Антипирен для эпоксидной смолы - существует ли?

[user2022]

В 06.02.2024 в 21:23, rianakaefff сказал:

так мало паянных соединений, которые умеют распаивать сами себя,

Паяное вообще не_разборное и особо не_повреждается газовой коррозией и потому считается весьма надежным (сравнимо со сварным). Аварии только при очень плохо изготовленом паяном скорее возможны.

[user2022]

В 06.02.2024 в 21:23, rianakaefff сказал:

Поджигали сухой материал при комнатной температуре, газовой горелкой. В пламени горит, а потом гаснет.

Надо приближать условия горения к реальным - с ограниченым отводом грева и с достаточной подачей окислителя и отводом продуктов реакции чтобы шло продолжение выделения грева. Тогда часть грева начинает пиролизить деревяшку как достаточно для продолжения внешне видимого процесса "горение". Такие ограниченые условия обычно и возникают в очагах электропожаров - в монтажных коробках - в электрощитах и др замкнутых достаточно пространствах.

 

Даже просто положить фанерку в печку правильной кучкой на колосник и поджечь - годно вся сгорит. Просто печка так устроена чтобы там многое годно сгорало. 

[user2022]

В 06.02.2024 в 21:07, chemister2010 сказал:

В таких пластиках применяют всякую броморганику - она подавляет пламя. Встречал трис(бромалкил)фосфаты.

Вспучивающиеся антипирены - это обычно фосфаты аммония.

 

Тут скорее надо добавить еще важных свойств для электротехнических материалов (изоляционных) :

 

1. Способность сохранять электрическое сопротивление без понижения в любых режимах работы установки (номинальных и аварийных) при приложении рабочего напряжения (скорее от сотен вольт) без огранчения по времени.

2. Способность сохранять электрическое сопротивление при термическом воздействии (с возможным химическим разрушением) во всех аварийных режимах работы электроустановки (включая дуговое разрушение частей электроустановки с температурами в тыс градусов ц)

3. Способность противодействовать образованию паразитных путей утечек при конденсации паров металлов (и проводящих соединений включая неметаллы) при аварийных ситуациях (конденсат испаренных дугой бывших металлических частей электроустановки, угольная копоть и др).

 

Иначе плохое выполнение требований 1..3 может привести к продолжению прогрессирования аварийной ситуации и его только иногда может отловить система защиты. 

 

Применение тут в качестве электротехнического материала углеродно основаной смолы может быть череповато. Может есть какие более специальные варианты смол с сохранением электроизоляционных свойств в твердых остатках даже после термического разложения. Вот керамика из оксидов выполняет требования 1..2 и частично 3 (поглощением конденсируемых паров и частиц проводников в пористой структуре с удлинением цепи тока утечки или разрыва путей по границам зерен) ощутимо лучше. Цементо-песочная имитация керамики тоже терпимо.

 

Применение легкоплавких оксидов щелочных металлов (легкоплавких стекол с высокой проводимостью уже при температурах до 1000ц) тоже опасно. Тепловыделение по путям возможных паразитных токов утечки в аварийной электроустановке должно быть достаточно мало для остывания частей после возможных дуговых разрушений части цепей. Если где будет высокопроводящее стекло в горячем виде и будет продолжение разогрева от джоулевых потерь в этом расплаве - это тоже добавка к источнику пожара.

 

Т.е. кроме свойства самозатухания в атмосфере еще очень важно свойство самозатухания при продолжении приложения рабочего напряжения в поврежденной электроустановке после начала аварийной ситуации с термическим повреждением материала и возможно весьма высокими температурами.

Изменено 6 Февраля, 2024 в 20:36 пользователем user2022

[rianakaefff]

В 06.02.2024 в 22:21, user2022 сказал:

Паяное вообще не_разборное и особо не_повреждается газовой коррозией и потому считается весьма надежным (сравнимо со сварным)

Химики... они не физики.)

Паянное можно сломать механическими нагрузками тупо. Особенно если провод многожильный, то он мягкий, а сама пайка жесткая, немного изгибов туда-сюда и готово.

А сварка... если задать мне дурацкий и абстрактный вопрос "что ты больше любишь - сварку или болты с гайками?", я отвечу, что болты с гайками.

Пара хороших болтов с гайками порой является аналогом целых 30-60 человеко-минут сварки, где и кромки разделать надо и по всему контуру пройтись и с обратной стороны проварить и только тогда получится сравнимая с болтами прочность.

