способ изготовления термостойкого материала

Формула изобретения

1. Способ изготовления термостойкого материала, включающий послойное нанесение на тканую подложку полимерной композиции, включающей поливинилхлорид, пластификатор, трехокись сурьмы и стабилизатор, отличающийся тем, что в качестве подложки используют смесовую вискозно-полиэфирную ткань, в полимерную композицию для внутреннего слоя дополнительно вводят эпоксидный олигомер и наполнитель, содержащий углекислый кальций, стеариновую кислоту и двуокись титана, при следующем соотношении компонентов, мас. ч. :

Поливинилхлорид - 100

Пластификатор - 55-65

Трехокись сурьмы - 14-18

Стабилизатор - 2-4

Эпоксидный олигомер - 1-2

Углекислый кальций - 9-11

Стеариновая кислотa - 0,5-15

Двуокись титана - 5-9

а в качестве полимерной композиции для наружного слоя используют композицию, содержащую поливинилхлорид, эпоксидный олигомер, пластификатор, стабилизатор и наполнитель, содержащий стеариновую кислоту и смесь 94,1-95,2 мас. % диалюминийтетраоксида кальция с 4,8-5,9 мас. % окиси алюминия, при следующем соотношении компонентов, мас. ч. :

Поливинилхлорид - 100

Пластификатор - 55-65

Эпоксидный олигомер - 1-2

Стабилизатор - 2-4

Стеариновая кислота - 0,5-15

Вышеуказанная смесь диалюминийтетраоксида кальция с окисью алюминия - 10-15

при этом внутренний слой наносят толщиной, в 1,5-2,0 раза превышающей толщину наружного слоя.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве пластификатора используют смесь диоктилфталата и диоктилсебацината при соотношении компонентов 4,0-5,0: 1-2 соответственно.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве эпоксидного олигомера используют эпоксидную смолу ЭД-16 или ЭД-20.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве стабилизатора используют барий-кадмий стеарат.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к легкой промышленности, а точнее к производству искусственных кож, которые могут быть использованы для изделий технического и специального назначения.

Известен способ изготовления термостойкого материала из композиции, содержащей 100 мас. ч. ПВХ, 45-52 мас.ч сложноэфирного пластификатора, 4-6 маc. ч. свинцового стабилизатора, 4-9 мас.ч. трехокиси сурьмы, 10-30 мас.ч. гидроксида алюминия, 3-5 мас. ч. аэросила и 2-4 мас.ч. эпоксидной смолы (ЭД-16, ЭД-20). Указанные компоненты перемешивают в турбосмесителе при Т= 110-115^oС, затем смесь охлаждают и гранулируют при Т=150-170^oС. Из полученного сырья изготавливают материал вальцево-прессовым методом (Пат. РФ 2034874, C 08 L 27/06 от 30.06.1992).

Известный материал обладает достаточно высокой морозостойкостью, сохраняет свои свойства после выдержки при Т=100^oС, однако уровень свойств огнестойкости, пластичности и износостойкости не позволяет использовать его для изготовления одежды пожарных и других средств, применяемых в экстремальных условиях воздействия высоких температур.

Известен способ изготовления многослойного термостойкого материала нанесением на тканую подложку полимерной композиции, выполненной на основе модифицированного поливинилхлорида (ПВХ) и содержащей смесь трехокиси сурьмы и галогенсодержащего антипирена, в два слоя одинаковой толщины, равной 2 мм. Внутренний слой получают нанесением состава, содержащего 100 мас.ч. ПВХ, 1-20 мас.ч. трехокиси сурьмы и 19-80 мас.ч. галогенсодержащего антипирена, а наружный слой - состава, содержащего 100 мас.ч. ПВХ, 9-29 мас.ч. трехокиси сурьмы и 1-10 мас.ч. галогенсодержащего антипирена (а.с. СССР 963886, D 06 N 3/00 от 03.10.1983).

В качестве пластификатора композиция содержит диоктилфталат, в качестве стабилизатора - стеарат кальция, а в качестве галогенсодержащего антипирена - гексабромбензол, или трихлорэтилфосфат, или пентабромтолуол.

Известный материал имеет огнестойкость по кислородному индексу 32,5-34,5%, морозостойкость -2025^oС и так же, как и первый аналог, не обладает необходимым уровнем свойств для изготовления из него одежды пожарных и других средств, применяемых в экстремальных условиях воздействия высоких температур.

По числу существенных признаков данное решение является наиболее близким предлагаемому и выбрано в качестве прототипа.

Задачей заявляемого изобретения является создание способа изготовления термостойкого материала с ПВХ-покрытием повышенной огнестойкости и износостойкости, пригодного для использования в экстремальных условиях воздействия высоких температур.

