Дипломная работа: Огнестойкое стекло "Пиран"

Еще один фактор, действие которого может проявиться при горении полимеров, содержащих замедлители горения на основе фосфора, связан с тем, что некоторые из них настолько термостабильны, что способны испаряться без разложения в газовую фазу. На этот процесс, естественно, затрачивается часть энергии обратного теплового потока, воздействующего на полимер. Но основной эффект при применении антипиренов такого типа обусловлен тем, что их тяжелые пары изолируют пламя от кислорода. Предполагают, что так действует трикрезилфосфат в не образующих кокса полимерах: полиэтилене, полиметилметакрилате, полиоксиметилене. Вероятно, этот фактор действия фосфорсодержащих антипиренов может быть особенно существен при их применении для снижения горючести полимеров, не имеющих в своей структуре гидроксильных групп.

Широкое применение нашли антипирены, содержащие в одной молекуле атомы фосфора и галогена. Как правило, эффективность действия таких антипиренов или смесей фосфор- и галогенсодержащих соединений значительно выше, чем фосфор- или галогенсодержащих антипиренов, применяемых в отдельности.

Химическая структура может заметно влиять на эффективность фосфоргалогенсодержащих антипиренов. В этом отношении очень показательны результаты работы, авторы которой исследовали горючесть композиций полиметилметакрилата с трис -, трис -, фенилбис – и фенилбис фосфатами. Оказалось, что фосфаты с хлоризопропильными группами более эффективны, чем с хлорэтильными, несмотря на меньшее содержание фосфора и хлора. Такой, на первый взгляд, парадоксальный результат объясняется особенностями термического разложения фосфатов и различным их влиянием на термическую деструкцию полиметилметакрилата. Фосфаты с хлоризопропильными заместителями начинают разлагаться при более низкой температуре, чем фосфаты с хлорэтильными заместителями, причем первые разлагаются с поглощением, а вторые с выделением тепла. Кроме того, трис фосфат и композиции полиметилметакрилата с ним образуют при термическом разложении значительно больше коксового остатка, чем трис фосфат. Если учесть, что в газообразных продуктах пиролиза композиций идентифицированы фосфаты и хлорсодержащие продукты их разложения, то можно сделать вывод о том, что суммарный эффект действия хлорированных фосфатов в полиметилметакрилате обусловлен как разбавлением горючих продуктов термической деструкции полимера менее горючими продуктами разложения антипиренов, так и образованием коксового слоя на поверхности горящего полимера. Таким образом, не трудно увидеть, что даже незначительные различия в структуре галогенированных фосфорсодержащих соединений могут быть причиной заметных различий в их эффективности как антипиренов.

В системах замедлителей горения в комбинации с фосфором наряду с галогенами применяется азот. При этом если сочетание фосфор галоген чаще всего достигается в результате галогенирования фосфорсодержащих соединений, и, таким образом, фосфор и галоген входят в состав одного химического соединения, то сочетание фосфор – азот часто достигается введением в полимеры соединений, содержащих в отдельности фосфор и азот. Из соединений, содержащих оба эти элемента, следует упомянуть в первую очередь амиды фосфорных кислот, фосфазены и полифосфазены, фосфаты и полифосфат аммония.

Среди замедлителей горения, содержащих фосфор и азот в одной молекуле, заметное место занимают соединения, включающие фосфазогруппу P = N: олигомерные и полимерные фосфазены. Эффективность и, по-видимому, механизм действия соединений этого типа в значительной степени определяется характером заместителей у атома фосфора.

Снижение горючести с помощью азотсодержащих соединений

По масштабам применения азотсодержащие соединения как замедлители горения уступают галоген- и фосфорсодержащим. Тем не менее, они представляют собой самостоятельную группу замедлителей горения, применяемых как в сочетании с галоген-, фосфор – или сурьмусодержащими соединениями, так и индивидуально.

По характеру действия большинство азотсодержащих замедлителей горения напоминают фосфорсодержащие способностью увеличивать коксообразование на поверхности горящих полимеров. Вместе с тем некоторые азотсодержащие замедлители горения действуют в газовой фазе, поскольку при термическом разложении выделяют негорючие газы: азот, СО2, разбавляющие горючие продукты деструкции полимеров. Эта особенность действия азотсодержащих соединений имеет решающее значение при применении в качестве замедлителей горения некоторых аммониевых солей – сульфатов, карбонатов, а также комплексных соединений с внутрисферными аминогруппами NH3.

Из различных классов азотсодержащих соединений, обладающих способностью снижать горючесть полимерных материалов, наибольшее практическое применение нашли амиды, в частности производные мочевины, и гетероциклы, в первую, очередь симм-триазин и его производные. Амиды применяют для снижения горючести полимеров самых разных классов: полипропилена, полиамидов, эпоксидных смол, полиэфиров. Производное симмтриазина – меламин широко применяется как замедлитель горения полиамидного волокна. Еще более эффективны для этих целей аддукты меламина с циануровой и изоциануровой кислотами, Галогенсодержащие производные триазина и гептазина – трибромэтил – и трихлорэтилизоцианурат, бромиды и фториды меламина и мелема, гексабромид триаллилизоцианурата – являются весьма перспективными замедлителями горения пенополиуретанов, поливинилхлорида, термостойких резин на основе этиленпропиленового каучука. Эти замедлители горения, по-видимому, изменяют направление деструктивных процессов, уменьшая долю горючих продуктов деструкции и увеличивая коксовый остаток.

