огнестойкий текстильный материал
Классы МПК: | D06M15/693 природными или синтетическими каучуками или их производными D06M15/643 содержащими кремний в основной цепи C09K21/14 высокомолекулярные материалы C09D183/04 полисилоксаны |
Автор(ы): | Журко Александр Валерьевич (RU), Хелевин Роальд Николаевич (RU), Уткин Григорий Валерьевич (RU), Шаталов Эдуард Викторович (RU), Никитаев Сергей Павлович (RU), Шеляпин Игорь Павлович (RU) |
Патентообладатель(и): | Научно-производственное объединение "КОНВЕРСИПОЛ" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2005-06-06 публикация патента:
27.02.2007 |
Изобретение относится к легкой промышленности, а именно к получению защитных материалов с огнестойким покрытием. Огнестойкий текстильный материал состоит из тканевой основы и нанесенного на нее огнезащитного отвержденного покрытия на основе низкомолекулярного силоксанового каучука. Тканевая основа содержит ткань из капроновых, полиэфирных и хлопковых волокон при их соотношении, соответственно, мас.%: капроновых - 30-50, полиэфирных - 20-40, хлопковых 20-40, причем по основе ткань содержит капроновую нить, а по утку - крученую хлопкополиэфирную нить с числом круток на метр - 200-500. Изобретение позволяет примерно в 6 раз повысить огнестойкость материала при выдержке в открытом пламени. 1 табл.
Формула изобретения
Огнестойкий текстильный материал, состоящий из тканевой основы и нанесенного на основу огнезащитного отвержденного покрытия на основе низкомолекулярного силоксанового каучука, отличающийся тем, что в качестве тканевой основы он содержит ткань из капроновых, полиэфирных и хлопковых волокон при их соотношении, соответственно, мас.%: капроновых 30-50, полиэфирных 20-40, хлопковых 20-40, причем по основе ткань содержит капроновую нить, а по утку - крученую хлопкополиэфирную нить с числом круток на метр 200-500.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к легкой промышленности, а именно к получению защитных материалов с огнестойким покрытием.
Уровень техники
Известны огнестойкие текстильные материалы, представляющие собой хлопчатобумажное или хлопколавсановое полотно с нанесенным на него дискретным поливинилхлоридным покрытием, содержащим антипирены (Патент России N 2101407, 1998 г., Патент России N 2137607, 1999).
Однако огнестойкость таких материалов при выдержке в открытом пламени недостаточна и составляет не более 12 с. К тому же эти материалы имеют недостаточно высокие физико-механические показатели. Так, разрывная нагрузка составляет по основе лишь 60 кгс, а по утку - 58 кгс.
Наиболее близким техническим решением является огнестойкий текстильный материал, представляющий собой капроновую ткань с нанесенным на нее отвержденным покрытием на основе низкомолекулярного силоксанового каучука (Патент России N 2203993, 2003 г.). Этот материал обладает высокими физико-механическими показателями.
Однако огнестойкость материала при выдержке в открытом пламени составляет лишь 15-25 с, что в некоторых случаях бывает недостаточно.
Таким образом, не известен огнестойкий текстильный материал с полимерным покрытием на основе низкомолекулярного силоксанового каучука, который при сохранении высоких физико-механическим свойств обладал бы более высокой огнестойкостью при выдержке в открытом пламени.
Сущность изобретения
Изобретательская задача состояла в поиске огнестойкого текстильного материала, состоящего из тканевой основы и нанесенного на основу огнезащитного отвержденного покрытия на основе низкомолекулярного силоксанового каучука, который при сохранении высоких физико-механических свойств обладал бы более высокой огнестойкостью при выдержке в открытом пламени.
Поставленная задача решена огнестойким текстильным материалом, состоящим из тканевой основы и нанесенного на основу огнезащитного отвержденного покрытия на основе низкомолекулярного силоксанового каучука, который в качестве тканевой основы содержит ткань из капроновых, полиэфирных и хлопковых волокон при их соотношении, соответственно, мас.%: капроновых - 30-50, полиэфирных - 20-40, хлопковых - 20-40, причем по основе ткань содержит капроновую нить, а по утку - крученую хлопкополиэфирную нить с числом круток на метр - 200-500.
Отличительными признаками изобретения являются определенное содержание в тканевой основе капроновых, полиэфирных и хлопковых волокон по основе и по утку, а также степень крутки уточной нити.
Изобретение позволяет повысить огнестойкость материала при выдержке в открытом пламени до 120 с, т.е. примерно в 6 раз.
Сведения, подтверждающие возможность воспроизведения изобретения
Для осуществления изобретения используют следующие материалы.
В качестве тканевой основы огнестойкого материала можно использовать ткани из смешанных волокон, удовлетворяющие потребителя по физико-механическим показателям. При этом соотношение волокон в ткани должно быть, мас.%: капроновых - 30-50, полиэфирных - 20-40, хлопковых - 20-40. К тому же по основе нить должна быть капроновой, а по утку - крученой хлопкополиэфирной с числом круток на метр - 200-500.
