Характер микроструктуры и фазовый состав огнезащитных составов, для изготовления огнезащитных кейсов, зависят от температуры их обработки и состава.
В состав композиций, из которых будут изготвливаться пластиковые кейсы, вводился тальк медицинский (ГОСТ 879-52) с размером частиц 10 — 15 мкм и удельной поверхностью 1.61 м2/г. Стекловидным компонентом является боросиликатное стекло. Перед изготовлением композиций тальк и порошок боросиликатного стекла термообрабатываются при температуре 200° С в течение 2 час.
Дифференциально-термический анализ огнезащитных составов показывает, что кривые нагревания характеризуются наличием экзоэффектов в диапазонах температур 280 — 450° С с максимумом при 400° С, 450-840° С с максимумами при 560 и 700° С, 800-920° С с максимумом при 840-860° С. Наличие экзопиков в интервале 280 — 450° С может быть объяснен термоокислительным разложением модифицирующего агента полиорганосилоксана — полиэфира.
Экзотермика в области 450-840° С характеризует процесс термоокислительной деструкции полиорганосилоксана. Химический анализ огнезащитных составов по содержанию углерода показывает, что максимальная убыль углерода — с 12 до 1 % имеет место в интервале 400-700° С. При этом основными продуктами газовыделения являются метан, окись и двуокись углерода. Содержание борного ангидрида практически не изменяется даже после термообработки при 1000° С.
Наличие плечевых изгибов при 660° С и раздвоений экзопика при 620° С указывают на взаимодействие размягченного стекла с твердым остатком композиций. Экзоэффекты в области 800-920° С связаны с фазовыми изменениями введенного стекла.
Рентгенофазовый и электронномикроскопический анализы образцов огнезащитных составов показывают, что в композициях фазовые изменения отмечаются после термообработки при температуре выше 700° С, сопровождаются сглаживанием границ раздела между компонентами композиций и появлением кристаллов размером 0.1-0.2 мкм.
Термообработка образцов при 800-1000° С приводит к синхронности фазовых превращений. Однако после выдержки при 1000° С у композиции отмечается четкая граница раздела кристалла и стеклофазы, что свидетельствует о неудовлетворительной смачиваемости размягченной стекломатрицей образующихся кристаллов.
У образцов огнезащитных составов с лучшей смачиваемостью поверхности кристаллов размягченным стеклом после прокаливания при 1000° С граница раздела кристалл — стеклофаза более размыта и сглажена. По-видимому, при соотношении боросиликатного стекла к тальку 1:1 в таких композициях может быть получена более плотная и прочная структура. Во всех исследованных композициях после термообработки при 800-1000° С присутствуют кристаллы низкотемпературных модификаций кремнезема. Мелкозернистая фаза 2Mg0-Br03 устойчива после термообработки при 1000° С. Наличие кристаллов бората магния подтверждает взаимодействие размягченного стекла с тальком.
Во многих огнезащитных составов фазовые изменения происходят в основном в области температур дилатометрического расширения боросиликатного стекла (600-700° С). Экзоэффект на кривой нагревания при 630° С характеризует процесс термоокислительной деструкции полиорганосилоксана.
Дилатометрически найдено, что после термообработки при 700° С в течение 6 ч температура размягчения образовавшегося твердого остатка находится в пределах 700-750° С (против 600-650° С для чистого стекла). Это свидетельствует о взаимодействии активного кремнезема полиорганосилоксана с размягченным боросиликатным стеклом, что приводит к образованию стеклофазы, богатой Si02.