ВИКОРИСТАННЯ КУПРУМ(ІІ) ФЛУОРИДУ ДЛЯ ПІДВИЩЕННЯ ТЕРМІЧНОЇ СТАБІЛЬНОСТІ ТА СТІЙКОСТІ ДО ЗАЙМАННЯ ЕПОКСИПОЛІМЕРІВ

Abstract

Вступ. Серед надзвичайно широкого асортименту антипіренів, які використовують з метою зниження горючості полімерних матеріалів на основі епоксидних смол, особливої уваги заслуговують сполуки металів. Проте, здебільшого, дослідники пропонують використовувати в ролі антипіренів інертні до полімеру металовмісні сполуки. Але враховуючи недоліки, притаманні таким антипіренам їх використання невпинно знижується. Натомість все більш популярними стають реакційноздатні металовмісні антипірени, які завдяки наявності в молекулярній структурі функціональних груп вступають в хімічні реакції з компонентами епоксидних композицій. В цьому аспекті доволі перспективними є комплексні сполуки перехідних металів. Втім, на даний час практично відсутні системні дослідження, спрямовані на виявлення послідовного впливу таких антипіренів на структуру, а відтак і на властивості отриманих матеріалів. Тому вкрай актуальними є дослідження, пов’язані з розширенням асортименту антипіренів такого класу та вивчення їх впливу на основні параметри, за якими оцінюють схильність до займання та горіння полімерних матеріалів. Мета. Експериментально дослідити вплив купрум(ІІ) флуориду на особливості перебігу процесів термоокисної деструкції та схильність до займання полімерних матеріалів на основі епоксіамінних композицій.Методи. Поведінку отриманих епоксиполімерів в умовах термоокисної деструкції вивчали методом дериватографії. Для характеристики стійкості епоксиполімерів до займання та самозаймання визначали температури займання та самозаймання згідно з ДСТУ 8829:2019.Результати. Результати проведених дериватографічних досліджень свідчать про те, що інтенсивність термоокисної деструкції полімерів на основі модифікованих купрум(ІІ) флуоридом епоксіамінних композицій суттєво нижча, аніж полімерів на основі немодифікованої композиції. Окрім того згоряння піролітичних залишків органічної складової полімеру на основі модифікованої композиції відбувається у значно вужчому температурному інтервалі, що є беззаперечним свідченням самозгасаючого ефекту горіння купрумвмісного полімеру. Найвищою стійкістю до займання та самозаймання характеризується композиція з вмістом 40 мас.ч. CuF2 на 100 мас.ч. зв’язуючого, температура займання якої на 21ºC вища порівняно з немодифікованою композицією, а температура самозаймання вища на 33ºC.Висновки. Використання як антипірену купрум(ІІ) флуориду призводить до підвищення термоокисної стабільності та стійкості до займання епоксиполімерів. Такий ефект досягається завдяки утворенню міцних координаційних зв’язків що виникають між сіллю d-металу та амінним затвердником епоксидних смол в процесі просторового зшивання епоксіамінної композиції. Внаслідок цього швидкість деструкції полімеру суттєво знижується, оскільки на руйнування новоутворених зв’язків необхідно затратити додаткову енергію. У підсумку це позначається на зменшенні інтенсивності утворення летких горючих продуктів розкладу полімеру та їх дифузії в зону горіння, через що знижується швидкість їхнього окиснення.