Новые составы и направления в технологии, способах и методах получения органического стекла и триплексов пониженной горючести

Существует промышленная технология получения органических стекол. Однако можно отметить и новые направления в технологии. Многослойное стекло, в котором одна пластина стекла с внутренней стороны покрыта тонкой металлической пленкой и по периметру расположены прокладка и уплотнитель. Недостатком технологии является низкая механическая прочность подобного пакета. Это связано с повышенной адгезией металлической прослойки и плёнки в пакете, так как концентрируются высокие напряжения, которые при ударном воздействии вызывают разрушение стекла. Повышение механической прочности пакетов достигается тем, что пакетированию подвергают стекла, внутренние поверхности которых металлизированы хаотично или упорядоченно, а также тем, что многослойное стекло комплектуют из стекол, внутренние поверхности которых, снабжены включениями метала и его окиси.

Достижение высокой пулестойкости при достижении технологичности изготовления и небольшого времени изготовления многослойных стёкол осуществляется в работе. Сборку многокамерного стеклопакета производят из силикатных стекол, который затем обрабатывают в парах кремнийорганического адгезива. Затем приготавливают жидкие фотоотверждаемые клеевые композиции на основе акрилового мономера и с различным содержанием фотоинициатора для каждой камеры многокамерного стеклопакета. После этого заполняют зазоры каждой камеры многокамерного стеклопакета жидкой фотоотверждаемой клеевой композицией и производят фотоотверждение в течение 20–40 мин с использованием в качестве источника УФ-излучения плоской панели люминесцентных ламп марки ЛУФ‑80, расположенных на расстоянии 100–500 мм до поверхности стеклопакета.

Известно изделие на основе ПК и ПММА, полученное заливочной технологией. Полученное изделие обладает плохими оптическими свойствами и не выдерживают испытания при температуре -40°С. Предложенная композиция может быть использована и для склеивания силикатных стёкол, но необходимо будет введение компонентов повышающих адгезию к силикатному стеклу. Полученные также по известной технологии слоистые изделия с полиуретановой или кремнийорганической прослойкой могут быть профилированными, могут обеспечивать защиту от поражения пулей без образования осколков и иметь хорошие оптические характеристики. Вместе с тем, ПУ и кремнийорганические смолы имеют недостаточную адгезионную прочность к ПММА, в результате чего при эксплуатации изделий в интервале температур от -40°С до +50°С происходит частичное отслаивание склеивающего полимера от поверхности полимерного стекла. Всех этих недостатков нет у безосколочные стекла, полученные заливочной технологией, отдельные слои которых выполнены из синтетической смолы и соединены между собой тонкой мягкой и эластичной плёнкой на основе полиоксиалкилакрилата или сополимера с содержанием последнего более 80%. Стёкла применяют в качестве пуленепробиваемых и нерастрескивающихся стёкол.

Листовое стекло приобретает огнестойкость за счет нанесения тонкого покрытия на одну или обе его поверхности, причем покрытие является стабильным и прочно сцепляется со стеклом до 900°С, покрытие предпочтительно содержит окисел, нитрид, оксинитрид или фторид металла или кремния или силицид металла, лист был термически улучшен закалкой перед или после нанесения покрытия и его края были отшлифованы и отполированы перед этапом закалки для удаления всех краевых дефектов.

Предлагаемое изобретение относится к полимерным материалам с пониженной горючестью, не содержащим галогенов и не капающих при поджигании. Полимерная композиция с пониженной горючестью содержит полипропилен, полифосфат аммония и азотсодержащее органическое соединение. Повышение огнестойкости тонкостенных изделий достигается за счет уменьшения времени самостоятельною горения при сохранении основных показателей композиции на достигнутом уровне, а также тем, что в композиции в качестве азотсодержащего органического соединения используется полиметиленкарбамид в количестве 10–25 мас. %.

В работе при получении органического стекла путем полимеризации в массе форполимера метиметакрилата в присутствии инициатора радикального типа, с целью интенсификации и обеспечения постоянной скорости процесса и снижения хрупкости стекла, в качестве инициатора используют соединение общей формулы

ROCOOCOR

║ ║

C C, где R=C6H5CH2-

в количестве 0,25–0,65 мас. ч на 100 мас. ч. форполимера.

Известен способ тиражирования оптических дисков путем помещения между двумя прозрачными поверхностями фотополимеризующейся композиции, включающей диакриловые эфиры гликолей и фотоинициатор с последующим отверждением УФ-излучением.

