Структура, свойства и применение продуктов деструкции полиуретанов ди- и полиаминами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.04, кандидат наук Галлямов, Артем Альфредович

• Галлямов, Артем Альфредович
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Галлямов, Артем Альфредович

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПО ХИМИЧЕСКИМ МЕТОДАМ УТИЛИЗАЦИИ ПОЛИУРЕТАНОВ (аналитический обзор)

1.1 Гликолиз

1.2 Гидролиз

1.3 Аминолиз

Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Характеристика использованных в работе материалов

2.2. Характеристика приборов и оборудования

2.3 Методики проведения эксперимента

2.3.1 Методика проведения аминолиза полиуретанов на основе сложных полиэфиров ди- и полиаминами

2.3.2 Методика проведения аминолиза полиуретанов на основе простых полиэфиров ди- и полиаминами

2.3.3 Методика проведения реакции аминолиза полиэтиленгликольадипината диэтилентриамином

2.3.4 Методика выделения продуктов аминолиза полиуретанов

2.3.5 Определение температуры плавления адипиновой кислоты

2.3.6 Методика фосфорилирования продуктов аминолиза полиуретанов

2.3.7 Методика получения огнезащитного состава

2.4 Методы исследования структуры продуктов аминолиза полиуретанов

2.4.1 Определение химического строения продуктов аминолиза полиуретанов методом ИК-спектроскопии

2.4.2 Определение химического строения продуктов аминолиза полиуретанов методом газо-жидкостной хроматографии, совмещенной с масс-спектрометрией

2.5 Оценка огнезащитной эффективности азотфосфорсодержащих огнезащитных

составов на основе продуктов аминолиза полиуретанов

2.5.1 Испытания образцов древесины сосны в установке ОТМ

2.6 Определение условной вязкости состава на вискозиметре ВЗ-4

2.7 Определение содержания сухих веществ

2.8 Определение рН

2.9 Определение плотности

2.10 Термический анализ

Глава 3. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ПРОДУКТОВ ДЕСТРУКЦИИ ПОЛИУРЕТАНОВ ДИЭТИЛЕНТРИАМИНОМ

3.1 Структура и свойства продуктов деструкции полиуретана на основе 1,5-нафтилендиизоцианата и сложного полиэфира диэтилентриамином

3.2 Структура и свойства продуктов деструкции полиуретана на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата и сложного полиэфира диэтилентриамином

3.3 Структура и свойства продуктов деструкции полиуретана на основе 2,4-толуилендиизоцианата и сложного полиэфира диэтилентриамином

3.4 Структура и свойства продуктов деструкции полиуретана на основе 2,4-

толуилендиизоцианата и простого полиэфира диэтилентриамином

Глава 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И ТЕХНОЛОГИИ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОДУКТОВ АМИНОЛИЗА ПОЛИУРЕТАНОВ

4.1 Изучение влияния вторичного полиэфира на физико-механические свойства битума

4.2 Азотфосфорсодержащие огнезащитные составы для древесины на основе продуктов аминолиза полиуретанов

4.2.1 Получение и изучение свойств огнезащитных составов для древесины на основе аминосодержащих продуктов деструкции полиуретана из 2,4-толуилендиизоцианата и простого полиэфира

4.2.2 Получение и изучение свойств огнезащитных составов для древесины на основе аминосодержащих продуктов аминолиза полиуретана из 1,5-нафтилендиизоцианата и сложного полиэфира

4.2.3 Получение и изучение свойств огнезащитных составов для древесины на основе аминосодержащих продуктов аминолиза полиуретана из 4,4'-дифенилметандиизоцианата и сложного полиэфира

4.2.4 Получение и изучение свойств огнезащитных составов для древесины на основе аминосодержащих продуктов аминолиза полиуретана из 2,4-толуилендиизоцианата и сложного полиэфира

4.2.5 Изучение огнезащитных свойств огнезащитного состава для древесины на основе аминосодержащих продуктов аминолиза смеси полиуретанов

4.3 Изучение влияния азотфосфорсодержащих огнезащитных составов на основе продуктов аминолиза полиуретанов на механизм термической деструкции древесины

4.4 Разработка технологии получения азотфосфорсодержащих огнезащитных составов на основе продуктов деструкции полиуретанов диэтилентриамином

состава

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение 1. Огнезащитный состав «Аммофон-2». Технические условия

Приложение 2. Технологический регламент производства огнезащитного состава

«Аммофон-2»

Приложение 3. Инструкция по технологии применения огнезащитного состава

«Аммофон-2»

Приложение 4. Акт о выпуске опытно-промышленной партии азотфосфорсодержащего огнезащитного состава на основе аммонийных солей а-аминометиленфосфоновых кислот

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структура, свойства и применение продуктов деструкции полиуретанов ди- и полиаминами»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Среди большого числа полимерных материалов, используемых в промышленности и быту, особое место занимают полиуретаны. Это определяется весьма ценным и специфичным комплексом свойств, проявляемых полимерами. Действительно, мы не знаем другого класса полимеров, на базе которого можно получить практически все технически ценные полимерные материалы: каучуки и резины, герметики и заливочные компаунды, синтетические волокна, клей и покрытия, пенопласты и многие другие.

Мировое потребление полиуретанов в 2015 г. составило 21,3 млн. тонн, а объём российского рынка оценивается в 226 тысяч тонн. Высокие темпы производства и потребления полиуретанов приводят к неизбежно образующимся производственным отходам и изделиям, вышедшим из эксплуатации, что влечёт за собой экологические и экономические проблемы. Поэтому, на сегодняшний день, разработка методов и технологий утилизации полиуретановых отходов является актуальной задачей.

Среди существующих способов переработки полиуретановых отходов наиболее целесообразной является химическая деструкция. Химические методы деструкции подразделяются на гликолиз, гидролиз и аминолиз. Наиболее изученным и широко применяемым в промышленности можно считать гликолиз. Аминолиз также может являться перспективным методом утилизации полиуретановых отходов, так как он позволяет проводить деструкцию в достаточно мягких температурных условиях. Однако, проблема квалифицированного применения продуктов аминолиза полиуретанов является серьезным фактором, сдерживающим широкое применение этого метода для утилизации полиуретановых отходов.

Степень разработанности проблемы исследования. Проблемы утилизации отходов полиуретанов химическими методами освещены в работах ученых ФГБУН «Институт технической химии» Уральского отделения РАН Клячкиным Ю.С., Терешатовым В.В., а также учеными ФГБОУ ВО «Казанский

национальный исследовательский технологический университет» Зенитовой Л.А., Бакировой И.Н..

Однако, проблема химической утилизации отходов полиуретанов актуальна на сегодняшний день.

Цель и задачи работы. Целью работы является изучение структуры и свойств продуктов аминолиза полиуретанов (ПУ) на основе простых и сложных полиэфиров и разработка безотходной технологии утилизации полиуретанов методом аминолиза (этилендиамином (ЭДА), диэтилентриамином (ДЭТА) и полиэтиленполиамином (ПЭПА)) с последующим получением огнезащитных составов для древесины и модифицирующей добавки для битума (в случае ПУ на основе простых полиэфиров).

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1) изучение структуры и свойств продуктов аминолиза диэтилентриамином (основной компонент полиэтиленполиамина) полиуретанов на основе сложных полиэфиров;

2) изучение структуры и свойств продуктов аминолиза диэтилентриамином полиуретанов на основе простых полиэфиров;

3) синтез аммонийных солей а-аминометиленфосфоновых кислот алифатического и ароматического ряда на основе аминосодержащих продуктов деструкции полиуретанов ди- и полиаминами;

4) изучение огнезащитной эффективности и влияния на механизм термической деструкции древесины азотфосфорсодержащих огнезащитных составов на основе продуктов деструкции полиуретанов ди- и полиаминами;

5) изучение влияния на физико-механические свойства битума вторичного полиэфира, получаемого в результате аминолиза полиуретанов на основе простых полиэфиров;

6) разработка безотходного технологического процесса утилизации отходов полиуретанов на основе сложных полиэфиров с получением азотфосфорсодержащих огнезащитных составов для древесины.

7) разработка технической документации (технологический регламент, технические условия) на азотфосфорсодержащий огнезащитный состав для древесины на основе продуктов аминолиза полиуретанов, содержащий аммонийные соли а-аминометиленфосфоновых кислот алифатического и ароматического ряда

Научная новизна:

1. Методами ИК-спектроскопии и газожидкостной хроматографии, совмещенной с масс-спектрометрией, была изучена структура продуктов аминолиза диэтилентриамином полиуретанов, полученных на основе сложных полиэфиров и диизоцианатов ароматической природы. Установлено, что происходит полная деструкция полиуретанов диэтилентриамином с образованием диамида адипиновой кислоты, гликолей (2,2'-диметил-1,3-пропандиола, этиленгликоля, 1,4-бутандиола), соответствующего ароматического диамина (2,4-толуилендиамина, 1,5-нафтилендиамина, 4,4'-метилендианилина, 4,4'-диамино-3,3'-дихлордифенилметана);

2. Методами ИК-спектроскопии и газожидкостной хроматографии, совмещенной с масс-спектрометрией, была изучена структура продуктов аминолиза диэтилентриамином полиуретана, полученного на основе простого полиэфира. Установлено, что происходит полная деструкция диэтилентриамином полиуретана на остове 2,4-толуилендиизоцианата и политетрагидрофурана с образованием 2,4-толуилендиамина, 4,4'-диамино-3,3'-дихлордифенилметана и политетрагидрофурана;

3. На основе аминосодержащих продуктов деструкции полиуретанов аминами различной функциональности (этилендиамин, диэтилентриамин, полиэтилендиамин) синтезированы по реакции Кабачника-Филдса смеси а-аминометиленфосфоновых кислот ароматического и алифатического ряда. На основе смеси а-аминометиленфосфоновых кислот получены аммонийные соли а-аминометиленфосфоновых кислот, входящие основным компонентов в огнезащитный состав для древесины;

высокая огнезащитная эффективность, при расходе от 250 г/м потеря массы древесины составляет менее 9 %. По потере массы данные составы можно отнести к I группе огнезащитной эффективности;

5. Методами термического анализа, совмещенного с газовой масс-спектрометрией, было изучено влияние азотфосфорсодержащих огнезащитных составов, содержащих аммонийные соли а-аминометиленфосфоновых кислот алифатического и ароматического ряда, на механизм термической деструкции древесины;

6. Изучено влияние на физико-механические свойства битума вторичного полиэфира, получаемого в результате аминолиза полиуретанов на основе простых полиэфиров.

