plasticnewsПластические массыPlasticheskie massy0554-2901PLASTMASSY Publishing House (Moscow)10.35164/0554-2901-2019-9-10-14-19plasticnews-415Research Article90 ЛЕТ КАФЕДРЕ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПЛАСТМАСС СПбГТИ(ТУ)90 ЛЕТ КАФЕДРЕ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПЛАСТМАСС СПбГТИ(ТУ)Обзор современных методов снижения горючести полимерных пенReview of modern flammability reduction methods of constructional foamsЮрченкоА. Д.IurchenkoA. D.lna@lti-gti.ruПанфиловД. А.PanfilovD. A.lna@lti-gti.ruСанкт-Петербургский государственный технологический институт (Технический университет)РоссияSaint-Petersburg State Institute of Technology (Technical University)Russian Federation20190211201909-101419Copyright © Юрченко А.Д., Панфилов Д.А., 20192019Юрченко А.Д., Панфилов Д.А.Iurchenko A.D., Panfilov D.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.plastics-news.ru/jour/article/view/415

Рассмотрены современные методы снижения горючести новолачных, эпоксидных и эпоксидно-новолачных олигомеров, используемых для производства конструкционных пеноматериалов. Приведены результаты исследований по применению в качестве трудногорючих матриц хлорированных смол, в качестве антипиренов полифосфатов, вспучивающегося графита и галлуазитных нанотрубок.

Modern methods for reducing the combustibility of novolac, epoxy and epoxy novolac oligomers used for the production of structural foams are considered. The results of studies on the application of chlorinated resins as fi re-resistant matrix, polyphosphates, intumescent carbon, and hallocyde nanotubes as fi re retardants are presented.

пенопласты ПЭН-Иэпоксидно-новолачные пенопластыантипиреныполифосфатхлорированные смолывспучивающийся графитгаллуазитные нанотрубкисвойства пеноматериаловмодификация олигомерных композицийpolyfoams PEN-Iepoxy-novolac polyfoamsfire retardantspolyphosphatechlorinated resinsintumescent carbonhallocyde nanotubesproperties of foam materialsmodification of powder compositionsReferencesА. с. 298620 СССР. Способ получения пенопластов / А.Ф. Николаев и др.// Б.И. - 1971.А. с. 298620 СССР. Способ получения пенопластов / А.Ф. Николаев и др.// Б.И. - 1971.А. с. 341821 СССР. Состав для получения пенопластов / А.Ф. Николаев и др .// Б.И. 1972. № 19.А. с. 341821 СССР. Состав для получения пенопластов / А.Ф. Николаев и др .// Б.И. 1972. № 19.Пенопласты на основе эпоксидно-новолачных блоксополимеров / А.Ф. Николаев, М.С. Тризно, В.В. Барсова и др. //Пластические массы. 1971. №10. С. 7-9.Пенопласты на основе эпоксидно-новолачных блоксополимеров / А.Ф. Николаев, М.С. Тризно, В.В. Барсова и др. //Пластические массы. 1971. №10. С. 7-9.Пенопласты на основе порошковых композиций / А.Ф. Николаев, В.В. Барсова, Т.К. Иванова, Т.Г. Анисимова // Пенопласты, их свойства и применение в промышленности: Мат-лы краткоср. семинара 18-19 нояб. 1980.– Л., ЛДНТП, 1980.– С. 23-26.Пенопласты на основе порошковых композиций / А.Ф. Николаев, В.В. Барсова, Т.К. Иванова, Т.Г. Анисимова // Пенопласты, их свойства и применение в промышленности: Мат-лы краткоср. семинара 18-19 нояб. 1980.– Л., ЛДНТП, 1980.– С. 23-26.Дворко И.М. Пенопласты на основе новолачных фенолоформальдегидных композиций, модифицированных простыми олигоэфирами / И. М. Дворко, М. В. Мохов // Пластические массы. - 2011. - № 9. - С. 33-35.Дворко И.М. Пенопласты на основе новолачных фенолоформальдегидных композиций, модифицированных простыми олигоэфирами / И. М. Дворко, М. В. Мохов // Пластические массы. - 2011. - № 9. - С. 33-35.Дворко И.М. Пеноматериалы конструкционного назначения на основе новолачных композиций, модифицированных олигоэфирами / Д. А. Панфилов, И. М. Дворко // Пластические массы. - 2014. - № 1-2. - С. 51-53.Дворко И.