ЗАКОНОМЕРНОСТИ МЕХАНОХИМИЧЕСКОЙ ГИДРОФОБИЗАЦИИ МОНОАММОНИЙФОСФАТА
Аннотация
В работе исследовано влияние механической обработки на гидрофобизацию моноаммонийфосфата (МАФ) кремнийорганической жидкостью и диоксидом кремния с целью получения основного компонента многоцелевых огнетушащих порошков. Определены гидрофобные свойства смесей различного состава. На основании полученных результатов установлено оптимальное содержание гидрофобизиующих агентов для получения моноаммонийфосфата с наилучшими гидрофобными свойствами. Показано, что использования при механохимической гидрофобизации МАФ только кремнийорганической жидкости не достаточно для достижения необходимых показателей по способности к водоотталкиванию, склонности к слеживанию, насыпной плотности и фракционному составу. Согласно ГОСТ Р 53280.4-2009, способность к водоотталкиванию (порошки не должны полностью впитывать капли воды) должна составлять не менее 120 мин; склонность к слеживанию (масса образовавшихся комков) не должна превышать 2 % от общей массы образца; кажущаяся плотность неуплотненных и уплотненных порошков должна быть не менее 700 и 1000 кг/м3, соответственно. Установлено, что для достижения заданных параметров механохимическая гидрофобизация моноаммонийфосфата должна включать модифицирование смеси состава: 95 мас. % фосфата аммония, 4,5 мас. % диоксида кремния и 0,5 мас. % гидрофо-бизирующей жидкости в мельнице с ударно-сдвиговым характером нагружения при величине подводимой энергии 100-110 Дж/г. Отсутствие влаги в сырье (предварительная сушка частиц МАФ) позволяет получить более мелкодисперсный продукт с низкой склонностью к влагопоглощению. Процесс механохимической гидрофобизации МАФ заключается в том, что гидрофобизированный диоксид кремния при измельчении покрывает частицы моноаммонийфосфата, вследствие чего происходит блокирование активных центров адгезии и создается структурно-механический барьер, препятствующий агрегации частиц.
Литература
Tselishchev Yu.G., Strelnikov V.N., Valtsifer V.A., Vasilyeva O.G. Study of the influence of fractional and component composition of fire-extinguishing powder compositions on their fluidity. Khim. Prom. 2006. N 10. Р. 453-458 (in Russian).
Levitsky V.A., Krasnov E.V., Smirnov A.S., Agalarova S.M. Hydrophobization of fire extinguishing powders. Trudy NIOКHIM. 2007. V. 75. Р. 86-93 (in Russian).
Andryushkova O.V., Poluboyarov V.A., Pauli I.A., Korotaeva Z.A. Mechanochemistry of creating materials with desired properties. Novosibirsk: Izd-vo NGTU. 2007. 352 p. (in Russian).
Balaz P. Mechanochemistry in nanoscience and materials engineering. Slovakia: Springer. 2008. 413 р.
Sabinin O.Yu. Experimental study of the influence of the technological properties of powder compositions on their fire extinguishing ability with an impulse fire extinguishing method. Pozharovzryvobezopastnost. 2008. V. 17. N 6. Р. 64-73 (in Russian).
Krasnyansky M. Studies of fundamental physical–chemical mechanisms and processes of flame extinguish-ing by powder aerosols. Fire and Materials. 2008. V. 32(1). P. 27-47. DOI: 10.1002/fam.951.
Xiaomin Ni, W.K. Chow, Guangxuan Liao. Discussions on apply-ing dry powders to suppress tall building fires. J. Appl. Fire Sci. 2008. V. 18(2). P. 155-191. DOI: 10.2190/AF.18.2.d.
Xianhui Fu, Chujiang Cai, Zhigang Shen, Shulin Ma. Superfine spherical hollow ammonium dihydrogen phos-phate fire-extinguishing particles prepared by spray drying. Drying Technology. 2009. V. 27(1). Р. 76-83. DOI: 10.1080/07373930802565871.
