Проведено исследование вспенивающихся полимерных композиций, содержащих каменноугольный пек и неорганические наполнители, с целью оценки свойств разработанных материалов и влияния введения пека на их огнезащитную эффективность. Исследованы физико-химические и технологические свойства разработанных материалов и проведено сравнение их характеристик с атмосферостойкой органоразбавляемой эпоксидной композицией промышленного изготовления. Установлено, что введение 10 мас.% каменноугольного пека не снижает термоокислительную стабильность эпоксидных композиций и практически не влияет на количество образующегося коксового остатка, при этом указанные показатели сопоставимы с образцом без пека. В то же время модифицированный пеком состав демонстрирует выраженный эффект вспучивания: средний коэффициент вспучивания составляет не менее 22.7 раз. Под воздействием открытого пламени формируется пенококс с развитой пористой структурой, который затем частично разрушается (растрескивается), прогорает, а площадь прогара постепенно увеличивается. Механизм деструкции пенококса обусловлен его микроструктурой, представленной крупными и мелкими, преимущественно открытыми, ячейками. Такая структура снижает теплоизолирующую способность материала, поскольку облегчает доступ кислорода к реакционным зонам и ускоряет прогрев. Несмотря на это, состав с каменноугольным пеком обеспечивает огнезащитную эффективность на уровне не менее 60 минут в условиях лабораторного испытания. Полученные результаты позволяют рассматривать каменноугольный пек как перспективную модифицирующую добавку для вспенивающихся эпоксидных композиций, поскольку его введение заметно улучшает огнезащитные свойства эпоксидных композиций и обеспечивает выраженное вспучивание без существенного усложнения технологического процесса. Практический интерес к использованию каменноугольного пека связан с тем, что он представляет собой углеродсодержащий побочный продукт производства с ограниченными направлениями применения.

1. Mariappan, T. Recent Developments of Intumescent Fire Protection Coatings for Structural Steel: A Review / T. Mariappan // Journal of Fire Sciences. – 2016. – Vol. 34. – P. 120–163. – DOI: 10.1177/0734904115626720.

2. Puri, R.G. Intumescent Coatings: A Review on Recent Progress / R.G. Puri, A.S. Khanna // Journal of Coatings Technology and Research. – 2017. – Vol. 14. – P. 1–20. – DOI: 10.1007/s11998–016–9815–3.

3. Global Buckling Analysis of IFCProtected Steel Members with Irregular Sections under Fire // Journal of Constructional Steel Research. – 2025. – Vol. 224, part A. – Article no. 109158. – DOI: 10.1016/j.jcsr.2024.109158.

4. Gravit, M. et al. Fire Protection of Steel Structures of Oil and Gas Facilities: Multilayer, Removable, NonCombustible Covers // Fire. – 2024. – Vol. 7, № 3. – P. 86. – DOI: 10.3390/fire7030086.

5. de Silva, D. et al. Intumescent coatings for fire resistance of steel structures: Current approaches for qualification and design // Coatings. – 2022. – Vol. 12, № 5. – P. 696. – DOI: 10.3390/coatings12050696.

6. Golovanov, V. et al. Steel structures fire resistance assessment under standardized fire temperature regimes // Fires and Incidents: Prevention, Accident Response. – 2021. – № 3. – P. 52–60.

7. Eremina, T.Y. et al. Study of the effect of fire temperature regime on the effectiveness of intumescent fire protection coatings for steel structures // Pozharovzryvobezopasnost / Fire and Explosion Safety. – 2023. – Vol. 32, № 2. – P. 44–58. – DOI: 10.22227/0869–7493.2023.32.02.44–58.

8. Мелдер, Э.В. Эффективность комбинации вспучивающихся покрытий для огнезащиты стальных конструкций / Э.В. Мелдер, А.Б. Сивенков // Технологии техносферной безопасности. – 2022. – № 1. – С. 49–65.

9. Zhang, Y. Research on tunnel vehicle fire temperature field simulation considering the latent heat of vaporization inside concrete linings / Y. Zhang, J. Ye, C. Lin // Case Studies in Thermal Engineering. – 2024. – Vol. 60. – Article no. 104768. – DOI: 10.1016/j.csite.2024.104768.

10. Минайлов, Д.А. Исследование огнестойкости стальных конструкций складских зданий при различных температурных условиях / Д.А. Минайлов // Пожаро-взрывобезопасность. – 2020. – Т. 29, № 3. – С. 54–65.

