МОДЕЛИРОВАНИЕ КИНЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОБРАЗЦОВ ВИНИЛЭФИРНЫХ СМОЛ С НАПОЛНИТЕЛЯМИ ИЗ ДИАТОМИТА И ДИМЕТИЛМЕТИЛФОСФОНАТА

Аннотация

В статье представлены результаты прогнозирования кинетических свойств композитных материалов на основе винилэфирной смолы (VER) с добавлением диатомита и  с Dimethyl Methylphosphonate (DMMP) c использованием программы Netzsch Kinetics Neo. Образцы VER были синтезированы в Университете Науки и технологий Китая (Хэфэй, Китай) в рамках выполнения проекта по программно-целевому финансированию. Был сделан прогноз кинетических характеристик 4 образцов на основе результатов термогравиметрического анализа- Pure VER, VER + DE – образец ВЭР с концентрацией диатомита 25%, VER+DE/DMMP – ВЭР с физически смешанным DMMP и диатомитом с концентрацией 12,5% и 12,5%, соответственно, VER + DE@DMMP – образец с DMMP иммобилизованным в порах диатомита (25%). Были подобраны модели в программе Netzsch Kinetics Neo. Для чистого образца модель соответствовала простой реакции 1-го порядка, VER с диатомитом – независимые реакции (простая и диффузия), VER+DE/DMMP и  VER+ DE@DMMP– автокаталическая A2 и A3, диффузия D3.

Было выполнено моделирование времени деградации композитов в изотермическом режиме в интервале от 100 до 400 градусов, температура и время начала разложения и достижения различных степеней деградации в дианмическом режиме при скорости нагрева 120 К/мин., имитирующем пожарную ситуацию.

Результаты анализа показали, что чистый VER разлагается очень медленно при низких температурах, однако, достаточно быстро при высоких, по сравнению с остальными образцами. Образцы VER+DE/DMMP и VER+DE@DMMP показывают более высокую скорость разложения на начальных стадиях, тогда как при высоких температурах потеря массы замедляется.

В динамическом режиме образец чистой VER показал самое меньшее время разложения и низкую температуру. В иммобилизованном образце разложение проходит немного быстрее, чем в образце с диатомитом. Композит с физически смешанными диатомитом и DMMP продемонстрировал промежуточные температуры и времена разложения.

Полученные результаты открывают возможности для разработки новых огнестойких материалов с управляемыми функциональными свойствами.