Композиция, используемая в этом способе, не удовлетворяет повышенным требованиям по термостойкости и требованиям определяющим качество воспроизведения информации показателя двулучепреломления микрорельефа. Также известен способ, но в котором используется другая фотополимеризующаяея композиция, содержащая олигоуретанакрилат продукт взаимодействия гидроксиалкилметакрилатов с диизоцианатами, акриловые мономеры и фотоинициатор. Данный способ обеспечивает достижение удовлетворительных значений показателя двулучепреломления. Но это изделие не может быть использовано в процессах тиражирования реверсивных оптических дисков, где требуется повышенная термостойкость полимерных рельефонесущих слоев. Повышение термостойкости отвержденной композиции при сохранении необходимых оптических характеристик достигается, если в качестве метакрилового олигомера используют продукт конденсации полиатомных спиртов с диизоцианатами, ангидридами двухосновных кислот и глицидилметакрилатом. В смеси с олигомером используют акриловые и виниловые мономеры, фотоинициаторы, промоторы адгезии.

Простое ламинированное стекло включает два листа стекла, соединенные друг с другом промежуточным слоем усиливающего материала проволока. Промежуточный слой имеет возможность воспринимать ударную нагрузку и удерживать стекло на месте в случае, если оно разбито или треснуло, предотвращая, таким образом, разлет кусочков стекла. С целью повышения жаропрочности и безопасности изделия противостоять ударной нагрузке в стеклообразный продукт вводят усилительную проволочную сетку, состоящую из металлических проволок, соединенных сваркой в точках пересечения. Усилительная проволочная сетка полностью вводится в промежуточный слой.

Изобретение относится к стекольной промышленности и предназначено для использования при создании многослойных птицестойких изделий для объектов авиационной техники и ударопрочных изделий остекления для специальных объектов наземной техники. Повышение ударной прочности при снижении массы изделия достигается тем, что изделие из упрочненных силикатных стекол, содержит наружный, внутренний и тыльный слои, склеенные между собой полиуретанакрилатным материалом, тыльный слой выполнен из упрочненного ионным обменом натрий-кальций силикатного стекла толщиной 3–6 мм, а внутренний слой изготовлен из химически упрочненного стекла.

Изделие содержит стеклоблок из склеенных между собой пластическими материалами силикатных стекол, монопластину из органического стекла и полиуретановый обрамляющий материал толщиной 120 – 180 мкм с выходим на краевую зону тыльной пластины из органического стекла до 10–12 мм. Полиуретановый материал изготовлен на основе сложных олигоэфиров. 1,6 – гексаметилендиизоцианата с использованием катализатора, увеличивающего жизнеспособность полиуретанового материала. Изделие обеспечивает повышение эксплуатационных свойств.

Многослойное изделие содержит тыльную пластину из упрочненного ионным обменом промышленного натрий-кальций-силикатного стекла с прочностью 20–50 кг/мм2 и глубиной сжатого слоя 40–80 мкм, силикатные пластины снабжены защитным покрытием на торцах, в зазоре между краями склеивающей пленки и торцами тыльной и внутренней пластин размещен жгут, а обрамление выполнено из герметика, соединенного с металлической рамкой. Это приводит к повышению прочности изделий при действии механических и термических нагрузок.

Известен способ изготовления органического стекла, включающий полимеризацию чистого метилметакрилата в массе в присутствии инициатора радикального типа и поглотителя электромагнитных волн коротковолновой части ультрафиолетовой области спектра; и деполимеризацию. Полимеризацию осуществляют в две стадии, сначала при температуре 24–40С в течение 3–8 ч, затем при температуре 18–30С до готовности полимера, а после деполимеризации осуществляют термообработку при температуре 145–155С с последующим охлаждением до температуры 40С. При изготовлении ориентированного органического стекла после охлаждения проводят его ориентацию путем плоскостного растяжения листа оргстекла.

В качестве инициатора радикального типа применяют дициклогексил-пероксидикарбонат, дицетилпероксидикарбонат и др. в количестве 0,002–0,04 мас. ч. к метилметакрилату. В качестве поглотителя электромагнитных волн коротковолновой части ультрафиолетовой области спектра применяют фенилсалицилат, 2 – бензотриазол и др. в количестве 0,01–0,4 мас. ч. к метилметакрилату. В состав смеси вводят стеарин в количестве до 0,5 мас. ч. к метилметакрилату.

Получение органического стекла на основе метилметакрилата, включает полимеризацию и / или сополимеризацию метилметакрилата до конверсии 50–98%, с последующей ориентацией, а после ориентации проводят дополнительную полимеризацию до конверсии, близкой к 100%. Это позволяет создать органическое стекло на основе метилметакрилата с улучшенными эксплуатационными свойствами, в частности обладающее более высокой температурой эксплуатации, пониженной усадкой выше температуры стеклования полимера и повышенной ударной вязкостью.

В основе получения многослойного органического стекла на основе метилметакрилата, лежит нанесение на первый слой полимера на основе метилметакрилата хотя бы одного совместимого с первым слоем следующего слоя мономеров и / или полимеров состава иного, чем состав первого слоя. В качестве первого слоя полимера используют слой, полученный полимеризацией и / или сополимеризацией метилметакрилата до конверсии 50–98%, а затем проводят дополнительную полимеризацию в слоях до конверсии, близкой к 100%. Перед нанесением на первый слой хотя бы одного следующего слоя мономеров и / или полимеров производят ориентацию первого слоя. Ориентацию осуществляют вытяжкой до 50%-180% при температуре выше температуры стеклования продукта, подвергаемого вытяжке. Дополнительную полимеризацию осуществляют при 110–170oС или при температуре ниже температуры стеклования продукта, например, фотоинициированием. Ориентацию также осуществляют вытяжкой с предварительным закреплением ориентируемого продукта в зажимах, при этом перед проведением ориентации проводят нагревание части продукта, находящейся в зажимах, до температуры стеклования продукта, с целью проведения дополнительной полимеризации этой части.

