulfonate) and the amine chain length on the thermal properties and flammability of lignosulfonamides were examined. HCl/HSO3Cl, HCl/PCl5, PCl5, and SOCl2 were used to calcium lignosulfonate modification. The conditions for the synthesis of lignosulfonamides were optimized. Promising results were aquired for N-butyl-N-dodecyl-lignosulfonamides obtained by reaction with thionyl chloride and PCl5. Tests confirmed negligible flammability and better thermal stability. The obtained lignosulfonamides can be used as flame-retardants in biocomposites.

PL

Zbadano wpływ metod otrzymywania chlorku lignosulfonylu (poprzez modyfikację chemiczną lignosulfonianu wapnia) oraz długości łańcucha aminowego na właściwości termiczne i palność lignosulfonamidów. Do modyfikacji lignosulfonianu wapnia zastosowano HCl/HSO3Cl, HCl/ PCl5, PCl5 i SOCl2. Zoptymalizowano warunki syntezy lignosulfonamidów. Obiecujące wyniki uzyskano dla N-butylo-N-dodecylo-lignosulfonamidów otrzymanych w reakcji z chlorkiem tionylu i PCl5. Badania potwierdziły znikomą palność i lepszą stabilność termiczną. Otrzymane lignosulfonamidy można stosować jako środki zmniejszające palność biokompozytów.

2

The effect of nanosilica on the intumescent fire-retardant coating’s properties

Pyrzyński Kajetan

Polimery

|

2023

|

Vol. 68, nr 7-8

424--430

EN

The effect of nanosilica on the intumescent fire-retardant coating’s properties. Cone calorimetry and a single burning item test were used to determine flammability. The nanosilica-modified intumescent coating allows obtaining a Bs1d0 class non-flammable material for the protection of wood and wood-based materials (e.g., plywood, chipboard, fiberboard, other lignocellulosic composites).

PL

Zbadano wpływ krzemionki na właściwości pęczniejących powłok ognioochronnych. Do określenia palności zastosowano kalorymetrię stożkową i test pojedynczego płonącego przedmiotu. Modyfikowana krzemionką powłoka pęczniejąca umożliwia uzyskanie materiału niepalnego klasy Bs1d0 do ochrony drewna i materiałów drewnopochodnych (np. sklejka, płyta wiórowa, płyta pilśniowa, inne kompozyty lignocelulozowe).

3

Influence of flame-retardant additives based on Sb2O3 on PVC flammability

Kurta Sergiy, Shevchenko Olga, Khatsevich Olga, Fedorchenko Sofia, Riy Volodymyr, Givel Solomia

Polimery

|

2023

|

Vol. 68, nr 4

226--233

EN

Commercial flame-retardant additives based on Sb2O3 were evaluated. It was found that they have an acceptor, thermostabilizing and flame-retardant effect on PVC linoleum. Based on IR spectroscopy, DTA analysis, diffraction, and X-ray fluorescence analysis, it was found that one of the samples contains 100% Sb2O3, while the others contain microcrystalline CaCO3 (50-95%) and other compounds, e.g., organochlorines and hydrocarbons. The flame-retardant mechanism of PVC linoleum consists in the synergistic action of Sb2O3 and CaСО3 by binding gaseous hydrogen chloride formed during the combustion and thermal decomposition of PVC.

PL

Zbadano handlowe dodatki uniepalniające na bazie Sb2O3. Wykazują one działanie akceptorowe, termostabilizujące i uniepalniające na linoleum z PVC. Na podstawie spektroskopii IR, analizy DTA, dyfrakcji oraz analizy fluorescencji rentgenowskiej stwierdzono, że jedna z próbek zawiera 100% Sb2O3, natomiast pozostałe zawierają mikrokrystaliczny CaCO3 (50-95%) oraz inne związki np. chloroorganiczne i węglowodory. Mechanizm uniepalniania linoleum z PVC polega na synergicznym działaniu Sb2O3 i CaСО3 poprzez wiązanie gazowego chlorowodoru powstającego podczas spalania i rozkładu termicznego PVC.

4

Enhancement of Thermal Stability, Conductivity and Smoke Suppression of Polyethylene Composites with Exfoliated MoS2 Functionalized with Magnetite

Szymanska Karolina, Zielinkiewicz Klaudia, Wenelska Karolina, Mijowska Ewa

Polish Journal of Chemical Technology

|

2022

|

Vol. 24, nr 2

27--34

EN

This work reports a facile fabrication method to modify exfoliated molybdenum disulfide (e-MoS2) nanosheets with magnetite nanoparticles with various size distribution. The obtained materials have been utilized as nanofillers of polyethylene to enhance its thermal properties and flame retardance. The incorporation of magnetite modified MoS2 nanosheets leads to the reduction of the peak heat release rate. The best thermal conductivity has been noticed for composites with e-MoS2/Fe3O4 with 2 wt. % of nanofillers. The lowest CO emission was observed for the PE/e-MoS2 composite containing also 2 wt. % of Fe3O4. All composites with exfoliated MoS2 exhibited greater thermal properties in respect to the pristine polyethylene.

