zldmЗаводская лаборатория. Диагностика материаловIndustrial laboratory. Diagnostics of materials1028-68612588-0187ООО «Издательство «ТЕСТ-ЗЛ»10.26896/1028-6861-2020-86-3-25-31zldm-1172Research ArticleИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ. ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И КОНТРОЛЯTESTING OF STRUCTURE AND PARAMETERS. PHYSICAL METHODS OF TESTING AND QUALITY CONTROLИсследование огнезащитных вспучивающихся покрытий при их эксплуатации методами рентгенофазового, термического анализов и ИК спектроскопииStudy of intumescent coatings in operation using x-ray phase and thermal analysis and IR spectroscopyУмрихинаМ. Ю.UmrikhinaM. Yu.

Марина Юрьевна Умрихина

197046, С. -Петербург, ул. Пеньковая 6

Marina Yu. Umrikhina

6, ul. Penkovaya, St. Petersburg, 197046

ipl@ipl-spb.ruШороховаТ. О.ShorokhovaT. O.

Татьяна Олеговна Шорохова

197046, С. -Петербург, ул. Пеньковая 6

Tatyana O. Shorokhova

6, ul. Penkovaya, St. Petersburg, 197046

УткинС. В.UtkinS. V.

Сергей Вячеславович Уткин

197046, С. -Петербург, ул. Пеньковая 6

Sergey V. Utkin

6, ul. Penkovaya, St. Petersburg, 197046

ПьянковаЛ. А.PyankovaL. A.

Любовь Алексеевна Пьянкова

190103, С.-Петербург, Рижский пр. 26

Lyubov A. Pyankova

26, Rizhsky pr., St. Petersburg, 190103

КрасноваЛ. Ю.KrasnovaL. Yu.

Лариса Юрьевна Краснова

190103, С.-Петербург, Рижский пр. 26

Larisa Yu. Krasnova

Испытательная пожарная лаборатория по С.-ПетербургуРоссияTesting Fire LaboratoryRussian FederationНаучные приборы, АОРоссияNauchnye pribory, JSCRussian Federation2020240320208632531Copyright © Умрихина М.Ю., Шорохова Т.О., Уткин С.В., Пьянкова Л.А., Краснова Л.Ю., 20202020Умрихина М.Ю., Шорохова Т.О., Уткин С.В., Пьянкова Л.А., Краснова Л.Ю.Umrikhina M.Y., Shorokhova T.O., Utkin S.V., Pyankova L.A., Krasnova L.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.zldm.ru/jour/article/view/1172

Проблема повышения огнестойкости зданий и сооружений всегда актуальна. В настоящее время для обеспечения противопожарной безопасности объектов инфраструктуры и социально-бытового назначения применяют огнезащитные вспучивающиеся и другие материалы, имеющие ограниченный срок службы. В работе представлены результаты исследования образцов огнезащитных вспучивающихся покрытий на основе полифосфат аммония-меламин-пентаэритрита, подвергнутых искусственному климатическому старению (3, 6 и 9 лет) и термическому воздействию (нагрев до 300 и 500 °C). Методами рентгенодифракционного и термического анализов, оптической и ИК спектроскопии исследовали фазовый и структурный состав материалов. Установлено, что вспучивание образцов значительно уменьшается с увеличением срока эксплуатации покрытия. Это приводит к снижению предела огнестойкости защищаемого объекта. Кроме того, в результате старения и нагрева происходит резкое изменение фазового состава материалов, сопровождающееся снижением степени кристалличности. Поскольку состав огнезащитных покрытий играет ключевую роль в обеспечении пожарной безопасности конструкций и сооружений, полученные результаты можно использовать для своевременного выявления нарушений качества покрытия и прогноза срока его службы.

The problem of increasing the fire resistance of buildings and structures is still relevant. Nowadays, fireproof intumescent and other materials with a limited service life are used to ensure fire safety of infrastructure and social facilities. Among these, fire-proofing of metal structures is one of the vital problems. The results of studying samples of fire-retardant intumescent coatings based on ammonium polyphosphate-melamine-pentaerythritol and subjected to artificial climatic aging (3, 6, and 9 years) and thermal exposure (heating to 300 and 500°C) are presented. The methods of X-ray diffraction and thermal analyzes, optical and IR spectroscopy are used to study the phase and structural composition of materials. It was found that the intumescence of the samples significantly decreases during service life of the coating. This leads to a decrease in the fire resistance of the protected object. Moreover, a sharp change in the phase composition of materials occurs as a result of aging and heating, accompanied by a decrease in the degree of crystallinity. Since the composition of fire-retardant coatings plays a key role in ensuring the fire safety of buildings and structures, the results of the study can be used for timely detection of violations in the quality of coatings and forecasting their service life.