В качестве первого слоя полимера может быть использован слой, полученный полимеризацией и / или сополимеризацией метилметакрилата с би- или полифункциональными мономерами. В качестве биплиполифункциональных мономеров используют хотя бы один из мономеров, выбранных из группы, включающей диаллиладипинат, аллилметакрилат, триаллилизоцианурат, аллилметакриловый эфир моноэтиленгликоля, аллилметакриловый эфир диэтиленгликоля, аллилметакриловый эфир триэтиленгликоля, диаллилизофталат, диметакриловый эфир моноэтиленгликоля, диметакриловый эфир триэтиленгликоля, диметакриловый эфир изофталевой кислоты.; из группы, включающей диаллилизофталат, диметакриловый эфир моноэтиленгликоля и аллилметакрилат, диметакриловый эфир изофталевой кислоты.

Существует способ получения органического стекла, включающий заливку исходной мономерной смеси в полимеризационную емкость, содержащую две пластины и размещенный между ними длинномерный Т-образный в сечении уплотнитель расположен по периметру пластин и содержащий перпендикулярно размещенные окантовывающий и разделяющий элементы, причем разделяющий элемент размещен между пластинами, а окантовывающий элемент установлен примыкающим к торцам пластины.

Получение окрашенного огнестойкого органического стекла осуществляется путем полимеризации 5‑метилен – 1,3 – диоксолан‑4‑она или его смеси с винильными мономерами, в массе при температуре 40–150oС в присутствии радикального инициатора, антипирена и красителя; причем краситель и / или пигмент предварительно растворяют или перетирают с антипиреном и полученный раствор или пасту вводят в исходную смесь.

Листового органическое стекло получают в вертикально расположенных формах путем блочной полимеризации метилметакрилата или его смеси с другими мономерами в присутствии радикального инициатора и органических добавок и в условиях теплообмена с теплоносителем. Технологический процесс включает в себя подготовку форм, заливку и вакуумирование исходной смеси, полимеризацию, дополимеризацию, охлаждение и извлечение листов из форм. Полимеризацию проводят при температуре теплоносителя 65–70oС в течение 30–40 мин, а затем при температуре теплоносителя 20–45oС до конверсии мономера 80–85% и дополимеризацию проводят при температуре теплоносителя 75–80oС до конверсии мономера 92–96%. Состав для получения листового органического стекла, включает метилметакрилат, метакриловую кислоту, радикальный инициатор и фенилсалицилат в качестве стабилизатора. В качестве радикального инициатора азодинитрил изомасляной кислоты. Соотношении компонентов следующее, мас.%: Метакриловая кислота – 0,1 – 15, фенилсалицилат – 0,2, азодинитрил изомасляной кислоты – 0,005–0,1, метилметакрилат – остальное.

Получение полимерных продуктов для изготовления органического стекла включает радикальную полимеризацию систем метилметакрилата или его смеси с другими акриловыми мономерами или винилацетатом в присутствии инициатора радикальной полимеризации с образованием систем полимер-мономер, с последующим физико-механическим воздействием и деполимеризацией. В качестве физико-механического воздействия на систему применяют экструдирование, осуществляемое одновременно с деполимеризацией.

Получен прозрачный и теплостойкий материал: высокотермостойкое органическое стекло. Получают его полимеризацией метакрила с метиламином получают полиметакрилметилимид с кольцевыми структурами имида. Для технического применения фирма Röhm имеет два материала типа Pleximid VST-B/50 с теплостойкостью по Вика 150 и 170ºС. С увеличением степени имидизации повышается модуль упругости, плотность, вязкость, показатель преломления и водопоглощения. Высокий модуль упругости 4200 МПа делает этот полимер интересным конструкционным материалом. В то же время структура ПММИ обусловливает высокую вязкость расплава, но за счет повышения температуры расплава при хорошей термической стойкости ПММИ вязкость при переработке можно понизить до уровня ПММА.

Предлагаемое органическое стекло на основе СПЛ, полученного из 40–80 % диаллилфталатного мономера, 10–35 % аллилбензоатного мономера, 5–50 % гликольбис мономера, любым методом сополимеризации в присутствии инициаторов. Полученное изобретение применяют для изготовления оптических деталей, обладающих высокими показателем преломления, ударной прочностью, стабильностью размеров, механическими и технологическими свойствами, хорошей окрашиваемостью, большой поверхностной твердостью.

Разработаны композиции для формования прозрачных в толстом слое изделий содержат ароматические ди акрилаты или полиалкиленгликольди акрилаты и в качестве инициаторов фотополимеризации 0,01–1а-дикетонов, имеющих максимум абсорбции лучей длиной 420–500 нм. Также композиции содержат 0,1–0,5% органических пероксидов. При формовании проводят фотополимеризацию под действием лучей видимого света и УФ-лучей в области, ближней к области видимого света.