11. Wang, Z. et al. Research Progress of CarbonBased Materials in Intumescent FireRetardant Coatings: A Review // European Polymer Journal. – 2024. – Vol. 220. – Article no. 113486. – DOI: 10.1016/j.eurpolymj.2024.113486.

12. Yasir, M. Latest trends for structural steel protection by using intumescent fire protective coatings: a review / M. Yasir, F. Ahmad, P.S.M.M. Yusoff [et al.] // Journal of Fire Sciences. – 2020. – DOI: 10.1080/02670844.2019.1636536.

13. Kukushkin, V.A. et al. Epoxy Intumescent FireProtective Materials: An Overview of Key Components and Their Effect on Coating Properties // Reviews and Advances in Chemistry. – 2025. – Vol. 15. – P. 348–364.

14. Bourbigot, S. Intumescence: Past, Present and Future / S. Bourbigot // Journal of Fire Safety. – 2026. – Vol. 161. – Article no. 104656. – DOI: 10.1016/j.firesaf.2026.104656.

15. Zybina, O. Intumescent Coatings for Fire Protection of Building Structures and Materials / O. Zybina, M. Gravit. – Cham : Springer International Publishing, 2020. – XI, 210 p. – (Springer Series on Polymer and Composite Materials). – ISBN 978–3–030–59421–3. – DOI: 10.1007/978–3–030–59422–0.

16. Nazrun, T. A comprehensive review on intumescent coatings: formulation, manufacturing methods, research development, and issues / T. Nazrun, M.K. Hassan, M.R. Hasnat [et al.] // Fire. – 2025. – Vol. 8, № 4. – P. 155. – DOI: 10.3390/FIRE8040155.

17. Zang, X. Upgrading Carbonaceous Materials: Coal, Tar, Pitch, and Beyond / X. Zang, Y. Dong, C. Jian [et al.] // Matter. – 2022. – Vol. 5, № 2. – P. 430–447. – DOI: 10.1016/j.matt.2021.11.022.

18. Sheng, Z. Design and Fabrication of PVCModified Coal Tar PitchBased N/O CoDoped Porous Carbon Nanosheets for HighPerformance Zinc Ion Hybrid Capacitors / Z. Sheng, Y. Sun, E. Chen [et al.] // Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. – 2026. – Vol. 193, part 2. – Article no. 107372. – DOI: 10.1016/j.jaap.2025.107372.

19. Yang, Y. Structural engineering of pitchbased porous carbon and its application in supercapacitors: a review / Y. Yang, Z. Li, J. Zhao, S. Qu // Journal of Energy Storage. – 2023. – Vol. 74. – Article no. 109334. – DOI: 10.1016/j.est.2023.109334.

20. Zhuang, Q. Direct synthesis of oxygenenriched 3D porous carbons via NaCl template derived from oxidized coal tar pitch for excellent cycling stability electric double layer capacitor / Q. Zhuang, J. Cao, Y. Wu [et al.] // Journal of Power Sources. – 2021. – Vol. 508. – Article no. 230330. – DOI: 10.1016/j.jpowsour.2021.230330.

21. Huang, R. Carbon precursors in coal tar: Extraction and preparation of carbon materials / R. Huang, X. Yuan, L. Yan [et al.] // Science of The Total Environment. – 2021. – Vol. 788. – 20 September. – Article no. 147697. – DOI: 10.1016/j.scitotenv.2021.147697.

22. Lu, Y. Methods of Production and Challenges in the Application of Carbon Materials from Coal Tar for Energy Storage / Y. Lu, H. Liu, B. Li [et al.] // Chemical Communications. – 2025. – Vol. 61, № 53. – P. 9596–9609. – DOI: 10.1039/d5cc01803j.

23. Марченко, С.А. Влияние температуры на время высыхания и жизнеспособность шпатлевки на основе эпоксивинилэфирной смолы / С.А. Марченко, П.В. Скивко // Труды ВИАМ: электрон. науч.-техн. журн. – 2024. – № 10 (130). – С. 84–93. – DOI: 10.18577/2307–6046–2024–0–10–84–93.

24. Гравит, М.В. Оценка порового пространства пенококса огнезащитных вспучивающихся покрытий / М.В. Гравит, О.А. Зыбина [и др.] // Пожаровзрывобезопасность. – 2019. – Т. 28, № 5. – С. 45–56.

25. Morys, M. et al. Revealing the Inner Secrets of Intumescence: Advanced Standard TimeTemperature Oven (STT Mufu+)–μComputed Tomography Approach // Fire and Materials. – 2017. – Vol. 41, № 8. – DOI: 10.1002/fam.2426.