тов испытания по одному из методов относят к негорючим, по другому — к самозатухающим или даже горючим.

В СССР для оценки О. полимеров имеется несколько методов. По одному из них (калориметрическому) определяют показатель возгораемости Ql/Q2, где 0,5).

Показатели возгораемости ряда полимерных материалов приведены ниже:

Политетрафторэтилен 0,1

Сополимер винилиденфторида с гексафторпропиленом 0,13

Фторкаучук 0,16

Текстолит на основе феноло-формальдегидной смолы 1,39

По др. методу О. характеризуют кислородными индексами воспламеняемости (минимальным содержанием кислорода в азотно-кислородной смеси, при к-ром полимер еще может загореться).

Ниже приведены кислородные индексы ряда полимеров (в %):

Полиэтиленоксид .... 15,0 Поливинилфторид . . . 22,6 Полиметилметакрилат . 17,3 Полифениленоксид . . . 28,0

Полиэтилен 17,4 Полиамид 29,0

Полистирол 17,4 Поливинилиденфторид . 43,7

Хлорированный поли- Поливинилхлорид . . . 49,0

этилен 21,1 Поливинилиденхлорид 60,0

Поливиниловый спирт 22,5 Политетрафторэтилен 95,0

Кислородные индексы огнестойких полимеров близки к 100% [или к 1, если выражены в мольных долях

n02+mN2) ]'

Существует ряд приближенных методов оценки О. полимеров. При этом о принадлежности полимера по горючести (т. е. по способности под воздействием огня и высоких темп-р гореть с выделением тепла) к тому или иному типу судят по следующим показателям: 1) времени самостоятельного горения (тления) образца и потере его массы и 2) скорости распространения пламени. Первые показатели определяют одним из общепринятых экспресс-методов, т. н. методом «огневая труба» (образец полимера располагают в трубе вертикально). Полимеры считают горючими, если потеря массы при испытании этим методом превышает 20%, а продолжительность самостоятельного горения составляет 60 сек.

Второй показатель определяется длиной сгоревшей (за 2 мин) части образца, к-рый располагают горизонтально и поджигают с одного конца. Из группы горючих материалов, испытываемых по этому методу, выделяют легковоспламеняющиеся материалы, у к-рых горение распространяется по всей длине образца, т. е. на 300 мм.

За рубежом О. полимеров, как и в СССР, оценивают по скорости горения образца, а также по времени его самостоятельного горения после нескольких последовательных поджиганий. При определении О. полимеров нек-рыми методами используют образцы большого размера; так, метод ASTM Е84-61 используется для определения О. строительных материалов и конструкций. Для полной характеристики возгораемости полимерного материала определяют температуры воспламенения, тления, самовозгорания, самонагревания, а также способность к дымовыделению, образованию раскаленного плава и токсичность продуктов разложения.

При горении полимеров протекает ряд химич. и физич. процессов. Для удобства рассматривают три зоны: 1) газовый слой; в нем происходит гл. обр. термоокислительная деструкция продуктов разрушения поверхностного слоя полимера и наблюдается интенсивный массо- и теплообмен; 2) поверхностный слой полимера, подверженный действию пламени; 3) внутренние слои полимера, прилегающие к поверхностному слою; здесь протекает в основном термич. деструкция полимера. От природы продуктов, образующихся при пиролизе в третьей зоне, и скорости диффузии их 'к поверхности зависит дальнейшее протекание процессов воспламенения и горения.

На основании результатов изучения процессов горения различных полимеров установлено: 1) самогашение материала может происходить вследствие испарения с его поверхности большого количества негорючих частиц или образования на поверхности защитных полимерных пленок, не поддерживающих горения; 2) введение фосфора в состав полимера способствует увеличению доли эндотермич. процессов («охлаждению» материала) и образованию в ряде случаев прочного кокса (чем быстрее коксуется полимер, тем выше его О.), введение галогенов приводит к понижению темп-ры пламени в газовом слое у поверхности полимера и ингибированию воспламенения; 3) О. галогенсодержащих полимеров в зависимости от природы галогена уменьшается в ряду: Вг>С1 > F; 4) совместное присутствие в полимерном материале атомов фосфора и галогена (особенно брома), галогена и сурьмы оказывает синергич. действие на повышение О. (при определенном соотношении соответствующих пар); у близких по химич. природе полимеров О. повышается с увеличением термостойкости; 6) О. определяется химич. структурой полимера; напр., при введении ароматич. звеньев, замене группировок Р—О— С на Р—С, при уменьшении длины алкильной цепи у атома фосфора О. полимера возрастает; 7) с повышением плотности упаковки макромолекул О. у близких по химич. природе полимеров возрастает.

К огнестойким или негорючим относятся след. группы полимеров: неорганические и нек-рые элементоорга-нические; органические, содержащие в макромолекуле ароматич. или гетероциклич. группировки; полностью фторированные, галогенфторированные или сполна га-логенированные.

