Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

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.

2

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%.

3

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.

4

Analiza wpływu cynianów cynku i mączki keratynowej na właściwości palne materiału epoksydowego

Półka M., Kukfisz B., Kulik A.

Polimery

|

2017

|

T. 62, nr 10

764--771

PL

Oceniano wpływ wybranych środków uniepalniających na właściwości pożarowe kompozytów na bazie żywicy epoksydowej Epidian 5 (Ep 5). Żywicę epoksydową modyfikowano ogniochronnie za pomocą hydroksycynianu(IV) cynku (ZHS), cynianu(IV) cynku (ZS) oraz materiału odpadowego – mączki keratynowej (KR). Metodą kalorymetru stożkowego wyznaczano szybkości wydzielania ciepła i dymu z palących się próbek kompozytów poddanych działaniu strumienia cieplnego o gęstości 30 kW/m2 i 50 kW/m2. Przeprowadzono też analizę termograwimetryczną otrzymanych niemodyfikowanych oraz modyfikowanych ogniochronnie materiałów. Stwierdzono, że dodatki ZS i ZHS, wprowadzone do utwardzonej żywicy Ep 5, skutecznie zmniejszają szybkość wydzielania ciepła z palących się próbek i mogą w istotnym stopniu ograniczyć rozprzestrzenianie się pożaru.

EN

This paper analyses the impact of selected flame retardant additives on the combustibility and fire properties of epoxy materials based on Epidian 5 (Ep 5). The prepared epoxy resin was modified to increase its fire resistance using zinc hydroxystannate(IV) (ZHS), zinc stannate(IV) (ZS) and waste material – keratin powder (KR). The cone calorimeter was used to determine the heat and smoke release rates of burning composite samples using heat flux density of 30 and 50 kW/m2. Also, thermogravimetric analysis of the flame retardant modified and non-modified epoxy materials was performed. It was found that fire retardant additives ZS and ZHS added to the epoxy resin Ep 5 effectively decreased the heat release rate of the burning samples of cured resin and could significantly limit the spread of fire.

5

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.

6

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.

7

Thermal and fire retardant properties of polyurea

Mariappan T., Wilkie C. A.

Polimery

|

2013

|

T. 58, nr 5

371-384

EN

The thermal and fire retardant properties of polyurea, formed by the polyaddition reaction of a modified diisocyanate with an oligomeric diamine, have been studied using thermogravimetric analysis and cone calorimetry as the principal tools. Approximately forty different conventional fire retardant additives including halogens (chlorine and bromine), phosphorus (nearly all oxidation states), mineral fillers, melamine compounds and intumescent additives were used at constant loading of 15 wt. % for all samples (except mineral fillers, 30 wt. %) and evaluated in polyurea. The thermal properties (onset, maximum degradation temperature and char residue) of filled polyurea samples are compared with the control sample. The fire retarded polyurea samples have been screened on the basis of the percentage reduction of peak heat release rate and smoke evolution.

PL

Metodami analizy termograwimetrycznej oraz kalorymetrii stożkowej oceniano właściwości termiczne i odporność na palenie, otrzymanego w reakcji poliaddycji modyfikowanych diizocyjanianów z oligomerycznymi aminami, polimocznika z dodatkiem środków uniepalniających. W charakterze antypirenów stosowano ok. 40 różnych tradycyjnych uniepalniaczy: zawierające halogeny (chlor lub brom) bądź fosfor (na wszystkich stopniach utlenienia), napełniacze mineralne, układy z udziałem melaminy oraz środki pęczniejące w podwyższonej temperaturze (w warunkach pożaru), dodając je do polimocznika w stałej ilości 15 % mas. (z wyjątkiem napełniaczy mineralnych — 30 % mas.). Wyznaczano temperaturę początku rozkładu termicznego (T10 %), maksymalną temperaturę degradacji (Tmaks.) oraz stałą pozostałość w temp. 700 °C, otrzymanych próbek samego polimocznika i polimocznika z dodatkami. Uniepalnienie materiałów oceniano na podstawie procentowego zmniejszenia piku szybkości wydzialania ciepła oraz ilości wydzielanego dymu.

8

Novel synergists for flame retarded glass-fiber reinforced poly(1,4-butylene terephthalate)

Louisy J., Bourbigot S., Duquesne S., Desbois P., König A., Klatt M.

Polimery

|

2013

|

T. 58, nr 5

403-412

EN

Poly(1,4-butylene terephthalate) (PBT) is an important engineering thermoplastic polymer which is very often reinforced by glass fibers (GF) to improve its mechanical properties. Applications of GF-PBT could be limited due to its high flammability and flame retardants (FRs) must be incorporated into the polymer. In this work, the selected FRs are aluminum diethylphosphinate (OP 1240) and a combination of melamine cyanurate and of aluminum diethylphosphinate (OP 1200). Synergists are investigated in formulations of GF-PBT containing OP 1200 or OP 1240 according to different fire scenarios [limiting oxygen index (LOI), UL-94 and mass loss calorimetry]. It is found that polyhedral silsesquioxanes (POSS)-based molecules are synergists of interest combined with OP 1200 and OP 1240. The combination of the layered potassium acetate modified kaolin with OP 1200 also appears to be beneficial.