М. Пеноматериалы конструкционного назначения на основе новолачных композиций, модифицированных олигоэфирами / Д. А. Панфилов, И. М. Дворко // Пластические массы. - 2014. - № 1-2. - С. 51-53.Дворко И.М., Концелайнен И. Макроструктура и свойства эпоксидно-новолачных пенопластов // Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета), - 2007. - № 2 (28). - С. 48-50.Дворко И.М., Концелайнен И. Макроструктура и свойства эпоксидно-новолачных пенопластов // Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета), - 2007. - № 2 (28). - С. 48-50.Qiu S. и др. Flame-retardant-wrapped polyphosphazene nanotubes: A novel strategy for enhancing the fl ame retardancy and smoke toxicity suppression of epoxy resins // J. Hazard. Mater. Elsevier B.V., 2017. Т. 325. P. 327–339.Qiu S. и др. Flame-retardant-wrapped polyphosphazene nanotubes: A novel strategy for enhancing the fl ame retardancy and smoke toxicity suppression of epoxy resins // J. Hazard. Mater. Elsevier B.V., 2017. Т. 325. P. 327–339.Ushkov V. и др. Plasticized Polymer Matrix Composites for Firesafe Construction // Procedia Eng. The Author(s), 2016. Т. 165. С. 1823–1828.Ushkov V. и др. Plasticized Polymer Matrix Composites for Firesafe Construction // Procedia Eng. The Author(s), 2016. Т. 165. С. 1823–1828.G. GavIin and W.M. Boyer, US Patent No. 3038882 (1962); Chem. Abstv. 57 (1962) 8740. G.G. GavIin and W.M. Boyer, US Patent No. 3038882 (1962); Chem. Abstv. 57 (1962) 8740. G.T.I. Rabek and J. Komider, J. Polymer Science 54 (1961) 646. T.T.I. Rabek and J. Komider, J. Polymer Science 54 (1961) 646. T.Bhandari S., Chandra S. Chlorinated resins and polymers: a survey of the present state // Prog. Org. Coatings. 1993. Т. 23, № 2. P. 155–182.Bhandari S., Chandra S. Chlorinated resins and polymers: a survey of the present state // Prog. Org. Coatings. 1993. Т. 23, № 2. P. 155–182.Szeluga U. и др. Carbon foam based on epoxy/novolac precursor as porous micro-fi ller of epoxy composites // Compos. Part A Appl. Sci. Manuf. Elsevier Ltd, 2018. Т. 105. P. 28–39.Szeluga U. и др. Carbon foam based on epoxy/novolac precursor as porous micro-fi ller of epoxy composites // Compos. Part A Appl. Sci. Manuf. Elsevier Ltd, 2018. Т. 105. P. 28–39.Chiang C.-L., Hsu S.-W. Synthesis, characterization and thermal properties of novel epoxy/expandable graphite composites // Polym. Int. 2010. Т. 59, № 1. С. 119–126.Chiang C.-L., Hsu S.-W. Synthesis, characterization and thermal properties of novel epoxy/expandable graphite composites // Polym. Int. 2010. Т. 59, № 1. С. 119–126.Szeluga U., Kurzeja L., Galina H. Dynamic mechanical properties of epoxy/novolac system modifi ed with reactive liquid rubber and carbon fi ller // J. Therm. Anal. Calorim. 2008. Т. 92, № 3. С. 813–820.Szeluga U., Kurzeja L., Galina H. Dynamic mechanical properties of epoxy/novolac system modifi ed with reactive liquid rubber and carbon fi ller // J. Therm. Anal. Calorim. 2008. Т. 92, № 3. С. 813–820.Szeluga U. и др. Preparation and characterization of carbon foams derived from cyanate esters and cyanate/epoxy copolymers // J. Therm. Anal. Calorim. Springer Netherlands, 2015. Т. 122, № 1. С. 271–279.Szeluga U. и др. Preparation and characterization of carbon foams derived from cyanate esters and cyanate/epoxy copolymers // J. Therm. Anal. Calorim. Springer Netherlands, 2015. Т. 122, № 1. С. 271–279.Szeluga U. и др. Infl uence of unique structure of glassy carbon on morphology and properties of its epoxy-based binary composites and hybrid composites with carbon nanotubes // Compos. Sci. Technol. 2016. Т. 134. С. 72–80.Szeluga U. и др. Infl uence of unique structure of glassy carbon on morphology and properties of its epoxy-based binary composites and hybrid composites with carbon nanotubes // Compos. Sci. Technol. 