Помощь студентам в учебе
СНИЖЕНИЕ ГОРЮЧЕСТИ ПЕНОПОЛИСТИРОЛА МЕТОДОМ ГЛУБОКОЙ ПРОПИТКИ
|
Введение
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 11
1.1 Технология производства и область применения
пенополистирола 11
1.2 Пожароопасные свойства пенополистирола 19
1.3 Воздействие пенополистирола на организм человека 25
1.4 Способы повышения огнестойкости пенополистирола 30
1.4.1 Способы повышения огнестойкости
пенополистирола 30
1.4.2 Пропитывающие вещества и материалы 30
1.4.3 Пропитка строительных материалов 35
2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 37
2.1 Объекты исследования 37
2.2 Методы исследования 40
2.2.1 Метод сквозной пропитки 40
2.2.2 Сушка образцов 44
2.2.3 Определение времени самостоятельного горения 44
2.2.4 Определение плотности растворов 46
2.2.5 Определение плотности пенополистирола 47
2.2.6 Методика определения степени выгорания образца 48
2.2.7 Методика определения привеса образца после
пропитки огнезащитными составами 48
3 ПРОПИТКА ПЕНОПОЛИСТИРОЛА ОГНЕЗАЩИТНЫМИ СОСТАВАМИ 49
3.1 Подготовка образцов для пропитки 49
3.2 Пропитка пенополистирола растворами неорганических
солей 50
3.3 Определение горючести пенополистирола 54
4 АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ 64
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 67
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 69
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 11
1.1 Технология производства и область применения
пенополистирола 11
1.2 Пожароопасные свойства пенополистирола 19
1.3 Воздействие пенополистирола на организм человека 25
1.4 Способы повышения огнестойкости пенополистирола 30
1.4.1 Способы повышения огнестойкости
пенополистирола 30
1.4.2 Пропитывающие вещества и материалы 30
1.4.3 Пропитка строительных материалов 35
2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 37
2.1 Объекты исследования 37
2.2 Методы исследования 40
2.2.1 Метод сквозной пропитки 40
2.2.2 Сушка образцов 44
2.2.3 Определение времени самостоятельного горения 44
2.2.4 Определение плотности растворов 46
2.2.5 Определение плотности пенополистирола 47
2.2.6 Методика определения степени выгорания образца 48
2.2.7 Методика определения привеса образца после
пропитки огнезащитными составами 48
3 ПРОПИТКА ПЕНОПОЛИСТИРОЛА ОГНЕЗАЩИТНЫМИ СОСТАВАМИ 49
3.1 Подготовка образцов для пропитки 49
3.2 Пропитка пенополистирола растворами неорганических
солей 50
3.3 Определение горючести пенополистирола 54
4 АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ 64
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 67
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 69
Актуальность темы: пенополистирол - это класс материалов, представляющий собой вспененные пластические массы. Пенополистирол абсолютно безвредный, экологически чистый материал. Применяется в строительстве, производстве упаковки и других отраслях экономики, является одним из самых лучших теплоизоляторов. По действующим российским строительным нормам толщина стен, одинаково препятствующих теплопотерям в здании, составляет: у железобетона - 420 см., у кирпича - 210 см., у минеральной ваты - 18 см., у полистерольного пенопласта - 12 см., у экструзионного пенопласта - 10 см.
Прочность и теплоизоляционные свойства, легкость в обработке и пере-работке, низкая стоимость - благодаря этим характеристикам пенополистерол широко распространен в самых разных сферах нашей жизни деятельности.
Однако, несмотря на вышеперечисленные достоинства, пенополистирол является горючим материалом. Горение пнополистирола сопровождается выделением значительного количества токсичных веществ, образованием плава и высокими температурами, что создает угрозу для людей и ограничивает масштабы его применения. Поэтому снижение горючести пенополистирола является актуальной задачей.
Цель работы: снижение горючести пенополистерола методом глубокой пропитки водными растворами неорганических веществ.
Задачи исследования:
- изучить способы снижения горючести пенополистирола;
- подобрать и обосновать выбор веществ для пропитки пенополистирола автоклавным способом;
- разработать режимы пропитки и сушки образцов пенополистирола;
- оценить влияние пропитки пенополистирола водными растворами неорганических веществ на горючесть пенополистирола.