Вдобавок, болты еще и прежде чем сломаться, обычно начинают раскручиваться (да и вообще, ломаться-то они редко собираются), и это можно заметить и принять меры...

 

Но, в то же время, прям конкретные болты M8-M10 с гайками - это одно дело, а мелкие винтики M3-M4 в реальных клеммах, совсем другое дело. Эти тоже начинают раскручиваться от механических нагрузок. Кстати, когда некто принимает решение, что использовать, M3 или M4, учитывает ли он, что M4 аж в... два раза прочнее M3? (Хотя если забыть одну школьную формулу ни разу не физическую даже, то кажется, что такая разница лишь между M3 и M6) Похоже, что не всегда.

 

Какие механические нагрузки в обогревателе, если все зафиксировано? Да хоть от теплового расширения. Да, это недоработ-очка конструкции, но бывает же и такое.

 

В 06.02.2024 в 22:29, user2022 сказал:

Надо приближать условия горения к реальным - с ограниченым отводом грева и с достаточной подачей окислителя и отводом продуктов реакции чтобы шло продолжение выделения грева.

 

В 06.02.2024 в 22:29, user2022 сказал:

обычно и возникают в очагах электропожаров

 

Ну если там стоят мощные вентиляторы. А лучше кислородные баллоны, которые подают туда кислород (зачем? Ну не я пишу про подачу окислителя). То да, именно такие условия.

А у меня как-то все проще обычно. И газовая горелка - полный аналог джоулева тепла. Даже более того, джоулево тепло будет с этим работать когда корпус будет таки закрыт. А горелка - просто с открытой деревяшкой, т.е. условий для возгорания куда больше. Кроме ограничения теплоотвода разве что.

 

Кроме шуток - а ведь наличие вентилятора реально может влиять на пожарную безопасность электроустановки. Но я тепловые пушки не делаю вроде бы.

 

В 06.02.2024 в 23:33, user2022 сказал:

Способность сохранять электрическое сопротивление при термическом воздействии

 

А кстати да. Поэтому меня и смущает даже та же гидроокись алюминия. А не начнет ли оно ток проводить. Если начнет, то оно устроит что-то вроде КЗ, но ток-то оно проводить будет плохо, не металлическая проводимость же у эпоксидки откуда-то появится. А значит это далеко не КЗ, а опять-таки очаг нагрева. Ну это если эпоксидная "перемычка" между полюсами очень короткая и плохой контакт в обоих полюсах сразу (а вдруг?)) или даже в каком-то одном сможет ее всю прогреть.

Поэтому и интересуюсь, но тогдашний собеседник вместо вменяемого ответа предпочел поугарать.

 

 

Изменено 6 Февраля, 2024 в 21:10 пользователем rianakaefff

[user2022]

В 07.02.2024 в 00:01, rianakaefff сказал:

гидроокись алюминия. А не начнет ли оно ток проводить.

 

От грева оно скорее быстро будет разложено на воду и оксид алюминия. Вода скорее сможет улететь подальше паром и мало намочит важного. А оксид алюминия терпимый изолятор. 

 

В 07.02.2024 в 00:01, rianakaefff сказал:

не металлическая проводимость же у эпоксидки откуда-то появится.

 

Если она там с углем - то от пиролиза до угля местами. 

[rianakaefff]

Как и обещала - вот результаты опытов с ПВА и мелом.

 

В целом результаты удовлетворительны.

 

Во всех случаях состав полностью засохший, естественно.

 

ПВА без мела:

поджигается легко, продолжает гореть вне пламени.

 

ПВА с большим количеством мела, приближенный к состоянию "шпаклевка строительная", но пока еще без фанатизма:

поджигается легко, после убирания пламени огонь затухает за 1-5 секунд. Потом состав тлеет, а потом и тление сходит на нет.

 

ПВА с совершенно упоротым количеством мела, так, что едва удалось перемешать, а при нанесении пришлось плюнуть (читай: смочить водой), дабы была адгезия к дереву:

поджигается гораздо труднее, после убирания пламени огонь затухает за 0-2 секунды, иногда 5. Потом состав тлеет, а потом и тление сходит на нет.

 

Итого - затухание медленное, но из-за внезапности выглядит очень эффектно. Могла бы - сняла бы на видео. Особенно если сделать большой объем и поджечь сразу большое пламя. Думаю, это будет выглядеть так: "вот еще только полыхал большой костер, и вдруг его как будто выключили - пламя исчезло, испустив клуб белого дыма". 

