АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ПЕНОПОЛИСТИРОЛА 8
1.1 История пенополистирола 8
1.2 Химический состав 11ПС 9
1.3 Анализ нормативной документации 14
1.4 Свойства пенополистирола 15
1.5 Применение пенополистирола 22
1.6 Потребление пенополистирола в мире 28
1.7 Недостатки пенополистрола 31
1.8 Примеры пожаров 36
1.9 Сравнительный анализ свойств 11ПС 40
2 ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И МЕТОДОВ ПО СНИЖЕНИЮ
ГОРЮЧЕСТИ ПЕНОПОЛИСТИРОЛА 45
2.1 Получение пенополистирола ПСБ-С 45
2.2 Структура пенополистирола 46
2.3 Горение полимерных материалов 48
2.4 Методы снижения горючести полимерных материалов 51
2.5 Отсеивающий эксперимент 58
3 ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ СНИЖЕНИЯ ПОЖАРООПАСНОСТИ
ПЕНОПОЛИСТИРОЛА 69
3.1 Эксперимент по снижению горючести 11ПС 69
3.2 Оценка опасности дымообразования 73
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 77
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 79
Введение новых требований по теплозащите зданий привело к широкому использованию различных теплоизоляционных материалов. Самую большую нишу - до 80 % - занял наиболее распространенный в настоящее время теплоизоляционный материал - пенополистирол (ННС), являющийся одним из представителей класса пенопластов.
Использование ННС позволяет успешно заменить дефицитные и дорогостоящие материалы. Однако пенополистирол и его производные обладают существенными недостатками - малая термостабильность, повышенная горючесть, токсичность, задымленность. В связи с этим при их внедрении значительно возрастает пожароопасность, которая может привести к административной или уголовной ответственности.
В соответствии с Конституцией РФ, ТК РФ и Федеральным законом от 21.12.1994 № 69-ФЗ (ред. от 28.11.2015) «О пожарной безопасности» - обеспечение пожарной безопасности является одной из важнейших функций государства.
Именно поэтому целью работы является исследование возможности увеличение огнестойкости ННС с помощью нанесения на поверхность веществ, способных улучшить пожаро-технические показатели материала.
Быстрый темп развития строительной индустрии и ужесточение требований к теплозащите конструкций зданий и сооружений требует применения наиболее эффективных утеплителей. Популярность использования пенополистирола обусловлена его физико-химическими свойствами и относительно низкой стоимостью в сравнении с другими теплоизоляционными материалами. Именно поэтому рост потребления пенополистирола в мире с каждым годом растет.
Однако, серьезные недостатки, такие как сильная горючесть, дымообразова- ние и достаточно быстрое распространение пламени могут привести к материальным и людским потерям. Но зная методы и способы снижения горючести, а также правильное применение и расположение пенополистирола в конструкции, возможно сочетать безопасность и практичность.
В данной выпускной квалификационной работе были проанализированы ГОСТы, технические условия и сертификаты соответствия России и зарубежных производителей, исходя из которых были выбраны образцы пенополистирола с наилучшими пожаро-техническими показателями. В исследовании применялись образцы ПСБ-С-25 (ГОСТ 15588-86) соответствующие 1П1С 20 по ГОСТ 15588-14 с плотностью 18 кг/м3. Группа горючести Г2-Г4, группа воспламеняемости В2-В3, группа токсичности Т3-Т4 и группа дымообразования Д3.
Также были изучены методы и способы снижения горючести пенополистирола, проведен патентный поиск по огнезащитным средствам, который выявил наибольшее применение по неорганическим огнезащитным составам, и поставлен отсеивающий эксперимент, в ходе которого из числа составов были выбраны композиции натрия кремнефтористого.
Основной эксперимент проводился по трем этапам: обработка составом образцов, оценка выгорания образцов и оценка опасности дымообразования.
Экспериментально доказано, что пенополистирол, действительно материал пожароопасный, обладает высокой степенью горючести (группа Г4), воспламеняемостью, дымообразования ( группа Д3). При горении пенополистирол активно плавится. Плав усиливает и ускоряет процесс горения.
Было выявлено, что с помощью нанесения водных растворов натрия кремнефтористого можно улучшить пожарно-технические показатели пенополистирола (ППС). Лучшие результаты показывает покрытие с наибольшим содержанием Na2SiF6 . Состав уменьшает скорость горения, дымообразование и плав образцов, образующиеся капли не горят. Для оценки эффективности огнезащитных покрытий была предложена комплексная оценка, учитывающая степень выгорания, наличие плава, опасность дымообразования.
Таким образом, проведенные исследования подтверждают возможность применения для пенополистирола в качестве огнезащитного покрытия составов натрия кремнефтористого и воды. Комплексная оценка выявила, что лучшим составом показал себя водный раствор Na2SiF6 25%.
