EoW March 2009

Техническая статья

основе этих металлов, были объединены в единую смесь, и в результате была разработана поливинилхлоридная смола с бессвинцовым стабилизатором для использования при изготовлении изоляции и оболочки для проводов. 3.2 Функциональное назначение ингибиторов горения в ПВХ Процесс горения может быть описан в следующей последовательности: нагрев; • термическое разложение (пиролиз); • воспламенение и горение; • распространениепламенистепловой • обратной связью. Под действием на материал тепла от внешних тепловых источников происходит увеличение температуры материала, при этом скорость нагрева зависит от интенсивности тепловыделения, характеристики теплопроводности материала, величины скрытой теплоты плавления и парообразования, а также теплоты реакции термического разложения. При достижении достаточной температуры материал начинает разлагаться с образованием газовых смесей и жидких субстанций. Образование этих смесей происходит со скоростью, которая зависит от интенсивности нагрева полимерного материала. Концентрация продуктов термического разложения, смешивающихся с окружающим воздухом, растет до момента возврата в интервал воспламеняемости. Наличие в данной ситуацииисточника теплаобусловливает воспламенение смеси. Генерируемое тепло частично передается материалу (тепловая обратная связь), в результате чего продолжается реакция пиролиза. Действие ингибитора горения заключается в устранении или ограничении одного из перечисленных факторов и связано с изменением физических или химических свойств (или тех и других одновременно) образующихся в процессе горения жидких, твердых или газообразных продуктов. Существуют три типа физического воздействия: охлаждение в ходе процесса • тепловой обратной связи с целью прекращения поступления тепла, необходимогодляразвитияпроцесса пиролиза полимерного материала; разбавление горючей смеси; • формирование защитного слоя, • когда монолитный полимерный материал защищен от воздействия обогащенной газовой фазы кислородной оболочкой с

ПВХ. Существует ряд альтернативных технических решений, которые могут использоваться для замены стабилизаторов на основе тяжелых металлов и Sb 2 O 3 . 3.1 Функциональное назначение стабилизаторов в ПВХ В процессе обработки ПВХ при высоких температурах в результате дегидрохлорирования, разрыва цепи и сшивания макромолекул происходит его деструкция. Происходит выделение свободного хлористого водорода (HCl) и изменение окраски смолы, наряду с серьезными изменениями физических и химических свойств. Выделение HCl происходит за счет его выхода из основной цепи полимера, а изменение окраски обусловливается образованиемсопряженныхполиеновых последовательностей, содержащих от 5 до 30 двойных связей (первичные реакции). В результате последующих реакций с участием высокоактивных сопряженных полиенов происходит поперечная сшивка или расщепление полимерной цепи с образованием бензола и конденсированных и (или) алкализированных бензолов в следовых количествах, в зависимости от температуры и присутствия кислорода (вторичные реакции). путем добавки стабилизаторов. Термостабилизатор должен предупреждать реакцию дегидрохлорирования, которая является первичным процессом в механизме деструкции. Как показал отмеченный в последнее время рост продаж, кальций- цинковые системы являются хорошей альтернативой стабилизаторам на основе свинца. Основными сферами применения, в которых системы Ca-Zn получили наибольшее распространение, являются проволочно-кабельная промышленность и производство материалов для отделки салонов автомобилей, за которыми следует производство труб и профилей. Выбор металлических соединений в качестве бессвинцовых стабилизаторов основывался на том, что их воздействие на организм человека незначительно, и поэтому вероятность того, что впоследствии они станут предметом регламентации и ограничений, весьма мала. Стабилизаторы, изготовленные на Де с тру кцию регулировать необходимо Цепная реакция (механизм «застежки») HCI PVC HCI

замены таких веществ на пригодные для использования вещества или альтернативные технологии; соблюдение установленных • требований производителями, импортерами и пользователями; введение ограничений в отдельных • областях применения; обеспечениевысокогоуровняохраны • здоровья человека и окружающей среды при использовании химических веществ; доступность соответствующих • данных (нет данных – нет выхода на рынок). Вследствие своей универсальности в применении и конкурентоспособной цены ПВХ со времени первого массового выпуска в начале 50-х годов XX века остается самым популярным материалом, используемым в строительной промышленности, а также при изготовлении медицинских изделий и оборудования. Производство смол и основные свойства стабилизаторов за последнее десятилетие претерпели значительные изменения в результате введения нормативно-правовых ограничений на использование опасных веществ, а также осуществления мер по обеспечению утилизации материалов и их соответствия требованиям к поддержанию экологической устойчивости. ПВХ стабилизаторы давно находятся в прицеле пристального внимания, и продукция, содержащая тяжелые металлы, вызывает серьезную озабоченность. В результате предприя тиями отра с ли , правительственными постановлениями или пользователями продукции из ПВХ вводится целый ряд ограничений. В качестве примера многофункциональности этого материала можно назвать замену свинцовых стабилизаторов на альтернативные,несодержащиетяжелых металлов системы, такие как Ba-Zn, Ca-Zn и Al/Mg/Ca/Zn стабилизаторы.

3. Планы по

разработке не поддерживающих горения, экологически безопасных компаундов (FREC)

Проект компании «Би энд Би компаундз» был нацелен на создание новой серии не поддерживающихгорения,экологически безопасных компаундов на основе

123

EuroWire – март 2009 г.