В качестве низкомолекулярного силоксанового каучука может быть использован любой низкомолекулярный силоксановый каучук СКТН марок А, Б, В, Г (ГОСТ 13835-73).
Силоксановый каучук определенной марки имеет гостированную условную вязкость и соответствующую молекулярную массу:
марка А - условная вязкость 90-150, мол. масса 20.000-40.000;
марка Б - условная вязкость 151-240, мол. масса 40.000-60.000;
марка В - условная вязкость 241-600, мол. масса 60.000-80.000;
марка Г - условная вязкость 601-1080, мол. масса 80.000-100.000.
В качестве структурирующего агента - отвердителя силоксанового каучука используют известные отвердители низкомолекулярных силоксановых каучуков, например этилсиликат-40 (ГОСТ 26371-74, изм.2), тетраэтоксисилан (ТУ 6-02-708-76).
В качестве катализатора - ускорителя отверждения можно использовать, например, октоат олова (катализатор 230-19) (ТУ 6-02-539-75).
При составлении колера можно использовать различные пигменты без ограничения.
Получение огнестойкого текстильного материала осуществляют следующим образом.
Пример 1.
Готовят композицию следующего состава, мас.ч.:
Силоксановый каучук СКТН марки А | 100 |
Этилсиликат-40 | 12 |
Октоат олова | 2,5 |
Эту композицию готовят путем смешения низкомолекулярного силоксанового каучука, отвердителя и катализатора - ускорителя отверждения до образования гомогенной массы. Затем композицию наносят на тканевую основу ножевой раклей одним штрихом с последующей термообработкой в течение 2 мин при 165-170°С.
Пример 2.
Готовят композицию следующего состава, мас.ч.:
Силоксановый каучук СКТН марки Г | 100 |
Тетраэтоксисилан | 12 |
Октоат олова | 2,5 |
Композицию готовят, наносят на тканевую основу и термообрабатывают, как в примере 1.
Пример 3.
Готовят композицию следующего состава, мас.ч.:
Силоксановый каучук СКТН марки Г | 100 |
Этилсиликат-40 | 15 |
Октоат олова | 3 |
Композицию готовят, наносят на тканевую основу и термообрабатывают, как в примере 1.
Огнестойкость и разрывная нагрузка огнестойкого текстильного материала, полученного при различном волокнистом составе, расположении нитей и числе круток тканевой основы, приведены в таблице.
Из данных таблицы видно, что именно заявленное строение тканевой основы обеспечивает максимальную огнестойкость заявленного материала в сочетании с высокими физико-механическими свойствами.
Так в примерах 5 и 6 по утку взята некрученая хлопкополиэфирная нить различного состава, что привело к существенному снижению огнестойкости материала и разрывной нагрузки по утку.
В примере 8 крученая хлопкополиэфирная нить пущена по основе, а капроновая - по утку, что также привело к существенному снижению огнестойкости.
Из данных таблицы видно, что огнестойкость при выдержке в открытом пламени заявленного огнестойкого материала составляет 110-120 с, что значительно (примерно в 6 раз) выше огнестойкости материала-прототипа.
Таблица | ||||||||||||
Состав и свойства огнестойкого текстильного материала | ||||||||||||
N п/п | Состав тканевой основы, мас.% | Число круток уточной нити на метр | Компоненты композиции для покрытия, мас.ч. | Огнест-ть при выдержке в откр. пламени, с | Разрыв. нагрузка по основе, кгс | Разрыв. нагрузка по утку, кгс | ||||||
каучук СКТН-А | каучук СКТН-Г | этил-силикат-40 | тетра-этокси-силан | октоат олова | ||||||||
капрон | полиэфир | хлопок | ||||||||||
1 | 40 | 40 | 20 | 200 | 100 | - | 12 | - | 2,5 | 105 | 195 | 215 |
2 | 40 | 30 | 30 | 300 | - | 100 | - | 12 | 2,5 | 110 | 205 | 210 |
3 | 30 | 30 | 40 | 500 | - | 100 | 15 | - | 3,0 | 120 | 200 | 215 |
4 | 50 | 20 | 30 | 400 | 100 | - | 15 | - | 3,0 | 115 | 215 | 205 |
5 | 40 | 30 | 30 | 0 | - | 100 | 15 | - | 2,5 | 60 | 210 | 125 |
6 | 40 | 20 | 40 | 0 | - | 100 | 15 | - | 3,0 | 65 | 205 | 115 |
7 прототип | 100 | - | - | - | 100 | - | 12 | - | 2,5 | 20 | 205 | 195 |
8* | 40 | 30 | 30 | 300 | - | 100 | 15 | - | 3,0 | 70 | 210 | 205 |
* примечание: основа - хлопкополиэфирная нить крученая, уток - капрон |
Класс D06M15/693 природными или синтетическими каучуками или их производными
Класс D06M15/643 содержащими кремний в основной цепи
Класс C09K21/14 высокомолекулярные материалы
Класс C09D183/04 полисилоксаны