PL

Badano potencjalne synergetyki, działające w układzie z handlowo dostępnymi opóźniaczami palenia (FR), stosowane do uniepalniania kompozytu poli(1,4-tereftalanu butylenu) napełnionego włóknem szklanym (GF-PBT). Palność wytworzonych materiałów (FR GF-PBT) oceniano na podstawie testu palności UL-94, wyznaczonego indeksu tlenowego (LOI) oraz określonej kalorymetrycznie szybkości wydzielania ciepła (HRR). Wykorzystano w pracy handlowe uniepalniacze: dietylofosfinian glinu (OP 1240) oraz układ cyjanuranu melaminy z dietylofosfinianem glinu (OP 1200), jako nanonapełniacze stosowano natomiast: Cloisite 30B, warstwowy kaolin modyfikowany octanem potasu, talk, krzemionkę, ekspandowany grafit i trzy rodzaje silseskwioksanów (POSS). Stwierdzono, że interesujący synergiczny układ z tradycyjnymi uniepalniaczami, poprawiający odporność na palenie otrzymywanych kompozytów, tworzy poliedryczny silseskwioksan a także warstwowa glinka kaolinowa modyfikowana octanem potasu.

9

Problematyka kruchości wodorowej miedzi stosowanej na żyły przewodzące w kablach ognioodpornych

Knych T., Smyrak B., Walkowicz M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2011

|

R. 87, nr 6

218-222

PL

Podczas projektowania instalacji elektrycznych stosowanych w obiektach użyteczności publicznej należy zwrócić szczególną uwagę na zachowanie się kabli w wysokich temperaturach. W momencie powstania pożaru ważne jest, aby w jak największym stopniu ograniczyć możliwość rozprzestrzeniania się płomienia i jednocześnie oddalić niebezpieczeństwo powstawania toksycznych dymów. Powyższe wymagania spełniają kable ognioodporne samogasnące, których powłoka izolacyjna wykonana jest z materiałów bezhalogenowych trudnopalnych. W tego typu konstrukcjach, jako materiał na żyłę przewodzącą stosuje się głównie miedź Cu-ETP. Jednakże z uwagi na fakt podatności miedzi Cu-ETP na kruchość wodorową w wysokich temperaturach, w jej miejsce stosuje się coraz częściej miedź beztlenową. Brak tlenu w miedzi oddala bowiem niebezpieczeństwo choroby wodorowej, a tym samym daje gwarancję jak najdłuższej pracy systemów kablowych w warunkach pożaru. W pracy przeprowadzono badania, których głównym celem była ocena odporności na chorobę wodorową żył miedzianych w gatunku Cu-ETP i Cu-OFE gołych i w izolacji bezhalogenowej. Istotnym źródłem informacji oceniającym zachowanie się kabli poddanych działaniu wysokich temperatur było określenie ich własności wytrzymałościowych oraz obserwacje struktury po procesie wygrzewania w różnych temperaturach.

EN

During wiring system design used in public utility facility there is necessary to pay particular attention to the conservation of cables in high temperature. At the moment when the fire appeared the important is to reduce, in high step, the possibility of flames spreading and simultaneously avert danger of toxic smoke formation. Above requirements fulfill so-called fireproof and self-extinguishing cables, which insulating coat is made of slow-burning and halogen-free materials. In such way of construction, as a conductor material is Cu-ETP copper mainly used. However, in view of susceptibility of Cu-ETP copper to so-called hydrogen embrittlement in high temperatures, in those place is mostly used oxygen free copper. Lack of oxygen in copper removes danger of hydrogen disease, thereby, gives warranty the longest works of systems of the cables in fire conditions. In work there were made tests which main aim was resistance’s estimation on hydrogen disease of copper conductors of Cu-ETP and Cu-OFE class, both with halogen-free isolation and without. Essential source of information estimating conservation of cables under high temperature were description of their properties resistance and structure observation after the process of annealing in different temperatures.

10

Mineralne dodatki uniepalniające do kompozytów epoksydowych stosowanych w elektrotechnice

Zawadzka E., Moroń L.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

2010

|

Z. 248

75-86

PL

W pracy przedstawiono mechanizm działania mineralnych uniepalniaczy w matrycy epoksydowej. Opisano i porównano uniepalniacze wodorotlenkowe o różnej budowie chemicznej, kształcie i wielkości ziarna. Za podstawę oceny przyjęto wyniki analizy termicznej.

EN

In the paper we present hydroxide fire-retardands with different structure and mechanism of epoxy resin protection. The estimation and comparison of different fillers were based on thermal analysis.