Теоретическая значимость работы заключается в установлении строения и свойств продуктов деструкции диэтилентриамином полиуретанов, а также в научном обосновании применения аммонийных солей а-аминометиленфосфоновых кислот на основе продуктов деструкции ПУ ди- и полиаминами в качестве огнезащитных составов для древесины.

Практическая значимость работы заключается в разработке безотходной технологии утилизации отходов полиуретанов аминолизом с последующим получением из продуктов деструкции азотфосфорсодержащих огнезащитных составов для древесины.

Методология и методы исследования. В работе использовались традиционная методология научных исследований и современные методы исследования, такие как: ИК-спектроскопия, газожидкостная хроматография, совмещенная с масс-спектрометрией, дифференциально-сканирующая калориметрия и термогравиметрический анализ, совмещенный с газовой масс-спектрометрией.

На защиту выносятся:

- результаты исследований по изучению структуры и свойств продуктов деструкции полиуретанов на основе сложных полиэфиров диэтилентриамином, который является основным компонентом полиэтиленполиамина;

- результаты исследований по изучению структуры и свойств продуктов деструкции диэтилентриамином полиуретанов на основе простых полиэфиров;

- синтез и оценка огнезащитной эффективности огнезащитных составов, содержащих аммонийные соли а-аминометиленфосфоновых кислот;

- изучение влияния аммонийных солей а-аминометиленфосфоновых кислот алифатического и ароматического ряда, полученных на основе продуктов аминолиза полиуретанов, на механизм термической деструкции древесины;

- изучение влияния на физико-механические свойства битума продуктов аминолиза полиуретана на основе простых полиэфиров;

- безотходная технология утилизации отходов полиуретанов с получением азотфосфорсодержащих огнезащитных составов для древесины, содержащих аммонийные соли а-аминометиленфосфоновых кислот алифатического и ароматического ряда.

- реализация результатов работы (основные научные и практические результаты работы реализованы в виде выпуска опытно-промышленной партии огнезащитного состава на основе продуктов деструкции полиуретанов диэтилентриамином в химической компании ОАО «Нитон» (г. Екатеринбург)).

Степень достоверности результатов исследований обеспечена многократным повторением экспериментов, использованием современных методов исследований (ИК-спектроскопия, газо-жидкостная хроматография, совмещенная с масс-спектрометрией и термический анализ, совмещенный с газовой масс-спектрометрией), а также сравнением полученных результатов с данными других авторов.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на Уральском научном форуме «Современные проблемы органической химии» (Екатеринбург 2014); на Всероссийской конференции «Органический синтез: химия и технология» (Екатеринбург, 2012); VI Всероссийской Каргинской конференции «Полимеры-2014» (Москва 2014); Всероссийской конференции, посвященной 100-летию со дня рождения М. В. Волькенштейна и А. А. Тагер «Актуальные проблемы физики полимеров и биополимеров» (Москва, 2012); VII

Международной конференции «Полимерные материалы пониженной горючести» (Таганрог, 2013); Х Санкт-Петербургской конференции молодых ученых «Современные проблемы науки о полимерах» (Екатеринбург, 2014); XIX Российской молодежной научной конференции, посвященной 175-летию со дня рождения Д. И. Менделеева «Проблемы теоретической и экспериментальной химии» (Екатеринбург, 2009); XXII Российской молодежной научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора А. А. Тагер «Проблемы теоретической и экспериментальной химии» (Екатеринбург, 2012); XXIII Российской молодежной научной конференции «Проблемы теоретической и экспериментальной химии» (Екатеринбург, 2013); XXIV Российской молодежной научной конференции «Проблемы теоретической и экспериментальной химии», посвященной 170-летию открытия химического элемента «Рутений» (Екатеринбург, 2014); XXV Российской молодежной научной конференции, посвященной 95-летию основания Уральского университета «Проблемы теоретической и экспериментальной химии» (Екатеринбург, 2015); VI Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Пожарная безопасность: проблемы и перспективы» (Воронеж, 2015); VIII, IX, X, XI Всероссийской научно-технической конференции «Научное творчество молодежи-лесному комплексу России» (Екатеринбург, 2012, 2013, 2014, 2015); IX Международном Евразийском симпозиуме «Деревообработка: технологии, оборудование, менеджмент XXI века» (Екатеринбург, 2014).

Публикации. По результатам исследований опубликованы 25 научных работ, в том числе 4 в рецензируемых научных изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов и списка литературы, включающего 106 ссылок на отечественные и зарубежные работы. Диссертация изложена на 163 страницах, содержит 39 рисунков и 61 таблицу.

ГЛАВА 1

АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПО ХИМИЧЕСКИМ МЕТОДАМ УТИЛИЗАЦИИ ПОЛИУРЕТАНОВ (аналитический обзор)

Полиуретаны - класс синтетических полимеров с программируемыми свойствами. Полиуретаны представляют собой класс полимерных материалов, получаемых в результате полиприсоединения двухатомных спиртов (гликолей) и диизоцианатов различного химического состава. Благодаря разнообразию форм, которые могут принимать полиуретаны - от мягких пенопластов до твердых материалов с различными свойствами, они применяются в производстве продукции для автомобильной промышленности, товаров бытового назначения, электронной промышленности, в составе изоляционных материалов [1].

Метод получения полиуретанов основан на взаимодействии изоцианатов с гликолями, в результате которого происходит образование линейного полиуретана по общей схеме:

пИО-К-ОИ + пО=С=М-К'-М=С=О-О-К-О-С-МИ-К'-МИ-С—

- 11 И-п

О О п

Процесс формирования полиуретанов достаточно сложен [2,3,4,5]. Он включает серию реакций, основными из которых являются, прежде всего, реакция образования уретановых групп (I):

к-м=с=о + к'-ои-*-к-ки-с-о-к'

II

о

I

Реакция взаимодействия изоцианатных групп с аминами, приводящая к образованию мочевинных групп (II):

Я-М=С=О + Я'-МИ2-

Я'-МИ-С-МИ-Я

II

О

Часто синтез полиуретанов проводят при избытке изоцианатов. Это обуславливает протекание ряда дополнительных реакций: взаимодействие изоцианата с уретановой и мочевинной группами с образованием аллофанатной (III) и биуретовой (IV), а также изоциануратной группировок (V):

O

II

R'—N=C=O + R''-NH-C-O-R-

O

•R"—N-C-^R

I

C-NH-R'

II

O

III

O

II

R'—N=C=O + R''-NH-C-NH-R

O

II

-R''—N-C-NH-R

I

C-NH-R'

II

O

IV

0

II

А

R-N N-R

3R~N=C=O Kt > C C

/C C ONO

1

R

V

Способность изоцианатных групп образовывать аллофанатные, биуретовые и изоциануратные связи используется на практике для получения сшитых полиуретанов. Трехмерные полимеры получают также в случае применения полиизоцианатов и полиолов с функциональностью концевых групп более двух.

Благодаря комплексу физико-химических свойств, доля потребления полиуретанов постоянно увеличивается. И поэтому на сегодняшний день вопрос разработки методов и технологии утилизации полиуретановых отходов является актуальной задачей.

В связи с этим, все большее внимание привлекают процессы рецикла полиуретанов. Термин "повторное использование" ("рециклизация") употребляется для обозначения, по крайней мере, трех типов процессов, позволяющих использовать отходы полиуретанов в качестве исходного сырья в различных производственных процессах [6].

Во-первых, использованные изделия можно подвергать пиролизу с получением жидких и газообразных продуктов [7, 8], а также применять в качестве топлива для выработки энергии [7]. Однако реализация этих методов сопряжена со значительными затратами, связанными с разделением продуктов деструкции и улавливанием опасных газовых выбросов, также эти методы нельзя считать достаточно экономичными из-за необходимости больших капиталовложений.

Во-вторых, использованные изделия можно направлять на переработку, заключающуюся в механическом измельчении отходов с последующим использованием полученной крошки в качестве наполнителя в составе различных композиционных материалов [7, 9-15].

В-третьих, с помощью химических методов утилизации полиуретанов можно получать химические соединения, близкие по структуре к мономерам. Поскольку стоимость мономера составляет значительную часть от общей стоимости производства полиуретана, то химические методы утилизации в настоящее время можно рассматривать как наиболее целесообразные.

Основные химические методы утилизации отходов полиуретанов можно классифицировать по типу химической реакции, используемой для разложения полимера, т.е. - это гликолиз [7, 16-39], гидролиз [7, 11, 16, 40] и аминолиз [7, 4145].

1.1 Гликолиз

Гликолиз - это, безусловно, наиболее широко используемый метод химического рециклинга полиуретанов. Процесс гликолиза основан на термохимическом взаимодействии полиуретанов с гликолями при температурах в диапазоне 180-220 0С. В качестве деструктирующих агентов используют гликоли:

этилен-, диэтилен-, пропилен-, дипропилен- гликоли и др., глицерин, простые и сложные полиэфиры с концевыми спиртовыми группами [7, 17, 18, 19].

Реакция гликолиза и строение получающихся продуктов были исследованы в ряде работ Бакировой И.Н. с сотрудниками [16, 20, 21, 23, 24]. Так, методом ИК-спектроскопии были исследованы продукты химической деструкции литьевых полиуретанов, полученных путем взаимодействия ароматического диизоцианата и алифатических полиэфиров различной природы [20]. В качестве полиэфирной составляющей использовали сложный полиэфир на основе адипиновой кислоты, этиленгликоля и 1,4-бутандиола с молекулярной массой (ММ) = 2000:

и простой полиэфир - полиокситетраметиленгликоль (ПОТМГ) с ММ =

1500:

Реакция осуществлялась при 120 0С в течение 10-12 часов в присутствии катализаторов - производных диметиламинометилфенола. Полимеры измельчали до крошки с диаметром ~ 2 мм, а затем обрабатывали деструктирующим агентом, в качестве которого использовали смеси катализатора с полиэфиром, входящим в состав исходного ПУ. Массовое соотношение ПУ:полиэфир:катализатор составляло 15:10:1.