5

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

Staszko Sebastian, Półka Marzena

Materiały Budowlane

|

2022

|

nr 10

74--78

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.

6

Analysis of mechanical properties and distribution of deformation during the shear of polymer-fiber composites containing flame retardants

Oliwa Rafał, Bulanda Katarzyna, Oleksy Mariusz, Budzik Grzegorz, Krauze Sławomir

Polimery

|

2020

|

T. 65, nr 5

387--393

EN

The work examined the effect of flame retardant addition to the epoxy resin powder matrix on the mechanical properties of composites reinforced with biaxal glass fabric. Two flame retardant systems were used to modify the epoxy resin: (1) melamine polyphosphate (MPP) and aluminum diethyl phosphinate (AlDPi); (2) ammonium polyphosphate (APP) and dipentaerythritol (DPE). The flame retardant content was 25 wt %. In addition, individual compositions also contained 15 wt % of zinc borate (ZB). Tensile, bending and shear tests for the obtained composites were performed. Furthermore, using the digital image correlation method, an analysis of local strains on the sample surface during shear test was carried out. The obtained results indicate, that the amount and type of flame retardant affects the mechanical properties of the composites. Among the tested systems, the best results were obtained for a composite containing 18 wt % ammonium polyphosphate and 7 wt % dipentaerythritol. Compared to the reference sample, among others, the shear stress and shear modulus increased by 25.0 and 39.7%, respectively. In turn, a clear deterioration of the tested parameters was observed in the case of a composite with a matrix containing 15 wt % of AlDPi, 10 wt % of MPP and 15 wt % of ZB, because, compared to unmodified composite, the flexural, tensile and shear stress were reduced by 50.9, 53.5 and 34.8%, respectively.

PL

Zbadano wpływ dodatku uniepalniaczy: (1) poli(fosforanu melaminy) (MPP) i dietylofosfinianu glinu (AlDPi); (2) polifosforanu amonu (APP) i dipentaerytrytolu (DPE), o sumarycznym udziale w kompozycie 25% mas., na właściwości mechaniczne kompozytów na osnowie proszkowej żywicy epoksydowej wzmocnionych biaxialną tkaniną szklaną. Poszczególne kompozycje zawierały dodatkowo 15% mas. boranu cynku (ZB). Oceniono wytrzymałość na rozciąganie, zginanie i ścinanie otrzymanych kompozytów. Z wykorzystaniem metody cyfrowej korelacji obrazu przeprowadzono też analizę odkształceń lokalnych na powierzchni próbek kompozytów w trakcie ścinania. Uzyskane wyniki wskazują, że zarówno ilość, jak i rodzaj dodanego uniepalniacza wpływają na właściwości mechaniczne kompozytów. Spośród zbadanych układów najlepsze wyniki wykazywał kompozyt zawierający 18% mas. polifosforanu amonu i 7% mas. dipentaerytrytolu. Stwierdzono, że, w porównaniu z próbką referencyjną, m.in. wytrzymałość na ścinanie oraz moduł ścinania zwiększyły się o, odpowiednio, 25 i 39,7%. Zaobserwowano natomiast wyraźne pogorszenie badanych parametrów w wypadku kompozytu z osnową zawierającą 15% mas. AlDPi, 10% MPP oraz 15% ZB, gdyż, w odniesieniu do kompozytu z niemodyfikowaną osnową, naprężenia zginające, rozciągające i ścinające zmniejszyły się o, odpowiednio, 50,9; 53,5; i 34,8%.

7

Halloysite modified by melamine cyanurate and its compositions based on PA6

Kijowska Dorota, Jankowski Piotr, Wierzbicka Ewa

Polimery

|

2019

|

T. 64, nr 4

259--266

EN

The results of the investigation on the synthesis and applications of halogen-free hybrid flame retardants (HFR) are presented. HFR were obtained by in situ modification of halloysite (HNT) with melamine cyanurate (MC). The reactions were conducted with and without the presence of poly(vinyl alcohol) (PVA) as a protective colloid. The modification of HNT was confirmed by using infrared spectroscopy (IR), scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM/EDS) and transmission electron microscopy (TEM) analyses. The thermal properties of flame retardants were investigated as well. The obtained HFR were introduced into polyamide 6 (PA6). The relationship between a type of HFR and its effectiveness in reducing the flammability as well as in improvement of mechanical properties of polymer composites was investigated. It was found, that depending on the type of applied HFR, the value of the oxygen index (OI) of the obtained composites was within 29–34.5 %. In turn, the use of PVA in the synthesis of HFR increased the flexibility of the compositions containing this type of HFR.