Огнестойкие полимеры самозатухают при вынесении их из пламени (самозатухающие) или вообще не горят (негорючие). При воздействии пламени на нек-рые элементоорганич. или неорганич. полимеры горючие газы образуются в незначительном количестве или не образуются совсем. Такие полимеры характеризуются также повышенной термостойкостью. Напр., полиме-таллоорганосилоксаны (металл — А1 или Ti), в макромолекулах к-рых в боковых ответвлениях содержатся диалкилфосфинатные группировки, выдерживают темп-ру до 800 °С. Однако такие полимеры могут накаливаться (непламенное горение) и в ряде случаев в результате разбрызгивания расплава с поверхности стать источником горения. Полимеры, в структуре к-рых имеются конденсированные ароматич. или гете-роциклич. кольца, быстро коксуются, что обеспечивает им пониженную горючесть или полную негорючесть. Особое место в этом ряду занимают графитизирующиеся и карбонизованные полимеры (подробно см. Карбонизация). И, наконец, горение ряда полимеров сопровождается большим эндотермич. эффектом, связанным с испарением с поверхности негорючих частиц, как, напр., у нек-рых сполна фторированных или гало-генированных полимеров. Однако выделяющиеся при горении фторсодержащих полимеров газы часто оказываются токсичными.

Для придания или повышения О. имеется несколько способов: 1) нанесение огнезащитного покрытия на поверхность изделия; 2) введение наполнителей, имеющих пониженную горючесть, в композицию на основе полимера; 3) введение огнезащитных добавок антипи-ренов — инертных (не вступающих в химич. реакцию с полимером) и химически активных (химич. модификация).

Первые два способа малоэффективны. При горении огнезащитные покрытия (напр., на основе жидкого стекла) могут накаливаться и отслаиваться от основного материала. Наполнитель (асбест, каолин, цемент и др.) в ряде случаев может выполнять роль своеобразного фитиля и способствовать распространению пламени. Более эффективен третий способ. Количество анти-пирена зависит от типа материала. Так, введение 2% красного фосфора в пенополиуретан приводит к значительному повышению его О. вплоть до негорючести. По-видимому, содержащийся в антипирене фосфор превращается в фосфорную к-ту, к-рая на поверхности материала образует защитную пленку полифосфорной к-ты. Для придания самозатухаемости пластмассам на основе полиэфиров в материал необходимо ввести уже 5—6% фосфора или (равноценные по действию) 30% хлора, либо 8—10% брома. При одновременном присутствии в огнезащитной добавке атомов галогена (X) и фосфора количество того и др. элемента, необходимое для придания О. материалу, м. б. уменьшено, особенно если соотношение Х/Р таково, что проявляется синергия, эффект.

Для придания О. горючим полимерам широко используют химически активные антипирены, при взаимодействии к-рых с полимером в его состав вводятся атомы хлора, брома, фосфора, азота, бора, нек-рых металлов (напр., кальция, бария, магния). При горении таких модифицированных полимеров образуются ингибиторы воспламенения, горения (галогеноводороды, азот-, бор- и фосфорсодержащие соединения), а также защитные пленки (напр., окислов металлов) на поверхности материала. Так, при использовании полиакрилатов бария в полимерных композициях на поверхности материалов при горении образуется пленка окисла бария, способствующая самогашению и предотвращающая дальнейшее разрушение материала.

Широко применяют такие химически активные антипирены, как тетрабромфталевая к-та и ее производные, различные производные бромфенолов и др. При выборе модифицирующего агента необходимо учитывать, что с повышением концентрации галогена возрастает скорость окисления полимера. Последнее было отмечено при использовании бромированных полиэфиров в композициях на основе полиэфирных пластмасс.

Лит.: Пожарная опасность веществ и материалов, Справочник, [ч. 1—21, М., 1966—70; Н in d ers inn R. R., W a gner G., Fire retardancy, в кн.: Encyclopedia of polymer science

and technology, v. 7, N. Y.—L. [a. o.], 1967; К о д о л о в В. И.,

СапоговаЛ. А., С п а с с к и й С. С, Пласт, массы, № 10,

40 (1969); Nametz R. С, Ind. and Eng. Chem., 59, № 5,

99 (1967); E in horn I. N.. J. Macromol. Sci., D 1, № 2,

113 (1971); V о g e 1 H., Flammfestmachen von Kunststoffen,

Heidelberg, 1966. В. И. Подолов, H. С. Никитина.

ОЗОННОЕ СТАРЕНИЕ, озонное растрескивание (ozone cracking, OzonriBbildung, vieill-issement a l'ozone) — растрескивание растянутых резин под действием озона. О. с.— один из видов т. н. коррозионного растрескивания, к-рое наблюдается при действии химически или физически активных сред на напряженные материалы (напр., аммиака на латунь, детергентов на полиэтилен, к-т или щелочей на резины из полисульфидных каучуков, HF на резины из кремний-органических каучуков).