На правах рукописи кузнецов константин Леонидович поливинилхлоридные пластизоли, модифицированные фосфорорганическими замедлителями горения

4. Выбор оптимального содержания замедлителя горения в ПВХ-пластизолях
Для выбора оптимального содержания антипирена была применена вычислительная система МАТLAB (пакет Signal Processing Toolbox). Методика расчета состояла из следующих шагов:

- сплайновая интерполяция дискретных замеров выбранных показателей для формирования непрерывных функций f_i(x) , xX (X := [0,1] – множество возможных значений содержания антипирена), i=1,…,N (N=9 – количество показателей);

- выбор значений весовых коэффициентов , отражающих степень относительной важности каждого показателя;

- формирование целевой функции по аддитивному принципу, представляющую собой сумму произведений нормированных частных критериев на их весовые коэффициенты.

,

где - значение i-го критерия для ПВХ-пластизолей не содержащих антипиренов;

– численное значение i-го критерия,

– весовой коэффициент, учитывающий значимость i-го критерия;

Значение p_i зависит от того минимизируем ли мы i-й показатель или максимизируем. При максимизации показателя p_i = 1, при минимизации p_i =-1.

 нахождение производной полученной целевой функции: вычисление функции ;

 определение координат экстремальных точек полученной целевой функции: т.е. решение уравнения ;

 определение минимального и максимального значения целевой функции , и количества содержания антипирена при котором эти значения достигаются.

В работе было определено оптимальное содержание триc[2-(4-третбутилфенил)этил] фосфиноксида в ПВХ-пластизолях, при котором максимально снижены пожароопасные свойства и улучшены физико-механические характеристики ПВХ-пластизолей.

Оптимальное содержание антипирена составляет 0,42 масс.ч. на 100 масс.ч. ПВХ.

Предложенная вычислительная система позволит произвести выбор оптимального содержания антипирена при производстве любых полимерных материалов, с учетом важности тех или иных характеристик получаемых изделий.

ВЫВОДЫ
1. В результате комплексного исследования новых фосфинхалькогенидов и фосфорорганических кислот как замедлителей горения поливинилхлоридных пластизолей показано, что исследуемые соединения снижают воспламеняемость, горючесть, коэффициент дымообразования и содержание вредных продуктов термоокислительной деструкции в дымовых газах при содержании их в композиции от 0,05 до 2 масс.ч. на 100 масс.ч. ПВХ, при этом физико-механические свойства пластизолей улучшаются, термостойкость пластизолей увеличивается.
2. Показано, что антипиреновые свойства изученных соединений в большей мере зависят от их строения, чем от содержания фосфора в молекуле. При горении пластизолей на поверхности образуется защитная пленка, в состав которой входят продукты взаимодействия ФОС и полиеновых блоков деструктированного поливинилхлорида
3. Установлено, что образцы поливинилхлоридных пластизолей, модифицированные аддуктом стирилфосфоновой кислоты и триазола в количестве 0,4 масс.ч. на 100 масс.ч. ПВХ согласно методике ГОСТ 12.1.044-89 переходят в разряд трудногорючих.
4. При введении изученных фосфорорганических соединений в пластизоли в количестве от 0,4 до 1 масс.ч. была снижена температура формирования поливинилхлоридной композиции со 150ºС до 115ºС.
5. С помощью вычислительной системы МАТLAB (пакет Signal Processing Toolbox) определено оптимальное содержание триc[2-(4-третбутилфенил)этил]фосфиноксида в ПВХ-пластизолях, при котором максимально снижены пожароопасные свойства и улучшены физико-механические характеристики ПВХ-пластизолей. Предложенную вычислительную систему можно использовать при выборе оптимального содержания антипирена при производстве полимерных материалов, с учетом выбора важности тех или иных характеристик, получаемого материала.
Основные результаты диссертации изложены в следующих публикациях:

1. 
   Плотникова Г.В. Механические свойства поливинилхлоридных пластизолей, содержащих новые антипирены / Г.В. Плотникова, К.Л. Кузнецов, С.Ф. Малышева, Удилов В.П., Селезнев В.Ю., Белогорлова Н.А., Куимов В.А. // Пластические массы – 2008. - № 11 – С. 85-87.
   