PL

Przedstawiono wyniki prac dotyczących syntezy i zastosowania bezhalogenowych uniepalniaczy (HFR) otrzymywanych w wyniku modyfikacji in situ cyjanuranem melaminy (MC) glinokrzemianu warstwowo-rurkowego – haloizytu (HNT). Reakcje prowadzono w obecności poli(alkoholu winylowego) (PVA) lub bez jego udziału. Modyfikację haloizytu potwierdzono metodami spektroskopii w podczerwieni (IR), skaningowej mikroskopii elektronowej ze spektrometrią dyspersji energii promieniowania rentgenowskiego (SEM/EDS) oraz transmisyjnej mikroskopii elektronowej (TEM). Zbadano również właściwości termiczne wytworzonych uniepalniaczy. Uzyskane HFR wprowadzono do poliamidu 6 (PA6), zbadano ich wpływ na palność i właściwości mechaniczne otrzymanych kompozycji. Stwierdzono, że w zależności od rodzaju zastosowanego uniepalniacza wartość indeksu tlenowego (OI) otrzymanych kompozycji mieści się w granicach 29–34,5 %. Stwierdzono też, że zastosowanie PVA w syntezie HFR zwiększa elastyczność kompozycji otrzymanych z udziałem tak modyfikowanego haloizytu.

8

Flame retardants of polymeric materials – calculation of the oxygen index

Anioł B., Jankowski D.

Technical Transactions

|

2018

|

Vol. 115, iss. 9

57--66

EN

This work presents problems associated with the flammability of polymeric materials which are widely used in many industries (PP, PE, PVC, PS, PET). The first part of the article discusses and characterises the methods of flame retarding polymeric materials, through their modification with a suitably selected fire retardant. The second part of the work presents the possibility of assessing the flammability of polymer materials, without performing laboratory tests, using the oxygen index method (OI). A two Johnson equations and the van Krevelen equation were used in the calculations. The strongest agreement between the results of OI and experimental values was obtained from the Johnson equation for PE and PP, and for PS from the van Krevelen equation.

PL

W pracy przedstawiono problematykę związaną z palnością materiałów polimerowych, powszechnie stosowanych w wielu gałęziach przemysłu (PP, PE, PVC, PS, PET). W pierwszej części artykułu omówiono i scharakteryzowano sposoby zmniejszania palności materiałów polimerowych, poprzez ich modyfikację odpowiednio dobranym antypirenem. W drugiej części przedstawiono możliwość oceny palności tworzyw polimerowych, bez wykonywania badań laboratoryjnych, za pomocą metody indeksu tlenowego (OI). W obliczeniach wykorzystano dwa równania Johnsona oraz równanie van Krevelena. Największą zgodność wyników OI z wartościami eksperymentalnymi otrzymano z równania Johnsona dla PE i PP, a dla PS z równania van Krevelena.

9

Trudnopalne kompozyty polimerowe na osnowie żywic termoutwardzalnych modyfikowanych hybrydowym układem mikrosfer borokrzemianu sodu wraz z intumescencyjnymi antypirenami fosforowymi

Kicko-Walczak E., Rymarz G., Gajlewicz I.

Przemysł Chemiczny

|

2018

|

T. 97, nr 11

1889--1893

PL

Przygotowano kompozyty nienasyconych żywic poliestrowych wzmocnionych hybrydowym układem mikrosfer borokrzemianu sodu BS z polifosforanem amonu/melaminy APP/MMP oraz nanocząstek węglowych i oceniono ich od-porność termiczną oraz poziom uniepalnienia. Zbadano lepkość i czas żelowania tych kompozytów. Uniepalnienie oceniono poprzez oznaczenie wskaźnika indeksu tlenowego oraz przebiegu procesu palenia w kalorymetrze stożkowym. Morfologię kompozytów zbadano wykorzystując skaningowy mikroskop elektronowy. Badania potwierdziły efekt synergizmu między BS a APP/MMP w oddziaływaniu na ograniczenie palności kompozytów polimerowych.

EN

Unsatd. polyester resins were reinforced by addn. of hollow glass microspheres, NH4 and melamine phosphates as well as nanoparticles and studied for viscosity and gelation time. The resulting composite materials showed high flame resistance and good thermal stability as evidenced by detn. of limiting O2 index and cone calorimetry. The digital micrographs confirmed the good morphol. of the composites and synergistic effects of the additives used.

10

Flammability of wood treated with caffeine

Cofta G., Grześkowiak W., Kwaśniewska-Sip P.

Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology

|

2018

|

No. 104

106--108

EN

The aim of the study was to determine the effect on the flammability of wood (beech, poplar and pine) impregnated with 1% and 2% caffeine an aqueous solution. The test was carried out with the modified ASTM E 69 method. It was found that a 1% caffeine solution slightly increases the mass loss when burning pine, beech and poplar wood. The exception is the 2% caffeine solution, which caused a decrease in the temperature and mass loss of beech wood.