2016. Т. 134. С. 72–80.Liu Y.T. Cone Calorimeter Analysis on the Fire-Resistant Properties of FRW Fire-Retardant Particleboard // Adv. Mater. Res. 2011. Т. 311–313. С. 2142–2145.Liu Y.T. Cone Calorimeter Analysis on the Fire-Resistant Properties of FRW Fire-Retardant Particleboard // Adv. Mater. Res. 2011. Т. 311–313. С. 2142–2145.Kim J., Lee J.H., Kim S. Estimating the fi re behavior of wood fl ooring using a cone calorimeter // J. Therm. Anal. Calorim. 2012. Т. 110, № 2. С. 677–683.Kim J., Lee J.H., Kim S. Estimating the fi re behavior of wood fl ooring using a cone calorimeter // J. Therm. Anal. Calorim. 2012. Т. 110, № 2. С. 677–683.Pedrazzoli D. и др. Toughening linear low-density polyethylene with halloysite nanotubes // Polymer Composites. 2015. Т. 36, № 5. P. 869-883.Pedrazzoli D. и др. Toughening linear low-density polyethylene with halloysite nanotubes // Polymer Composites. 2015. Т. 36, № 5. P. 869-883.Berahman R. и др. Preparation and characterization of vulcanized silicone rubber/halloysite nanotube nanocomposites: Eff ect of matrix hardness and HNT content // Mater. Des. Elsevier Ltd, 2016. Т. 104. P. 333–345.Berahman R. и др. Preparation and characterization of vulcanized silicone rubber/halloysite nanotube nanocomposites: Eff ect of matrix hardness and HNT content // Mater. Des. Elsevier Ltd, 2016. Т. 104. P. 333–345.Paran S.M.R., Naderi G., Ghoreishy M.H.R. XNBR-grafted halloysite nanotube core-shell as a potential compatibilizer for immiscible polymer systems // Appl. Surf. Sci. Elsevier B.V., 2016. Т. 382. P. 63–72.Paran S.M.R., Naderi G., Ghoreishy M.H.R. XNBR-grafted halloysite nanotube core-shell as a potential compatibilizer for immiscible polymer systems // Appl. Surf. Sci. Elsevier B.V., 2016. Т. 382. P. 63–72.Liu M. и др. Recent advance in research on halloysite nanotubes-polymer nanocomposite // Prog. Polym. Sci. Elsevier Ltd, 2014. Т. 39, № 8. P. 1498–1525.Liu M. и др. Recent advance in research on halloysite nanotubes-polymer nanocomposite // Prog. Polym. Sci. Elsevier Ltd, 2014. Т. 39, № 8. P. 1498–1525.Du M., Guo B., Jia D. Thermal stability and fl ame retardant eff ects of halloysite nanotubes on poly(propylene) // Eur. Polym. J. 2006. Т. 42, № 6. P. 1362–1369.Du M., Guo B., Jia D. Thermal stability and fl ame retardant eff ects of halloysite nanotubes on poly(propylene) // Eur. Polym. J. 2006. Т. 42, № 6. P. 1362–1369.Gaaz T. и др. The Impact of Halloysite on the Thermo-Mechanical Properties of Polymer Composites // Molecules. 2017. Т. 22, № 6. P. 838.Gaaz T. и др. The Impact of Halloysite on the Thermo-Mechanical Properties of Polymer Composites // Molecules. 2017. Т. 22, № 6. P. 838.Vahabi H. и др. Progress in Organic Coatings Flame retardant epoxy / halloysite nanotubes nanocomposite coatings : Exploring low-concentration threshold for fl ammability compared to expandable graphite as superior fi re retardant // Prog. Org. Coatings. Elsevier, 2018. Т. 119, № December 2017. P. 8–14.Vahabi H. и др. Progress in Organic Coatings Flame retardant epoxy / halloysite nanotubes nanocomposite coatings : Exploring low-concentration threshold for fl ammability compared to expandable graphite as superior fi re retardant // Prog. Org. Coatings. Elsevier, 2018. Т. 119, № December 2017. P. 8–14.Becker L. и др. Thermal degradation of halogen-free fl ame retardant epoxides and polycarbonate in air // J. Anal. Appl. Pyrolysis. 2001. Т. 60, № 1. P. 55–67.Becker L. и др. Thermal degradation of halogen-free fl ame retardant epoxides and polycarbonate in air // J. Anal. Appl. Pyrolysis. 2001. Т. 60, № 1. P. 55–67.Guo C., Zhou L., Lv J. Eff ects of expandable graphite and modifi ed ammonium polyphosphate on the fl ame-retardant and mechanical properties of wood fl our-polypropylene composites // Polym. Polym. Compos. 