2. 
   Плотникова Г.В. Снижение воспламеняемости поливинилхлоридных пластизолей / Г.В. Плотникова, С.Ф. Малышева, А.К. Халиуллин, К.Л. Кузнецов, В.П. Удилов, А.В. Корнилов // Пластические массы. – 2008. - № 6. - С. 26-29.
   
3. 
   Плотникова Г.В. Триорганилфосфиноксиды - эффективные замедлители горения поливинилхлоридных пластизолей / Г.В. Плотникова, С.Ф. Малышева, Н.К. Гусарова, А.К. Халиуллин, В.П. Удилов., К.Л. Кузнецов // Журнал прикладной химии. – 2008. - № 2. – С. 314-319.
   
4. 
   Кузнецов К.Л. Математическое моделирование выбора оптимального содержания антипирена в поливинилхлоридных пластизолях / К.Л. Кузнецов, Д.Ю. Шарпинский, Г.В. Плотникова, Н.К. Гусарова // Пожаровзрывобезопастность. – 2008. - № 6 – С. 33-37.
   
5. 
   Кузнецов К.Л. Исследование механизма снижения горючести поливинилхлоридных пластизолей при введении фосфорсодержащих антипиренов / К.Л. Кузнецов, В.П. Удилов, С.Ф. Малышева, Г.В. Плотникова, В.Ю. Селезнев // Пожаровзрывобезопастность. – 2008. - № 3. - С. 57-59.
   
6. 
   Кузнецов К.Л. Снижение горючести поливинилхлоридных пластизолей новыми фосфорсодержащими антипиренами / К.Л. Кузнецов, В.П. Удилов, Б.В. Тимохин, С.Ф. Малышева, Г.В. Плотникова // Пожаровзрывобезопастность. – 2007. - № 1. - С. 26-28.
   
7. 
   Сафронов Д.В. Экологически безопасные поливинилхлоридные материалы / Д.В.Сафронов, К.Л. Кузнецов, В.Ю. Селезнев, Г.В. Плотникова // Материалы докладов XIV всероссийской студенческой научно-практической конференции с международным участием «Современные проблемы безопасности жизнедеятельности» «Безопасность 09». – Иркутск, 2009. – С. 266-268.
   
8. 
   Плотникова Г.В. Экспертиза обгоревших поливинилхлоридных материалов / Г.В. Плотникова, В.Ю. Селезнев, К.Л. Кузнецов // Материалы международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы судебных экспертиз». – Иркутск, 2009. – С. 201-207.
   
9. 
   Кузнецов К.Л. Новые безопасные антипирены для пластифицированного поливинилхлорида / К.Л. Кузнецов, Г.В. Плотникова, А.В. Крипиневич // Материалы IX Всероссийской научно-практической конференции студентов и аспирантов. – Томск, 2008. – С. 266-267 .
   
10. 
    Кузнецов К.Л. Влияние нового фосфорсодержащего антипирена на горючесть поливинилхлоридных пластизолей / К.Л. Кузнецов, Г.В. Плотникова, В.П. Удилов, С.Ф. Малышева // Материалы Всероссийской конференции по макромолекулярной химии. - Улан-Удэ, 2008. - С. 72-73.
    
11. 
    Кузнецов К.Л. Экологическая опасность поливинилхлоридных пластизолей / К.Л. Кузнецов, Г.В. Плотникова, В.Ю. Селезнев // Материалы 13 Всероссийской студенческой научно-практической конференции с международным участием «Проблемы безопасности современного мира: средства и технологии» «Безопасность - 08».- Иркутск, 2008. - С. 57-59.
    
12. 
    Кузнецов К.Л. Трис[2-(4-третбутилфенил)этил]фосфиноксид - замедлитель горения поливинилхлоридных пластизолей / К.Л. Кузнецов, В.П. Удилов, Г.В. Плотникова // Материалы научно-практической конференции «Актуальные вопросы пожарной безопасности» ФГУ ВНИИПО МЧС России.- М.: 2008. - С. 167-168.
    
13. 
    Плотникова Г.В. «dp18с» - новый антипирен поливинилхлоридных пластизолей / Г.В. Плотникова, К.Л. Кузнецов, С.Ф. Малышева, В.П. Удилов, В.Ю. Селезнев, А.С. Ковалько, С.В. Иванов, А.К. Халиуллин // Материалы Международной научно-практической конференции «Деятельность правоохранительных органов и федеральной противопожарной службы в современных условиях: проблемы и перспективы развития». - Иркутск, 2008. - С. 260-262.
    