Технический результат достигается тем, что в способе изготовления термостойкого материала, включающем послойное нанесение на тканую подложку полимерной композиции, включающей поливинилхлорид, пластификатор, трехокись сурьмы и стабилизатор, в качестве подложки используют смесовую вискозно-полиэфирную ткань, в полимерную композицию для внутреннего слоя дополнительно вводят эпоксидный олигомер и наполнитель, содержащий углекислый кальций, стеариновую кислоту и двуокись титана, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Поливинилхлорид - 100

Пластификатор - 55 - 65

Трехокись сурьмы - 14 - 18

Стабилизатор - 2 - 4

Эпоксидный олигомер - 1 - 2

Углекислый кальций - 9 - 11

Стеариновая кислота - 0,5 - 15

Двуокись титана - 5 - 9

а в качестве полимерной композиции для наружного слоя используют композицию, содержащую поливинилхлорид, эпоксидный олигомер, пластификатор, стабилизатор и наполнитель, содержащий стеариновую кислоту и смесь 94,1-95,2 мас.% диалюминийтетраоксида кальция с 4,8-5,9 мас.% окиси алюминия, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Поливинилхлорид - 100

Пластификатор - 55 - 65

Эпоксидный олигомер - 1 - 2

Стабилизатор - 2 - 4

Стеариновая кислота - 0,5 - 15

Вышеуказанная смесь диалюминийтетраоксида кальция с окисью алюминия - 10 - 15

при этом внутренний слой наносят толщиной, в 1,5-2,0 раза превышающей толщину наружного слоя.

Для нанесения обоих слоев можно использовать известные эпоксидные олигомеры, пластификаторы и стабилизаторы. Наиболее технологичными для заявляемого способа из известных указанных компонентов являются: эпоксидный олигомер - эпоксидная смола ЭД-16 или ЭД-20, пластификатор - смесь диоктилфталата и диоктилсебацината с соотношением компонентов в диапазоне 4,0-5,0:1-2, стабилизатор - барий-кадмий стеарат.

Изобретение поясняется следующими примерами.

Пример 1

Для получения внутреннего слоя покрытия используют следующие компоненты:

Поливинилхлорид, ГОСТ 14332-78Е

трехокись сурьмы, ТУ 48-14-1-82 или ТУ 6-09-3267-84

диоктилфталат (ДОФ), ГОСТ 8728-77Е

диоктилсебацинат (ДОС), ГОСТ 8728-77Е

эпоксидная смола ЭД-16, ЭД-20, ГОСТ 10587-84

барий-кадмий стеарат, ТУ 8-094808-81

стеариновая кислота, ГОСТ 9419-78

углекислый кальций, ГОСТ 8253-79

двуокись титана, ГОСТ 9808-8411.

Компоненты полимерной композиции перемешивают в смесителе при Т=1005^oС в течение 455 мин и вальцуют при Т=1505^oС в течение 201 мин. Пластикат снимают с вальцов в горячем состоянии.

Покрытие наносят на кашировальной машине КМ-1500 на смесовую вискозо-полиэфирную ткань (ГОСТ 29222), весом 180 г/м², путем подачи горячего ПВХ-пластиката в зазор между плавильными валами (Т=80-100^oС). Пластикат в виде непрерывной пленки подается на подложку, поступающую с подогревательного вала, и вместе с ней проходит между плавильным и обрезиненным валами, где пленка дублируется с подложкой. Для глянцевания или тиснения рисунка дублированный материал подают в зазор между неподвижным плавильным валом (опорным) и тиснильным валом. Давление на тиснильном валу 80-90 кгс/см², на обрезиненном 80-100 кгс/см². Скорость движения подложки 10-12 м/мин.

Толщина внутреннего слоя покрытия с тканой подложкой 0,50 мм, вес 470 г/м². Далее готовят вторую полимерную композицию, содержащую компоненты:

ПВХ, ГОСТ 14332-78Е

диоктилфталат (ДОФ), ГОСТ 8728-77Е

диоктилсебацинат (ДОС), ГОСТ 8728-77Е

барий-кадмий стеарат, ТУ 8-094808-81

смесь диалюминийтетраоксида кальция с триоксидом алюминия, ТУ 2661-002-07603 167-00

Композицию наносят на внутренний (первый) слой покрытия в условиях, описанных выше.

Толщина двухслойного материала с тканой подложкой 0,65 мм, вес 620 г/м².

Соотношение толщин слоев 1,93.

Пример 2

Термостойкий материал изготовлен в условиях Примера 1 с изменением концентрации компонентов композиций, используемых для нанесения внутреннего и наружного слоев покрытия.

Толщина ткани с внутренним слоем 0,48 мм, вес 458 г/м².

Толщина двухслойного материала с тканой подложкой 0,62 мм, вес 605 г/м².

Соотношение толщин слоев 189.

Пример 3

Термостойкий материал изготовлен в условиях Примера 1 с изменением концентрации компонентов композиций, используемых для нанесения внутреннего и наружного слоев покрытия.

Толщина ткани с внутренним слоем 0,45 мм, вес 430 г/м².

Толщина двухслойного материала с тканой подложкой 0,6 мм, вес 590 г/м².

Соотношение толщин слоев 1,56.

Состав композиций Примеров 1-3 дан в Табл. 1.

Свойства полученных материалов показаны в Табл. 2.

Для сравнения в Табл. 2 приведены свойства винилискожи обивочной на основе смесовой ткани с поливинилхлоридным покрытием в неогнеопасном исполнении, морозостойкой, соответствующей Изменению 1 ГОСТ 23-367-86.

Представленные примеры указывают на высокий уровень комплекса свойств материала, получаемого в соответствии с заявляемом изобретением:

- износостойкость возросла в 25 раз (п.2 Табл. 2);

- прочностные свойства возросли в 1,6-2,5 раза (пп. 1, 3 Табл. 2);

- огнестойкость по кислородному индексу возросла в ~1,7 раз (п.5 Табл. 2);

- устойчивость к воздействию температуры окружающей среды возросла в ~3 раза.