Анализ продуктов деструкции методом ИК-спектроскопии показал, что гликолиз ПУ протекает с участием полиэфиров с переэтерификацией уретановых и сложноэфирных групп. При этом, в результате расщепления линейных фрагментов макромолекул, образуется смесь полиолов - низкомолекулярных полиэфиров и уретанполиэфиров с концевыми гидроксильными группами. В зависимости от природы полиэфирной составляющей ПУ можно выделить два механизма гликолиза.

Гликолиз ПУ на основе простого полиэфира протекает по реакции [20]:

В работе [21] было изучено строение продуктов гликолиза эластичного пенополиуретана (ППУ). Агентом деструкции выступал ,М -

тетрагидроксипропиленэтилендиамин (торговая марка Лапрамол 294), ППУ был получен на основе простого полиэфира из окиси этилена и окиси пропилена (торговая марка Лапрол 5003) и толуилендиизоцианата (ТДИ). Гликолиз проводили при температурах 120, 150 и 180 0С в течение от 1 до 30 часов. Анализ продуктов деструкции проводился методами ИК-спектроскопии и гель-проникающей хроматографии (ГПХ).

На основе данных анализа продуктов деструкции был предложен механизм гликолиза ППУ. В первые часы деструкции происходит гликолиз менее стойких уретановых связей с образованием громоздких макромолекул, сохраняющих стойкие к гликолизу мочевинные группы, и стерически затрудненных уретановых групп. При длительном воздействии на систему высоких температур протекает глубокая деструкция, сопровождающаяся гликолизом мочевинных группировок с образованием полиольного продукта (VI), аминополиольного соединения (VII), амина (VIII), производных мочевины (IX, X), а также полиэфира.

Таким образом, в процессе гликолиза полиуретанов происходит образование широкого спектра соединений, характер и количество которых будет зависеть от условий проведения деструкции и от строения используемого полиуретана.

В общем виде предполагаемый механизм гликолиза полиуретанов может быть представлен следующими реакциями [21,22]:

(VI)

Полиэфир

ОН +Н0-К-0-С-ЫН ЫН-С-О-К-ОН +но™

О

О

Полиэфир

Полиольный адцукт

(VII)

ш-с-о-к-он +Н2И

4

ч

\ -

ш-с -о -и.-он +но^

А

Полиэфир

Аминополиольный адцукг

В свою очередь, под действием выделившихся аминов возможна реакция аминолиза уретановых групп, уже приводящая к образованию производных мочевин (IX, X):

Для более быстрого разложения полиуретановых отходов, реакцию гликолиза сочетают с гидролизом [25] и аминолизом. В этих случаях процесс гликолиза конкурирует с реакциями гидролиза или аминолиза, уступая им по скорости деструкции полиуретанов.

Необходимо также отметить, что одним из продуктов процесса гликолиза полиуретанов являются ароматические амины, главным образом, это производные изоцианатов. Было отмечено, что наличие ароматических аминов в продукте гликолиза является нежелательным [27, 30, 31].

В связи с этим, в ряде работ были представлены химические модификации продуктов гликолиза, с целью уменьшения содержания в них свободных ароматических аминов. Была проведена химическая модификация ароматических

Эти реакции позволяют снизить содержание свободных аминов и позволяют получать продукты с реакционоспособными концевыми метилольными группами.

Способы снижения содержания свободных ароматических аминов в продукте гликолиза основаны на реакциях данных аминов с различными реагентами, которые способствуют образованию вторичных аминов, чаще всего имеющих концевые гидроксильные группы. К таким реагентам относятся 1,3-дикетоны, например, пентан-2,4-дион, или продукты этерификации ацетоуксуной кислоты спиртами, диолами или полиолами, например бутан-1,4-диол диацетоацетат, этилацетоацетат [33, 34], монофункциональные или бифункциональные глицидные эфиры [35], алкилен оксиды [36, 37], эпоксидированные природные жирные масла [38]. Опубликован патент [39], в котором осуществляется реакция ароматического амина с галоген ангидридом фосфорной кислоты в соответствии с реакцией:

1ЧН2-Аг—ЫН2 + СН20 -АГ-ЫН-СН2ОН

ЫН2-АГ-Ш-СН2ОН -^НОН2С-Ш-АГ-ЫН-СН2ОН

Аг№11Ш-Р = 0

где Х - атом галогена, Я' - алкил

Полученные фосфорсодержащие производные используют при синтезе полиуретанов с пониженной горючестью.

Продукты гликолиза применяют, главным образом, в качестве добавки к гидроксилсодержащему компоненту при получении различных полиуретановых материалов [25-30, 31, 33-39].

Таким образом, химический рециклинг полиуретановых отходов методом гликолиза в настоящее время можно считать наиболее изученным и широко применяемым в промышленности. К преимуществам этого способа можно отнести:

-применение в качестве агентов деструкции широкого набора малотоксичных соединений (гликолей);

-возможность переработки любых видов полиуретановых отходов; -возможность непосредственного использования продуктов гликолиза без дополнительной очистки в синтезе вторичных полиуретанов.

Недостатком этого метода является высокая энергозатратность.

1.2 Гидролиз

Процесс гидролиза основывается на реакции полиуретанов с водой сверхкритического давления или водяного пара высокого давления [7, 40]. В результате реакции гидролиза получают смеси ди- или полиаминов и мономерных или олигомерных диолов.

Модель реакций гидролиза функциональных групп полиуретанов можно представить на основе литературных данных [7, 11, 16] следующим образом:

гидролиз уретановой группы приводит к получению исходного диола, амина и диоксида углерода:

гидролиз мочевинной группы приводит к образованию аминов и диоксида углерода:

где - фрагмент изоцианата, Р - фрагмент исходного спирта

В патенте [40] описан способ переработки полиуретанов паром высокого давления при температуре 232-316 0С и атмосферном давлении с получением олигомерных диолов и диаминов. В качестве катализаторов процесса деструкции использовался анилин или бензиловый спирт. Диамины были выделены из реакционной массы путем дистилляции, а вторичные диолы рекомендуется использовать для получения пенополиуретанов.

Главным недостатком данной технологии химической переработки является необходимость проведения реакции при высокой температуре, а также то, что смеси продуктов гидролиза требуют дорогостоящих операций по их разделению.

1.3 Аминолиз

Аминолиз - это метод химического разложения полиуретановых отходов под действием аминов. Продукты деполимеризации представляют собой смесь полиолов, производных мочевин и аминов. В литературе приведены данные о возможности применения реакции аминолиза для переработки полиуретановых отходов с использованием продукта аминолиза при синтезе новых полиуретанов, отвердителей эпоксидных смол и антипиренов. [7, 41, 45, 46].

Был предложен способ вторичной переработки сшитых полиуретанов методом аминолиза [41]. Аминолиз полиуретанов производился в интервале температур 40-80 0С в присутствии водного раствора гексаметилендиамина (ГМДА) различной концентрации (от 80 до 20%). Было установлено, что при содержании 80 % ГМДА в растворе, деструкция полимера при температуре 40 0С протекает за 26 ч. При меньших концентрациях гексаметилендиамина время деструкции полиуретана увеличивается.

Продукты аминолиза были предложены в качестве катализаторов аминного типа для получения пенополиуретанов, вспенивающим агентом являлась вода, содержащаяся в продуктах аминолиза.

Аминолиз пенополиуретанов под действием дибутиламина, этаноламина, лактамов или аддуктов лактамов, описанный в работе [7], был осуществлен при повышенной температуре и давлении. На первом этапе были получены полиолы, ароматические амины и карбаматы. На второй стадии полученные амины

обрабатывались этилен- или пропилен оксидами с получением оксиалкилированных аминов. Полученные продукты предполагается использовать для повторного производства пенополиуретанов.

В работах [42, 43] была изучена реакция аминолиза полиуретанов аминоспиртами. Аминоспирты содержат в своем составе две функциональные группы: гидроксильную и аминогруппу. Вследствие этого, реакция разложения полиуретанов может проходить двумя путями: по гидроксильной группе реакция происходит по механизму гликолиза, где атом азота играет роль катализатора; или по аминогруппе - реакция аминолиза.

В работе [42] была проведена сравнительная оценка скорости деструкции микроячеистых полиуретанов (МПУ) в присутствии различных деструктирующих агентов: моноэтаноламина (МЭА), диэтаноламина (ДЭА), триэтаноламина (ТЭА). Реакция проводилась в среде диметилформамида (ДМФА) при температуре 150 0С в избытке деструктирующего агента. Кинетический контроль осуществлялся по изменению вязкости ДМФА растворов МПУ.

Показано, что скорости деструкции МПУ в присутствии МЭА и ДЭА близки, в то время как скорость деструкции ТЭА близка к скорости деструкции бутандиолом. Исходя из этого, был сделан вывод о том, что механизмы деструкции МПУ под действием третичного и первичного (вторичного) аминоспиртов различаются. В случае использования триэтаноламина происходит обычная реакция гликолиза, где третичный атом азота играет роль катализатора основного характера. А под действием первичных и вторичных аминоспиртов, наряду с реакцией алкоголиза, происходит реакция аминолиза, с образованием амидов, что подтверждается методом ИК-спектроскопии.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Галлямов, Артем Альфредович, 2016 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Кузнецова, Т. М. Развитие рынка полиуретана - перспективное направление повышения эффективности российской нефтехимии. Часть 1 / Нефтехимический комплекс России. Ежемесячный бюллетень. - 2008. - №5. - С. 23-28.

2. Энциклопедия полимеров; под ред. В. А. Кабанова. - М.: Советская энциклопедия, 1977. - 3т.

3. Райт, И. Полиуретановые эластомеры / П. Райт, А. Камминг; пер. с англ. под ред. Н. П. Апухтиной. - Л.: Химия, 1973. - 304 с.

4. Домброу, Б. А. Полиуретаны / Б. А. Домброу. - М.: Госхимиздат, 1961. - 151 с.

5. Липатов, Ю. С. Структура и свойства полиуретанов / Ю. С. Липатов, Ю. Ю. Керча, Л. М. Сергеева. - Киев: Наукова думка, 1970. - 280 с.

