Труды КНЦ вып.9 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 1/2018(9) Часть 2)

polymethylhydrosilixane solution. Addition of hydrophobized silica materials to ammonium phosphate based on fire-extinguishing powder compositions was found out to appreciably improve rheological characteristics of these compositions. Keywords: particle hydrophobization, superhydrophobic properties, wetting contact angle, surface properties, rheology of powder systems. Oгнетушащие порошковые составы ^П С ) широко применяются в различных отраслях промышленности для обеспечения пожарной безопасности промышленных и гражданских объектов. Наиболее эффективными их компонентами с точки зрения подавления химических процессов горения являются фосфаты аммония [1]. Oднако фосфаты аммония при использовании их в чистом виде имеет склонность к агломерации и слеживанию в процессе хранения, а также имеет плохую подвижность при течении, что делает невозможным их применение без специальных технологических добавок. Введение в состав OПС функциональных наполнителей на основе гидрофобных порошков является наиболее эффективным методом гидрофобизации OПС [2]. Гидрофобные свойства предотвращают слеживание порошкового состава и обеспечивают сохранение его подвижности в течение всего срока эксплуатации. В данной работе дана оценка возможности использования материалов на основе оксида кремния в качестве функциональных добавок, обеспечивающих снижение слеживаемости и повышение текучести OПС. В качестве объектов сравнения при создании функциональных наполнителей рассмотрены материалы на основе оксидов кремния — белая сажа (БС 120) — со средним размером частиц 19-27 нм и аэросил (Аэросил 380) со средним размером частиц 5-15 нм. Благодаря наличию на поверхности частиц SiO 2 реакционноспособных силанольных групп, а также сорбционной воды в обычных условиях оксид кремния проявляет гидрофильные свойства. Для использования оксида кремния в качестве функциональной добавки к OПС с целью обеспечения устойчивости к воздействию влаги и улучшения реологических свойств необходимо было провести гидрофобизацию поверхности частиц оксида кремния. Гидрофобизацию поверхности частиц оксида кремния осуществляли 3-5 % раствором полиметилгидросилоксана (ПМГС) в органическом растворителе - - гексане. Массовое соотношение ПМГС к обрабатываемому образцу диоксида кремния составляло 1 : 10. После удаления растворителя образцы высушивали при температуре 100 °С в течение 10 мин с последующей термообработкой при 200 °С в течение 3 ч [3]. Известно, что свойства дисперсного оксида кремния, в данном случае способность к взаимодействию с ПМГС в процессе гидрофобизациичастиц SiO 2 , определяются текстурными показателямиматериала и химической активностью его поверхности. Причем химическая активность поверхности оксидов кремния зависит от концентрации — суммы всех силанолов, их отдельных разновидностей, а также от присутствия силоксановых Si-O-Si-мостиков [4]. Методом ИК-спектроскопии определено наличие OH-групп в рассматриваемых образцах оксида кремния, а также исследованы основные текстурные показатели до и после гидрофобизации их поверхности. ИК-спектры регистрировали в области 400-4000 см-1 на ИК-Фурье-спектрометре “IFS-66/S” фирмы “Bruker”, Германия, при комнатной температуре; число сканирований 100; разрешающая способность 2 см-1. На рисунке 1 приведены ИК-спектры образцов оксида кремния в области 3000-4000 и 880-1000 см-1, где могут определяться полосы поглощения, соответствующие валентным колебаниям связи Si-OH свободной силанольной группы, до и после гидрофобизации поверхности SiO2. 4000 3500 3000 2500 2000 4000 3500 3000 2500 2000 Волновое число (см~1) Волновое число (см"1) 00 --- *--- .--- .--- .--- *--- ^ ■ 0,0 -------- *--- ‘--- •--- *--- *— ^ ---* 1000 980 960 940 920 900 880 860 840 10(H) 980 960 940 920 900 880 860 840 Волновое число (см-1) Волновое число (см-1) Рис. 1. ИК-спектры белой сажи (I) и аэросила (II) в области 2000-4000 см-1 (а), 880-1000 см-1 (б): 1 — до гидрофобизации; 2 — после гидрофобизации 558