Файл: Хрулев, В. М. Огнестойкость конструкций из дерева и пластмасс.pdf

ния эти соединения разлагаются с выделением про­ стых углеводородов, способных к воспламенению при: сравнительно невысоких температурах. Конечным продуктом разложения и горения являются окислы углерода, азота, серы и некоторых других элементов. Помимо полимерного связующего, источником горе­ ния могут быть органические наполнители (древесная мука, шпон, бумага, ткани и т. п.). Кинетика их горе­ ния и состав образующихся продуктов в целом под­ чиняются закономерностям, установленным для цел­ люлозных материалов.

При воспламенении многих полимеров их разло­ жение происходит с разрывом цепей макромолекул и полным сгоранием образующихся низкомолекуляр­ ных остатков без обугливания.

Циклические и ароматические полимеры облада­ ют меньшей воспламеняемостью, что объясняется бо­ лее высоким весом продуктов их разложения, низкой летучестью и способностью к поглощению энергии циклическими или ароматическими звеньями. При за­ мещении водорода в цепи на другие элементы воспла­ меняемость пластмасс снижается. Например, при за­ мене водорода в полиэтилене на хлор получают поли­ мер с пониженной горючестью.

'Термореактивные смолы и сшитые термопласты, разлагаясь с выделением небольшого количества ды­ ма, значительно обугливаются. При этом количество летучих пропорционально степени отверждения поли­ меров.

ОГНЕСТОЙКОСТЬ ПЛАСТМАСС

При оценке пожарной безопасности строительных пластмасс учитываются следующие характеристики: группа возгораемости (горючести) по ГОСТ 17088-71 и СНИП П-А. 5—70; температуры воспламенения, самовоспламенения, тления; склонность к самовозго­ ранию для тепло- и звукоизоляционных материалов; распространение огня по поверхности для облицовоч­ ных материалов; дымовыделение и каплеобразование.

Кроме того, к показателям, характеризующим по­ ведение пластмасс на пожаре, можно отнести их теп­

20

лотворную способность и выделение токсичных ве­ ществ при термическом разложении. Известно, что многие пластмассы. обладают повышенной по сравне­ нию с другими материалами теплотворной способно­ стью. По данным проф. Ф. Колльмана (ФРГ)', при сжигании 1 кг пластмасс количество выделяющегося тепла может достигать 1000 ккал. Для сравнения: 1 кг угля выделяет при горении 7500 ккал, а древе­ сина и продукты на ее основе (фанера, древесностру­

продуктов термораспада полимеров. Особенно велика опасность концентрации токсичных веществ на верх­

под нагрузкой, плавление и т. п. Так, величина моду­ ля упругости пластмасс при нагревании значительно снижается, что может привести к потере несущей способности конструкции.

Одним из показателей огнестойкости строитель­ ных пластмасс является скорость распространения пламени по поверхности. Эта характеристика особен­ но важна для облицовочных материалов, например декоративных бумажнослоистых пластиков, которые в настоящее время широко применяются для обшив­ ки стен, потолков, изготовления мебели и столярных изделий. Огневые испытания этих, пластиков, прове­ денные во ВНИИ пожарной охраны, показали, что скорость распространения пламени зависит от тол­ щины пластика и вида основы, на которой он укреп­ лен. Испытания выявили некоторое уменьшение ско­

21

рости распространения пламени в случае применения тонких (0,5 мм) пластиков по сравнению с листами толщиной 2 мм. Однако скорость распространения пламени зависит в основном от материала основы. Так, при наклейке пластика толщиной 2 мм на огнезащищенную столярную плиту толщиной 24 мм (ин­ декс 12,6) пламя распространяется медленно, а при наклейке на фанеру толщиной 10 мм (индекс 24,3) этот же пластик толщиной 0,5 мм, напресованный на плиты асбестоцемента толщиной 20 мм, загорается весьма медленно.

Сами по себе декоративные бумажнослоистые пластики обладают различной огнестойкостью. Пла­ стик ДБСП (ГОСТ 9590-61) более горюч, чем бу­ мажнослоистый пластик, изготовляемый по МРТУ 6-05-1305-70. При огневом испытании последний теря­ ет 3—4% веса, пластик ДБСП сгорает полностью.

Повышенной огнестойкостью обладают павинол, применяемый для обшивки стен, искусственная кожа, полихлорвиниловые краски. В покрытии пола приме­

Многие пластмассы теряют свои эксплуатационные свойства в начальной стадии нагревания. Так, оргстек­ ло (полиметилметакрилат) при 90°С сохраняет своп свойства, но уже при 125— 150°С теряет несущую способность, а при 200—220°С плавится. Винипласт размягчается при 65°С, а при 40°С прочность его уменьшается вдвое. Полиуретановый заливочный пе­ нопласт горюч и допускает нагрев до 170°С. Однако существует огнезащищенныйсамозатухающий пено­ полиуретан (МРТУ 6-05-1150-68). Трудносгораемым

•пенопластом является также фенольный пенопласт ФРП-1. Сведения об огнестойкости различных строи­ тельных пластмасс приведены в табл. 3.

К особенностям поведения некоторых пластмасс при пожаре (например, полистирольных облицовоч­ ных плиток, пенополистирола) относится разбрызги­ вание горящих капель расплавленного полимера и возникновение новых источников загорания. Это, сле­ дует учитывать при пректировании интерьера обще­ ственных и жилых зданий.

.22

МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ОГНЕСТОЙКОСТИ ПЛАСТМАСС

Пластмассы, способные выдерживать температуру 200°С и выше, относят к термостойким. Термостой­ кость пластмасс достигается определенными услови­ ями синтеза полимеров или применением огнезащит­

горения. Эффективность этих добавок повышается с увеличением их количества, что влияет на физичес­ кие свойства полимера. Большое распространение на­ ходят добавки из соединений сурьмы, особенно дву­ окись сурьмы, и соединения фосфора—трикрезилфос- фат, арилфосфаты и т. п. Эффективность огнезащиты зависит от типа полимера и добавок.'

Предотвратить горение пластиков огнезащитными добавками полностью не удается. Обычно модифици­ рованные пластмассы менее склонны к распростране­ нию огня, замедленно горят и самозатухают после удаления источника огня, причем затухаемость пласт-- масс зависит от многих условий: формы полимер­ ного образца, его размеров, времени действия огня и проч. Огнестойкость пластмасс повышают покрытием, отражающим тепло (металл), теплоизолирующими или вспучивающимися материалами, введением неко­ торых наполнителей. Однако эти методы непригодны для прозрачных пластмасс, так как снижают их све­ топропускную способность. Наиболее эффективны в настоящее время огнезащитные добавки. Среди них большое распространение получили хлорсодержащие органические-соединения. Недостатком их является разложение под действием света, что приводит к по­ мутнению пластмасс. В этом случае для сохранения начальных заданных свойств пластмасс необходимо вводить светостабилизаторы. Для разложения соеди­ нений хлора необходимо больше энергии, чем для со­ единений брома. Бромсодержащие соединения вводят

25