Fu X.H., Shen Z.G., Cai C.J., Ma S.L., Xing Y.S. Influence of spray drying conditions on the properties of ammonium dihydrogen phosphate fire extinguishing particles. Particul. Sci. Technol. 2009. V. 27. Р. 77-88. DOI: 10.1080/02726350802611994.
Smirnov S.A., Kunin A.V., Ilyin A.P. Mechanochemical modification of ammophos in the production of general purpose fire extinguishing powders. Khim. Tekhnol. 2010. N 11. P. 641-645 (in Russian).
Lapshin D.N., Kunin. A.V., Smirnov S.A., Ilyin A.P. Study of the properties of hydrophobized monoammonium phosphate. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2010. V. 53. N 11. P. 77-80 (in Russian).
Levitsky V.A., Smirnov S.A., Kunin. A.V., Ilyin A.P., Krasnov E.V., Smirnov A.S. Hydrophobization of ammophos with ethyl hydridesiloxane liquid. Trudy NIOКHIM. 2010. V. 76. Р. 153-158 (in Russian).
Nenakhov S.A., Pimenova V.P. Physicochemistry of foaming fireproof coatings based on ammonium poly-phosphate (literature review). Pozharovzryvobezopastnost. V. 19. N 8. P. 11-58 (in Russian).
Antsupov E.V. Synergism and antagonism in powder inhibitor mixtures in propane-air flames. Khim. Fiz. 2010. V. 29. N 1. P. 64-69 (in Russian).
Lapshin D.N., Kunin A.V., Smirnov S.A., Ilyin A.P. Adhesive properties of ammophos-based fire extinguish-ing powder. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2012. V. 55. N 8. P. 62-66 (in Russian).
Lapshin D.N., Kunin A.V., Smirnov S.A., Ilyin A.P., Belovoshin A.V. The method of wetting a fire-extinguishing powder composition as one of the new ways to assess its hydrophobicity. Pozharovzryvobezopastnost. 2012. V. 21. N 1. P. 83-87 (in Russian).
Xianhui Zhao, Changhong Li, Hai Wang. Preparation and properties of organic-inorganic modified SiO2 thin films. J. Central South Univ. 2013. N 20(3). Р. 608-614. DOI: 10.1007/s11771-013-1525-8.
Kunin A.V., Lapshin D.N., Smirnov S.A. Using methods of mechanochemical activation to obtain fire extinguishing powder compositions based on ammonium phosphates. Khim. Prom. Seg. 2014. N 3. P. 31-38 (in Russian).
Kunin A.V., Lapshin D.N., Smirnov S.A. Influence of inert additives and the amount of supplied energy on the dispersion of ammonium phosphates. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2014. V. 57. N 7. P. 96-100 (in Russian).
Kunin A.V., Lapshin D.N. Hydrophobization of various grades of amorphous silicon dioxide in the process of mechanochemical modification. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2015. V. 58. N 9. P. 38-43 (in Russian).
Kunin A.V., Lapshin D.N. Establishing regularities of hydrophobization of WS-120 silicon dioxide under me-chanical loading. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2015. V. 58. N 10. P. 50-54 (in Russian).
Lapshin D.N., Kunin A.V., Semenov A.D. Influence of Chemical Impurities in Ammonium Phosphate and Am-monium Sulfate on the Properties of ABCE Fire Extinguishing Dry Powders. Russ. J. Gen. Chem. 2016. V. 86. N 2. Р. 439–449. DOI: 10.1134/S1070363216020444.
Kunin A.V., Smirnov S.A., Lapshin D.N., Semenov A.D., Il’in A.P. Technology Development for the Production of ABCE Fire Extinguishing Dry Powders. Russ. J. Gen. Chem. 2016. V. 86. N 2. Р. 450–459. DOI: 10.1134/S1070363216020456.