Разрабатываются новые составы для получения органических стекол, относящихся к классу трудносгораемых. Это обусловило выбор компонентов, содержащих в составе фосфор, галогены и азот, а также способных полимеризоваться в присутствии фотоинициатора. В качестве таких компонентов использовались: имеющий способные к полимеризации ненасыщенные метакриловые группы фосфорсодержащий метилакрилат, P-DMA Fyrol-DMMP и эфиры различных кислот, вводимых в качестве пластификатора полифункционального действия. Полимеризация составов осуществлялось методом УФ-инициирования мономеров между силикатными стеклами. Исследовали поведение применяемых компонентов при воздействии на них повышенных температур с применением метода термогравиметрического анализа.

При исследовании горючести образцов PDMA и многокомпонентного состава определяли кислородный индекс и потери массы при поджигании их на воздухе. Образцы при поджигании на воздухе горение не поддерживают, возникающие потери массы от 19 до 10%, соответственно, связаны с выделением летучих продуктов в процессе термоокислительной деструкцией образцов, КИ возрастает от 24,0 для P-DMA до 31% об. Снижение горючести связано с влиянием P и Cl, содержащихся в составе макромолекул заполимеризованных полимерных композиций на основе P-DMA и Р-DМА+ Fyrol-DMMP + ПХРС. Фосфор, в соответствие с данными ТГА инициирует коксообразование и влияет на физико-химические процессы в конденсированной фазе, а галоген в газовой, за счет разбавления горючих летучих продуктов деструкции, а также связывания радикалов Н, участвующих в процессе горения.

С целью получения УФ-отверждаемых огнестойких смол в работе, метакрилированные фосфаты смешивали в определенных пропорциях с промышлеными эпоксиакрилатами. Огнестойкость и термические свойства к исследовали при горении, определяли предельное значение кислородного индекса и температуры стеклования и термической деструкции. Было установлено, что пик и средняя скорость выделения тепла снижались при добавлении до 17% МАФ. Предельное значение кислородного индекса увеличивалось с увеличением содержания МАФ, а общее выделение тепла снижалось, также как и выделение дыма, потеря массы и температура стеклования благодаря снижению жесткости цепей полимера и плотности поперечных связей отвержденных пленок.

Исследователями было изучено влияние количества и химической структуры Р-, Br- и / или С1‑содержащих антипиренов на технологические, физико-химические свойства и горючесть полимеров, полученных отверждением олигоэфирметакрилатов. Содержание Р, Br и С1 в Ан варьировали соответственно в пределах 6,6–13,3, 25,6–51 и 15,1–30,4. влияние химической структуры Ан на горючесть полимеров определяли методом «огневой трубы» и по величине кислородного индекса. Величину кислородного индекса повысили до 29% и снизили потери массы при испытании методом «огневой трубы» до 5–8%. Полимеризационные Ан не оказывают существенного пластифицирующего влияния и мало влияют на физико-механические свойства.

Изобретение применяется в приборо-, самолето-, ракетостроении, строительстве и т.д., где требуется оптически прозрачный полимерный материал с высокой огнестойкостью и низким дымовыделением. Композиция включает поликарбонат или полиэфиркарбонат и 0,005–1,0 мас. ч. соли щелочного или щелочно-земельного металла перфтороксиалкансульфокислоты общей формулы: MeSO3-CF2-CF2-O R-O – CF2 – – CF3, где R=-CF2 – CF, R=F, CF3; Мещелочной или щелочноземельный; n=0–4. Композиция также может содержать целевые добавки в количестве до 0,5 мас. ч. на 100 мас. ч. полимера. Соль вводят в композицию в суспензии полимера при его выделении из раствора, после чего суспензию обрабатывают на распылительной сушке и поликарбонат гранулируют или готовят концентрат сухим смешиванием соли и порошка полимера с последующим гранулированием.

Разработан состав для получения оргстекла, который содержит 100 мономерной смеси метилметакрилата и метакриловой кислоты, 0,01–1 антиоксиданта фенольного типа, 0,05–3 органической гидроперекиси, 0,03–1 замещенной тиомочевины. Состав может дополнительно содержать УФ-стабилизаторов в количестве 0,1–2 на 100 мономерной смеси, УФ-абсорбер в количестве 0,005–0,5 на 100 мономерной смеси, а также сшивающий агент – полифункциональный акриловый эфир в количестве 0,1–15 на 100 мономерной смеси.

Листовое органическое стекло применяется для нейтральных светофильтров. Его получают путем полимеризации в массе эфиров метакриловой кислоты в присутствии УФ-абсорбера, инициатора радикальной полимеризации и светопоглощающей добавки, включающую форполимеризацию мономера и последующую деполимеризацию смеси в плоскопараллельной форме. В качестве эфиров метакриловой кислоты используют метилметакрилат или смесь метилметакрилата с акриловой кислотой или их эфирами, а в качестве светопоглощающей добавки используют продукт разложения метана в плазме высоковольтного разряда атмосферного давления с насыпной плотностью 0,65–0,85 г./см3 и удельным объемом пор 0,4–0,5 см/см3 в количестве 0,001–0,01 на 100 мономера. Добавку смешивают с предварительно полученным форполимером, воздействуют на полученную смесь ультразвуком и затем полимеризуют её в плоскопараллельной форме до полной конверсии. Изобретение позволяет улучшить оптические характеристики листового стекла за счет более равномерного светопропускания стекла в видимой части спектра.