11

Wpływ wybranych antypirenów fosforowo ‑azotowych na właściwości pożarowe i użytkowe poliakrylanowego kleju rozpuszczalnikowego

Łukaszek-Chmielewska A., Bednarek M., Zielicz A., Czech Z., Bujnowic K., Isajenko K. A.

Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej

|

2017

|

Nr 61 (tom 1) (1)

171--184

PL

Kleje samoprzylepne, a szczególnie rozpuszczalnikowe kleje samoprzylepne cieszą się coraz większą popularnością, ze względu na ich unikalne właściwości, m.in. dobrą przyczepność do podłoży polarnych, odporność na starzenie, łatwość usuwania z klejonych powierzchni, niskie koszty oraz wysoką wydajność produkcji. Poliakrylanowe kleje samoprzylepne używane są zarówno w przemyśle, jak i w życiu codziennym. Zastępują one coraz częściej tradycyjne techniki łączenia, takie jak spawanie czy nitowanie. Z punktu widzenia bezpieczeństwa pożarowego posiadają jednak istotną wadę, są łatwopalne. Głównym celem pracy było określenie wpływu wybranych fosforowo- azotowych środków ogniochronnych na parametry pożarowe otrzymanych kompozycji oraz określenie wpływu wprowadzonych retardantów palenia na parametry użytkowe kleju. Pomiary wykonano za pomocą mikrokalorymetu stożkowego oraz maszyny wytrzymałościowej. Stwierdzono, że wprowadzenie środków ogniochronnych spowodowało obniżenie wartości maksymalnej szybkości wydzielania ciepła HRRmax oraz wydłużyło czas do jej osiągnięcia. Wprowadzone retardanty palenia w analizowanych stężeniach spowodowały pogorszenie przyczepności kleju samoprzylepnego. Zarówno dodatek środka ogniochronnego w postaci polifosforanu melaminy, jak i pirofosforanu melaminy przyczynił się do wzrostu adhezji kleju samoprzylepnego, o ile stężenie wprowadzanych antypirenów nie było zbyt wysokie. Słowa kluczowe: poliakrylanowy klej rozpuszczalnikowy, antypireny, lepność, adhezja, maksymalna szybkość wydzielania ciepła

EN

Selfadhesive glues, in particular solvent-based adhesives, are becoming increasingly popular due to their unique properties. In particular they are characterised by good adhesivity to polar surfaces, are aging-resistant and can be easily removed from the glued surfaces while their production is efficient and cheap. Polyacrylate selfadhesive glues are being used both in the industry and in everyday situations. They are increasingly often used in place of the traditional joining methods such as welding or riveting. Yet,cosidering the fire safety, these glues have also the disadvantage of being highly flamable. The main goal of the research was to determine the impact of selected phosphorus-nitrogen flame retardants on the combustion parameters of the obtained composites and on their utility parameters. Measurments were conducted using conical microcalorimeter and the endurance testing machine. It could be concluded that the introduction of flame retardants caused a decrease of the maximum heat release rate HRRmax and increased the time needed to reach HRRmax. Introduction of flame retardants in the considered rates of concentration also caused the deterioration of the adhesion properties of the selfadhesive. In case of both melamine polyphosphate and melamine pyrophosphate it could be observed that they contributed to the increased adhesion provided that the concentration of the introduced flame retardant was not too high.

12

Wpływ środków ogniochronnych na właściwości dymotwórcze poliakrylanowych samoprzylepnych taśm transferowych

Półka M., Czech Z., Kukfisz B., Kolano K.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 5

1095--1099

PL

Przedstawiono wyniki badania zmian gęstości optycznej właściwej dymu w czasie w procesie spalania płomieniowego i bezpłomieniowego klejów akrylowych na bazie akrylanu 2-etyloheksylu, akrylanu butylu oraz kwasu akrylowego nie modyfikowanych oraz modyfikowanych różnymi zawartościami środków ognioochronnych, takich jak grafit ekspandowany (EG) oraz bezhalogenowy uniepalniacz azotowo-fosforowy o nazwie handlowej Ecoret MP. W badaniach stosowano metodę testu jednokomorowego. Efektywne stężenia dodatków środków ogniochronnych określono na podstawie uzyskanych zależności maksymalnej gęstości optycznej właściwej (Dsmax), czasu do osiągnięcia Dsmax oraz gęstości optycznej właściwej w 4. min badania (Ds4min). Najmniejsze wartości Dsmax uzyskiwano w przypadku modyfikacji za pomocą EG, zarówno podczas spalania płomieniowego, jak i bezpłomieniowego. Lepszym supresantem dymu w analizowanych materiałach polimerowych okazał się EG.

EN

A com. polyacrylic pressure-sensitive adhesive was modified by addn. up to 35% by mass of 2 com. flame retardants (expanded graphite or a N-P-retardant) used for covering a polyester film substrate, cured with Al acetylacetonate and studied for smoke generation during flame or flameless combustion under IR irradn. of 25 KW/m² by detg. of sp. smoke d. The expanded graphite was an efficient smoke suppressant.