2013. Т. 21, № 7. P. 449–456.Guo C., Zhou L., Lv J. Eff ects of expandable graphite and modifi ed ammonium polyphosphate on the fl ame-retardant and mechanical properties of wood fl our-polypropylene composites // Polym. Polym. Compos. 2013. Т. 21, № 7. P. 449–456.Camino G., Martinasso G., Costa L. Thermal degradation of pentaerythritol diphosphate, model compound for fi re retardant intumescent systems: Part I-Overall thermal degradation // Polym. Degrad. Stab. 1990. Т. 27, № 3. P. 285–296.Camino G., Martinasso G., Costa L. Thermal degradation of pentaerythritol diphosphate, model compound for fi re retardant intumescent systems: Part I-Overall thermal degradation // Polym. Degrad. Stab. 1990. Т. 27, № 3. P. 285–296.Zhang W., Li X., Yang R. Novel fl ame retardancy eff ects of DOPO-POSS on epoxy resins // Polym. Degrad. Stab. Elsevier Ltd, 2011. Т. 96, № 12. P. 2167–2173.Zhang W., Li X., Yang R. Novel fl ame retardancy eff ects of DOPO-POSS on epoxy resins // Polym. Degrad. Stab. Elsevier Ltd, 2011. Т. 96, № 12. P. 2167–2173.Zhang W. и др. Study of the synergistic eff ect of silicon and phosphorus on the blowing-out eff ect of epoxy resin composites // Polym. Degrad. Stab. Elsevier Ltd, 2012. Т. 97, № 6. P. 1041–1048.Zhang W. и др. Study of the synergistic eff ect of silicon and phosphorus on the blowing-out eff ect of epoxy resin composites // Polym. Degrad. Stab. Elsevier Ltd, 2012. Т. 97, № 6. P. 1041–1048.Zhang W. и др. Comparison of intumescence mechanism and blowing-out eff ect in fl ame-retarded epoxy resins // Polym. Degrad. Stab. Elsevier Ltd, 2015. Т. 112. С. 43–51.Zhang W. и др. Comparison of intumescence mechanism and blowing-out eff ect in fl ame-retarded epoxy resins // Polym. Degrad. Stab. Elsevier Ltd, 2015. Т. 112. С. 43–51.Green J. An overview of the fi re retardant chemicals industry, past-present-future // Fire Mater. 1995. Т. 19, № 5. С. 197–204.Green J. An overview of the fi re retardant chemicals industry, past-present-future // Fire Mater. 1995. Т. 19, № 5. С. 197–204.Primus F.J., Goldenberg M.D., Hills S. United States Patent (19). 1991. № 19.Primus F.J., Goldenberg M.D., Hills S. United States Patent (19). 1991. № 19.Hao J. и др. XPS study of the radiation-induced eff ect on the thermal degradation and charring of butadiene and its copolymers // Polym. Degrad. Stab. 1999. Т. 66, № 1. P. 81–86.Hao J. и др. XPS study of the radiation-induced eff ect on the thermal degradation and charring of butadiene and its copolymers // Polym. Degrad. Stab. 1999. Т. 66, № 1. P. 81–86.Рудницкая Ю.Р. Снижение горючести эпоксидно-новолачных пенопластов / Ю. Р. Рудницкая, Д.А. Панфилов // Сб. тезисов VII Межвузовского конкурса-конференции научных работ студентов (с международ. уч.) - СПб.: СПбГТИ(ТУ), 2018. - С. 87.Рудницкая Ю.Р. Снижение горючести эпоксидно-новолачных пенопластов / Ю. Р. Рудницкая, Д.А. Панфилов // Сб. тезисов VII Межвузовского конкурса-конференции научных работ студентов (с международ. уч.) - СПб.: СПбГТИ(ТУ), 2018. - С. 87.Панфилов Д.А. Исследование влияния добавок на свойства и горючесть эпоксидно-новолачных пенопластов / Д.А. Панфилов, Ю. Р. Рудницкая // Сб. тезисов по материалам научной конференции «Традиции и инновации», посвященной 190-й годовщине Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). - СПб. : Изд-во СПбГТИ(ТУ), 2018. - С. 123.Панфилов Д.А. Исследование влияния добавок на свойства и горючесть эпоксидно-новолачных пенопластов / Д.А. Панфилов, Ю. Р. Рудницкая // Сб. тезисов по материалам научной конференции «Традиции и инновации», посвященной 190-й годовщине Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). - СПб. : Изд-во СПбГТИ(ТУ), 2018. - С. 123.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.