Разработана композиция, обладающая хорошей прозрачностью, атмосферостойкостью, повышенными механическими свойствами и огнестойкость. В её состав входит: СПЛ, состоящий из 40–88 метилметакрилата, 1–15а-метилстирола, 5–15 метакриловой кислоты; 3–40 галогенсодержащего фосфата и 0,1–8 кислого алкилфосфата.

Для понижения горючести в прозрачные полимеры вводят 10–40% полигалогенированного триметилфенилиндана, содержащего 3–9 атомов брома или брома и хлора. Полученная композиция имеет класс горючести на образцах толщиной 3,2 и 1,6 мм v‑0. КМ сохраняет прозрачность вплоть до содержания 40% ПММА и 15% ПС и имеют класс горючести v‑2.

В работе термической и радиационной полимеризацией был получен ПММА, модифицированный ионами металлов редкоземельных элементов. В результате исследований было установлено, что термическая устойчивость материалов повышается на 10–15ºС в присутствии модификаторов.

Исследована полимеризация метилметакрилата в присутствии Р-Н-кислот, а также этилен-бис-тио а. Выяснено, что участие фосфора в инициировании полимеризации позволяет вводить его фрагменты в полимерную молекулу, что сказывается на термостабильности полимера. При инициировании полимеризации ДАК в присутствии исследованных в данной работе соединений происходит образование более термостабильного ПММА.

Фотополимеризация метилметакрилата в присутствии ДАК и 4‑азидобензола приводит к получению полимера с повышенной термоокислительной стабильностью.

Изучены процессы деструкции ПММА, содержащего различные соединения фосфора, и связанные с этим процессом величины скорости газовыделения и температуры поверхностного слоя полимеров в зависимости от содержания в них фосфора. Показано ингибирующее действие фосфора на процесс высокотемпературного пиролиза ПММА, что выражается в снижении скорости газовыделения с введением фосфора при реализации на поверхности полимеров одинаковых температурных режимов.

Изучена зависимость молекулярно-массовых характеристик и термостойкости ПММА от содержания ферроцена в полимеризующейся системе. Обнаружено, что влияние ферроцена на термостойкость ПММА определяется природой применяемого инициатора. Температура начала разложения ПММА, полученного в присутствии пероксида бензоила, с ростом концентрации ферроцена увеличивается.

В работе исследованы однородность, светостойкость, термостойкость, радиационная стойкость и антистатические свойства полиметилметакрилата, синтезированного в присутствии сульфокидных комплексов металлов, полученные в присутствии добавок оптически однородное листовое и блочное органические стекла имеют физико-механические характеристики, не уступающие стандартным требованиям для соответствующих стекол. термостойкость полученных стекол увеличивается на 20–50ºС.

Был синтезирован новый полимерный антипирен на основе третичного фосфина. Паратрисфосфаталлилтрифенилфосфонийгалогениды были синтезированы взаимодействием трифенилфосфина с аллилгалогенидом в среде инертного растворителя, дальнейшим фосфорилированием катализаторами Фриделя-Крафтса. Синтезированный продукт очищали перекристаллизацией. Введение его небольшого количества в состав ПММА, ЭД‑20, АВС-пластики – заметно увеличивается значение кислородного индекса. Кроме того, было выявлено, что одновременно с понижением горючести снижается дымообразование при горении. Также установлено, что ингибирование процесса горения полимеров обусловлено проявлением огнезащитных характеристик в основном в газовой фазе, и возможность синтеза и радикальной полимеризации нового аллилфосфониевого мономера с высокими огнезащитными характеристиками.

В работе исследовано влияние природы антипирена на водостойкость образцов ПММА, модифицированных высокомолекулярными и низкомолекулярными антипиренами. Антипирены вводили в состав промышленного полимера в количестве от 0,5 до 3 вес.%. Анализ результатов показал, что при модифицировании полимерным антипиреном ПММА достигается повышение водостойкости промышленного полимера, за счет повышения плотности упаковки надмолекулярной структуры макромолекул, а также локализацией дефектных участков, который отсутствует в случае применения низкомолекулярных антипиренов.

Исследования авторов направлены на снижение горючести промотированием обугливания поверхности изделий из полимеров. Образования обугленной корки при горении снижает количество летучих и горючих продуктов пиролиза, раздувающих пламя в газовой фазе. Корка также препятствует подводу тепловой энергии полимеру, является барьером передвижения массы и разложения путем химических реакций. Физическая структура корки играет важную роль. Толстый, пористый, обугленный слой оказывает более сильное сопротивление горению, чем тонкий и хрупкий процесс обугливания появляется при температуре выше температуры переработки полимера и ниже, или при температуре, когда происходит быстрая газификация полимера. Утверждают, что силикагель в комбинации с карбонатом калия является эффективным антипиреном для ПП, ПА‑6.6, ПММА, ПВС и в меньшей степени для ПС и СПЛ стирола и акрилонитрила. С таким антипиреном при горении полимеров мало выделяется дыма и угарного газа, а антипирен действует в конденсационной, а не в газовой фазе, при пониженной скорости массопотерь.

