НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - Термическое разложение и горение полимеров
Термическое разложение и горение полимеров
Термическое разложение и горение полимеров.
С.Ю.
Елисеев
Токсичность продуктов горения и разложения полимеров
(продукты полного и неполного горения, деполимеризация).
Зависимость пожарной опасности полимеров от их
химического строения (наличие в структуре цианидных групп, атомов фтора,
бензольных колец).
Основные методы получения огнестойких материалов на
основе полимеров (пропитка неорганическими и органическими солями).
Важнейшие представители полимеров (древесина,
полиэтилен, полипропилен, ПВХ, тефлон и т.д.).
Токсичность
продуктов горения и разложения полимеров
Газообразные продукты (NH3, HCI, CI2, SO2, HCN),
растворимые в воде, поглощаются носовой полостью.
Нерастворимые в воде (СО) продукты проникают в лёгкие,
где происходит интенсивный газообмен с кровью.
[Гопкалит – смесь 60 % MnO2 и 40 % СuО (наполнитель
патронов в противогазе для доокисления СО).
(CO + MnO2 ¾® CO2 + MnO )
(2MnO + O2 (в-х) ¾® 2MnO2 )]
Твёрдые продукты горения проникают также в дыхательные
пути (бронхи, лёгкие).
Токсичные продукты горения: СО, СО2, NH3, Br2, CI2,
COCI2, HCN, H2S, SO2, HCI, HBr, HF, COF2, CH3CI, C2H5Br, CH2=CHCI, HCOH, CH3COH
и т.д. Их токсичное действие увеличивается при понижении концентрации О2 в
атмосфере.
Кислород- в воздухе 21 %, Ткип. = —185 оС; при 14 % -
головокружение, головная боль, утомляемость; при 6 % - смерть в течении 6-8
минут.
СО2 (в воздухе 0,05-0,04 %). Наркотическое действие.
При 9 % - через 4 часа падение давления и смерть.
СО – мало растворим в воде. Получается при неполном
сгорании органики. СО легко проникает через пористые материалы. Связь
гемоглобина с СО прочнее, чем с О2. Вдыхание 5 % СО в составе воздушной смеси в
течении 5-10 минут - смертельно.
HCl - резкий запах, хорошо растворим в воде. Вызывает
раздражение слизистых оболочек глаз, носа. Образуется при сгорании Cl –
содержащих полимеров. Вызывает коррозию металлов, разрушение бетона, цемента.
HF - резкий запах, хорошо растворим в воде (плавиковая
кислота). Образуется при сгорании фторсодержащих полимеров. Сильно раздражает
верхние дыхательные пути человека. Вызывает коррозию металлов.
Н2S – запах тухлых яиц. Скапливается на дне ям
колодцев и т.д. Горюч. Образуется при горении шерсти, резины и т. д. В
небольших количествах вызывает жжение, слезотечение, светобоязнь. В больших
концентрациях – судороги и смерть от остановки дыхания. Углеводороды усиливают
его действия.
SO2 – характерный острый запах. Раздражает слизистые,
травмирует лёгкие. Сухой кашель, жжение и боль в горле, слезотечение,
кровотечение.
HCN – бесцветная очень неподвижная жидкость. Ткип.
=25,7 оС. Легче воздуха. Хорошо растворим в воде. В присутствии влаги и щелочей
гидролизуется до NH3 и НСООН, частично полимеризуется. Горюч. Хорошо проникает,
действует на нервную систему. Текстильные волокна и пористые материалы легко
сорбируют пары (100г влажной соломы – до 126,3мг HCN).
NO – при сгорании азотсодержащих полимеров образуются.
Действует на кровь.
NO2 - бурый газ. Раздражение слизистых. Оттёк лёгких.
NH3 – при сгорании азотсодержащих полимеров образуется
аммиак. Обладает резким запахом. Хорошо растворим в воде. Горюч. Раздражающее
действие.
COCI2 – запах прелых фруктов или сена. Тяжелее
воздуха. Хорошо растворяется в органике, плохо в холодной воде. При нагревании
может разлагаться: COCI2=CO+CI2. В воде быстро гидролизуется: COCI2+H2O = HCI+CO2.
Хлор – поражает лёгкие.
Обычно действует смесь продуктов горения на человека.
Повышение температуры и влажности, понижение парциального давления О2 усиливают
токсичное действие ядов.
Зависимость пожарной опасности полимеров от их
химического строения
Упрочнение химических связей, соединяющих основные
звенья углеродной цепи, под действием акрилонитрильных группы – СН2—СН- и
I
CN
атомов фтора приводит к повышению термической
устойчивости полимеров. Так, в сополимере стирола и акрилонитрила под действием
акрилонитрильной группы прочность связи С-С в основной цепи повышается с 247,8
кДж/моль (в полистироле) до 289,8 кДж/моль (в сополимере). Высокой термической
стойкостью характеризуется политетрафторэтилен (-CF2-CF2-)n. В этом полимере
прочность связи С-С составляет 361,2 кДж/моль, а прочность связи С-F- 453,6
кДж/моль. На прочность связи С-С повлияли атомы фтора.
Введение в основную цепь бензольных колец также повышает
|