6Редельно допустимые концентрации в воздухе

Полимерный Материал		Выделяющиеся Вещества	ПДК,
Полиэтилен	400-500	Этилен, углеводороды, альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты	-
Полипропилен	120-240	Высокомолекулярные спирты, метанол, Формальдегид, Ацетальдегид, ацетон, угарный газ	0.012
Полиизобутилен	100-130	Альдегиды, карбоновые кислоты	-
Полистирол (вспененный)	60	Стирол Ацетофенон, Формальдегид, Метанол, толуол, этилбензол	0.003 0.012
Полистирол	26-330	Стирол, Формальдегид Угарный газ, метанол	0.003 0.012
Поливинилхлоридная пленка	40 60 100	Углеводороды, дибутилфталат (ДБФ), угарный газ, диоксид углерода (СО2), альдегиды То же, HCl Галогенпроизводные, То же, Винилхлорид, Карбоновые кислоты	5 0.001
Поливинилхлоридный линолеум	40	НСl Галогенпроизводные, карбоновые кислоты, угарный газ, диоксид углерода, винилхлорид, ДБФ, диизооктилфталат, формальдегид, непредельные углеводороды, фосген	5 0.001 0.012
Фенолформальдегидные полимеры и ДСП на их основе	60 250	Фенол, Формальдегид, Метанол, ацетон, Аммиак, То же, фурфурол, ацетальдегид, Синильная кислота НСN	0.01 0.012 0.3

Как видно из, продукты разложения и горения полимеров весьма токсичны. О высокой токсичности выделяющихся веществ говорят низкие значения предельно допустимых концентраций их в воздухе (ПДК). Поэтому при тушении пожаров необходимо работать в КИПах. Помимо того, что отмеченные токсичные продукты могут проникать в организм человека через органы дыхания, отдельные из них, например, цианистый водород (НСN) способен проникать через кожу. Кроме того, следует иметь в виду, что токсичные продукты после пожара могут долго сохраняться в порах материала.

Таким образом, горение полимерных материалов имеет свои особенности:

1. Температура на пожаре с участием синтетических полимеров быстро достигает 1100⁰с и выше.

2. Синтетические полимеры при горении выделяют огромное количество тепла. Низшая теплота сгорания составляет  37000 кДж/кг. Эта величина в два раза превышает теплоты сгорания древесины.

3. Дымообразующая способность полимеров в 10 – 250 раз больше по сравнению с той же древесиной.

4. Выделение токсичных продуктов разложения и горения (HCl, HCN, CO, SO₂ и т.д.)

6.3. Факторы, влияющие на термостойкость полимеров

Необходимо различать два понятия: термостойкость и горючесть полимеров. Как правило, чем больше термостойкость, тем меньше горючесть, но существуют полимеры с гетероатомами (например, с азотом, галогенами), у которых термостойкость невысока, но и горючесть тоже невысока за счет выделяющихся газообразных продуктов, которые являются ингибиторами горения (N₂, HCl и т.п.).

Термостойкость полимеров можно условно оценивать по температуре, при которой наблюдается период полураспада полимера (температура интенсивного разложения) – t_{разлож.}

По соотношению термостойкости и горючести полимеры можно разделить на следующие группы.

I. Факторы, определяющие повышенную термостойкость и пониженную горючесть полимеров.

 термостойкость

 горючесть

1. Наличие сшитых и пространственных структур

(– СН – СН2 –)n  С // \ HС СH   HС СH \\ / СH поливинилбензол	– СН – СН2 –  С // \ HС СH   HС СH \\ / С  – СН – СН2 – полидивинилбензол
tразлож = 364^0С	tразлож = 399^0С

2. Ароматическое кольцо в главной цепи полимера



СН₂



С

// \

HС СH

  t_разлож = 430⁰С

HС СH

\\ /

С



1. Большая величина средней относительной молекулярной массы полимера

СН3  – СН2– С –  С = О  О – СН3 полиметилметакрилат

М = 1,5  10^5 tразлож = 283^0С М = 5  10^6 tразлож = 328^0С

4. Сопряженные системы в главной цепи

[– С С –]_nкарбинt_разлож = 2300⁰С

Полимеры с подобной структурой относятся к жаростойким полимерам.

II. Факторы, определяющие пониженную термостойкость и повышенную горючесть полимеров.

 термостойкость

 горючесть

1. Наличие кратных связей в цепи полимера

( – СН2– СН – )n  СН3 полипропилен	( – СН2– С = СН – СН2 – )n  СН3 полиизопрен
tразлож = 387^0С	tразлож = 323^0С

2. Наличие атомов кислорода в главной цепи

( – СН2– СН2– )n полиэтилен	( – СН2– СН2– О – )n полиэтиленоксид
tразлож = 406^0С	tразлож = 345^0С

3. Наличие разветвлений в боковых цепях

( – СН2– СН2– )n полиэтилен	( – СН2– СН – )n  СН3 полипропилен
tразлож = 406^0С	tразлож = 387^0С

III. Факторы, определяющие пониженную термостойкость и пониженную горючесть полимеров.

 термостойкость

 горючесть

Наличие в структуре негорючих атомов галогенов, причем

F < Cl << Br < I.

( – СН₂ – СН – )_n



Сl

поливинилхлорид t_разлож = 250⁰С