Антипиренами называются вещества, использующиеся для уменьшения горючести органических материалов, таких как древесина, древесно-стружечные плиты, полимерные и лакокрасочные материалы, ткани и т.п.
Зачастую огонь при пожаре распространяется очень быстро потому, что современные полимерные и древесно-полимерные материалы содержат большое количество углерода и водорода. При пожаре, при нагревании до температур выше 200 °С, органические материалы разлагаются на низкомолекулярные углеводороды, которые активно окисляются кислородом — т. е. горят. При этом активно выделяется тепло, горючие и ядовитые газы, обеспечивающие дальнейшее распространение огня. Практически все полимерные материалы при горении выделяют углекислый и угарный газ, часто — аммиак, фосген, горючие водород, кислород, этилен, и др. Сделать полностью огнебезопасными полимерные материалы практически невозможно из-за их химического состава, но можно существенно снизить скорость горения и дымообразования или затруднить сам процесс возгорания. Для этого используются специальные добавки — антипирены.
Принцип действия
В качестве антипиренов используется множество веществ, которые можно разделить по способу действия. Основные способы таковы:
- Благодаря низкой температуре плавления добавка или пропитка покрывает поверхность защищаемого материала плотной пленкой, блокирующей доступ кислорода.
- Антипирен нагревается и выделяет негорючие газы, снижая интенсивность пламени и разбавляя концентрацию горючих газов, выделяющихся при горении.
- В процессе разложения или плавления огнезащитная добавка потребляет большое количество энергии, снижая температуру поверхности до величины, при которой защищаемый материал не горит.
- В результате горения в материале на поверхности образуется плотная корка, препятствующая дальнейшему контакту с огнем.
Цинк хлористый "ч" |
Стекло жидкое натриевое | Бура |
Классификация
Все антипирены можно разделить на три большие группы.
- Добавки, вступающие в химическую реакцию с материалом.
- Вещества, вспенивающиеся при нагревании и образующие негорючую корку на поверхности. Антипирены этого типа останавливают горение, дымообразование и выделение опасных и горючих газов в самом начале.
- Добавки-наполнители, добавки-пропитки.
Свойства
В общем случае антипирены должны удовлетворять следующим требованиям:
- не влиять на механические и физические свойства защищаемого материала;
- не разлагаться при термообработке и в процессе эксплуатации;
- не выделять при нагревании токсичных веществ и дыма;
- очень желательно, чтобы вещества были бесцветными, стойкими к атмосферным воздействиям, не проводили электрический ток.
Чаще всего в полимеры вводится сразу несколько разнотипных веществ, замедляющих горение, чтобы они усиливали или дополняли действия друг друга.
О том, какие вещества и соединения используются в качестве антипиренов наиболее часто, читайте в нашей следующей статье.