Объекты исследования: образцы пенополистирола разных марок, водные растворы неорганических солей: натрий сернокислый, натрий фосфорно-кислый, борная кислота, натрий кремнефтористый.
Предмет исследования: сквозная пропитка образцов пенополистирола- растворами неорганических веществ с целью повышения огнестойкости матери-ала и снижения горючести.
Апробация работы: шестая Международная научно-практическая конференция «Безопасность жизнедеятельности в третьем тысячелетии» (Челябинск, 2015). Международно научно-техническая конференция «Достижения науки - агропромышленному производству» (Челябинск, 2016).
Публикации: опубликовано две статьи в сборниках международных конференций.
Структура и объем работы: 68 страниц, 13 рисунков, 22 таблицы
Прочность и теплоизоляционные свойства, легкость в обработке и пере-работке, низкая стоимость - благодаря этим характеристикам пенополистерол широко распространен в самых разных сферах нашей жизни деятельности.
Однако, несмотря на вышеперечисленные достоинства, пенополистирол является горючим материалом. Горение пнополистирола сопровождается выделением значительного количества токсичных веществ, образованием плава и высокими температурами, что создает угрозу для людей и ограничивает масштабы его применения. Поэтому снижение горючести пенополистирола является актуальной задачей.
Цель работы: снижение горючести пенополистерола методом глубокой пропитки водными растворами неорганических веществ.
Задачи исследования:
- изучить способы снижения горючести пенополистирола;
- подобрать и обосновать выбор веществ для пропитки пенополистирола автоклавным способом;
- разработать режимы пропитки и сушки образцов пенополистирола;
- оценить влияние пропитки пенополистирола водными растворами неорганических веществ на горючесть пенополистирола.
Объекты исследования: образцы пенополистирола разных марок, водные растворы неорганических солей: натрий сернокислый, натрий фосфорно-кислый, борная кислота, натрий кремнефтористый.
Предмет исследования: сквозная пропитка образцов пенополистирола- растворами неорганических веществ с целью повышения огнестойкости матери-ала и снижения горючести.
Апробация работы: шестая Международная научно-практическая конференция «Безопасность жизнедеятельности в третьем тысячелетии» (Челябинск, 2015). Международно научно-техническая конференция «Достижения науки - агропромышленному производству» (Челябинск, 2016).
Публикации: опубликовано две статьи в сборниках международных конференций.
Структура и объем работы: 68 страниц, 13 рисунков, 22 таблицы
1. В ходе работы были изучены свойства и производство пенополистирола самозатухающего, рассмотрены методы поверхностной и объемной защиты материала, пожароопасные свойства пенополистирола и воздействие на человека при горении.
В качестве объектов исследовали пенополистирола самозатухающий с разной плотностью материала: от 8 до 20 кг/м3.
2. Из литературных источников установлено, что наиболее перспективными огнезащитными водными растворами являются вещества содержащие атомы фтора, брома, йода (антипирены). Также эффективно использовать для защиты пенополистирола водные растворы неорганических солей.
3. На основании результатов определения кажущиеся плотности опытных образцов, установлено, что опытные образцы, соответствуют плотности определенной по ГОСТ 15588-2014 «Плиты полистирольные теплоизоляционные», (см. таблицу 3).
4. Установлено, что плотность опытных растворов меняется в зависимо-сти от пропитывающего вещества. Максимальная плотность раствора получена при использовании натрия сернокислого и равна - 1,126 г/см3. Минимальная плотность отмечена на образцах, пропитанных водным раствором натрия крем-нефтористого, которая равна - 1,005 г/см3.
5. Установлено, что при пропитке образцов минимальный привес получен на образцах пропитанных водным раствором борной кислоты, а максимальный при использовании натрия сернокислого.
6. В результате проведения испытания исходных образцов пенополистирола самозатухающего в огневой трубе, установлено, что исходные образцы сопровождаются горением, затуханием и плавлением материала.
