многослойный универсальный защитный материал

Формула изобретения

Многослойный универсальный защитный материал для изготовления защитной одежды от высокотоксичных химически опасных веществ, содержащий слой ткани в виде полиамидного и полиэфирного полотна, прорезиненного с внутренней стороны композицией на основе бутилкаучука, отличающийся тем, что с внешней стороны ткани приклеена полиэтилентерефталатная пленка, покрытая с внешней стороны полимерной композицией на основе эластомера, выбранного из ряда: хлорсульфированный полиэтилен, полихлоропреновый каучук или фторсодержащая полимерная композиция, при этом клей выбран из ряда: уретановый, полихлоропреновый, нитрильный.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области средств защиты кожи, в частности к защитным материалам для спецодежды, предназначенной для защиты от целого ряда агрессивных химически опасных веществ (высокотоксичных веществ, концентрированных кислот, щелочей, растворителей, газообразных хлора, аммиака и других аварийно химически опасных веществ).

Традиционно защитные материалы, изготавливаемые с использованием бутилкаучука в качестве газонепроницаемого покрытия, не обеспечивают универсальных защитных свойств. Они не стойки к воздействию таких агрессивных сред, как концентрированные кислоты, неполярные растворители и другие аварийно химически опасные вещества (АХОВ) [1].

Известен универсальный защитный материал [2], получаемый нанесением полимеров, различающихся по своей природе с одной и с другой стороны текстильной основы. Однако данный материал обладает завышенной поверхностной плотностью, что приводит к повышению массы изделия и ухудшению физиолого-гигиенических свойств комплекта.

В то же время одним из способов снижения массы материала, придания универсальности и увеличения ресурса защитных свойств является использование «барьерных» слоев из тонких полимерных пленок. При этом удается избавиться от недостатков самих пленочных материалов, которые при их использовании в легких плащах и накидках не обладают достаточной прочностью, что не позволяет изготавливать из них специальную одежду многократного применения.

Прототипом является многослойное текстильное полотно [3] для изготовления емкостей, палаток, брезентов, спецодежды, содержащее слой ткани, с одной стороны которой расположен резиновой слой, а с другой стороны слоя ткани размещена поливинилиденфторидная пленка между двумя слоями резины.

Известный материал обладает сложной и трудоемкой технологией изготовления, особенно это касается вопросов активации пленки (для увеличения ее адгезии с резиной), что приводит к увеличению стоимости материала.

Технический результат заявляемого решения заключается в увеличении защитных и физико-механических свойств и упрощении технологического процесса изготовления материала при снижении его веса.

Технический результат достигается изготовлением многослойного универсального защитного материала, содержащего текстильную основу, с одной (внутренней) стороны которой расположен резиновый (бутиловый) слой, с другой - полиэтилентерефталатная (лавсановая) пленка, приклеенная к основе с помощью клея и покрытая снаружи защитным слоем эластомера на основе хлорсульфированного полиэтилена, полихлоропренового каучука или фторкаучука.

Наличие лавсановой пленки обеспечивает материалу высокую степень стойкости к широкому кругу химических веществ и одновременно приводит к увеличению физико-механических и защитных характеристик. Внешний полимерный слой на основе эластомеров усиливает защитные свойства материала и предохраняет лавсановую пленку от повреждений. Предлагаемое изобретение позволяет получить многослойный защитный материал с более высокими по сравнению с прототипом защитными свойствами с меньшей массой и по более простой и дешевой технологии. На чертеже представлен многослойный универсальный защитный материал.

Заявляемый многослойный универсальный материал содержит слой ткани (1), с одной стороны которой расположен резиновый (внутренний) слой (2) на основе бутилкаучука, с другой стороны ткани расположен клеевой слой (3), соединяющий «барьерный» слой (4) - полиэтилентерефталатную пленку с тканью (1), поверх пленки расположен защитный эластомерный слой (5).

В качестве ткани (1) может быть использовано полиамидное или полиэфирное полотно. В качестве клеевого слоя может быть использован уретановый, полихлоропреновый, нитрильный клей, а в качестве защитного эластомерного слоя - композиция на основе хлорсульфированного полиэтилена, полихлоропренового каучука, фторкаучука.

Многослойный универсальный защитный материал изготавливается известными способами склеивания и прорезинивания полимерно-текстильных материалов: сначала на одну сторону ткани наносится резиновое бутиловое покрытие, затем на другую сторону - клеевое покрытие, с помощью которого производится одновременное склеивание полиэтилентерефталатной пленки с тканью, затем поверх пленки наносится защитный эластомерный слой.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1 - Материал содержит следующие слои:

Внешний полимерный слой - полимерная композиция на основе хлорсульфированного полиэтилена (ХСПЭ) при следующем соотношении компонентов, (мас.%):

ХСПЭ	- 57,80
канифоль сосновая	- 0,87
2-меркаптобензтиазол	- 0,57
тетраметилтиурамдисульфид	- 0,57
магния окись	- 5,78
хлорпарафин	- 8,67
сурьма трехокись	- 8,67
алюминия гидроксид	- 8,67
синтетический каучук
термостойкий
низкомолекулярный	- 1,44
двуокись титана	- 5,78
пигмент желтый или синий	- 1,18

Слой ткани - полиамидное полотно.

Клеевой слой - 20% раствор полиуретанового клея с добавкой полиизоцианата в соотношении 1:50 по объему.

«Барьерный» слой - полиэтилентерефталатная пленка.