6. Грасси, Н. Деструкция и стабилизация полимеров / Н. Грасси, Дж. Скотт; пер. с англ. под ред. Г. Е. Заикова. - М.: Мир, 1988. - 446 с.

7. Zia, K. M. Methods for polyurethane and polyurethane composites, recycling and recovery: A review / K. M. Zia, H. N. Bhatti, I. A. Bhatti // Reactive & Functional Polymers. - 2007. - Vol. 67. - № 8. - P. 675-692.

8. Jung, I. E. Optimizaion of pyrolysis conditions of polyurethane for recycling of solid product / I. E. Jung, K. S. Hyun, L. Kyong-Hwan // Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. - 2008. - Vol. 82. - № 2. - P. 184-190.

9. Токарев, А. В. Технологии вторичной переработки полиуретановых отходов / А. В. Токарев, Н. В. Сироткин, В. В. Бестужева // Химическая промышленность. - 2006. - Т. 83. - №10. - С. 486-496.

10. Горбань, Т. В. Утилизация и вторичная переработка отходов производства полиуретанов / Т. В. Горбань, В. А. Журавлев, Л. Э. Онорина // Пластические массы. - 2001. - №4. - С. 39-40.

11. Вторичная переработка пластмасс / Пер. с англ.; под ред. Г. Е. Заикова. - СПб.: Профессия, 2006. - 400.

12. Еремеев, В. С. Использование механодиспергированных отходов при производстве микроячеистых полиуретановых подошв / В. С. Еремеев, Н. К. Барамбойм, Г. Л. Кирьянов, В. С. Островский // Известия вузов. Технология легкой промышленности. - 1983. - Т. 26. - №3. - С. 62-65.

13. Ананьев, В. К. Использование отходов низа обуви из микроячеистого ППУ для производства монолитных изделий / В. К. Ананьев, Г. Е. Крайненков, С. Ф. Абрамов, М. Н. Щелчкова, Г.В. Коршелова, Г.Н. Стриковский // Пластические массы. - 1987. - №2. - С. 34-35.

14. Заявка 102005050189 Германия МПК В32В27/08, В32В37/24. Materialzusammensentzung / P. Stegmaier // РЖХим. - 2008. - 19Т.294П.

15. Матвеев, К. С. Рециклинг интегральных полиуретановых композиций / К. С. Матвеев, Г. Н. Солтовец, А. Н. Буркин // Пластические массы. - 2002. -№10. - С. 46-47.

16. Бакирова, И. Н. Получение, свойства и применение продуктов химической деструкции сетчатых полиуретанов: дис. ...д-ра хим. наук: 02.00.06 / Бакирова Индира Наильевна. Казань, 2004г. - 311с.

17. Пат. 4159972 United states of America МПК C08G18/00, B29B11/00, B29B17/00, C08G18/82, C08J11/24, C08J9/38. Dissolution of polyurethane foams and re-use of the products therefrom / Braslaw J. - № 842856; заявл. 10.07.77; опубл. 07.03.79.

18. Пат. 3983087 United states of America МПК C08J11/24. Novel process of reclaiming polyurethane foam / Tucker B., Ulrich H. - № 464856; заявл. 25.07.75; опубл. 28.09.76.

19. Ulrich, H. Recycling of polyurethane and polyisocyanurate foam / H. Ulrich, A. Odinak, B. Tucker // Polymer Engineering and Science. - 1978. - Vol. 18. -№11. - Р. 844-848.

20. Романов, Д. А. Исследование химической деструкции литьевых полиуретанов методом ИК-спектроскопии / Д. А. Романов, Э. М. Ягунд, И. Н. Бакирова, Л. И. Маклаков, Л. А. Зенитова // ВМС. Серия Б. - 1997. - Т. 39. - №8. -С. 1408-1411.

21. Бакирова, И. Н. Строение и физико-химические свойства продуктов гликолиза в процессе деструкции эластичного пенополиуретана / И. Н. Бакирова, В. И. Валуев, И. Г. Демченко, Л. А. Зенитова // ВМС. Серия А. - 2002. - Т. 44. -№6. - С. 987-995.

22. Datta, J. Glikoliza odpadow poliuretanowych / J. Datta, M. Ronh // Polimery. - 2007. - Vol. 52. - № 7-8. - Р. 579-582.

23. Галеева, Э. И. Химическая деструкция эластичных пенополиуретанов под действием тиодигликоля / Э. И. Галеева, И. Н. Бакирова // Журнал прикладной химии. - 2007. - Т. 80. - № 10. - С. 1712-1715.

24. Галимзянова, А. Р. Исследование химической структуры и физико-химических параметров продуктов гликолиза жесткого пенополиуретана / А. Р. Галимзянова, И. Н. Бакирова, Л. А. Зенитова // Каучук и резина. - 2002. - №2. - С. 11-13.

25. Пат. 4316992 United states of America МПК C08J11/10. Process for polyol recovery from polyurethane foam comprising alcohol and steam hydrolysis / Gerlock J. L., Braslaw J., Albright J. - № 237027; заявл. 23.02.81; опубл. 23.02.82.

26. Пат. 6683119 United states of America МПК C08J11/24, C08J11/18. Method for producing polyols and polyols / Behrendt G. - № 09/673304; заявл. 15.04.99; опубл. 27.01.04.

27. Пат. 4110266 United states of America МПК C08J11/10, C08G65/26. Process for converting the decomposition products of polyurethane and novel compositions thereby obtained / Sheratte M. B. - № 703807; заявл. 09.07.76; опубл. 29.08.78.

28. Пат. 3708440 United states of America МПК C08G18/00, C08J11/00, C08G18/82, C08J11/18. Reclaiming scrap polyisocyanurate foam with an aliphatic diol and a dialkanolamine / Frulla F. F. - № 226275; заявл. 14.02.72; опубл. 02.01.73.

29. Пат. 3738946 United states of America МПК B29B11/00, C07C67/00, C07C27/00, C08G18/00, C08G18/82, C08J11/18, C07C213/00, C07C43/11, C07C41/00, C07C215/12, B29B17/00, C07C31/20, C07C29/128, C08G18/54,

C07C213/10. Conversion of scrap polyurethane foam to polyol / Frulla F. F. - № 169468; заявл. 05.08.71; опубл. 12.06.73.

30. Шаффрат, Р. Полиэфирполиолы из отходов производства полиуретанов / Р. Шаффрат, Г. Берендт // Пенополиуретан. - 2004. - №1. - С. 2325.

31. Пат. 5300530 United states of America МПК C08J11/24, C08G18/50, C07C213/04, C07C217/50, C08G18/82, C08G65/26. Process for modifying the glycolysis reaction product of polyurethane scrap / Machado R. M., Farell B. E. - № 998994; заявл. 11.12.92; опубл. 05.04.94.

32. Modesti, М. Recycling of flexible polyurethane foams a low aromatic amine content / М. Modesti, F. Simioni, R. Munari, N. Baldoin // Reactive & Functional Polymers. - 1995. - № 26. - Р. 157-165.

33. Пат. 5635542 United states of America МПК C07B41/02, C08J11/26, C08J11/22. Process for the production of hydroxyl-group-containing compounds from polyurethane polyurea and/or polyurea wastes / Munzmay T., Rasshofer W, Meckel W. - № 492206; заявл. 16.06.95; опубл. 03.06.97.

34. Пат. 6020386 United states of America МПК C08G18/83, C08G18/32, C08J11/22, C08L75/00. Process for the production of hydroxyfunctional compounds from (polyurethane) polyurea waste / Munzmay T., Meckel W. - № 08/189861; заявл. 01.02.94; опубл. 01.02.00.

35. Пат. 5357006 United states of America МПК C08J11/22, C08G18/83, C08L75/00, C08G18/40. Preparation of recyclate polyols, and the use thereof in the preparation of polyurethanes / Gassan M., Naber B. - № 132854; заявл. 07.10.93; опубл. 18.10.94.

36. Балакин В.М. Химические методы утилизации полиуретанов (обзор) / В. М. Балакин, Д. Ш. Гарифуллин // Пластические массы. - 2011. - № 10. - С. 5056.

37. Пат. 6750260 B2 United states of America МПК C08G18/48, C08J11/24, C08G65/26, C08G18/83. Process for chemical recycling of polyurethane-containing scrap / Sendijarevic V. - № 09/796126; заявл. 28.02.01; опубл. 15.06.04.

38. Пат. 5556889 А United states of America МПК C08J11/18, C08G18/40, C08L75/04, C08J11/24. Preparation of recyclate polyols / Naber B., Lezius M. - № 09/796126; заявл. 28.02.01; опубл. 15.06.04.

39. Пат. 4044046 А United states of America МПК C08J11/18, C08G18/82, B29B11/00, C08J11/00, C08G18/00, B29B17/02. Method for recovering polyol from a polyurethane / Kondo O. - № 600681; заявл. 31.07.75; опубл. 23.08.77.

40. Пат. 3978128 United states of America МПК C07C209/00, C07C209/86, C08J11/14, C07C67/00, C07C209/62. Method of recovering amines by the hydrolytic decomposition of polyurethanes / Meluch W. C., Campbell G. A. - № 540610; заявл. 13.01.75; опубл. 31.08.76.

41. Клячкин, Ю. С. Создание низкотемпературного способа вторичной переработки сшитых полиуретанов / Ю. С. Клячкин, В. В. Терешатов, В. А. Вальцифер, В. Ю. Сеничев, С. А. Иманкулова // Журнал прикладной химии. -1997. - Т. 70. - № 10. - С. 1757-1758.

42. Феденюк, П. В. Деструктивное растворение обувных микроячеистых полиуретанов аминоспиртами / П. В. Феденюк, Н. К. Барамбойм // Известия вузов. Серия: Технология легкой промышленности. - 1987. - №4. - С. 51-52.

43. Kanaya, К. Decomposition of polyurethane foams by alkanolamines / К. Kanaya, S. Takahashi // Journal of Polymer Science. - 1994. - Vol. 51. - № 4. - P. 675682.

44. Xue, S. Preparation of epoxy hardeners from waste rigid polyurethane foam and their application / S. Xue, M. Omoto, Y. Imai // Journal of Polymer Since. -1995. - Vol. 56. - № 2. - Р. 127-134.

