Способ изготовления термостойкого материала

 

Изобретение относится к производству искусственных кож, которые могут быть использованы для изделий технического и специального назначения, в частности к изготовлению термостойкого материала. Материал получают формированием покрытия на тканевой подложке при нанесении полимерной композиции, включающей поливинилхлорид, пластификатор, трехокись сурьмы и стабилизатор. В качестве подложки используют вискозную или смесовую вискозно-полиэфирную ткань с прочностью на разрыв по основе не менее 500Н, а по утку не менее 300Н, в композицию дополнительно вводят эпоксидный олигомер и наполнитель, содержащий углекислый кальций, стеариновую кислоту и продукт конденсации м-диэтиламинофенола с фталевым ангидридом в присутствии серной кислоты. Изобретение обеспечивает повышение огнестойкости и износостойкости материала, пригодного для использования в экстремальных условиях воздействия высоких температур. 3 з.п.ф-лы, 2 табл.

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 мас. 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, oт 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 -20÷25^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 формированием покрытия на тканевой подложке при нанесении полимерной композиции, включающей поливинилхлорид, пластификатор, трехокись сурьмы и стабилизатор, в качестве подложки используют вискозную или смесовую вискозно-полиэфирную ткань с прочностью на разрыв по основе не менее 500 Н, а по утку не менее 300 Н, в композицию дополнительно вводят эпоксидный олигомер и наполнитель, содержащий углекислый кальций, стеариновую кислоту и продукт конденсации м-диэтиламинофенола с фталевым ангидридом в присутствии серной кислоты, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: Поливинилхлорид - 100 Пластификатор - 55-65 Трехокись сурьмы - 14-18 Стабилизатор - 2-4 Углекислый кальций - 9-11 Стеариновая кислота - 0,5-15 Эпоксидный олигомер - 1-2 Продукт конденсации м-диэтиламинофенола с фталевым ангидридом в присутствии серной кислоты - 3-5 Для нанесения покрытия 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.

Используемый продукт конденсации м-диэтиламинофенола с фталевым ангидридом в присутствии серной кислоты имеет следующую формулу:

Изобретение поясняется следующими примерами.

Пример 1.

Для изготовления материала используют следующие компоненты:
ПВХ, 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;
продукт конденсации м-диэтиламинофенола с фталевым ангидридом в присутствии серной кислоты фирмы Radiant, Бельгия.

Компоненты полимерной композиции перемешивают в смесителе при Т=100±5^oС в течение 45±5 мин и вальцуют при Т=150±5^oС в течение 20±1 мин. Пластикат снимают с вальцев в горячем состоянии.

Покрытие наносят на кашировальной машине КМ 1500 на смесовую вискозо-полиэфирную ткань (ГОСТ 29222), весом 180 г/м², прочность на разрыв по основе 1000 Н, а по утку 600 Н, 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 материала - 0,55 мм, вес 550 г/ м².

Пример 2.

Термостойкий материал изготовлен в условиях Примера 1 с изменением концентрации компонентов композиции, используемой для нанесения покрытия.

Толщина материала 0,60 мм, вес 600 г/м².

Пример 3
Термостойкий материал изготовлен в условиях Примера 1 с изменением материала подложки и концентрации компонентов композиции, используемой для нанесения покрытия. Подложкой служит ткань вискозная ТУ 8388-014-00321098-98, ее прочность на разрыв по основе 980 Н, по утку - 800 Н.

Толщина материала 0,65 мм, вес 650 г/м².

Состав композиций примеров 1-3 представлен 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, а именно:
- 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);
- обладает устойчивостью к воздействию температуры окружающей среды в течение 180-220 с.

Формула изобретения

1. Способ изготовления термостойкого материала формированием покрытия на тканевой подложке при нанесении полимерной композиции, включающей поливинилхлорид, пластификатор, трехокись сурьмы, стабилизатор, отличающийся тем, что в качестве подложки используют вискозную или смесовую вискозно-полиэфирную ткань с прочностью на разрыв по основе не менее 500Н, а по утку не менее 300Н, в композицию дополнительно вводят эпоксидный олигомер и наполнитель, содержащий углекислый кальций, стеариновую кислоту и продукт конденсации м-диэтиламинофенола с фталевым ангидридом в присутствии серной кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Поливинилхлорид - 100
Пластификатор - 55 - 65
Трехокись сурьмы - 14 - 18
Стабилизатор - 2 - 4
Углекислый кальций - 9 - 11
Стеариновая кислота - 0,5 - 15
Эпоксидный олигомер - 1 - 2
Продукт конденсации м-диэтиламинофенола с фталевым ангидридом в присутствии серной кислоты - 3 - 5
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.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2