Внутренний полимерный слой - полимерная композиция на основе бутилкаучука (БК) при следующем соотношении компонентов, (мас.%):

БК	- 47,51
стеарин	- 1,43
парафин	- 1,43
2-меркаптобензтиазол	- 0,31
тетраметилтиурамдисульфид	- 0,63
сера	- 0,95
тальк	- 3,33
хлорпарафин	- 6,65
сурьма трехокись	- 9,50
алюминия гидроксид	- 19,01
белая сажа	- 7,13
цинковые белила	- 1,42
пигмент зеленый	- 0,70

Данный материал обладает высокой маслобензостойкостью, газонепроницаемостью, стойкостью к кислотам, щелочам и т.д.

Пример 2 - Материал содержит следующие слои:

Внешний полимерный слой - полимерная композиция на основе полихлоропренового каучука (ПХП) при следующем соотношении компонентов, (мас.%):

ПХП	- 55,56
дифенилгуанидин	- 0,55
сера	- 0,55
тиурам	- 0,55
магния окись	- 2,22
синтетический каучук
термостойкий
низкомолекулярный	- 1,67
алюминия гидроксид	- 27,78
оксид хрома	- 2,78
белила цинковые	- 2,78
двуокись титана	- 5,56

Слой ткани - полиамидное полотно.

Клеевой слой - 20% раствор полихлоропренового клея с добавкой полиизоцианата в соотношении 1:50 по объему.

«Барьерный» слой - полиэтилентерефталатная пленка.

Внутренний полимерный слой - полимерная композиция на основе бутилкаучука (БК) при следующем соотношении компонентов, (мас.%):

БК	- 47,51
стеарин	- 1,43
парафин	- 1,43
2-меркаптобензтиазол	- 0,31
тетраметилтиурамдисульфид	- 0,63
сера	- 0,95
тальк	- 3,33
хлорпарафин	- 6,65
сурьма трехокись	- 9,5
алюминия гидроксид	- 19,01
белая сажа	- 7,13
цинковые белила	- 1,42
пигмент зеленый	- 0,70

Данный материал обладает высокой стойкостью к морской воде, к щелочам, различным растворителям, газонепроницаемостью (хлор, аммиак, сернистый водород) и негорючестью.

Пример 3 - Материал содержит следующие слои:

Внешний полимерный слой - фторсодержащая полимерная композиция при следующем соотношении компонентов, (мас.%):

фторкаучук	- 57,38
фторпласт	- 24,59
алюминия гидроксид	- 8,20
цинковые белила	- 8,20
оксид хрома	- 1,63

Слой ткани - полиэфирное полотно.

Клеевой слой - 20% раствор нитрильного клея с добавкой полиизоцианата в соотношении 1:50 по объему.

«Барьерный» слой - полиэтилентерефталатная пленка.

Внутренний полимерный слой - полимерная композиция на основе бутилкаучука (БК) при следующем соотношении компонентов, (мас.%):

БК	- 47,51
стеарин	- 1,43
парафин	- 1,43
2-меркаптобензтиазол	- 0,31
тетраметилтиурамдисульфид	- 0,63
сера	- 0,95
тальк	- 3,33
хлорпарафин	- 6,65
сурьма трехокись	- 9,50
алюминия гидроксид	- 19,01
белая сажа	- 7,13
цинковые белила	- 1,42
пигмент зеленый	- 0,70

Материал обладает универсальными защитными свойствами: обеспечивает высокие защитные свойства при воздействии агрессивных высокотоксичных химических веществ как в жидкой, так и в газообразной фазе и стоек к воздействию открытого пламени.

Защитные свойства материалов по вышеуказанным примерам в сравнении с аналогичными представлены в таблице. Оценку защитных свойств материалов осуществляли по принятым стандартным методикам.

Результаты, представленные в таблице показывают, что защитные материалы по предлагаемой композиции обладают широким спектром защитных свойств; при этом значительно превосходят защитные свойства известных материалов или остаются на том же уровне (патент № 2113354), но при этом масса материала уменьшается, что в конечном итоге приводит к улучшению эргономических свойств изделия.

Таблица
Наименование показателя	БК/БК	Материал по заявке № 20007149422 от 27.12.2007 г.	Материал по патенту № 2113354	Материал по примерам
1	2	3
1. Масса 1 м2, г	600	600	500-650	400-500	400-500	400-500
2. Время защитного действия по каплям тест-вещества, ч	6	более 20	более 20	более 30	более 30	более 30
3. Стойкость к высококонцентрированным газообразным аварийно химически опасным веществам, ч.	1	более 8	более 8	более 24	более 24	более 24
4. Стойкость к растворителям, ч.:
бензин	0,25	более 8	более 8	более 8	более 8	более 8
ацетон	более 8	более 8	более 8	более 8	более 8	более 8
автотракторное масло	0,25	более 8	более 8	более 8	более 8	более 8
керосин	0,25	более 8	более 8	более 8	более 8	более 8
этилацетат	более 8	более 8	более 8	более 8	более 8	более 8
дихлорэтан	0,25	более 8	более 8	более 8	более 8	более 8
5. Стойкость к агрессивным веществам, ч.:
гидрооксид натрия	2	более 8	более 8	более 8	более 8	более 8
серная кислота	1	более 8	более 8	более 8	более 8	более 8

Источники информации

[1] Разработка защитных материалов, стойких к воздействию агрессивных сред, на основе полимерной композиции. / Новые технологии и материалы в производстве кожи и меха. - Международная научно-практическая конференция студентов и молодых ученых. // Сборник статей. - 2005 г. - С. 40-43.

[2] Заявка на изобретение RU 2007149422 от 27.12.2007 г.

[3] Патент на изобретение RU 2113354, 6 В32В 27/12, В32В 25/08, В32В 25/10, 1998 г.