45. Elidriss, A. Synthesis, characterization, and chemical degradation of segmented polyurethanes with butylamine for chemical recycling / A. Elidriss, O. Krim, S. Ouslimane, M. Berrabeh, R. Touzani // Journal of Polymer Since. - 2007. - Vol. 105. - № 3. - Р. 1623-1631.

46. Балакин, В. М. Огнезащитные составы для древесины на основе продуктов аминолиза полиуретанов / В. М. Балакин, Д. Ш. Гарифуллин, А. А. Галлямов // Проблемы теоретической и экспериментальной химии. Тезисы

докладов XIX Российской молодежной научной конференции, посвященной 175-летию со дня рождения Д.И. Менделеева. - Екатеринбург. - 2009. - С. 105-106.

47. Купцов, А. Х. Фурье-К, ИК-спектры полимеров / А. Х. Купцов, Г. Н. Жижин. - М.: Физматлит, 2001. - 581 с.

48. Тарасевич, Б. Н. ИК-спектры основных классов органических соединений: справочные материалы / Б. Н. Тарасевич. - М.: МГУ имени М. В. Ломоносова, 2012. - 54 с.

49. Сильверстейн, Р. Спектрометрическая идентификация органических соединений / Р. Сильверстейн, Ф. Вебстерн, Д. Кимл. - М.: Бином, 2012. - 558 с.

50. Беллами, Л. Инфракрасные спектры сложных молекул / Л. Беллами. -М: Изд-во Иностранной литературы, 1963. - 591 с.

51. Mukaiyama, T. On the thermal dissociation of organic compounds. XI. The effects of the substituents on the thermal dissociation of urethanes in amine solvent / T. Mukaiyama, M. Iwanami // Journal of the American Oil Chemists' Society. - 1957. -Vol. 79. - № 1. - Р. 73-76.

52. Коган, А. И. Получение бензиламина / А. И. Коган // Журнал прикладной химии. - 1953. - Т. 26. - № 5. - С. 558-560.

53. Кретов, А. Е. Получение бензиламина из бензилхлорида и мочевины / А. Е. Кретов, Радченко Е. Д. // Журнал прикладной химии. - 1953. - Т. 26. - № 7. - С. 743-548.

54. Пат. А 4 24383 KZ МПК ^7C275/00. Способ гидролиза замещенных мочевин [Текст] / Токмурзин К. Х., Токмурзин А. К.; заявитель и патентообладатель Республиканское государственное казенное предприятие «Северо-Казахстанский государственный университет им. Манаша Козыбаева» Министерства образования и науки Республики Казахстан. - заявл. 16.10.2009; опубл. 15.08.2011, Бюл. №8.

55. Садыкова, Л. Ш. Продукты амидолиза полиуретанов, деструктированные е-капролактаном и их применение: дис. .канд. хим. наук: 02.00.06 / Садыкова Лиана Шамилевна. Казань, 2011. - 127 с.

56. Трофимов, М. Ю. Изучение влияния полититанов, вводимых на стадии синтеза полиамида 6, на его структуру и свойства / М. Ю. Трофимов, Н. Л. Левкина, Т. П. Устинова, Е. И. Тихомирова // Фундаментальные исследования. -2013. - № 13. - С. 1098-1101.

57. Bistline, R. G. Synthesis and properties of fatty imidazolines and their N-(2-aminoethyl) derivatives / R. G. Bistline, J. W. Hampson, W. M. Linfield // Journal of the American Oil Chemists' Society. - 1983. - Vol. 60. - № 4. - P. 823-828.

58. Коршак, В. В. Равновесная поликонденсация / В. В Коршак, С. В. Виноградова. - М.: Наука, 1968. - 445 с.

59. Талакин, В. С. Синтез и свойства водорастворимых полимерных и олигомерных аминометиленфосфоновых кислот: Дис. ... канд. хим. наук: 02.00.06 / Таланкин Владимир Сергеевич. - Свердловск, 1987. - 148 с.

60. Балакин, В. М. Исследование аминометиленфосфонатов в качестве антипиренов для древесных плит / В. М. Балакин, В. С. Таланкин, Ю. И. Литвинец // Технология древесных плит и пластиков. Межвузовский сборник. -Свердловск. -1983. - С. 76-79.

61. Балакин, В. М. Возможность использования алкиламинометиленфосфонатов в качестве антипиренов для древесных плит / В. М. Балакин, Ю. И. Литвинец, В. С. Таланкин // Технология древесных плит и пластиков. Межвузовский сборник. - Свердловск. - 1985. - С. 75-79.

62. Балакин, В. М. Азотфосфорсодержащие огнезащитные составы на основе продуктов аминолиза полиуретанов / В. М. Балакин, Д. Ш. Гарифуллин, С. В. Ислентьев // Пожаровзрывобезопасность. - 2011. - Т. 20. - № 8. - С. 13-15.

63. Балакин, В. М. Огнезащитные составы для древесины на основе продуктов аминолиза полиэтилентерефталата моноэтаноламином / В. М. Балакин, М. А. Красильникова, А. В. Стародубцев, А. П. Киселева // Пожаровзрывобезопасность. - 2011. - Т. 20. - № 9. - С. 26-30.

64. Балакин, В. М. Огнезащитные составы для древесины на основе продуктов аминолиза ПЭТФ диаминами и полиаминами / В. М. Балакин, М. А. Красильникова, А. В. Стародубцев, Д. Ш. Гарифуллин //

Пожаровзрывобезопасность. - 2012. - Т. 21. - № 2. - С. 27-30.

65. Балакин, В. М. Огнезащитные составы для древесины на основе азотсодержащих продуктов аминолиза поликарбоната / В. М. Балакин, С. В. Ислентьев, Д. Ш. Гарифуллин, Н. М. Власова // Пожаровзрывобезопасность. -2014. - Т. 23. - № 2. - С. 28-32.

66. Балакин, В. М. Азотфосфорсодержащие антипирены на основе продуктов деструкции полиэтилентерефталата этаноламинами / В. М. Балакин, А. В. Стародубцев, М. А. Красильникова, В. Е. Кычанов // Известия ЮФУ. - 2013. -№8. - С. 41-49.

67. Пат. 2227470 Российская Федерация МПК C08L95/00, C08L75/04, C08J11/22. Битумно-уретановое вяжущее и способ получения [Текст] / Аюпов Д. А., Мурафа A. C., Хозин В. Г., Хакимуллин Ю. Н.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Казанский государственный архитектурно-строительный университет». - № 2013113073/05; заявл. 22.03.2013; опубл. 27.08.2014. Бюл. № 24.

68. Асеева, Р. М. Горение древесины и ее пожароопасные свойства / Р. М. Асеева, Б.Б. Серков, А. Б. Сивенков. - М.: Пожнаука, 2010. - 262 с.

69. Асеева, Р. М. Горение полимерных материалов / Р. М. Асеева, Г. Е. Заиков. - М.: Наука, 1981. - 280 с.

70. Покровская, Е. Н. Механизм огнезащитного действия фосфорсодержащих соединений применительно к древесно-целлюлозным материалам / Е. Н. Покровская // Химия древесины. - 1991. - №4. - С. 91-94.

71. Сарсембинова, Б. Т. Фосфор- и азотсодержащие антипирены в ингибировании горения полимеров / Б. Т. Сарсембинова, И. И. Никитина, К. М. Гибов // Трактаты института хим. наук АН КазССР. - 1990. - Т. 73. - С. 175-192.

72. Сарсембинова, Б. Т. О механизме действия фосфорсодержащих замедлителей горения полимеров / Б. Т. Сарсембинова, И. И. Никитин, К. М. Гибов // Известия АН КазССР. - 1986. - Т. 66. - С. 158-190.

73. Weil, E. D. Enciclopedia of chemical technology / E. D. Weil // Wiley-lnterscience: New York. - 1980. - Vol. 10. - P. 348-419.

74. Мышляковский, А. Н. Органические покрытия пониженной горючести / А. Н. Мышляковский, А. Д. Лыков, В. Н. Ренкин. - Л.: Химия, 1989. -184 с.

75. Сивенков, А. Б. Огнезащитные покрытия на основе модифицированных полисахаридов. Часть 1. Исследование горючести и воспламеняемости / А. Б. Сивенков, Б. Б. Серков, Р. М. Асеева [и др.] // Пожаровзрывобезопасность. - 2002. - Т. 11. - № 1. - С. 39-44.

76. Dyer, J. A. Fire retardant treatment / J. A. Dyer // Wood. - 1963. - Vol. 28. - № 2. - P. 71.

77. Vintila, E. Ignifugaria in profunzime a lamnului / E. Vintila, M. Gheorghe, С. Nichitus // Ind. Lemn. - 1962. - Vol. 13. - №6. - P. 216-221.

78. Тычино, Н. А. Высокоэффективные огнезащитные средства комбинированного действия для обработки древесины: дис. ... д-ра техн. наук: 05.26.03 / Тычино Николай Александрович. - Минск, 2005. - 256 с.

79. Таубкин, С. И. Основы огнезащиты целлюлозных материалов / С. И. Таубкин. - М.: Изд-во МКХ РСФСР, 1960. - 346 с.

80. Способы и средства огнезащиты древесины (руководство). - М.: ВНИИПО, 1994. - 31 с.

81. Ардов, Д. И. Опыт защиты древесины в судостроении /Д. И. Ардов // Вопросы защиты древесины. М. -Л: Гослесбумиздат, 1961. - С. 146-152.

82. Goldshtein, I. S. А non hydroscopic fire retardant threatment for wood / I. S. Goldshtein, W. A. Dreher // Forest Products Journal. - 1961. - Vol. 11. - № 15. - P. 235-237.

83. Балакин, В. М. Изучение огнезащитной эффективности азот-фосфорсодержащих составов для древесины / В. М. Балакин, Е. Ю. Полищук, Ю. И. Литвинец // Пожаровзрывобезопасность. - 2007. - Т. 16. - № 5. - С. 39-40.

84. Патент 2538256 Российская Федерация МПК B27K3/52, C09D5/14, C09K21/04, B27K3/20. Композиция для огнебиозащитной пропитки древесины [Текст] / Н.А. Лукьяненко, К.Н. Лукьяненко, Э.М. Веренкова; заявитель и патентообладатель ООО «ПОЛИФАН-Л». - №2012129756/05; заявл. 16.07.2012;

опубл. 10.01.2015. Бюл. № 3.