13

Photodegradation of Lower Polybrominated Diphenyl Ether Congeners in Indoor Air – Model Studies

Staszowska A.

Journal of Ecological Engineering

|

2017

|

Vol. 18, nr 3

180--186

EN

Polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) are additive flame retardants which have found applications in polymers for many consumer plastic and electronic goods. Wide use of these chemicals has led to their extremely high concentrations in the indor environments. This paper presents an exploratory study of the photodebromination of five individual lower polybrominated diphenyl ether congeners (BDE-28, BDE-47, BDE-99, BDE-100 and BDE-101) irradiated with white light and different UV (A, B, C) light ranges. The capability of photodegradation of lower PBDEs under room lights was proven by the debromination which occurred with various effectiveness for the selected PBDE congeners and depended of light source. Almost all PBDE congeners showed the greatest decay when exposed to UV-C, with the exception of BDE-100. The decay of irradiated congeners occurred rapidly during the first 5 min of experiment. The final degradation varied from 38% decay (BDE-28, UV-C) to 94% (BDE-47, UV-C). These findings can help in predicting PBDE behavior in indoors and also be useful in the design of PBDE remediation processes.

14

Otrzymywanie i charakterystyka glinokrzemianowych materiałów mezoporowatych do zastosowań w modyfikacji polimerów

Czycz D., Grzechowiak J. R., Pigłowski J.

Polimery

|

2016

|

T. 61, nr 11-12

824--830

PL

Metodą syntezy bezpośredniej otrzymano mezoporowate glinokrzemianowe sita molekularne AlSBA-15 (ang. aluminum incorporated Santa Barbara Amorphous No. 15) charakteryzujące się rozwiniętą powierzchnią właściwą, dużą średnicą mezoporów i dobrą stabilnością wynikającą ze zwiększonej grubości ścian. Określono wpływ rodzaju prekursora Al [izopropanolanu glinu (AIP) lub siarczanu(VI) glinu (AS)] oraz stosunku molowego Si/Al na: właściwości strukturalne syntetyzowanego AlSBA-15 – scharakteryzowane metodami dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD), analizy izoterm sorpcji N2 i za pomocą transmisyjnego mikroskopu elektronowego (TEM) – oraz skład oznaczany metodami atomowej spektrometrii absorpcyjnej (AAS) i spektroskopii magnetycznego rezonansu jądrowego Al27 z wirowaniem próbki pod kątem magicznym (Al27 MAS NMR). Na podstawie wyników badań można sądzić, że otrzymane mezoporowate glinokrzemiany są obiecującymi materiałami do wykorzystania w charakterze aktywnych napełniaczy tworzyw polimerowych.

EN

The direct synthesis method was used to prepare mesoporous aluminosilicate molecular sieves AlSBA-15 (aluminum incorporated Santa Barbara Amorphous No. 15) characterized by high surface area, large mesopores and good stability due to the increased thickness of mesopore walls. The effect of aluminum precursor type (aluminum isopropoxide – AIP, aluminum sulfate – AS) and Si/Al molar ratio on the structural parameters (determined using XRD, N2 sorption isotherm analysis and TEM) as well as composition (analyzed by AAS and Al27 MAS NMR) of AlSBA-15 materials were investigated. From the results of these studies, it can be supposed that the synthesized mesoporous aluminosilicates are promising materials for the use as active fillers in polymer modification.

15

Effect of environmentally-friendly flame retardants on fire resistance and mechanical properties of rigid polyurethane foam

Czech-Polak J., Przybyszewski B., Heneczkowski M., Czulak A., Gude M.

Polimery

|

2016

|

T. 61, nr 2

113--116

EN

In this paper the new compositions of polyurethane foams with reduced flammability containing environmentally friendly flame retardants, such as ammonium polyphosphate, melamine pyrophosphate, triethyl phosphate, bentonite and expanded graphite obtained with long fiber injection (LFI) method have been presented. The effect of the addition of various flame retardants and their mixtures on the fire resistance and mechanical properties of the foams has been determined. An improvement in fire resistance of the modified polyurethane compositions has been observed. Manufactured polyurethane foams containing flame retardants have been classified as materials with flammability class V-0. The addition of flame retardants has not significantly deteriorated mechanical properties of the investigated materials.

PL

Metodą wtryskiwania długich włókien (LFI) otrzymano nowe kompozycje pianek poliuretanowych o ograniczonej palności, zawierające przyjazne środowisku środki zmniejszające palność, takie jak: polifosforan amonu, pirofosforan melaminy, fosforan trietylu, bentonit i grafit ekspandowany. Określono wpływ dodatku tych antypirenów i ich mieszanin na ognioodporność oraz właściwości mechaniczne pianek. W porównaniu z pianką poliuretanową bez dodatków, wszystkie modyfikowane kompozycje poliuretanowe wykazały poprawę ognioodporności i zostały sklasyfikowane jako materiały niepalne klasy V-0. Stwierdzono także, że dodatek antypirenów nie spowodował istotnego pogorszenia właściwości mechanicznych badanych materiałów.

