EoW March 2008

222 / 240

EuroWire – март2008 г. 220
русский
способствовали образованию ОМА с
большой удельной поверхностью. В
данной работе авторы приводят только
результаты, полученные с применением в
качестве наполнителя талька.
Kemgard STA и промышленно
выпускаемый ОМА исследовались методом
рентгенодифракции. ОМА в Kemgard STA и
в промышленно выпускаемом материале
были неразличимы. Однако, анализ
при помощи растрового электронного
микроскопа (РЭМ) выявил различие в
размерах и морфологии частиц между
Kemgard STA и промышленно выпускаемым
ОМА. На рис. 1 представлено полученное
при помощи РЭМ изображение ОМА
марки WA, выпускаемого в промышленных
масштабах компанией «Клаймекс» (Climax).
На рис. 2 представлена структура Kemgard
STA. В промышленно выпускаемом
материале ОМА присутствует в виде
агломератов неправильной формы. В то
же время в образцах Kemgard STA ОМА
присутствует в виде отчетливо различимых
стержневидных структур.
При изучении микроснимков, сделанных
с помощью РЭМ, видно, что осаждение
октамолибдата аммония в присутствии
талька вызывает образование
стержневидных структур, а не агломератов.
Определить, каким образом присутствие
талька влияет на морфологию ОМА,
термодинамически или кинетически, пока
не представляется возможным. Измерение
по методу Брунауэра, Эммета и Теллера
(БЭТ) показало, что удельная поверхность
стержневидных структур ОМА в образцах
Kemgard STA больше, чем в промышленно
выпускаемых материалах. Значения
удельной поверхности различных
образцов ОМА приводятся в таблице 2.
Удельная поверхность смеси материалов
может рассматриваться как аддитивное
свойство. Например, величина удельной
поверхности смеси талька и ОМА марки
WA компании «Клаймекс» рассчитывается
как средневзвешенное отдельных
компонентов согласно уравнению (1).
Тальк + ОМАWA = 0,3 * (13,8) м²/г + 0,7 * (1,6) м²/г
= 5,26 м²/г
Уравнение (1)
Расчетная величина 5,26 м²/г хорошо
коррелирует с экспериментально
определенной величиной 5,1 м²/г.
Удельная поверхность для Kemgard STA,
определенная экспериментально методом
БЭТ, составила 7,0м²/г. Часть, приходящаяся
на поверхностно модифицированный
ОМА, рассчитывается с использованием
того же правила смешивания и равняется
4,09 м²/г согласно уравнению (2).
ОМА STA = [7,0 м²/г – (0,3 * 13,8 м²/г)] / 0,7
= 4,09 м²/г
Уравнение (2)
Таким образом, нами определено, что
удельная поверхность октамолибдата
аммония в Kemgard STA в 1,5 – 2,5 раза
больше, чем в двух промышленно
выпускаемых марках ОМА. Один
из способов увеличения удельной
поверхности заключается в уменьшении
размера частиц путем механического
перемалывания. Хотя это и является
общепринятым способом, коэффициент
его эффективности снижается в
зависимости от энергетических затрат,
устойчивости продукта и целостности
материала при обработке. Обе марки
промышленно выпускаемого ОМА
компании «Клаймекс» были подвергнуты
размалыванию в вихревой мельнице, а
также сравнительному анализу с Kemgard
STA (см. таблицу 3).
С помощью измельчения в вихревой
мельнице уменьшить размер частиц или
увеличить удельную поверхность ОМА
марки A2 компании «Клаймекс» не удалось.
Однако при размалывании в вихревой
мельнице образца ОМА марки A2 компании
«Клаймекс» с частицами большего размера
все же были получены существенно лучшие
результаты, как по удельной площади
поверхности, так и по размеру частиц.
Тем не менее, удельная поверхность
ОМА марки WA, дважды измельченного
в вихревой мельнице, была на 10 %
меньше расчетной величины для Kemgard
STA. Бóльшая удельная поверхность
Kemgard STA, предположительно, должна
повысить эффективность подавления
дымовыделения. Молибдат служит
катализатором при обугливании ПВХ;
таким образом, увеличение удельной
поверхности должно привести к
формированию большего обугленного
участка.
3. Методы испытаний
3.1 Испытания в дымовой камере НБС
по методике АСТМ E662
Оптическая плотность дыма,
выделяющегося при горении пластических
материалов, может быть определена
с использованием дымовой камеры
Национального бюро стандартов (НБС)
по методике, нормированной в США в
соответствии с документом АСТМ E662.
Этот тест был изначально разработан для
определения параметров дымовыделения
пластических материалов, используемых в
самолетостроении.
В дымовой камере НБС производится
измерение оптической плотности дыма,
выделяющегося тогда, когда образец
определенной формы и толщины
подвергается воздействию источника
теплового излучения интенсивностью
25 кВт/м². В зависимости от области
применения обеспечивается измерение
максимальной оптической плотности
дыма или оптической плотности дыма
через определенное время (обычно 4
минуты). Испытания можно проводить с
Средний размер
частиц (D50)
Удельная поверхность
по БЭТ
A20171 компании «Клаймекс» 0.68 Микрон 2.9 м²/г
WA011GA компании «Клаймекс» 3.26 1.6
02F001 компании «Эйч-си старк» 0.68 2.7
Таблица 1. Размерность частиц и удельная поверхность промышленно выпускаемых ОМА ▲
Таблица 2. Измерение удельной поверхности по методу БЭТ ▲
Тальк
Kemgard
STA
ОМА марки
WA компании
«Клаймекс»
ОМА марки
A2 компании
«Клаймекс»
Тальк + ОМА
маркиWA
компании
«Клаймекс»
13.0 м²/г 7.0 м²/г 1.6 м²/г 2.9 м²/г 5.1 м²/г
Kemgard
STA
ОМА
маркиWA
компании
«Клаймекс»
маркиWA
компании
«Клаймекс»
(2 прохода)
ОМА
марки A2
компании
«Клаймекс»
A2
компании
«Клаймекс»
(1 проход)
БЭТ (м²/г) 7.0 1.6 3.7 2.9 2.9
Гранулометрический
состав D50 (микрон) 2.74 3.26 0.71 0.68 0.57
Oxyvinyl 240F 100 100
Halstab H-695 7 7
Sb2O 3 3 3
Micral 9400 30 60
Santicizer 2148 20 20
Uniplex FRP-45 20 20
Таблица 3. Измерение удельной поверхности и размера частиц ▼ Таблица 4. Состав ПВХ пластикатов ▼