7 Сурет Фосфон сірке қышқылымен өңделген ағаш сынамасының салмағын жоғалтуының концентрациядан тәуелділігі

Аталған тәуелділік көрсеткендей, концентрацияның артуымен салмақтың жоғалуы азаяды, және сәйкесінше зерттелетін фосфорорганикалық қосылыс сынамасының оттан қорғаушы тиімділігі артады. Қышқыл максималды антипиренді қасиеттерін танытатын концентрация 30% құрайды. Ерітінділер концентрацияларының артуымен ағаш сынамаларының салмағын жоғалтуы тұрақты болып қалады.

Осылайшы, жүргізілген зерттеулер көрсеткендей, оттан қорғаушы әсерін тек фосфон сірке қышқылы танытады, оны қабылданған антипирендер жіктелуіне сәйкес ІІ топқа жатқызуға болады.

Жалпы алғанда, жанғыштығы төмен беттерді алу белгілі дәрежеде шығындар мен күш салуды қажет етеді, алайда олар, сөзсіз, өзін растайды, себебі электронды және радиоөнеркәсібінде, көлік, кеме, темір жол және ұшақ өнідірістерінде, зымыран-ғарыштық техникада, өнеркәсіптің әртүрлі салаларында өрт қауіпсіздігін арттыру, өрттер келтіретін зардапты азайту мәселелерін шешуге көмектеседі.

Қорытынды

Қазіргі кезде фосфорорганикалық қосылыстар химиясы едәуір қарқынды жылдамдықпен дамып келеді. Бұл, ең алдымен, олардың теориялық және, әсіресе, практикалық маңызымен түсіндіріледі. Өздерінің пайдалы қасиеттерінің арқасында фосфорорганикалық қосылыстар осындай мәнге ие болған. Фосфорорганикалық қосылыстардың ауыл шаруашылығында инсектицидтер, көз ауруларын, қатерлі ісікті емдеуде дәрілік заттар, кен өндіру өнеркәсібінде флотореагенттер, полимерлердің тұрақтандырғыштары, жағушы майларға антиоксиданттар ретінде, жанбайтын материалдарды жасап шығаруда кең қолданылатыны белгілі. Оларды іс жүзінде қолдану салалары жыл сайын артып келеді.

Фосфорорганикалық қосылыстар химиясы едәуір деңгейде үшвалентті фосфор қосылыстарының арқасында дамып келеді. Олар фосфорорганикалық қосылыстардың басқа түрлеріне қарағанда өздерінің жоғары реакциялық қабілеттілігіне байланысты алдыңғы қатарлы орын алады. Бұл реакциялардың ішінде анағұрлым қызығушылық туғызатындары - үшвалентті фосфор қосылыстарының өзгерістері; олар валенттіліктің жоғарылауымен және жаңа байланыс түзу үшін бөлінбеген электрон жұбын пайдалану арқылы жүреді.

Полимерлердің жануы күрделі көп сатылы және өзін-өзі қамтамасыз ете алатын, тотығу-тотықсыздану реакцияларымен және кеңістікте дыбыс жылдамдығына дейінгі жылдамдықпен таралатын жарық немесе жалын түзілумен қатар жүретін процесс болып келеді.

Ең жақсы антипирендердің бірі қыздырғанда ағашты қорғаушы қабықпен жабатын фосфор тотықтарын және жанбайтын газ аммиакты түзетін диаммоний фосфаты (NH₄)₂HPO₄ (аммоний фосфорқышқылды екі алмастырылған) болып келеді. диаммоний фосфаты әдетте аммоний сульфатымен (NH₄)₂SO₄ қоспада қолданылады.

Антипирендеуші құрам мағынасы бойынша отқа төзімді немесе отты сөндіруші құрам ұғымдарына жақын келеді, ал кейде синергиялық қоспа деп те түсінуге болады. Бұл құрамдарға біріншілік жану тежегіштері, белсендіргіштер немесе синергистер және тұрақтандырғыштар енеді. Антипирендеуші құрамдарда компоненттердің саны кейде бестен де артық болады. Мысалы, полибутилентерефталат негізіндегі нашар жанатын композицияның антипирендеуші құрамына гексабромбензол, фосфаттар, хлорпарафин, қалайы органикалық қосылыс және тотықтырғыш, мысалы, екі хромқышқылды калий кіреді. Жай антипирендеуші құрамдарда әдетте негізгі жану тежегіші және оның әсерін күшейтетін басқа жану тежегіштің (синергистің) қоспасы болады.

Антипирендеуші құрамдарды шартты түрде жалпы бағытталған, жекелеген материал түрлері үшін, және жеке полимерлер үшін деп бөледі. Компоненттердің санының артуы олардың талғамдылығын арттырады: олар тек белгілі материалдар үшін ғана тиімді болып келеді. Сондықтан жалпы бағытталған антипирендеуші құрамдарға екіден, кейде үштен артық жану тежегіштері енбейді.

Көптеген композициялар үшін жанғыштығын төмендетудің және отқа төзімділігін арттырудың ең тиімді әдісі композициядағы материалдардың немесе полимерлі байланыстырушының модификациясы болып келеді. Модификация материалдарда жүретін қатаю, полимераналогтық айналулар есебінен, немесе полимерлер түзілуідің басқа реакцияларында компоненттердің өзгеруі есебінен жүруі мүмкін. Бұл реакцияларда бастапқы заттар болатын және материалға оның жанғыштығын төмендететін фрагменттерді енгізуге көмектесетін заттарды антипирендер немесе антипирендеуші модификаторлар деп атайды. Әдетте антипирендеуші модификаторлар реакциялық қабілетті заттар болып келеді, мысалы, галогенангидридтер, құрамында галоген немесе фосфор немесе екеуі де болатын қышқылдардың эфирлері мен ангидридтері, галогенді, фосфорлы, фосфоргалогенді, фосфоразотты қосылыстардың гидроксилді туындылары, құрамында жоғары аталған элементтер болатын қанықпаған қосылыстар, белсенді топтары бар олигомерлі немесе полимерлі қосылыстар.

