| Περίληψη: | Οι μεγάλες απώλειες σε ανθρώπινο αλλά και σε οικονομικό επίπεδο λόγω της καταστρεπτικής δύναμης της φωτιάς, γέννησε την ανάγκη της σύνθεσης και χρήσης αντιπυρικών υλικών. Τα τελευταία χρόνια, το επιστημονικό ενδιαφέρον έχει στραφεί στη σύνθεση νέων, φιλικών ως προς το περιβάλλον αντιπυρικών προσθέτων που δεν θα περιέχουν αλογονούχες ενώσεις, λόγω της υψηλής τοξικότητάς τους. Μια τέτοια κατηγορία αντιπυρικών προσθέτων αποτελεί το υδροξείδιο του μαγνησίου (ΜΗ), ένα φιλικό προς το περιβάλλον αντιπυρικό που εμφανίζει και άλλα πλεονεκτήματα όπως υψηλή θερμοκρασία αποσύνθεσης, μη τοξικότητα, χαμηλό κόστος και καταστολή καπνού. Τα αντιπυρικά πρόσθετα δρουν αναστέλλοντας ή καθυστερώντας την παραγωγή φλόγας για την αποφυγή της εξάπλωσης της φωτιάς, τόσο στην αέρια όσο και στη στερεά φάση. Βρίσκουν πολλές εφαρμογές σε όλα τα στάδια της κατασκευής κτιριακών εγκαταστάσεων και στη διακόσμησή τους, στην αεροναυπηγική καθώς και στην κλωστοϋφαντουργία.
Στην παρούσα εργασία, πραγματοποιήθηκε η σύνθεση νέων φιλικών ως προς το περιβάλλον αντιπυρικών ενώσεων που αξιοποιούν την αντιπυρικότητα του φωσφόρου αλλά και νέων πολυμερικών πρόσθετων (δραστικά ολιγομερή-ROs) που φέρουν εποξειδικές ομάδες και ομάδες πολυστυρενοσουλφονικού νατρίου και βοηθούν στη καλύτερη διασπορά του ανόργανου αντιπυρικού υλικού. Πραγματοποιήθηκε εισαγωγή των αντιπυρικών του φωσφόρου σε εμπορικές πολυμερικές μήτρες, όπως το πολυφαινυλοσουλφίδιο-PPS και ο πολυμεθακρυλικός μεθυλεστέρας-ΡΜΜΑ, για τη μελέτη της επίδρασης των προσθέτων στην αντιπυρικότητα των πολυμερών. Για τον έλεγχο της αντιπυρικότητας πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις του δείκτη ελαχίστου οξυγόνου (LOI), με τον οποίο μετριέται η ελάχιστη συγκέντρωση οξυγόνου [O2] στο μείγμα οξυγόνου / αζώτου [O2/Ν2], η οποία είτε διατηρεί την καύση της φλόγας του υλικού για 3 λεπτά ή καταναλώνει μήκος 5 cm από το δείγμα.
Στη συνέχεια, δημιουργήθηκαν μίγματα διαφόρων πολυμερικών μητρών, όπως ο οξικός πολυβινυλεστέρας-PVAc και το συμπολυμερές μεθακρυλικού μεθυλεστέρα-ακρυλικού βουτυλεστέρα-P(MMA-co-butyl acrylate), ενός ανόργανου πληρωτικού (μίγμα χουντίτη-υδρομαγνησίτη) και διαφόρων αντιπυρικών πρόσθετων που φέρουν
12
ομάδες πολυστυρενοσουλφονικού οξέος αλλά και φώσφορο, με στόχο την εύρεση της βέλτιστης αναλογίας ορυκτού-πολυμερούς και της ύπαρξης συνέργειας μεταξύ ορυκτού-φωσφόρου, καθώς και τον έλεγχο της συμβατότητας των διαλυτών, της ποιότητας επίστρωσης των μιγμάτων και τέλος της αντιπυρικότητας.
Ακόμα, παρασκευάστηκαν μίγματα των εμπορικών πολυμερικών μητρών που χρησιμοποιούνται ως χρώματα για ξύλα, καθώς και του ανόργανου ορυκτού με τρεις διαφορετικές κατηγορίες πρόσθετων. Οι κατηγορίες των ROs που χρησιμοποιήθηκαν είναι εκείνες που φέρουν ομάδες πολυστυρενοσουλφονικού οξέος, αυτά που φέρουν εποξειδικές ομάδες και τέλος οργανικοί διαπορείς του εμπορίου. Πραγματοποιήθηκε σύγκριση των μιγμάτων με τα διάφορα πρόσθετα ως προς τη ποιότητα επίστρωσης και την αντιπυρικότητα και αναζητήθηκαν οι αναλογίες μεταξύ των τριών συστατικών των μιγμάτων που θα απέδιδαν τα βέλτιστα αποτελέσματα.
Τέλος, τα συστήματα που έδωσαν την καλύτερη ποιότητα επίστρωσης και αντιπυρικότητα δοκιμάστηκαν σε μεγαλύτερη κλίμακα. Συγκεκριμένα, πραγματοποιήθηκαν επιστρώσεις αυτών σε ξύλα ώστε να μελετηθεί η ποιότητα τους και στη συνέχεια έγινε μέτρηση της αντιπυρικότητας τους σε κώνο θερμιδομετρίας, ώστε να εξακριβωθεί αν είναι κατάλληλα για χρήση σε χρώματα που χρησιμοποιούνται σε ξύλινα σπίτια.
|
|---|