16

Textiles with reduced flammability – an overview

Szefer E.

Journal of Education and Technical Sciences

|

2016

|

Vol. 3, nr 1

11--15

EN

Application of flame retardants (FRs) in textiles is crucial to minimize overall fire risk by delaying or suppressing the spread of fire. The use of FRs additives helps to ensure growing demands for reduction of fire hazard caused by highly flammable materials such as textiles and polymers. This paper aims to introduce chemistry and mechanisms as well as review the recent developments in obtaining textiles with reduced flammability (TRF).

17

Zastosowanie nanotechnologii w ochronie przeciwpożarowej

Łukaszczuk P.

Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza

|

2016

|

Vol. 42, nr 2

95--102

PL

Cel: Od czasu oswojenia ognia ludzkość boryka się z szeregiem niebezpieczeństw wynikających z niekontrolowanego procesu spalania. Na przestrzeni lat tworzono nowe zabezpieczenia przeciwpożarowe oraz udoskonalano istniejące rozwiązania. Celem artykułu jest przybliżenie czytelnikom tematyki nanotechnologii oraz korzyści, jakie płyną z zastosowania jej w inżynierii bezpieczeństwa w ochronie przeciwpożarowej. Wprowadzenie: Nanotechnologia jest młodą dziedziną nauki, która daje ogromne możliwości w modyfikowaniu właściwości fizykochemicznych materiałów oraz pozwala na tworzenie nowych, nieosiągalnych dotąd struktur o niespotykanych wcześniej właściwościach. Dzięki temu istnieją realne perspektywy zastosowania jej w jednym z najistotniejszych aspektów ludzkiego życia, czyli w bezpieczeństwie pożarowym. W artykule omówiono modyfikacje właściwości konwencjonalnych materiałów nanostrukturami w celu zwiększenia ich odporności termicznej. Przedstawiono także potencjał zastosowania osiągnięć nanotechnologii w detekcji wczesnych oznak pożaru, tj. dymu i gazów pożarowych. W ostatniej części artykułu zaprezentowano nowoczesne środki gaśnicze na bazie nanokrystalitów i mikrokapsułek oraz omówiono korzyści, jakie płyną z ich zastosowania. Metodologia: Artykuł został podzielony na sekcje odpowiadające trzem aspektom ochrony przeciwpożarowej. Do głównych wyzwań ochrony przeciwpożarowej należą kolejno: • modyfikacja szeroko stosowanych polimerów, których właściwości pożarowe nadal nie gwarantują bezpieczeństwa podczas pożaru, w celu uodpornienia ich na działanie ognia oraz zmniejszenia stwarzanego przez nie zagrożenia (np. eliminację opadu kroplistego termoplastów) poprzez zastosowanie nanowypełniaczy, • skuteczna detekcja wczesnych oznak powstawania pożaru np. dymu, tlenku węgla i innych specyficznych dla spalania cząsteczek, • wydajna metoda gaszenia pożaru, która nie zagraża życiu i zdrowiu ludzkiemu i nie niszczy obiektu i jego wyposażenia. • W artykule skupiono się na każdym z wymienionych powyżej aspektów i przedstawiono, jakie są możliwości zastosowania osiągnięć nanotechnologii w pożarnictwie. Wnioski: Wykazano, że czujki pożarowe na bazie nanomateriałów pozwalają na zwiększenie ich progu detekcji oraz żywotności. Jednocześnie duża wydajność w stosunku do masy pozwala zredukować koszty produkcji detektorów. Opisana w literaturze modyfikacja polimerów nanocząstkami pozwoliła na zmniejszenie zagrożenia, jakie niesie za sobą stosowanie tworzyw sztucznych. Wytwarzane kompozyty charakteryzują się zredukowaną ilością wydzielanego ciepła podczas spalania oraz lepszymi właściwościami reologicznymi w warunkach pożaru, dzięki czemu ich rozkład termiczny przebiega w kierunku zwęglania, co skutecznie redukuje niebezpieczeństwo tworzenia się palących kropli.