85. Vandersall, H. L. Intumiscent coating systems. Their development and chemistry / H. L Vandersall / Journal of Fire&Flammability. - 1971. - Vol. 2. - P. 97140.

86. Пат. 2106938 United states of America МПК В27 K3/15. Fireproof of wood / H. Tramm, С. Clar, P. Kuhnel, W. Schuff. - № 27744; заявл. 21.06.35; опубл 01.02.38.

87. Леонович, А. А. Теория и практика изготовления огнезащищенных древесных плит / А. А. Леонович. - Л.: Ленинградский университет, 1978. - 175 с.

88. Леонович, А. А. Современные способы изготовления огнезащищенных древесных плит (Обзор) / А. А. Леонович. — М.: ВНИПИЭИлеспром, 1978. - 36 с.

89. Леонович, А. А. Обеспечение огнезащищенности древесностружечных плит с помощью амидофосфата КМ / А. А. Леонович, В. В. Васильев // Деревообрабатывающая промышленность. - 1997. - № 5. - С. 6-7.

90. ТУ РБ 37482175.002-1998. Антипирены синтезированные, пленкообразующие для древесных материалов СПАД-0 и СПАД-10. Технические условия.

91. ТУ 6-09-0-195-91. Амифол. Технические условия.

92. ТУ 2499-025-16886106-2003. Состав огнезащитный Аммофон-1. Технические условия.

93. Пат. 2277046 Российская Федерация МПК В273/52, С09К21/10. Способ получения огнезащитного состава [Текст] / Афанасьев С. В., Махлай В. Н., Михайлин М. П., Коротков Р. В; заявитель и патентообладатель ОАО «Тольяттиазот». - № 2004138134/04; заявл. 27.12.2004; опубл. 27.05.2006. Бюл. №15.

94. Антонов, А. В. Горение коксообразущих полимерных систем / А. В. Антонов. И. С. Решетников, Н. А. Халтуринский // Успехи химии. - 1999. - Т. 68. - № 7. - С. 663-673.

95. Полищук, Е. Ю. Фосфорсодержащие карбамидоамино-

формальдегидные олигомеры - замедлители горения древесины. Синтез и свойства: дис. ... канд. тех. наук: 05.17.04 / Полищук Евгений Юрьевич. -Екатеринбург, 2009. - 158 с.

96. Пат. 2270752 Российская Федерация МПК В27К3/52, С09К21/12. Способ получения антипирена [Текст] / Махлай В. Н., Афанасьев С. В., Михайлин М. П., Коротков Р. В.; заявитель и патентообладатель ОАО «Тольяттиазот». - № 2004129996/04; заявл. 12.10.04; опубл. 27.02.06. Бюл. №6.

97. Пат. 2270751 Российская Федерация МПК В27К3/52, С09К21/12. Способ получения антипирена [Текст] / Афанасьев С. В., Махлай В. Н., Михайлин М. П.; заявитель и патентообладатель ОАО «Тольяттиазот». - № 2004129998/04; заявл. 12.10.04; опубл. 27.02.06. Бюл. №6.

98. Пат. 2284263 Российская Федерация МПК В27К3/52, С09К21/12. Способ получения антипирена [Текст] / Афанасьев С. В., Махлай В. Н., Коротков Р. В.; заявитель и патентообладатель ОАО «Тольяттиазот». - № 2005124647/04; заявл. 03.08.03; опубл. 27.09.06. Бюл. №27.

99. Пат. 2290299 Российская Федерация МПК В27К3/52, С09К21/12. Способ получения антипирена [Текст] / Афанасьев С. В., Махлай В. Н.; заявитель и патентообладатель ОАО «Тольяттиазот». - № 2005137614/04; заявл. 05.12.05; опубл. 27.12.06. Бюл. №36.

100. Орлова, А. М. Огнезащита древесины / А. М. Орлова, Е. А. Петрова // Пожаровзрывобезопасность. - 2002. - Т. 11. - № 2. - С. 8-17.

101. Предводителев, Д. А. Новый метод синтеза фосфорсодержащих эфиров целлюлозы / Д. А. Предводителев, Э. Е. Нифантьев, З. А. Роговин // Высокомолекулярные соединения. - 1966. - Т. 8. - № 1. - С. 76-79.

102. Баратов, А. Н. Пожарная опасность строительных материалов / А. Н. Баратов, А. А. Андианов, А. Я. Корольченко; под общ. ред. А. Н. Баратова. - М.: Стройиздат, 1988. - 380 с.

103. Покровская, Е. Н. Химико-физические основы увеличения долговечности древесины. Сохранение памятников деревянного зодчества с помощью элементоорганических соединений / Е. Н. Покровская. - М.: Изд-во

АСВ, 2003. - 104 с.

104. Черкасов, Р. А. Реакция Кабачника - Филдса: синтетический потенциал и проблема механизма / Р. А. Черкасов, В. И. Галкин // Успехи химии. - 1998. - № 67(10). - С. 940-968.

105. Campanella, L. Thermoanalysis of ancient, firesh and waterlogged woods / L. Campanella, M. Tomassetti, R. Tomellini // Journal of thermal Analysis. - 1991. -Vol. 37. - № 8. - Р. 1923-1932.

106. Балакин, В. М. Структура и свойства продуктов аминолиза полиуретана СКУ-ПФЛ-100 моноэтаноламином / В. М. Балакин, Д. Ш. Гарифуллин, С. В. Ислентьев, А. А. Галлямов, И. Н. Ганебных // Пластические массы. - 2011. - № 9. - с. 52-56.

PeKTOpAPrBj

ф ВП0 «УПГГУ» . В. Мехренцев _г 07^- 2015V.

Г* У

УТВЕРЖДАЮ:

Директор

ОАО Химическая

компания 1ИТОН»

_А. Г. Тарангаев

2015 г.

« 13 »

07

W'V

»»п-

ОГНЕЗАЩИТНЫЙ СОСТАВ «АММОФОН-2»

ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ТУ 2499-007-59945303-2015

РАЗРАБОТАНО: Профессор ФГШУЛПО «У1J

.М. Балакин

Соискатель

фгбоу t\i;o «углту»

А. А. Галлямов

« 07 »

07

2015 г.

СОГЛАСОВАНО: Заведующий лабораторией ОАО Хими^ская компания «НИТОН»

^_Д. Ш. Гарифуллин

« 13

07

2015 г.

Дата введения

г. Екатеринбург 2015 г.

Настоящие технические условия распространяются на состав «Аммофон-2», предназначенный для обработки древесины и строительных конструкций из неё (для жилых и производственных помещений), эксплуатируемых в условиях неподверженных вымыванию, с целью защиты от возгорания.

Огнезащитный состав «Аммофон-2» представляет собой водный раствор аммонийных солей аминометиленфосфоновых кислот алифатического и ароматического ряда, гликолей, фосфористой и адипиновой кислоты, а также хлорида аммония. По ГОСТ 20022.2 относится к вымываемым (В) защитным средствам для древесины.

Огнезащитный состав «Аммофон-2» - прозрачная жидкость от светло-красного до темно-красного цвета, со слабым запахом аммиака.

Огнезащитный состав «Аммофон-2» негорючий, невзрывоопасен, растворим в воде в любых соотношениях, малотоксичен, класс опасности 4.

Огнезащитная эффективность по ГОСТ Р 53292-2009 - I или II группа (в зависимости от расхода).

Пример обозначения при заказе:

Огнезащитный состав «Аммофон-2» ТУ 2499-007-59945303-2015.

Перечень нормативной документации, на которую даны ссылки в настоящих технических условиях, приведен в приложении А.

1.1 Основные параметры и характеристики

Огнезащитный состав «Аммофон-2» должен соответствовать требованиям настоящих технических условий и изготавливаться по технологической документации, утвержденной в установленном порядке.

1.1.1 По физико-химическим показателям огнезащитный состав «Аммофон-2» должен соответствовать нормам, указанным в таблице 1.

Таблица 1 - Физико-химические показатели антипирена «Аммофон-2»

Показатель Норма Метод испытания

1. Внешний вид Прозрачная жидкость светло-красного цвета По п. 5.4

3. Плотность, г/см 1,17 - 1,19 По ГОСТ 28513

3. Условная вязкость по вискозиметру ВЗ-246 с соплом 4 мм при температуре (20±2)0С, с от 12 до 14 По ГОСТ 8420

4. Концентрация водородных ионов (рН) 6,5 - 7,5 По п. 5.8

5. Огнезащитная эффективность при расходе, г/м2, не менее для I группы огнезащитной эффективности для II группы огнезащитной эффективности 200 130 По ГОСТ Р 53292-2009

Примечания

1. Показатели огнезащитной эффективности являются факультативными и срок их действия распространяется на выпуск первых 2 тонн огнезащитного состава «Аммофон-2».

2. Показатели огнезащитной эффективности определяют аккредитованные в установленном порядке лаборатории (центры).

1.2 Требования к сырью и материалам

В производстве огнезащитного состава «Аммофон-2» применяются следующее сырье и материалы, которые должны соответствовать нормативной документации, утвержденной в установленном порядке:

Диэтилентриамин ТУ 6-02-914-86;

Формалин технический ГОСТ 1625-75, сорт 1;

Фосфористая кислота техническая ТУ 6-00-04691277-49-95;

Кислота соляная техническая ГОСТ 857-88;

1.3 Комплектность

Огнезащитный состав «Аммофон-2» поставляется в полностью готовом к применению виде с приложением инструкции по применению.

1.4 Упаковка

1.4.1 Огнезащитный состав «Аммофон-2» упаковывают в полиэтиленовые канистры, фляги или бочки вместимостью от 10 до 200 дм3.

Тара должна быть герметичной и чистой.

1.4.2 Степень заполнения тары продуктом должна составлять не более 95% ее объема.

Предельное отклонение от массы нетто продукта не должно превышать

±2%.

1.4.3 Горловины тары должны быть герметизированы прокладками, стойкими к данному продукту.

1.5 Маркировка

1.5.1 Потребительская маркировка должна быть оформлена печатью по таре или бумажной этикеткой. Печать должна быть четкой и незагрязненной, текст должен быть легкочитаемым. Этикетки должны быть наклеены прочно без перекосов и морщин.

