Статистическая обработка данных

2.9 Статистическая обработка данных

Любые измерения сопровождаются той или иной ошибкой или погрешностью, которые можно разделить на два вида: систематические и случайные. [70]

В ходе исследования физико-химических свойств полимера проводили несколько определений, которые характеризуются воспроизводимостью полученных результатов, зависящей от случайных погрешностей, и правильностью результатов, являющейся следствием систематической погрешности.

Для оценки воспроизводимости результатов эксперимента используем методы математической статистики, разработанные для малого числа измерений п.

Доверительный интервал. При отсутствии систематической погрешности среднее арифметическое значение х не совсем совпадает с истинным значением величины. Отличие носит вероятностный характер и может быть оценено с учетом несовпадения реального t-распределения погрешностей с распределением при бесконечно большом числе определений.

Численное значение ширины доверительного интервала 5 зависит как от числа выполненных определений п, так и от выбранного значения доверительной вероятности Р:

Где tpin - коэффициент Стьюдента, численные значения которого приводятся в справочной литературе.

Полученные результаты представляют в виде интервального значения определенной величины:

что равнозначно указанию четырех величин: х, S„, п, Р.

Воспроизводимость измерения выражают также в виде относительной погрешности прямого измерения Ах (%):

Все измерения следует выполнять с одинаковой относительной недостоверностью [71].

Глава 3. Обсуждение результатов исследования

Как известно, развитие современной техники невозможно без исследования пластических масс в особенности полимерных материалов с пониженной горючестью. Пожары, обусловленные воспламенением и горением полимерных материалов ежегодно наносят большой вред человеку. Во многих странах мира приняты специальные постановления об ограничении использования горючих полимерных материалов в строительстве промышленных и гражданских сооружений, при проектировании и создании транспортных средств, в электротехнике, электронике, производстве товаров бытового назначения. Принятие этих мер способствует интенсификации научных исследований по огнестойким полимерным материалам.

При этом пожарная опасность материалов и изделий из них определяется в технике следующими характеристиками: 1) горючестью, т.е. способностью материала загораться, поддерживать и распространять процесс горения; 2) дымовыделением при горении и воздействии пламени; 3) токсичностью продуктов горения и пиролиза - разложения веществ под действием высоких температур; 4) огнестойкостью конструкции, т.е. степенью сохранения физико-механических и функциональных свойств изделия при воздействии пламени [65]. Практически все полимеры можно условно разделить на 2 большие группы по отношению к тепловому воздействию:

разлагающиеся почти нацело (коксовые числа их не превышают 1-2 %);

карбонизирующиеся при нагревании. Согласно Ван Кревелену [11] достаточно коксовое число полимера довести до 10 %, чтобы кислородный индекс полимера повысился до 21.5 %. При достижении коксового числа 20-25 % полимер попадает в разряд трудногорючего или негорючего.

Эффективным методом понижения горючести полимерных материалов является применение огнегасящих добавок - антипиренов. Антипирены - это вещества, которые влияют на химию процессов в конденсированной или газовой фазе, или на поверхности раздела фаз.

Действие антипиренов проявляется в следующих характеристиках:

изменение состава летучих продуктов пиролиза полимеров;

вменение выхода кокса;

способность выделятся из полимерного субстрата в процессе горения;

зависимость эффекта замедления горения от природы окисли-

теля и структуры полимера.

В случае, если не удается изменить направление реакций термического разложения полимера в сторону образования кокса, наиболее эффективным путем снижения горючести является применение антипиренов газофазного действия.

Универсальных антипиренов для разных полимеров не существует, что объясняется, прежде всего, специфическим взаимодействием полимера с антипиреном, индивидуальными термическими характеристиками полимера и добавок.

Снижение горючести полимерных материалов можно проводить двумя путями: физические и химические меры воздействия на процесс го

рения. Но они используются для подавления уже возникшего процесса горения.

Методы снижения горючести полимерных материалах основаны на таких принципах как:

1)изменение теплового баланса пламени за счет увеличения раз- личного рода теплопотерь;

снижение потока тепла от пламени на полимер за счет создания защитных слоев, например из образующегося кокса;

уменьшение скорости газификации полимера;

изменение соотношения горючих и негорючих продуктов разложения материалов в пользу негорючих.

Учитывая эти принципы, а также экологическую сторону проблемы, достаточно перспективным направлением в области снижения горючести полимерных материалов является, применение в качестве антипиренов органомодифицированные глины. В связи с этим в работе в качестве ан-типирена для вторичного полиэтилентерефталата, использован органомо-дифицированный монтмориллонит. Выбор органоглины еще обусловлен отсутствием их негативного воздействия на окружающую среду, дешевизной и доступностью.