Исследование влияния дигидрата оксида магния на показатели горючести полимерных композиций на основе сополимера этилена с винилацетатом

Abstract

Цель. Целью статьи является определение влияния дигидрата оксида магния на показатели горючести полимерных композиций на основе сополимера этилена с винилацетатом для разработки составов полимерных композиций для кабельной продукции с повышенными требованиями по пожарной безопасности. Методика. Мы применили метод дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) и определили зависимость теплового потока от времени испытания для каждого состава при температурах от 20 °С до 600 °С и разной скорости подъема температуры: 50 °С/мин, 75 °С/мин, 100 °С/мин. Используя модель свободной кинетики определили зависимость энергии активации от степени превращения, зависимость степени превращения от времени испытания, зависимость времени превращения от температуры для каждой концентрации. Для сравнения этих показателей для каждой композиции строили графики зависимости времени превращения от температуры и зависимости степени превращения от времени воздействия температуры при сгорании каждой из композиций. Результаты. Получены кинетические характеристики, позволяющие определить состав, обеспечивающий лучшие результаты по снижению кинетических показателей горючести полимерных композиций. Научная новизна. Впервые мы использовали ДСК и модель свободной кинетики для определения влияния свойств ингредиентов полимерных композиций на показатели горючести. Практическое применение. Результаты исследований могут быть использованы при разработке полимерных композиций для кабельной продукции

Мета. Метою статті є визначення впливу дигідрату оксиду магнію на показники горючості полімерних композицій на основі кополімеру етилену з вінілацетатом для розробки складу полімерних композицій, що використовуються під час виготовлення кабелів з підвищеними вимогами з пожежної безпеки. Методика. Для проведення досліджень використовували метод диференційної скануючої калориметрії (ДСК) та визначили зміну теплового потоку в залежності від тривалості іспиту кожного з складів за значень температур від 20 °С до 600 °С та різних швидкостях підвищення температури: 50 °С/хв, 75 °С/хв, 100 °С/хв. Використовуючи модель вільної кінетики визначали залежність енергії активації від ступеню перетворення, залежність ступеню перетворення від тривалості випробування , залежність тривалості перетворення від температури для кожної концентрації. З метою порівняння цих показників кожної з композицій будували графіки залежності тривалості перетворення від температури та залежності ступеню перетворення від терміну впливу температури під час згоряння кожної композиції. Результати. Отримано кінетичні характеристики, які дозволяють визначити склад, що забезпечує кращі результати зі зниження кінетичних показників горючості полімерних композицій. Наукова новизна. Вперше використано ДСК та модель вільної кінетики з метою визначення впливу властивостей компонентів полімерних композицій на показники горючості. Практичне значення. Результати досліджень доцільно використовувати для розробки складу полімерних композицій, що використовуються під час виготовлення кабелів

Purpose. To obtain the flame retardants polymer compositions for cables tested the effect of use EVA compositions with magnesium hydroxide, on indicators combustibility polymer. Methodology. We used the method of differential scanning calorimetry and defined heat flux dependence on the test time for each composition at temperatures from 20 °C to 600 °C rate of temperature rise: 50 °C/min, 75 °C/min, 100 °C/min. Using the model of free kinetics we determined dependence of the activation energy from the conversion, a dependence of the conversion on the time of the test, the dependence of the time of the conversion from the temperature for each concentration. To comparison of these parameters for each composition we plotted the dependence of the time of the conversion from the temperature and the dependence the degree of conversion from the time of temperature exposure during the combustion of each of the compositions. Results. We obtained the kinetic characteristics, allowing to determine the composition, which provided the best results to reducing the kinetic parameters of flammability of polymeric compositions. Originality. For the first time we used the DSC and model-free kinetics to determine the effect properties of ingredients of the polymer compositions on the combustibility performance. Practical use. The research results can be used to develop polymer compositions for cable products.