На опытных образцах пропитанных и подвергшихся испытанию в огневой трубе, установлено, что все образцы пропитанные водными растворами, за исключением образцов пропитанных борной кислотой, не поддерживают горения, не образуют плав и склоны к затуханию.
7. Неудовлетворительный результат показала пропитка раствором бор-ной кислоты, в процессе сжигания образцы интенсивно горели, затем плавились и затухали. Это может быть объяснено плохой растворимостью в воде, т.к. после приготовления раствора выпадает значительное количество борной кислоты в осадок, что снижает степень пропитки образцов.
8. Для количественной оценки использовали показатель - степень выгорания материала в (%, масс.), которая показала, что максимальной степенью выгорания характеризуются образцы пенополистирола пропитанные водным раствором натрия сернокислого и борной кислоты, а минимальная степень выгорания соответствует образцам пропитанным натрием кремнефтористым. Образцы, пропитанные водным раствором натрия фосфорнокислого, занимают промежуточные результаты.
9. При пропитке образцов наиболее эффективным огнезащитным веществом является водный раствор натрия кремнефтористого, что обусловлено со-держанием фтора и кремния.
10. При пропитке образцов пенополистирола водным раствором натрия кремнефтористого разной концентрации установлено, что минимальная степень выгорания отмечена на образцах пенополистирола пропитанных раствором 15¬25 % (масс.). Данная концентрация является оптимальной и позволяет снизить горючесть пенополистирола.
В качестве объектов исследовали пенополистирола самозатухающий с разной плотностью материала: от 8 до 20 кг/м3.
2. Из литературных источников установлено, что наиболее перспективными огнезащитными водными растворами являются вещества содержащие атомы фтора, брома, йода (антипирены). Также эффективно использовать для защиты пенополистирола водные растворы неорганических солей.
3. На основании результатов определения кажущиеся плотности опытных образцов, установлено, что опытные образцы, соответствуют плотности определенной по ГОСТ 15588-2014 «Плиты полистирольные теплоизоляционные», (см. таблицу 3).
4. Установлено, что плотность опытных растворов меняется в зависимо-сти от пропитывающего вещества. Максимальная плотность раствора получена при использовании натрия сернокислого и равна - 1,126 г/см3. Минимальная плотность отмечена на образцах, пропитанных водным раствором натрия крем-нефтористого, которая равна - 1,005 г/см3.
5. Установлено, что при пропитке образцов минимальный привес получен на образцах пропитанных водным раствором борной кислоты, а максимальный при использовании натрия сернокислого.
6. В результате проведения испытания исходных образцов пенополистирола самозатухающего в огневой трубе, установлено, что исходные образцы сопровождаются горением, затуханием и плавлением материала.
На опытных образцах пропитанных и подвергшихся испытанию в огневой трубе, установлено, что все образцы пропитанные водными растворами, за исключением образцов пропитанных борной кислотой, не поддерживают горения, не образуют плав и склоны к затуханию.
7. Неудовлетворительный результат показала пропитка раствором бор-ной кислоты, в процессе сжигания образцы интенсивно горели, затем плавились и затухали. Это может быть объяснено плохой растворимостью в воде, т.к. после приготовления раствора выпадает значительное количество борной кислоты в осадок, что снижает степень пропитки образцов.
8. Для количественной оценки использовали показатель - степень выгорания материала в (%, масс.), которая показала, что максимальной степенью выгорания характеризуются образцы пенополистирола пропитанные водным раствором натрия сернокислого и борной кислоты, а минимальная степень выгорания соответствует образцам пропитанным натрием кремнефтористым. Образцы, пропитанные водным раствором натрия фосфорнокислого, занимают промежуточные результаты.
9. При пропитке образцов наиболее эффективным огнезащитным веществом является водный раствор натрия кремнефтористого, что обусловлено со-держанием фтора и кремния.
10. При пропитке образцов пенополистирола водным раствором натрия кремнефтористого разной концентрации установлено, что минимальная степень выгорания отмечена на образцах пенополистирола пропитанных раствором 15¬25 % (масс.). Данная концентрация является оптимальной и позволяет снизить горючесть пенополистирола.