14. 
    Плотникова Г.В. Влияние новых антипиренов на свойства поливинилхлорида / Г.В. Плотникова, К.Л. Кузнецов, В.П. Удилов, В.Ю. Селезнев, С.Ф. Малышева, А.К. Халиуллин, А.С. Ковалько // Материалы Международной научно-практической конференции «Деятельность правоохранительных органов и федеральной противопожарной службы в современных условиях: проблемы и перспективы развития». – Иркутск, 2008. - С. 262-264.
    
15. 
    Кузнецов К.Л. Математическое моделирование выбора оптимального содержания антипирена в ПВХ-пластизолях / К.Л. Кузнецов, О.Г. Деменченок, Г.В. Плотникова // Материалы 7-й международной конференции. Математическое моделирование опасных природных явлений и катастроф. – Томск, 2008. - С. 74-75.
    
16. 
    Плотникова Г.В. Экспертная оценка обгоревших поливинилхлоридных материалов / Г.В. Плотникова, К.Л. Кузнецов, В.Ю. Селезнев // Сборник материалов Межрегиональной научно-практической конференции «Современные проблемы применения новых медико-криминалистических технологий в расследовании преступлений против личности». - Томск, 2008. - С. 170-173.
    
17. 
    Кузнецов К.Л. Влияние нового антипирена на скорость распространения пламени по поверхности ПВХ-пластизолей / К.Л. Кузнецов, Г.В. Плотникова, С.Ф. Малышева, Н.К. Гусарова // Сборник материалов III Международной научно-практической конференции «Пожарная и аварийная безопасность». - Иваново, 2008. – С. 231-232.
    
18. 
    Кузнецов К.Л. Снижение экологической опасности при горении поливинилхлоридных пластизолей / К.Л. Кузнецов, В.П. Удилов, Г.В. Плотникова, Б.В. Тимохин, С.Ф. Малышева // Материалы VIII Всероссийской научно-практической конференции студентов и аспирантов. – Томск, 2007. – С. 311.
    
19. 
    Кузнецов К.Л. Аддукт стирилфосфоновой кислоты и триазола, как замедлитель горения поливинилхлоридных пластизолей / К.Л. Кузнецов, В.П. Удилов, Б.В. Тимохин, А.К. Халиуллин, Г.В. Плотникова // Материалы Международной научно-практической конференции «Деятельность правоохранительных органов и федеральной противопожарной службы в современных условиях: проблемы и перспективы развития». – Иркутск, 2007. - С. 225-227.
    
20. 
    Кузнецов К.Л. Снижение дымообразующей способности поливинилхлоридных пластизолей / К.Л. Кузнецов, В.П. Удилов, Г.В. Плотникова, Б.В. Тимохин, С.Ф. Малышева // Материалы Международной конференции «Сопряженные задачи механики реагирующих сред, информатики и экологии».- Томск, 2007. - С. 114.
    
21. 
    Кузнецов К.Л. Снижение дымообразующей способности поливинилхлоридных пластизолей новыми фосфорсодержащими антипиренами / К.Л. Кузнецов, Г.В. Плотникова, Б.В. Тимохин, С.Ф. Малышева // Вестник Восточно-Сибирского института МВД России №1(40). – Иркутск, 2007. - С. 64-69.
    
22. 
    Плотникова Г.В. Показатели пожарной опасности поливинилхлоридных пластизолей / Г.В. Плотникова, Б.В. Тимохин, А.К. Халиуллин, К.Л. Кузнецов // Материалы 11-ой научно-практической конференции: «Деятельность правоохранительных органов и федеральной противопожарной службы в современных условиях». - Иркутск, 2006. – С. 291-293.
    
23. 
    Кузнецов К.Л. Влияние антипиренов на дымообразующую способность поливинилхлоридных пластизолей / К.Л. Кузнецов, Г.В. Плотникова // Материалы ХI Всероссийской научно-практической конференции аспирантов и студентов с международным участием «Проблемы безопасности современного мира: средства защиты и спасения» «Безопасность - 06». – Иркутск, 2006. - С.123-124.
    
24. 
    Плотникова Г.В. Идентификация поливинилхлоридных материалов после пожара / Г.В. Плотникова, К.Л. Кузнецов // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы судебных пожарно- технических экспертиз». – Иркутск, 2006. - С. 196-200.