Повышение термостабильности материалов на основе древесины

Древесные материалы находят широкое применение в современных строительных технологиях в рамках концепции биопозитивного строительства, связанного с проектированием и строительством зданий с учетом влияния на здоровье и благополучие людей, а также на экосистему в целом. Основным недостатком биопозитивных древесных материалов, как и любых органических материалов, является их высокая горючесть. Повышение термостабильности древесных материалов и, как следствие, снижение их горючести являются важной задачей. Цель исследований, изложенных в статье, – изучение возможности повышения термостабильности древесных материалов и, как следствие, снижение их горючести. В результате проведенного активного эксперимента и статистической обработки его результатов установлен оптимальный расход антипирена и влажность подложки. Для определения кинетических параметров процесса терморазложения целлюлозных материалов различного химического состава (интегральный метод) использовалась автоматизированная модульная термоаналитическая система (термоанализатор). В результате проведенных исследований установлено, что боразотные модификаторы поверхности древесины стабилизируют лигноуглеводный комплекс древесины на стадии пламенного горения (второй температурный интервал) и существенно снижают величину потери массы подложки на этом этапе.

И.В. СТЕПИНА, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
А.Д. ЖУКОВ, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
С.И. БАЖЕНОВА, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
К.С. СТЕНЕЧКИНА, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (129337, г. Москва, Ярославское ш., 26)

1. Тer-Zakaryan K.A., Zhukov A.D., Bobrova E.Yu., Bessonov I.V., Mednikova E.A. Foam Polymers in Multifunctional Insulating Coatings. Polymers. 2021. Vol. 13. No. 21. 3698. DOI: https://doi.org/10.3390/polym13213698
2. Popov I.I., Shitikova M.V., Levchenko A.V., Zhukov A.D. Experimental identification of the fractional parameter of the fractional derivative standard linear solid model for fiber-reinforced rubber concrete. Mechanics of advanced materials and structure. 2023. March. DOI: https://doi.org/10.1080/15376494.2023.2191600
3. Ter-Zakaryan K.A., Zhukov A.D., Bessonov I.V., Bobrova E.Y., Pshunov T.A., Dotkulov K.T. Modified polyethylene foam for critical environments. Polymers. 2022. Vol. 14. No. 21. 4688. DOI: https://doi.org/10.3390/polym14214688
4. Гудков П., Каган П., Пилипенко А., Жукова Е.Ю., Зиновьева Е.А., Ушаков Н.А. Использование систем теплоизоляции малоэтажных зданий как компонента информационных моделей. Материалы XXII Международной научной конференции «Строительство – формирование среды обитания» (ФОРМ-2019). Ташкент. Узбекистан. 2019. Т. 97. 01039. DOI: https://doi.org/10.1051/e3sconf/20199701039
4. Gudkov P., Kagan P., Pilipenko A., Zhukova E.Yu., Zinov’eva E.A., Ushakov N.A. Ispol’zovanie sistem teploizolyatsii maloetazhnykh zdanii kak komponenta informatsionnykh modelei. Materials of the XXII International Scientific Conference “Construction – Habitat Formation” (FORM-2019). Tashkent. Uzbekistan. 2019. Vol. 97. 01039. DOI: https://doi.org/10.1051/e3sconf/20199701039
5. Zhukov A., Stepina I., Bazhenova S. Ensuring the durability of buildings through the use of insulation systems based on polyethylene foam. Buildings. 2022. Vol. 12. No. 11. 1937. DOI: https://doi.org/10.3390/buildings12111937 – 10 Nov 2022
6. Umnyakova N. Heat exchange peculiarities in ventilated facades air cavities due to different wind speed. Advances and Trends in Engineering Sciences and Technologies II. CRC Press, Taylor & Francis Group. London. UK. 2017.
7. Umnyakova N., Chernysheva O. Thermal features of three-layer brick walls. Proceeding of XXV Polish-Russian – Slovak seminar “Theoretical Foundation of Civil Engineering”. Zilina, Slovakia. 2016. Vol. 153, pp. 805–809. DOI: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.08.246
8. Jelle B.P., Gustavsen A., Baetens R. The path to the high-performance thermal building insulation materials and solutions of tomorrow. Journal of building physics. Vol. 34. Iss. 2. 2010, pp. 99–123. DOI: https://doi.org/10.1177/1744259110372782
9. Ter-Zakaryan K.A., Zhukov A.D. Short overview of practical application and further prospects of materials based on crosslinked polyethylene. In: Thomas J., Thomas S., Ahmad Z. (eds) Crosslinkable Polyethylene. Materials Horizons: From Nature to Nanomaterials. Springer, Singapore 2021. DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-16-0514-7_12
10. Ibrahim O., Younes R. Progress to global strategy for management of energy systems. Journal of Building Engineering. 2018. Vol. 20, pp. 303–316. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jobe.2018.07.020
11. Jiayu Shang. Construction of Green Community Index System under the Background of Community Construction. Journal of Building Construction and Planning Research. 2019. No. 7, pp. 115–125. DOI: https://doi.org./10.4236/jbcpr.2019.74008
12. Gnip I.J., Keršulis V.J., Vaitkus S.J. Predicting the deformability of expanded polystyrene in long-term compression. Mech. Compos. Mater. 2005. 41 (5), pp. 407–414. DOI: https://doi.org/10.1007/s11029-005-0066-0
13. Nardi L., Perilli S., De Rubeis T., Sfarra S., Ambrosini D. Influence of insulation defects on the termal performance of walls an experimental and numerical investigation. Journal of Building Engineering. 2019. No. 21, pp. 355–365. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jobe.2018.10.029
14. Shen X., Li L., Cui W., Feng Y. Coupled heat and moisture transfer in building material with freezing and thawing process. Journal of Building Engineering. 2018. No. 20, pp. 609–615. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jobe.2018.07.026
15. Chen I., Sun X., Ren I., Liang W., Wang K. Effects of thermo-oxidative aging on structure and low temperature impact performance of rotationally molded products. Polymer Degradation and Stability. 2019. 161, pp. 150–156. DOI: https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2019.01.016
16. Лоскутов С.Р., Шапченкова С.Р., Анискина А.А. Термический анализ древесины основных лесообразующих пород Средней Сибири // Сибирский лесной журнал. 2015. № 6. С. 17–30. DOI: 10.15372/SJFS20150602
16. Loskutov S.R., Shapchenkova O.A., Aniskina A.A. Termicheskii analiz drevesiny osnovnykh lesoobrazuyushchikh porod Srednei Sibiri. Sibirskiy lesnoy jurnal. 2015. No. 6, pp. 17–30. (In Russian). DOI: 10.15372/SJFS20150602