Существует установка для изготовления многослойного стекла, содержащая разъемный в горизонтальной плоскости корпус, нижняя половина которого подвижна; вакуум- и пневмопроводы, систему обогрева. Вакуумная камера снабжена пневмокамерами, обращенными внутрь стенки, которые имеют вид эластичных диафрагм. Разъём половин вакуумной камеры имеет уплотнение, а нагреватели для поддержания температуры пакетов смонтированы в корпусе половин вакуумной камеры. Недостатком этого устройства является низкая его надежность, обусловленная повышенными требованиями к герметичности. Наличие сдвига нижней половины камеры значительно усложняет конструкцию, учитывая, что вес сдвигаемой половины очень значителен. Кроме того, отсутствие в устройстве средств загрузки пакетов стекла и их выгрузки ведет к необходимости использования ручного труда. Повышение надежности реализуется тем, что в устройстве для изготовления многослойного стекла, содержащем корпус, герметичные дверки, вакуум- и пневмоприводы, диафрагмы и средства для загрузки и выгрузки пакетов, корпус выполнен из двух фасонных плит по конфигурации стекла, образующих проходную щель в виде вакуум-камеры, снабженную снизу по краям двумя впадинами, причём герметичные дверки снабжены фигурными выступами, повторяющими конфигурацию проходной щели, закреплены на шарнирах, а средства для загрузки и выгрузки пакетов имеют вид двух штанг, установленных в эксцентричных втулках с возможностью совместного поворота и одновременного передвижения по впадинам вакуум-камеры. В устройстве для изготовления многослойного стекла поверхности фасонных плит обрезинены и имеют вид диафрагм, что дает возможность осуществитть прессование при подаче в зазор между плитами и резиной высокого давления и возможность плотного прилегания к плитам при образовании в зазорах вакуума.

Способ изготовления многослойных стеклоизделий, основанный на формировании пакета из необходимого количества листов силикатного стекла с прослойками между ними из клеящей пленки. Сформированный таким образом пакет устанавливают в индивидуальный резиновый мешок, из которого осуществляют отсос газов, а следовательно, и из пакета. Затем мешок с пакетом устанавливают в автоклав, например водяной для нагрева и опрессовки.

С целью повышения качества стеклоизделий, снижения трудоемкости их изготовления и упрощения конструкции при повышении качества изготавливаемых стеклоизделий предложено осуществлять вакуумирование в вакуумной камере с эластичными прессами и нагревательными элементами, с одновременным отсосом газов из этой камеры и эластичных прессов до давления 5∙10-3 Па и при нагреве, а также тем, что оно снабжено платформой с установленными на ней пуансоном и матрицей, между которыми в свою очередь установлены узел для опрессовки пакета и узел для его нагрева, автоклав выполнен в виде вакуумной камеры с подставками из ячеистого материала для установки платформы между ними, а эластичные оболочки выполнены с нагревательными элементами.

Изобретение относится к технике изготовления изделий остекления, склеенных с применением жидких композиций, фотополимеризующихся в процессе отверждения. Сущность изобретения в том сборку стеклопакета ведут, устанавливая на первое стекло калибры, определяющие внутренний зазор, затем к первому стеклу прикладывают второе стекло и обклеивают торец стеклопакета липкой пленкой, одновременно вынимая калибры из полости стеклопакета и фиксируя зазор внешними опорами, после чего в собранный стеклопакет подают фотоотверждаемую композицию таким образом, что по мере заполнения стеклопакета он погружается в жидкость так, чтобы линия заполнения стеклопакета совпадала с линией уровня жидкости в технологической ванне, а после заполнения стеклопакета производят фотоотверждение в технологической ванне. В качестве жидкости для технологической ванны используют воду, глицерин, этиленгликоль, полиоксиэтиленгликоли, полметилсилоксаны. В качестве липкой пленки используют липкие пленки на основе полиэтилена, лавсана, полипропилена, поливинилбутираля или поливинилхлорида.

Анализ литературы показал, что большинство разработанных полимерных составов для органического стекла являются пожароопасными и в настоящее время в мировой практике отсутствует промышленное производство огнестойкого оргстекла пониженной горючести. И при оценке вышеизложенной информации прослеживается только тенденция в области разработок составов для получения органического стекла пониженной горючести. Исходя из этого, в современных условиях основными направлениями по созданию огнестойких полимеров и полимерных композиций можно считать следующие:

1)         Полимерные композиционные материалы, содержащие в качестве замедлителей горения фосфор и его соединения;

2)         Полимерные композиции, содержащие традиционные неорганические замедлители горения;

3)         Синтез огнестойких высокомолекулярных соединений и химическое модифицирование как способы повышения огнестойкости полимеров.

Однако наиболее перспективным является первое направление, на котором основываются исследования, представленные в данном дипломном проекте.

Задачи патентных исследований: исследование тенденций развития производства органического стекла пониженной горючести. Целью исследований является изучение современных направлений снижения горючести органического стекла, поиск новых составов и технологий его получения.

Краткое обоснование регламента поиска на этапе выбора направления исследования по теме «Органическое стекло пониженной горючести».