Антипирендеуші модификаторлардың көбі полимераналогтық айналулар, сополимеризация, сополиконденсация реакцияларында қолданылады

Органикалық (фосфаттар, хлорланған алкандар –хлорпарафиндер және т.б.) және бейорганикалық (сурьма (III) тотығы, мырыш бораты, алюминий оксидінің тригидраты, бор, барий, фосфор, қалайы және т.б.) заттар жататын антипирен-қоспалар салыстырмалы арзан болып келеді. Басқа компоненттермен қатар лак-бояу композицияларына оңай енгізіледі. Жоғары температураларда бұл заттар жанбайтын газдар түзуі немесе жану бетінде қорғаушы шыны тәрізді қабық түзуі мүмкін. Олардың жалпы кемшіліктеріне миграция, булану немесе экстракция салдарынан шығындардың болуы, қаптаудың физика-механикалық қасиеттеріне кері әсері болып келеді. Соңғысы антипирен бөлшектерінің өлшемі мен пішінінен, оның балқу температурасынан, полимермен үйлесуінен, пластификациялау қабілеті мен концентрациясынан тәуелді болады. Беріктілік және элестикалық қасиеттерінің күрт төмендеуі пластификацияламайтын қоспалар (сурьма (III) тотығы, мырыш бораты, барий метабораты, гексабромбензол) салдарынан болады. Ұнтақ тәрізді бейорганикалық заттар қаптаулар түсіне қатты әсер етуі мүмкін. Осы кезде бөлшектер пішіні мен антипиреннің сыну көрсеткіші өте маңызды параметрлер болып келеді. Осылайша, сурьма (III) тотығының белгілі маркалары қаптауларға ақ түс береді. Кейбір органикалық антипирендердің бейорганикалық синергистермен бірлесіп пайдалану кезінде қыздырғанда қараю қабілеті қаптаудың декоративті қасиеттерін айтарлықтай нашарлатады.

Фосфорлы антипирендер жану процессінің бастапқы сатыларында әрекет ете бастайды да, полимердің қызуын болдырмай, оның дегидратациясын туғызып, коксталуын жылдамдатады, сондықтан пиролиз аймағында тиімді болып келеді.

Фосфорлы қоспалармен қорғалған целлюлозалық материалдардың жануы кезінде жанғыш газдар мөлшерінің төмендеуі және үш есеге дейін арта алалытн коксты қалдықтың артуы байқалады. Бұл да фосфорлы антипирендер – фосфор қышқылының, диаммонийфосфаттың, тетракис (гидроксиметилфосфоний)гидроксидінің қаттыфазалық механизм бойынша әрекет ететінін дәлелдейді.

Жүргізілген жұмыстың нәтижесі бойынша қорытындылай келсек:

1. Бастапқы фосфонсірке қышқылын синтездеудің өзі бірнеше сатыдан тұрады. Оны синтездеу үшін әуелі диалкилфосфитті алып, соңынан оның натрийлық тұзын пайдаланып, фосфонсірке эфирін алып, гидролиз нәтижесінде фосфонсірке қышқылы алынды.

2. Потенциалды антипирендер ретінде, жоғары реакциялық қабілетке ие болатын және үлкен теориялық және практикалық қызығушылық туғызатын фосфорорганикалық қосылыстардың белгілі классы фосфонсірке қышқылы синтезделді.

3. Жаңа антипирендерді іздеу және олардың оттан қорғау тиімділігін бағалау мақсатында зерттеу нысаны ретінде бұл дипломдық жұмыста фосфонсірке қышқылы пайдаланылды.Отпен сынау кезінде өңделмеген сынамамен салыстырғанда сіңіру ерітінділерімен өңделген ағаш сынамаларының концентрацияның артуымен салмағын жоғалтуы анықталды.

Концентрациялар мәндерін таңдау төмен концентрацияларда тиімді болатын оңтайлы оттан қорғаушы затты іздеуге негізделді.

Фосфонсірке қышқылы ерітіндісі сіңірілген ағаш сынамасының салмағын жоғалтуы 30%-дан төмен құрайды. Бұл ерітіндіні ІІ топ антипирендеріне жатқызуға болады.

Зерттеулерді жалғасытыра отырып, зерттелетін потенциалды антипирен ерітіндісінің концентрациясындағы өзгерістің отпен өңдеу кезінде ағаш сынамаларының салмағын жоғалтуына әсері зерттелді. Фосфорорганикалық қосылысы максималды антипиренді қасиеттер танытатын концентрация анықталды.

4. Аталған тәуелділік көрсеткендей, концентрацияның артуымен салмақтың жоғалуы азаяды, және сәйкесінше зерттелетін фосфорорганикалық қосылыс сынамасының оттан қорғаушы тиімділігі артады. Қышқыл максималды антипиренді қасиеттерін танытатын концентрация 30% құрайды. Ерітінділер концентрацияларының артуымен ағаш сынамаларының салмағын жоғалтуы тұрақты болып қалады.

5. Осылайшы, жүргізілген зерттеулер көрсеткендей, оттан қорғаушы әсерін тек фосфонсірке қышқылы танытады, оны қабылданған антипирендер жіктелуіне сәйкес ІІ топқа жатқызуға болады.

Нақты антипирендік қасиетін зерттеу үшін фосфонсірке қышқылымен өңделген ағаштар үлгісін жағып, белгілі есептеулер арқылы бұл қосылыстың оттан қорғайтын қасиеті бар екенін дәлелденді.