Розглянуто шляхи оптимізації рецептур вогнезахисних покриттів, що спучуються. На основі систематичного вивчення особливостей процесу інтумесценції між низкою спиртів та похідними фосфорної кислоти визначено найбільш ефективні пари сполук, які можна рекомендувати до практичного застосування у вогнезахисних складах.

The modern approaches to the creation of fire protective coatings by modifying intumescent systems by nanomaterials with study of the chemical reaction mechanisms under the high temperatures influence were considered. A systematic study of the interactions of components of polyphosphate type intumescent blend were carried out, a well-defined correlations between the directions of chemical processes and fire retardant properties of intumescent coatings were found. Efficient ways to simultaneous increase of fireprotective efficiency and performance characteristics of intumescent coatings (operatin life, resistance to environmental factors and bioсontamination) were proposed. The results of fundamental research allowed to develop new formulations of flame retardant compositions, whose properties have been confirmed by tests in accordance with existing standardized methods, these results were introduced into production.

Виконано розрахунок ендо- і екзотоксичності компонентів інтумесцентних покриттів та продуктів їх термолізу, проаналізовано вплив добавок наноглини на ці показники. Визначено сумарний індекс небезпеки водної та органорозчинної інтумесцентних фарб та доведено, що фарби обох типів відносяться до IV класу небезпеки. Встановлено, що заміна хлорпарафіну на наноглину в інтумесцентному складі поліфосфат амонію/пентаеритрит/меламін/полімер майже удвічі зменшує сумарний індекс небезпеки.

Мета дослідження - визначення впливу структури органомодифікованих наноглин на реологічні характеристики та вогнезахисну ефективність реактивних покриттів інтумесцентного типу, які можуть бути застосовані для вогнезахисту будівельних конструкцій за умов вуглеводневої пожежі. Методи дослідження - ІЧ-спектроскопія, рентгенофазовий аналіз, метод скануючої електронної мікроскопії. Досліджено вплив синтезованих органоглин-цетилтриметиламоній-монтморилоніту та талового біс-гідроксіетилметиламоній-монтморилоніту на в'язкість вогнезахисної фарби інтумесцентного типу та фізико-хімічні закономірності формування коксового шару за умов високих температур. Наукова новизна одержаних результатів полягає у встановленні факту утворення сталого структурованого покриття за додавання наноглин, а також у розвитку уявлень про механізми перетворень вогнезахисних систем інтумесцентного типу за умов високих температур. Показано, що динамічну в'язкість і статичну межу текучості вогнезахисних фарб значно підвищують монтморилоніти, модифіковані четвертинними амонієвими катіонами. При цьому коефіцієнт спучення покриття з додаванням органоглин залежить від показника динамічної в'язкості фарби та має тенденцію до зменшення для композицій з більшою в'язкістю. Цей процес супроводжується побудовою продуктивного теплоізолюючого каркасу, що підвищує температуру початку термічної деструкції вогнезахисної композиції та міцність утвореного коксового шару, перешкоджає седиментації компонентів у процесі формування покриття при висиханні на конструкції. Практична значимість досліджень пов'язана з тим, що використання модифікованих монтморилонітів як реологічних домішок в інтумесцентні системи надає змогу підвищити експлуатаційні характеристики вогнезахисних покриттів. Використані у роботі підходи модифікації бентонітових глин можуть бути рекомендовані як перспективні під час розробки економічно доцільних імпортозамінних технологій з одержання органомодифікованих наноглин, а також для розроблення ефективних полімерних інтумесцентних покриттів нового покоління для мінімізації наслідків вуглеводневих пожеж.