По результатам предварительно проведенного поиска по реферативному изданию «Химия. Технология полимерных материалов», «Изобретения. Полезные модели» и при использовании Интернет выявлено, что ведущими странами в разработке оргстекла пониженной горючести является Российская Федерация, Франция, Германия. Эти страны выбраны в качестве стран поиска.

Глубина поиска по источникам патентной и научно-технической информации принята 20 лет исходя из потребностей для решения поставленных задач. Начало поиска 01.01.06 г. Поиск проводится по фондам ЭТИ СГТУ. Поиск проведен по следующим материалам табл. 1.3:

Таблица 1.3. Поиск патентной и научно-технической документации

Патентная и научно-техническая документация, отобранная для последующего анализа.

А.с. 687818 СССР, МПК6 C08F220/14. Способ получения органического стекла / заявители Радбиль Т.И., Фомин В.А., Этлис В.С., Михалев Н.А., Гладышев Ю.И., Сорокина Г.Н., Штаркман Б.П. – №2543597/05; заявл. 15.11.77; опубл. 10.10.95 // WWW.fips.ru

Способ получения органического стекла путем полимеризации в массе форполимера метиметакрилата в присутствии инициатора радикального типа, отличающийся тем, что с целью интенсификации и обеспечения постоянной скорости процесса и снижения хрупкости стекла, в качестве инициатора используют соединение общей формулы

ROCOOCOR

║ ║

C C, где R=C6H5CH2-

В количестве 0,25–0,65 мас. ч на 100 мас. ч. форполимера.

Способ получения огнестойкого органического стекла путем полимеризации 5‑метилен – 1,3  диоксолан‑4‑она или его смеси с винильными мономерами, в массе при температуре 40–150oС в присутствии радикального инициатора и антипирена, отличающийся тем, что, с целью получения огнестойкого окрашенного органического стекла, краситель и / или пигмент предварительно растворяют или перетирают с антипиреном и полученный раствор или пасту вводят в исходную смесь.

Использование: для получения изделий экструзией, выдувным формованием или литьем под давлением, применяемых в приборо-, самолето-, ракетостроении, строительстве и т.д., где требуется оптически прозрачный полимерный материал с высокой огнестойкостью и низким дымовыделением. Сущность: композиция включает поликарбонат или полиэфиркарбонат и 0,005–1,0 мас. ч. соли щелочного или щелочно-земельного металла перфтороксиалкансульфокислоты общей формулы: MeSO3-CF2-CF2-O R-O – CF2 – – CF3, где R=-CF2 – CF, R=F, CF3; Мещелочной или щелочноземельный; n=0–4. Композиция может содержать целевые добавки в количестве до 0,5 мас. ч. на 100 мас. ч. полимера. Соль вводят в композицию в суспензии полимера при его выделении из раствора, после чего суспензию обрабатывают на распылительной сушке и поликарбонат гранулируют или готовят концентрат сухим смешиванием соли и порошка полимера с последующим гранулированием.

1. Способ получения органического стекла, включающий заливку исходной мономерной смеси в полимеризационную емкость, содержащую две пластины и размещенный между ними длинномерный уплотнитель, отличающийся тем, что исходную мономерную смесь заливают в полимеризационную емкость, включающую в качестве уплотнителя Т-образный в сечении уплотнитель, расположенный по периметру пластин и содержащий перпендикулярно размещенные окантовывающий и разделяющий элементы, причем разделяющий элемент размещен между пластинами, а окантовывающий элемент установлен примыкающим к торцам пластин.

2. Используют уплотнитель, содержащий разделяющий элемент, выполненный в форме сплошной плоской ленты или бруска. Свободный торец разделяющего элемента уплотнителя содержит по крайней мере две части, отогнутые по разные стороны от плоскости уплотнительного элемента. Уплотнитель может быть выполнен из гибкого материала, полимерного материала или из сополимера этилена с винилацетатом или поливинилхлорида.

3. Устройство для осуществления способа получения органического стекла, включающее две пластины и размещенный между пластинами длинномерный уплотнитель, отличающееся тем, что уплотнитель выполнен Т-образным в сечении, содержит перпендикулярно расположенные окантовывающий и разделяющий элементы и расположен по периметру пластин, причем разделяющий элемент размещен между пластинами, а окантовывающий элемент установлен примыкающим к торцам пластин. Также устройство может содержать разделяющий элемент, выполненный в виде сплошной плоской ленты или бруска. Окантовывающий элемент может быть выполнен разрезанным в местах его изгибов. Уплотнитель выполнен длинномерным и имеет Т-образную в сечении форму, содержит перпендикулярно расположенные окантовывающий и разделяющий элементы.

Через превращение полимеризата метакрила с метиламином получают полиметакрилметилимид с кольцевыми структурами имида. Для технического применения фирма Röhm имеет два материала типа Pleximid VST-B/50 с теплостойкостью по Вика 150 и 170ºС. С увеличением степени имидизации повышается модуль упругости, плотность, вязкость, показатель преломления и водопоглощения. Высокий модуль упругости 4200 МПа делает этот полимер интересным конструкционным материалом. В то же время структура ПММИ обусловливает высокую вязкость расплава, но за счет повышения температуры расплава при хорошей термической стойкости ПММИ вязкость при переработке можно понизить до уровня ПММА.

Страницы: 1, 2, 3