огнезащитные вспучивающиеся покрытиястарение покрытийрентгенодифракционный анализИК спектроскопиятермический анализintumescent coatingaging of coatingsX-ray phase analysisIR spectroscopythermal analysisReferencesСмирнов Н. В., Дудеров Н. Г., Булага С. Н. и др. Оценка огнезащитных свойств покрытий в зависимости от сроков их эксплуатации: методика. — М.: ВНИИПО, 2016. — 31 с.Smirnov N. V., Duderov N. G., Bulaga S. N., et al. Assessment of fireproof properties of coverings depending on terms of their operation: technique. — Moscow: VNIIPO, 2016. — 31 p. [in Russian].Ненахов С. А., Пименова В. П., Натейкина Л. И. Влияние наполнителей на структуру пенококса на основе полифосфата аммония / Пожаровзрывобезопасность. 2009. № 7. С. 51 – 60.Nenakhov S. A., Pimenova V. P., Nateykina L. I. Influence of Fillers on the Structure of Foam Coke Based on Ammonium Polyphosphate / Pozharovzryvobezopasnost’. 2009. N 7. P. 51 – 60 [in Russian].Ломакин С. М., Заиков Г. Е. Замедлители горения для полимеров / Энциклопедия инженера-химика. 2011. № 9.Lomakin S. M., Zaikov G. E. Combustion moderators for polymers / Йntsiklopediya inzhenera-khimika. 2011. N 9 [in Russian].Camino G., Lomakin S. Fire retardant materials. —- Cambridge: CRC Press and Woodhead Publishing, 2001.Camino G., Lomakin S. Fire retardant materials. —- Cambridge: CRC Press and Woodhead Publishing, 2001.Полякова В. И., Зыбина О. А. Влияние характеристик диоксида титана на огнезащитную эффективность коксообразующих защитных покрытий. / III международная науч.-техн. конф.: тезисы докл. — СПб.: СПбГИКиТ, 2016. С. 37 – 38.Polyakova V. I., Zybina O. A. Influence of titanium dioxide characteristics on fire-retardant efficiency of coke-forming protective coatings / III International Scientific and Technical Conference: theses of reports. — St. Petersburg: SPbGIKiT, 2016. P. 37 – 38 [in Russian].Павлович А. В., Владенков В. В. и др. Огнезащитные вспучивающиеся покрытия / Лакокрасочная промышленность. 2012. № 5. С. 22 – 27.Pavlovich A. V., Vladenkov V. V., et al. Flame retardant bulging coatings / Lakokras. Promyshl. 2012. N 5. P. 22 – 27 [in Russian].Зыбина О. А., Якунина И. Е., Бабкин О. Э. и др. Специфические реакции ингредиентов в огнезащитных вспучивающихся лакокрасочных композициях / Лакокрасочные материалы и их применение. 2014. № 12. С. 30 – 33.Zybina O. A., Yakunina I. E., Babkin O. E., et al. Specific reactions of ingredients in flame retardant expandable paint compositions / Lakokras. Mater. Ikh Primen. 2014. N 12. P. 30 – 33 [in Russian].Ненахов С. А., Пименова В. П. Влияние концентрации газообразующего агента на закономерности развития пенококса огнезащитных составов / Пожаровзрывобезопасность. 2010. Т. 19. № 3. С. 14 – 25.Nenakhov S. A., Pimenova V. P. Influence of the concentration of the gaseous agent on the patterns of development of the foam of fire retardant compositions / Pozharovzryvobezopasnost’. 2010. Vol. 19. N 3. P. 14 – 25 [in Russian].Баженов С. В., Наумов Ю. В., Мотина Л. В. Определение теплоизолирующих свойств огнезащитных покрытий по металлу. — М.: ВНИИПО, 1998. — 19 с.Bazhenov S. V., Naumov Yu. V., Motina L. V. Determination of heat-insulating properties of flame-retardant coatings on metal. — Moscow: VNIIPO, 1998. — 19 p. [in Russian].Инфракрасные спектры лакокрасочных покрытий автотранспортных средств / Под ред. В. А. Коптюг. — Новосибирск, 1987. — 203 с.Coptug V. A. (ed.) Infrared spectra of paint coatings of motor vehicles. — Novosibirsk, 1987. — 203 p. [in Russian].Беллами Л. Инфракрасные спектры сложных молекул. — М.: Иностранная литература, 1963. — 201 с.Bellamy L. Infrared spectra of complex molecules. — Moscow: Inostrannaya literatura, 1963. — 201 p. [Russian translation].Кросс А. Введение в практическую инфракрасную спектроскопию. — М.: Иностранная литература, 1961. — 110 с.Cross A. Introduction to practical infrared spectroscopy. — Moscow: Inostrannaya literatura, 1961. — 110 p. [Russian translation].Xingyou Chen, Yinghong Chen. Synthesis of a hydrogen-bonded complex intumescent flame retardant through supramolecular complexation and its application in LDPE foam / Royal Society of Chemistry. 2017. N 7. P. 31298 – 31309.Xingyou Chen, Yinghong Chen. Synthesis of a hydrogen-bonded complex intumescent flame retardant through supramolecular complexation and its application in LDPE foam / Royal Society of Chemistry. 2017. N 7. P. 31298 – 31309.Смирнов Н. В., Булага С. Н., Дудеров Н. Г. Оценка допустимого срока эксплуатации тонкослойных огнезащитных покрытий в различных климатических условиях: методика. — М.: ВНИИПО, 2015. — 38 с.Smirnov N. V., Bulaga S. N., Duderov N. G. Estimation of the permissible life of thin-layer fire-retardant coatings in different climatic conditions: methodology. — Moscow: VNIIPO, 2015. — 38 p. [in Russian].Ненахов С. А., Пименова В. П. Физико-химия вспенивающихся огнезащитных покрытий на основе полифосфата аммония / Пожаровзрывобезопасность. 2010. Т. 19. № 8. С. 11 – 58.Nenakhov S. A., Pimenova V. P. Physical chemistry of foaming flame retardant coatings based on ammonium polyphosphate / Pozharovzryvobezopasnost’. 2010. Vol. 19. N 8. P. 11 – 58 [in Russian].

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