состав для получения пленок на основе поливинилового спирта

Формула изобретения

Состав для получения пленок на основе поливинилового спирта, включающий воду, борат метилфосфита, отличающийся тем, что он дополнительно содержит пластификатор, в качестве которого используют глицерин, этиленгликоль или диэтиленгликоль, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Поливиниловый спирт	1,0-5,0
Вода	95,0-99,0
Борат метилфосфита	0,5
Указанный пластификатор	2,0

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к составу для получения пленок с повышенной огнестойкостью путем обработки фосфорсодержащими соединениями. Подобные пленки отличаются хорошими прочностными свойствами, эластичностью и огнестойкостью, что позволяет использовать их в различных отраслях промышленности и народного хозяйства.

Известен состав для получения пленок на основе водного раствора поливинилового спирта и растворов хлоридов рения, обладающих водо-, свето-, термостойкостью и устойчивой окраской (Авторское свидетельство СССР № 332102, кл. С08F 27/04, опубл. 14.03.72).

Однако данный состав не обеспечивает огнестойкости пленок.

Известен состав для получения пленок на основе водного раствора поливинилового спирта с молекулярной массой 77000-100000, обладающих водостойкостью (Патент № 2256674, кл. С08J 5/18, опубл. 20.07.05).

Однако данный состав не обеспечивает огнестойкости пленок.

Наиболее близким к изобретению является способ получения модифицированных пленок на основе поливинилового спирта путем обработки фосфорсодержащими соединениями, отличающийся тем, что пленки обрабатывают в течение 1-2 минут фосфорборсодержащим соединением, в качестве которого используют 5-15%-ный водный раствор борат метилфосфита, с последующей сушкой при комнатной температуре (Патент РФ № 2278874, кл. С08F 27/04, опубл. 27.06.06).

Однако данный способ не обеспечивает высокой прочности пленок и продолжителен по времени.

Задачей изобретения является разработка состава для получения пленок на основе поливинилового спирта, позволяющего получать изделия с повышенной прочностью.

Техническим результатом является разработка состава для получения огнестойких пленок на основе поливинилового спирта с повышенной прочностью.

Поставленный технический результат достигается тем, что состав для получения пленок на основе поливинилового спирта, включаюший воду, борат метилфосфита, причем он дополнительно содержит пластификатор, в качестве которого используют глицерин, этиленгликоль или диэтиленгликоль, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: поливиниловый спирт - 1,0-5,0, вода - 95,0-99,0, борат метилфосфита - 0,5, пластификатор - 2,0.

Поливиниловый спирт (ГОСТ 10779-78) является основным пленкообразующим веществом.

Борат метилфосфита известен ранее как ингибитор горения (Патент № 2278874).

Глицерин (ГОСТ 6259-75), этиленгликоль (ГОСТ 19710-83) или диэтиленгликоль (ГОСТ 10136-77) являются пластификаторами.

Наличие в составе бората метилфосфита атомов фосфора и бора, являющихся ингибиторами процессов горения и окисления, придает огнестойкость пленкам на основе поливинилового спирта. Кроме того, значительное содержание фосфора и бора в структуре вещества способствует достижению максимального результата, не прибегая к использованию больших концентраций. Высокая прочность может быть объяснена образованием поперечных связей в образцах модифицированных пленок на основе поливинилового спирта за счет возникновения нерастворимых комплексных соединений по атому бора вследствие образования донорно-акцепторной связи при переходе неподеленной пары электронов от атома кислорода гидроксильных групп поливинилового спирта на р-свободную орбиталь атома бора. Взаимодействие бората метилфосфита с указанным пластификатором препятствует выпадению в осадок поливинилового спирта из раствора, так как р-свободная орбиталь атома бора блокируется неподеленной парой электронов от атома кислорода гидроксильных групп указанного пластификатора.

Данный состав позволяет получать пленки на основе поливинилового спирта с повышенной прочностью и огнестойкостью. Использование 1-5%-ных водных растворов поливинилового спирта наиболее оптимально. При увеличении концентрации повышается вязкость растворов, что затрудняет смешение. Использование меньшей концентрации поливинилового спирта приводит к увеличению объема растворов для получения пленок необходимой толщины. Уменьшение содержания бората метилфосфита приводит к снижению огнестойкости, а увеличение его содержания способствует сшиванию и выпадению в осадок поливинилового спирта. Уменьшение содержания пластификатора приводит к увеличению жесткости пленок и снижению их прочности, а увеличение является нецелесообразным.

Состав готовят следующим образом: пластификатор предварительно смешивают с боратом метилфосфита, затем при постоянном перемешивании туда добавляют 1-5%-ный водный раствор поливинилового спирта, далее после перемешивания в течение одной минуты пленки отливают на ровную стеклянную поверхность и выдерживают в течение суток.

Изобретение иллюстрируется следующим примером.

Пример 1. Глицерин в количестве 2,0 г предварительно смешивают с 0,5 г бората метилфосфита, затем при постоянном перемешивании туда добавляют 1%-ный водный раствор поливинилового спирта, далее после перемешивания в течение одной минуты пленки отливают на ровную стеклянную поверхность, после чего подвергают сушке при комнатной температуре в течение суток до постоянного веса.

Пример 2 осуществляется аналогично примеру 1, причем используют 3%-ный водный раствор поливинилового спирта и в качестве пластификатора этиленгликоль.

Пример 3 осуществляется аналогично примеру 1, причем используют 5%-ный водный раствор поливинилового спирта и в качестве пластификатора диэтиленгликоль.

Получают пленки по примеру 1-3, рецептура которых приведена в таблице 1.

Полученные образцы по примерам 1-3 подвергались исследованию на стойкость к горению (ГОСТ 21793-76), прочность при растяжении (ГОСТ 20403-75). Полученные результаты представлены в таблице 2.

Таблица 1
Компонент	Содержание компонентов, мас.ч., в композиции
1	2	3
Поливиниловый спирт	1,0	3,0	5,0
Вода	99,0	97,0	95,0
Борат метилфосфита	0,5	0,5	0,5
Указанный пластификатор (глицерин, этиленгликоль или диэтиленгликоль)	2,0	2,0	2,0

Таблица 2
№ примера	Прочность, МПа	Относительное удлинение, %	Стойкость к горению
Прототип	9,5	64	Не восплам.
1	10,0	282	Не восплам.
2	30,0	390	Не восплам.
3	26,3	430	Не восплам.

Исследование прочности и горючести пленок показывает, что совместное введение в раствор поливинилового спирта бората метилфосфита и указанного пластификатора способствует значительному повышению прочности при сохранении стойкости к горению.

Технико-экономический эффект, полученный от применения данного состава, заключается в том, что его применение позволяет значительно повысить прочность пленок, упростить технологические параметры процесса получения огнестойких пленок.