EN

Aim: Since the time humans learned how to use a fire, people had to cope with a number of dangers resulting from an uncontrolled combustion process. Over the years new fire protection techniques and improvements were developed. The purpose of this article is to familiarize readers with the topic of nanotechnology and highlight the benefits of this technique in relation to fire safety. Introduction: Nanotechnology is an innovative field of science which offers major opportunities in modifying the physicochemical properties of materials and allows for the creation of new structures with remarkable properties, not encountered previously. Such achievements will allow for the utilisation of new approaches in one of the most important and oldest aspects of human life – fire safety. This article examines the modification potential of conventional material properties with nanostructures in order to increase their resistance to fire. Furthermore, the article illustrates potential application of nanotechnology developments in the early detection of fires through symptoms, such as smoke and presence of fire gases. Finally, the article explores benefits of modern extinguishing agents based on nanocrystallites and microcapsules. Methodology: The article is divided into sections, which represent the three aspects of protection from fires. The main challenges for fire safety include: • modification of widely used thermoplastic polymers, where the properties still do not guarantee safety when exposed to high temperature and intense heat flux - use of nanofillers will improve the resistance to fire action and reduce associated risks (e.g. elimination of the melting behaviour of thermoplastics exposed to fire), • effective detection of early signs of fire, e.g. smoke, carbon monoxide and other combustion-specific molecules, • efficient method of fire dousing, which is less health and life threatening and non-destructive to property and equipment. The article provides a focus on each of these aspects and demonstrates nanotechnology application potential in firefighting. Conclusions: The article reveals that the use of nanomaterials in sensors can increase detection parameters and extend the life of detectors. Simultaneously, efficiency increases in respect of volume can reduce production costs. Modification of polymer nanoparticles, described in the literature, allows for the reduction of fire hazards attributed to use of plastics. New generation of polymer composites exhibit a reduced level of heat release during combustion and demonstrate improved rheological properties in fire conditions. Consequently, the thermal decomposition process leading towards carbonization effectively eliminates melting during combustion.

18

Metodika sozdaniâ matematičeskoj modeli ènergetičeskoj sostavlâûŝej himiko-fizičeskih processov, kotorye proishodât v drevesine pri ee nagrevanii do načala fazy plamennogo goreniâ

Chumachenko S. N., Zhartovskyi S. V., Titenko A. N.

Bezpieczeństwo i Technika Pożarnicza

|

2016

|

Vol. 44, nr 4

131--137

EN

Aim: The purpose of this article is to create a method of mathematical modeling of an energy component of chemical and physical processes that occur in wood when it is heated prior to the flaming phase. This method will make it possible to determine the impact of using flame retardants in the surface layers of wooden building constructions on the processes of wood inflammation. Methodology: Using experimental data regarding the development in time of chemical and physical processes (derivatograms and data of gas chromatographic analysis of sample material during thermal degradation) that occur during heating of wood prior to its ignition, approximation formulas were obtained. These formulas describe the relationship between the amount of substance emitted in the thermolysis process. Based on the obtained data, we then obtain dependencies between the desired stored energy which is released during the formation of each substance (as a result of heating wood samples) and the temperature, as well as the accumulated total desired energy. Subsequently the required cumulative energy of all components and their transformations is determined, taking into account the absorption and release of energy generated by the temperature. Introduced is the concept of effective heat capacity of the transformation process of a sample piece of wood (within the temperature range of this study) including all the components and their structural transformations that occur during the heating process. Then a one-dimensional problem is solved of heat spread in an isotropic solid, taking into account a variable, effective heat capacity that depends on temperature. Formulas were obtained for the elementary volume, placed directly on the surface of the wood sample, as well as inside it and in the back. Results: Using the presented methodology we obtain a mathematical model of an energy component of chemical and physical processes that take place in a sample of pine wood (10 mm thick, density 400-550 kg/m3), when it is heated prior to the flaming phase. Conclusions: The presented method presents the ability to predict the required amount of flame retardants (for a variety of fire-retardant impregnating compositions) to be entered into the outer layers of wood (different species, thickness, density, quality of surface treatment, etc.) to ensure the extension of the time period from the heat exposure point until the ignition point.

PL

Cel: Celem pracy jest opracowanie metodyki modelowania matematycznego składnika energetycznego procesów chemiczno-fizycznych, które zachodzą w drewnie podczas jego nagrzewania przed nastąpieniem fazy spalania płomieniowego. Metodyka ta pozwoli określać wpływ zastosowania antypirenów w warstwie powierzchniowej drewnianych obiektów budowlanych na inhibicję procesów zapłonu drewna. Metodologia: Wykorzystując dane eksperymentalne na temat rozwoju w czasie procesów chemiczno-fizycznych (dane z termogramów i analizy chromatografii gazowej degradacji termicznej próbki materiału), które zachodzą podczas nagrzewania drewna do momentu jego zapłonu, otrzymano wzory aproksymacji, opisujące zależności między ilością substancji wydzielających się w procesie termolizy. Na podstawie określonych danych następnie otrzymywane są zależności między nagromadzoną poszukiwaną energią, która wydziela się przy powstawaniu każdej substancji (wskutek nagrzewania próbki drewna) a temperaturą, oraz ogólna wartość wydzielanej zgromadzonej energii. Następnie określa się zgromadzoną poszukiwaną energię wszystkich składników i ich przemiany/transmutacji, z uwzględnieniem pochłaniania i wydzielenia energii wytwarzanej przez temperaturę. Wprowadza się pojęcie poszukiwanej efektywnej pojemności cieplnej procesu transmutacji próbki drewna (w zakresach temperatury objętych badaniem) z uwzględnieniem wszystkich składników i zmian zachodzących w ich strukturze podczas nagrzewania. Rozwiązano jednomiarowe zadanie rozprzestrzeniania ciepła w izotropowym ciele stałym, uwzględniające zmienną, zależną od temperatury pojemność cieplną. Otrzymano równania dla objętości elementarnej, bezpośrednio na powierzchni próbki drewna, w środku próbki i z tyłu. Wyniki: Wykorzystując przedstawioną metodykę, opracowano model matematyczny składnika energetycznego procesów chemicznofizycznych, które zachodzą w drewnie sosny o grubości 10 mm, gęstości 400-550 kg/m3, podczas jego nagrzewania do nastąpienia fazy spalania płomieniowego. Wnioski: Przestawiona metodyka ukazuje możliwość prognozy potrzebnej ilości antypirenów (dla różnych ogniochronnych środków impregnacyjnych), które należy wprowadzić do warstw zewnętrznych drewna (różnego gatunku, grubości, gęstości, jakości obróbki powierzchniowej itd.) w celu wydłużenia czasu od momentu rozpoczęcia oddziaływania cieplnego do momentu zapłonu.