 

Правда, большие подозрения, что мел работает не столько как антипирен, сколько как просто негорючий наполнитель. То есть гипс работал бы не намного хуже. Но гипс пригодится для других задач, а сюда я применю мел, который я хз где еще применить.

 

Впрочем, с эпоксидкой мел не работает абсолютно, ни при каких концентрациях. Забавно.

 

Адгезия к дереву у ПВА с мелом и без мела примерно одинаковая, но вариант №3 обязательно требует плевка или иного смачивания.

 

Разумеется это не решение темы. Составы на основе ПВА дают усадку (думаю, что даже при таком объеме наполнителя усадка будет заметной в иных случаях), сохнут чуть ли не сутки или даже двое, ну и изолировать ими электрику как-то не принято, хотя и столкнуться с какими-то проблемами маловероятно.

Так что эпоксидка все-таки тоже нужна, будем разбираться дальше, но и этот вариант запомним - как эрзац.

 

Отдельно хочется провести опыты и с другими клеями.

ПВА как бы получился...

 

Кот Леопольд, мыши проверяют работу самодельной мины с падающим арбузом:

*арбуз падает на голову толстой мыши*

- Ура! Получилось!

Толстая мышь:

- Получилось.

*и падает без сознания"

Сложно назвать эту смесь клеем ПВА. Но оно содержит ПВА, имеет адгезию как у ПВА и самозатухает - это все-таки тоже "получилось".

 

Следующий по приоритетности (не считая эпоксидки) будет Момент или 88.

Изменено 7 Февраля, 2024 в 15:26 пользователем rianakaefff

[user2022]

При самодельном изобретении новых бетонов для заливки электрики можно почитать про разные связки и из работу при прогреве : https://core.ac.uk/download/pdf/212959619.pdf

 

Органические и неорганические связующие принципиально различаются своим поведением при нагреве. Органические связующие разлагаются в интервале температур 300–700 ºС с выделением газовой фазы (СО, СО2, углеводороды, мономеры и др.) и образованием твердого коксового остатка (исключением являются этил, силикаты, образующиеся при разложение диоксида кремния). Неорганические связующие могут претерпевать при нагреве (после испарения воды, в основном заканчивающегося при 300 ºС) различные химические изменения, как правило, не сопровождающиеся газификацией и завершающиеся переходом в устойчивую форму оксида или соли

 

Тута чтобы электрика меньше горела дальше после первичной аварии нужны скорее не_органические (безуглеродные) связки или хотя бы не_дающие проводящего угля после разложений от грева. И еще лучше чтобы остаток от разложения до 500..1000ц был тугоплавкий или имел малопроводящий вид до этих градусов.

 

Потом уже в эту связку можно сыпать и песок и мел удовлетворяющие требованиям к электротехническим материалам терпимо.

 

Там в документе еще много вариантов на бытовом жидком стекле - но оно имхо частично плохо натриевыми проводящими оксидами уже при средних градусах каления. Но даже такая смесь оксидов уже намного лучше проводящей угольной копоти от углесодержащих смол.

 

При очень лютом желании заливать электрику угольными веществами - можно пробовать в качестве антипирена досыпать какой-нить лютый окислитель чтобы уголь успевал выгорать до изолирующего оксида угля без остатка. Но это скорее приведет к также лютой самогорючести смеси после поджига. И скорее особо других вариантов связывать проводящий уголь в че-нить годно изолирующее мало т.к. при химсвязях угля с чем-нить также будет выход грева приличный. А связывать голый уголь в соединения без грева для активации хода химической реакции вроде везде плохо выходит.

Изменено 8 Февраля, 2024 в 10:30 пользователем user2022

[rianakaefff]

Тему с антипиренами, казалось бы уже забытую, никто закрывать не собирается и не обещал.

 

Продолжаю делиться результатами.

 

Огнебиозащиту для дерева (первую поправшуюся с ozon\wb. состав конкретный не указан) сначала успешно применила на фанере - та стала самозатухать покруче чем ДСП - а потом захотела добавить ее в клей ПВА.

Который применяется как клей, герметик и компаунд на деталях из той же фанеры, а значит тоже должен самозатухать.

Опять ПВА. Уже же делала его негорючим с помощью лошадиных доз мела. Ну что поделать, огнебиозащита на водной основе, поэтому в эпоксидку никак не добавить ее. А значит опять ПВА.