1.5.2 Потребительская маркировка должна производиться по ГОСТ Р51121-97 и содержать следующие данные:

- наименование товара;

- наименование страны изготовителя;

- юридический адрес, наименование и товарный знак изготовителя;

-область применения в соответствии с рекомендациями настоящих

технических условий;

- правила применения в соответствии с требованиями настоящих технических условий;

- масса нетто;

- срок годности товара;

- дата изготовления (день-месяц-год);

- обозначение настоящих технических условий;

- номер партии;

- штриховой код (при наличии).

1.5.3. Маркировка транспортной тары должна производиться с указанием манипуляционных знаков по ГОСТ 14192 «Герметичная упаковка». Транспортная маркировка наносится на ярлык или методом клишейной накатки на тару.

2 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

2.1 При изготовлении огнезащитного состава «Аммофон-2» в производственных помещениях возможно выделение вредных веществ:

- диэтилентриамина;

- соляной кислоты;

- фосфористой кислоты;

- формальдегида;

- аммика.

2.2 Предельно допустимая концентрация (ПДК) и класс опасности вредных веществ в воздухе рабочей зоны в соответствии с ГН 2.2.5.1313-03 составляет:

-5

- диэтилентриамина - 0,3 мг/м3, класс опасности 2;

- соляной кислоты - 5 мг/м3, класс опасности 2;

-5

- фосфористой кислоты - 1 мг/м , класс опасности 3;

-5

- формальдегида - 0,5 мг/м , класс опасности 2;

- аммика - 20 мг/м3, класс опасности 4.

2.3 Контроль за воздухом рабочей зоны производственных помещений должен проводиться в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005.

Определение содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны должно проводиться по методическим указаниям, утвержденным органами государственного санитарного надзора.

Производственные помещения должны быть оборудованы общеобменной приточно-вытяжной вентиляцией в соответствии с ГОСТ 12.4.021.

Рабочие места, места выделения вредных веществ и пыли должны быть оснащены местной вытяжной вентиляцией, обеспечивающей содержание вредных веществ, в концентрациях не превышающих ПДК.

2.4 Общие требования безопасности по ГОСТ 12.3.034.

2.5 Стены, полы и потолки в помещениях, где готовят огнезащитный состав «Аммофон-2», должны быть удобными для влажной уборки. Полы должны иметь уклон 1/100 для стока случайно пролитого состава и промывных вод.

2.6 Огнезащитный состав «Аммофон-2» слизистые поверхности раздражает умеренно, при попадании на кожу вызывает местное раздражение, при длительном воздействии - химический ожог. При попадании огнезащитного состава «Аммофон-2» на кожу промыть водой, в глаза - смыть большим количеством воды и обратиться к врачу.

2.7 При производстве огнезащитного состава «Аммофон-2» должны применяться средства индивидуальной защиты в соответствии с ГОСТ 12.4.103.

2.8 Рабочие, занятые на работах по приготовлению огнезащитного состава «Аммофон-2» и его использованию, должны проходить медосмотр при приеме на работу и периодические медицинские осмотры во время работы в сроки, установленные министерством здравоохранения.

2.9 Использование огнезащитного состава «Аммофон-2» по назначению и рекомендованным способом является безопасным для здоровья работающих и потребителей.

2.10 Огнезащитный состав «Аммофон-2» негорюч, невзрывоопасен.

3 ТРЕБОВАНИЯ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

3.1 Защита окружающей среды обеспечивается технологией получения огнезащитного состава «Аммофон-2».

3.2 Охрана воздушного бассейна обеспечивается в соответствии с требованиями ГОСТ 17.2.3.02, а также герметизацией оборудования и тары.

3.3 Охрана воздушного бассейна по ГОСТ 17.1.3.13.

3.4 Компоненты огнезащитного состава «Аммофон-2» в воде и в воздушной среде при обычных условиях не подвергаются деструкции, полимеризации и вторичных токсичных или пожаровзрывоопасных соединений не образуют.

3.5 Предельно допустимая концентрация в атмосферном воздухе населенных пунктов установлена, мг/м3: для диэтилентриамина - 0,03, для фосфористой кислоты - 0,02, для соляной кислоты - 0,05, для формальдегида -0,003, аммиака - 0,003 в соответствии с ГН 2.1.6.1338-03.

3.6 Попадание огнезащитного состава «Аммофон-2» в почву и водоемы, слив в канализацию не допускается. Сточные воды, образующиеся в результате смывов, влажной уборки и др., собираются и используются в технологическом процессе. Излишки растворов, а также отработанный огнезащитный состав «Аммофон-2» должны быть захоронены в местах, исключающих вымывание вредных веществ в воду. Места захоронения и способы утилизации должны быть согласованы с органами санитарно-эпидемиологического надзора.

3.7 Отходы производства, содержащие компоненты огнезащитного состава «Аммофон-2», должны быть утилизированы. Места и способы утилизации определяют соответствующие органы государственного надзора.

4 ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

4.1 Приемка готовой продукции должна производиться в соответствии с требованиями ГОСТ 3885.

4.2 Огнезащитный состав «Аммофон-2» должен поставляться партиями. Партия готовой продукции определяется по ГОСТ 3885.

4.3 Для проведения приемо-сдаточных испытаний отбирают случайную выборку от партии, равную не менее 10% от общего числа упаковочных единиц, но не менее трех.

4.4 Упаковочные единицы, отобранные по п.4.3, подвергают контролю на соответствие внешнего вида упаковки и маркировки образцу-эталону. Из этого количества упаковочных единиц формируют объединенную пробу. Масса точечной пробы должна быть не менее 0,05 кг, объединенной пробы не менее 2,0 кг.

4.5 При получении неудовлетворительных результатов проверки показателей качества хотя бы по одному показателю, проводят повторную проверку на удвоенной выборке. Результаты повторной проверки распространяются на всю партию.

4.6 Приемо-сдаточные испытания каждой партии состава по показателям качества проводит предприятие-изготовитель на соответствие показателям 1 -4 таблицы 1 настоящих технических условий.

4.7 Испытания партии огнезащитного состава «Аммофон-2», прошедшего приемосдаточные испытания, проводится на соответствие показателям 5 таблицы 1 настоящих технических условий при арбитраже и по требованию контролирующих организаций.

4.8 Сертификационные испытания по показателям 5 таблицы 1 настоящих технических условий проводит независимая испытательная лаборатория (центр), аккредитованная в установленном порядке.

5 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ

5.1 Отбор проб

5.1.1 Для проверки качества огнезащитного состава «Аммофон-2» из емкости отбирают точечную пробу с помощью стеклянной трубки длиной 1,2 м. Отбор точечных проб проводится не менее чем от 10 % единиц продукции и не менее чем от трех единиц при малых партиях. Из бочки, канистры и другой аналогичной упаковки пробу отбирают из середины емкости, из цистерны пробу отбирают из трех равноудаленных по длине цистерны точек. Трубку помещают в хорошо перемешанный раствор на половину ее высоты, закрывают открытый конец трубки пальцем и вынимают ее. Отобранную пробу сливают в сухую, плотно закрываемую полиэтиленовую емкость. Все отобранные точечные пробы соединяют вместе, хорошо перемешивают и получают объединенную пробу огнезащитного состава «Аммофон-2» в количестве не менее 2 кг. Полученную объединенную пробу тщательно перемешивают и, методом квартования, получают представительную пробу. Масса представительной пробы должна быть не менее 1,0 кг.

5.1.2 Представительную пробу делят на 2 части: одну часть используют для проведения испытаний, вторую помещают в чистую, сухую, плотно закрывающуюся емкость, которую опечатывают и хранят в течение 12 месяцев для проведения арбитражных испытаний.

5.1.3 На тару с представительной пробой прикрепляют этикетку с указанием следующих данных:

- наименование продукции;

- дату отбора проб (день, месяц, год);

- номер партии;

- фамилия пробоотборщика.

5.2 При проведении испытаний огнезащитного состава «Аммофон-2» рекомендуется соблюдать требования ГОСТ 27025.

Для взвешивания применяют лабораторные весы общего назначения 2-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 г по ГОСТ 24104.

Допускается применение других средств измерений с метрологическими характеристиками и оборудования с техническими характеристиками не хуже, указанных в технических условиях.

5.3 Подготовка образцов древесины к испытаниям огнезащитной эффективности

5.3.1 Образцы из прямослойной воздушно-сухой древесины сосны

-5

плотностью от 400 до 550 кг/м подготавливают по ГОСТ 16363, на которых определяют огнезащитную эффективность огнезащитного состава «Аммофон-2». Образцы должны быть без видимых пороков по ГОСТ 2140. Боковая поверхность образцов должна быть строганной, торцы опилены и обработаны наждаком. Образцы древесины перед нанесением огнезащитного состава «Аммофон-2» должны иметь влажность (8±2) %. Для этого образцы кондиционируют в эксикаторе с насыщенным раствором азотнокислого 6-водного цинка при температуре (23±5)°С.

Кондиционирование образцов древесины прекращают, когда изменение между двумя последующими взвешиваниями, проведенными через 24 часа, будет не более 0,2 г.

5.3.2 Кондиционированные образцы древесины обрабатывают огнезащитным составов «Аммофон-2» с температурой не ниже 20 0С со всех сторон по ГОСТ 20022.6 многократным нанесением кистью, способами опрыскивания, погружения в раствор, вымачивания или другими способами.

Расход огнезащитного состава «Аммофон-2» без учета потерь должен составлять, г/м2, не менее:

Для получения II группы огнезащитной эффективности - 130;

Для получения I группы огнезащитной эффективности - 200.

При нанесении на поверхность кратность обработки кистью, опрыскиванием, погружением в раствор зависит от требуемого расхода огнезащитного состава «Аммофон-2». Для получения II группы огнезащитной эффективности однократная обработка, I группы огнезащитной эффективности -одно- или двукратная обработка. При многократном нанесении огнезащитного состава «Аммофон-2» каждую последующую обработку проводят не ранее, чем через 6 часов после предыдущей.

При пропитке вымачиванием продолжительность выдержки древесины в огнезащитном составе «Аммофон-2» не менее 4 ч.