19

Barwne kompozyty elastomerowe o ograniczonej palności

Pająk A., Rybiński P., Dobrzyńska R., Janowska G., Żaczek S.

Polimery

|

2015

|

T. 60, nr 6

396--401

PL

Otrzymano mieszanki kauczuków butadienowo-akrylonitrylowego (NBR) i butadienowo-styrenowego (SBR) z tritlenkiem antymonu (5—20 phr) i stabilnymi termicznie pigmentami — ftalocyjaniną cynkową oraz ftalocyjaniną chloroglinową, następnie je sieciowano za pomocą siarkowego układu sieciującego. Badano wpływ jednoczesnego zastosowania w mieszance kauczukowej Sb2O3 i pochodnych ftalocyjaniny na stabilność termiczną, palność, zagrożenie pożarowe i właściwości mechaniczne uzyskanych wulkanizatów. Stwierdzono, że wytworzone materiały elastomerowe wykazywały mniejszą palność, mniejsze zagrożenie pożarowe i większą odporność termiczną oraz charakteryzowały się lepszymi właściwościami mechanicznymi niż niezabarwione wulkanizaty niezawierające tritlenku amonu.

EN

The acrylonitrile-butadiene (NBR) and styrene-butadiene (SBR) rubber mixtures with antimony trioxide flame retardant (5—20 phr) and thermally stable pigments — zinc phthalocyanine and chloroaluminum phthalocyanine were prepared and crosslinked using sulfur-based curing system. The effects of the simultaneous use of Sb2O3 and phthalocyanine derivatives in the rubber mixture on the thermal stability, mechanical properties, flammability and fire hazard of the resulting vulcanizates were examined. It was found that the produced elastomeric materials showed a reduced flammability, lower fire hazard, better thermal stability and improved mechanical properties when compared to the colourless vulcanizates without antimony trioxide flame retardant.

20

Szybkość wydzielania ciepła i dymu z żywicy epoksydowej niemodyfikowanej i modyfikowanej środkami ogniochronnymi

Półka M., Łukaszek-Chmielewska A.

Przemysł Chemiczny

|

2014

|

T. 93, nr 5

752-755

PL

Podjęto próbę określenia wpływu środków ogniochronnych, takich jak hydroksytlenek glinu (Apyral), oligomeryczny etylofosforan metylu (Fyrol PNX), organicznie modyfikowany montmorylonit (Nanobent® ZW1) i polifosforan melaminy (Melapur 200) oraz ich kompozycji mieszanych, na parametry pożarowe utwardzonej żywicy epoksydowej Epidian 5. Badania przeprowadzono w kalorymetrze stożkowym przy ekspozycji cieplnej 30 kW/m2. Dokonano oznaczenia takich parametrów pożarowych, jak szybkość wydzielania ciepła i dymu, zapalność materiału oraz toksyczność fazy lotnej powstałej z rozkładu termicznego niemodyfikowanych i modyfikowanych ogniochronnie materiałów epoksydowych. Wprowadzone antypireny spowodowały zmniejszenie palności materiału epoksydowego (mniejsze wartości szybkości wydzielania ciepła i dymu). Najmniejsze szybkości wydzielania ciepła uzyskano dla próbek żywic modyfikowanych montmorylonitem i polifosforanem melaminy.

EN

Four com. flame retardants were added (5% by mass) to an epoxy resin to decrease its flammability, heat release rate, mass loss rate, smoke release rate, emission of C oxides and mass of residue during combustion at heat flux 30 kW/m2. The expts. were carried out in a cone calorimeter. The highest decrease in flammability was achieved after addn. of montmorillonite and melamine polyphosphate.