И добавить ее в ПВА - заманчиво, она все-таки жидкость и клей остается клеем, а с мелом приходится делать скорее некую шпаклевку (которая еще и от качества ПВА сильно зависит).
Однако результат - сугубо отрицательный. Хотя добавляла максимум, если еще больше - то будет слишком жидко.

Горит прекрасно, да еще и адгезия к дереву вроде как хуже стала.

Выходит, что "изобретенный велосипед" в виде ПВА с мелом - не так уж и не нужен. Он хотя бы "ездит".

 

P. S.

Этот эпизод с огнебиозащитой даже как-то смотивировал быстрее купить гидроксид алюминия и попробовать его как в эпоксидке, так и в ПВА (правда в воде он не растворим, а будет ли он действовать при концентрации меньшей чем "состояние шпаклевки") и может где еще. Скоро...

Изменено 24 Февраля, 2024 в 08:32 пользователем rianakaefff

[rianakaefff]

Итак, гидроксид алюминия.

 

Эпоксидка при большом количестве гидроксида (консистенция "шпаклевка", "бетон") получилась самозатухающей. 

Вот теперь это точно решение темы. Спасибо москателю, хотя дальше вместо нормального обсуждения он стал угарать.

 

Клей ПВА при значительном количестве гидроксида тоже стал самозатухать, и затухает быстрее чем мой вариант с мелом (где-то 0.5 сек против 2-5 сек). 

Однако получается непонятная структура и как будто бы несколько портится адгезия к дереву, при использовании дешевого ПВА, в ведрах по 1000 руб за 5 кг.к

Но и смесь того же ПВА с мелом работала не лучше, при застывании трескалась.

А вот столярный ПВА с мелом как будто бы был лучше, может и с гидроокисью он будет хорош.
В этом смысле, эпоксидка гораздо проще, ее гораздо меньше риск "испортить" путем покупки дешевой эпоксидки или передозом минерального наполнителя, потому что нет воды, которая испаряется, и сама эпоксидка +- одинакового качества, что дорогущие мелкие тюбики Момент, что относительно дешевый наш вариант в больших бутылках.

А если учесть, что эпоксидка еще и воду держит всегда хорошо, а ПВА порой слишком сильную усадку дает, долго сохнет или даже вообще не водостойкий (такое ощущение, что бывает и такое), то в 80% своих задач буду использовать именно эпоксидку, как с антипиреном так и без.

 

Еще идеи:

- гидрооксид добавить в клей 88, полиуретановый клей, и не использовать это как компаунд, а именно попытаться клеить им, причем сложные соединения типа металла с пластиком (которые и без подобных наполнителей клеятся совсем не просто, а по особой технологии, "горячей" и др.).

- гидроксид добавить в пластик, из которого сделаны распредкоробки в электрике. Часто сетую на то, что они поддерживают горение и это небезопасно. Понятно что заново отлить коробку получится только в околопромышленных условиях, с формами из керамики и чем-то вроде термопластавтомата. Однако просто переплавить кусочки коробки из полипропилена, замешать их на кухонной плите с гидроксидом, охладить и проверить затухаемость, и в то же время - прочность, это вроде бы реально. Цель: в очередной раз убедиться, что мир ужасен, что такую простую процедуру сделать реально, а заводам лень и жалко денег.

- когда-нибудь создать "столярно-плотницкие породы" деревьев, которые (в отличие от "дровяных") сразу растут с огнезащитой или огнебиозащитой 😄 и не боятся лесных пожаров. К сожалению, это не шутка. Но и не для нынешних моих возможностей, хорошо хоть это я понимаю. И не пытаюсь пропитывать живые деревья 😄 

 

Изменено 28 Февраля, 2024 в 11:56 пользователем rianakaefff

[user2022]

Из справочника химика про изоляционные материалы - Был разработан дугостойкий прессматериал КМК-218 для контакторов мощных электровозов и морских судов. Этот материал обладает уникальной дугостойкостью и обеспечивает длительную и надежную работу контакторов, размыкающих постоянный ток до 2000—3000 а при напряжении 3500 в. При разработке этого материала основной проблемой явилось получение кремнийорганического связующего, обладающего, с одной стороны, хорошими технологическими свойствами, с другой — образующего минимальное количество токопроводящего кокса при пиролизе. Таким связующим оказалась смола КМ-9,