Расход пропиточного огнезащитного состава «Аммофон-2» определяют после каждого пропитывания для каждого образца путем взвешивания до пропитки и после нее. Общий расход определяют путем суммирования расходов после каждой пропитки. Взвешивание пропитанных образцов осуществляют после того, как с них перестанет стекать раствор. Остатки раствора с торца образца удаляют фильтровальной бумагой.

5.3.3 Пропитанные образцы высушивают: сначала на воздухе при комнатной температуре не менее 21 суток, затем до постоянной массы в термостате при температуре (45±2) 0С. Термостатирование образцов древесины прекращают, когда изменение массы образца между двумя последующими взвешиваниями, проведенными с интервалом в 2 часа, составит не более 0,2 г.

5.3.4 Подготовленные образцы до начала испытаний хранят в герметично закрытом эксикаторе.

5.4 Определение внешнего вида

Внешний вид огнезащитного состава «Аммофон-2» определяют при 20±5 0С визуальным просмотром испытуемой пробы в проходящем свете в цилиндре вместимостью 100 см .

5.5 Измерение плотности огнезащитного состава «Аммофон-2» проводят в соответствии с ГОСТ 28513.

5.6 Измерение вязкости огнезащитного состава «Аммофон-2» проводят в соответствии с ГОСТ 8420.

5.7 Определение рН

5.7.1 Оборудование, материалы и реактивы:

Стаканы стеклянные по ГОСТ 25336 вместимостью (200-250) см3;

рН-метр лабораторный со стеклянным электродом, с пределом измерений 0 то до 14.

5.7.2 Проведение испытания

-5

В стакан наливают 100,0 см огнезащитного состава «Аммофон-2» с температурой

20±50С, тщательно перемешивают. Определение проводят согласно инструкции, приложенной к рН-метру.

5.8 Огнезащитную эффективность огнезащитного состава «Аммофон-2» определяют по ГОСТ 16363 на образцах, подготовленных по п.5.3 настоящих технических условий.

5.9 Испытания тары на герметичность проводят по ГОСТ Р 51760, п.5.2.6.

6 ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ

6.1 Транспортирование огнезащитного состава «Аммофон-2» следует осуществлять в соответствии с требованиями ГОСТ 19433.

6.2 Огнезащитный состав «Аммофон-2» транспортируют всеми видами транспорта в соответствии с правилами перевозок грузов, действующими на данном виде транспорта. При транспортировании и хранении емкости должны размещаться в один ряд горловиной вверх.

6.3 Маркировка, характеризующая транспортную опасность - по ГОСТ 19433 (знак опасности по черт. 9, классификационный шифр 9163).

6.4 Транспортирование и хранение огнезащитного состава «Аммофон-2» должны производиться в герметично закрытой таре при температуре не ниже минус 15 0С.

7 УКАЗАНИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ

7.1 Эксплуатация огнезащитного состава «Аммофон-2» осуществляется в соответствии с инструкцией по технологии его применения, утвержденной изготовителем.

7.2 Огнезащитный состав «Аммофон-2» следует наносить на свободную от других покрытий, чистую поверхность воздушно-сухой древесины (максимально допустимая влажность 15%) многократным нанесением кистью, способами опрыскивания, погружения в раствор, вымачивания или другими способами,

обеспечивая требуемый (в зависимости от группы огнезащитной эффективности) расход.

Расход огнезащитного состава «Аммофон-2» без учета потерь должен составлять, г/м2, не менее:

Для получения II группы огнезащитной эффективности -130;

Для получения I группы огнезащитной эффективности - 200.

Не рекомендуется увеличивать расход огнезащитного состава «Аммофон-2» свыше рекомендованного, так как в этом случае поверхность древесины длительное время остается липкой.

7.3 Огнезащитный состав «Аммофон-2» наносится в один или несколько слоев для получения требуемого расхода. Время выдержки между слоями не менее 6 часов. Температура воздуха, состава и древесины должна быть не ниже минус 15 0С. Допускается нанесение огнезащитного состава «Аммофон-2», подогретого до температуры (50-60) 0С. В этом случае перерыв между обработками снижается до 2 часов.

7.4 Проверка обработанных изделий и конструкций, а также дополнительная обработка лакокрасочными покрытиями проводится не ранее, чем через 21 день после нанесения огнезащитного состава «Аммофон-2».

7.5 Общие требования безопасности при проведении работ по защите древесины по ГОСТ 12.3.034.

7.5 Использованный огнезащитный состав «Аммофон-2» (находившийся в контакте с древесиной, кистью и пр.) не следует сливать обратно в тару с чистым огнезащитным составом «Аммофон-2». Не допускается слив отработанного огнезащитного состава «Аммофон-2» в канализацию и водоемы. Остатки огнезащитного состава «Аммофон-2» после окончания работ по защите древесины должны быть утилизированы. Места и способы утилизации определяют соответствующие органы государственного надзора.

8 ГАРАНТИИ ИЗГОТОВИТЕЛЯ

8.1 Изготовитель гарантирует соответствие качества огнезащитного состава «Аммофон-2» требованиям настоящих технических условий, при условии соблюдения потребителем и изготовителем правил транспортирования, хранения и применения, установленных настоящими техническими условиями. Гарантийный срок хранения 1 год с даты изготовления.

ГОСТ Р 51760-2001

ТУ 6-02-914-86 ГОСТ 1625-75 ТУ 6-00-04691277-49-95 ГОСТ 857-88 ГОСТ 3760-79 ГОСТ 12.1.005-88

ГОСТ 12.3.034-84

ГОСТ 12.4.021-75 ШСТ12.4Л03-83

ГОСТ 17.1.3.13-86

ГОСТ 17.2.3.02-78

ГОСТ 2140-81 ГОСТ 3885-73

ГОСТ 14192-96 ГОСТ 16363-98

ГОСТ 19433-88

ГОСТ 20022.2-80 ГОСТ 20022.6-93 ГОСТ 24104-2001

ГОСТ 25336-82

ГОСТ 27025-86 ГН 2.1.6.1338-03

ГН 2.2.5.1313-03

(справочное) Тара потребительская полимерная. Общие Технические требования.

Диэтилентриамин. Технические условия. Формалин технический.

Фосфористая кислота техническая. Технические условия. Кислота соляная синтетическая техническая. Аммиак водный. Технические условия.

ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

ССБТ. Работы по защите древесины. Общие требования безопасности.

ССБТ. Системы вентиляции. Общие требования. ССБТ. Одежда специальная защитная, средства индивидуальной защиты ног и рук. Классификация. Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к охране поверхностных вод от загрязнения.

Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями.

Видимые пороки древесины. Классификация. Термины и определения, способы измерения.

Реактивы и особо чистые вещества. Правила приемки, отбор проб, фасовка, упаковка, маркировка, транспортирование и хранение.

Маркировка грузов.

Средства огнезащитные для древесины. Методы определения огнезащитных свойств.

Грузы опасные. Классификация и маркировка. Общие

технические условия.

Защита древесины. Классификация.

Защита древесины. Способы пропитки.

Весы лабораторные общего назначения и образцовые. Общие технические условия.

Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры.

Реактивы. Общие указания по проведению испытаний.

Предельно-допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест. Предельно-допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

Изменение Номера листов (стр.) Всего листов в документе № документа Входящий № сопроводительного документа и дата Подпись Дата

Измененных Замененных Новых Изъятых

ВПО«УГЛТУ» Мехренцев 15 г.

V

УТВЕРЖДАЮ:

Директор ОАО Химическая компания «НИТОН» ^ Тарантаев

« 13 » V ОТ 2015 г.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РЕГЛАМЕНТ ПРОИЗВОДСТВА ОГНЕЗАЩИТНОГО СОСТАВА

«АММОФОН-2»

ТРП-00.00.01

РАЗРАБОТАНО: Профессор

Ф1ъоу впд.<$углтУг>_ _ -

^ВгМгТГалакин

Соискатель ФГБОУ ВПО «УПГ А. А. « 07 »7 07

«УГЛТУ»

Галлямов 2015 г.

СОГЛАСОВАНО: Заведующий лабораторией ОАО Химическая компания

«нитощ—/

Д. Ш. Гарифуллин « 13 » ^ 07 2015 г.

Екатеринбург 2015 г.

134 Содержание

1. Общая характеристика производства..................................................................................3

2. Характеристика изготавливаемой продукции..............................................................3

3. Характеристика сырья, материалов и полупродуктов............................................5

4. Технологическая схема производства и спецификация основного технологического оборудования................................................................................................................................................6

5. Описание технологического процесса..............................................................................8

6. Материальный баланс производства....................................................................................13

7. Контроль производства и нормы технологического режима..........................15

8. Охрана окружающей среды............................................................................................................17

9. Основные правила безопасной эксплуатации производства............................19

10. Перечень производственных инструкций......................................................................21

11. Информационные материалы....................................................................................................22

ТРП-00.00.01

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

Разраб. Галлямов А. А. Технологический регламент производства ОЗС «Аммофон-2» Лит. Лист Листов

Провер. 2

Реценз. ОАО ХК «Нитон»

Н. Контр.

Утверд. Тарантаев А. Г.

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОИЗВОДСТВА

Технологический регламент разработан для производства огнезащитного состава «Аммофон-2».

Технология производства разработана научно-исследовательской лабораторией ОАО Химическая компания «Нитон» в 2015 г.

Производство состава предусмотрено в одном технологическом потоке в помещении площадью 50 м .

2 ХАРАКТЕРИСТИКА ИЗГОТОВЛЯЕМОЙ ПРОДУКЦИИ

2.1 Назначение продукции

Огнезащитный состав «Аммофон-2» предназначен для огнезащиты древесины и материалов на ее основе.

2.2 Основные свойства продукции

Огнезащитный состав «Аммофон-2» представляет собой водный раствор аммонийных солей аминометиленфосфоновых кислот.

Огнезащитный состав (ОС) «Аммофон-2» - прозрачная жидкость светло-красного цвета. По ГОСТ 20022.2 относится к вымываемым (В) защитным средствам огнезащитного действия для древесины.

ОС «Аммофон-2» выпускается согласно данному технологическому регламенту и должен соответствовать следующим физико-химическим показателям согласно ТУ 2499-007-59945303-2015 (таблица 2.1).

Таблица 1 - Физико-химические показатели ОС «Аммофон-2»

Показатель

Норма