Многослойный огнезащитный материал

Изобретение относится к области производства многослойных огнезащитных материалов и может быть использовано для изготовления защитной одежды специального назначения для работников, пребывающих в легковоспламеняемой атмосфере - пожарных, работников автозаправочных станций и нефтегазовой отрасли промышленности. Многослойный огнезащитный материал выполнен в виде пакета, содержащего наружный слой из термостойких волокон, гидроизоляционный слой, промежуточный термоизоляционный слой и внутренний слой из хлопчатобумажной ткани. Гидроизоляционный слой нанесен на внешнюю поверхность наружного слоя и выполнен в виде полимерной композиции, включающей в вес.ч.: 80-95 хлорсульфированного полиэтилена, 5-20 хлоропренового каучука, 5-100 минерального неактивного наполнителя, 0,5-15 вес. антипирена, 1-10 ускорителя вулканизации и 200-400 растворителя. В качестве минерального неактивного наполнителя может быть применен каолин, антипирена - трехокись сурьмы, ускорителя вулканизации - окись магния. Растворителем является смесь бутилацетата и толуола в соотношении 1:1. Полученный материал обладает высокими огнестойкостью, изгибоустойчивостью и морозостойкостью, пониженной жесткостью и высокой производительностью изготовления. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к области производства многослойных огнезащитных материалов и может быть использовано для изготовления защитной одежды специального назначения для работников, пребывающих в легковоспламеняемой атмосфере, например для пожарных, работников автозаправочных станций, работников нефтегазовой отрасли промышленности.

Известен огнезащитный текстильный материал, выполненный в виде текстильного полотна с дискретно распределенным по его поверхности огнезащитным покрытием (патент РФ №2101407 на изобретение, кл. D06M 15/248, опубл. 10.01.1998).

Недостатком известного огнезащитного текстильного материала является его низкая огнестойкость.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является многослойный защитный материал, выполненный в виде пакета и содержащий наружный слой из термостойких волокон, гидроизоляционный слой, промежуточный термоизоляционный слой и внутренний слой из хлопчатобумажной ткани (патент РФ №2176598 на изобретение, кл. В32В 23/08, 25/04, 27/08, D06M 15/693, A41D 13/00, 15/12, опубл. 10.12.2001 - прототип).

Недостатками известного многослойного защитного материала являются:

- недостаточно высокая огнестойкость из-за отсутствия в составе материала антипирена и минерального наполнителя;

- недостаточные изгибоустойчивость и морозостойкость, а также повышенная жесткость материала из-за исходной большой жесткости фторкаучука;

- низкая производительность изготовления материала из-за использования фторкаучука и этилацетатного растворителя.

Технической задачей изобретения является создание нового многослойного огнезащитного материала, обладающего высокими огнестойкостью, изгибоустойчивостью и морозостойкостью, пониженной жесткостью и высокой производительностью изготовления многослойного огнезащитного материала.

Техническая задача решается при создании многослойного огнезащитного материала, выполненного в виде пакета и содержащего наружный слой из термостойких волокон, гидроизоляционный слой, промежуточный термоизоляционный слой и внутренний слой из хлопчатобумажной ткани, в котором, согласно изобретению, гидроизоляционный слой нанесен на внешнюю поверхность наружного слоя, при этом гидроизоляционный слой выполнен в виде полимерной композиции, включающей 80-95 вес.ч. хлорсульфированного полиэтилена, 5-20 вес.ч. хлоропренового каучука, 5-100 вес.ч. минерального неактивного наполнителя, 0,5-15 вес.ч. антипирена, 1-10 вес.ч. ускорителя вулканизации и 200-400 вес.ч. растворителя.

В таком многослойном огнезащитном материале в качестве минерального неактивного наполнителя могут быть применены, например, мел, гидроокись алюминия, а предпочтительно каолин.

В таком многослойном огнезащитном материале в качестве антипирена могут быть применены, например, декабром фенолоксид, гидроокись алюминия, меламин, а предпочтительно трехокись сурьмы.

В таком многослойном огнезащитном материале в качестве ускорителя вулканизации могут быть применены, например, тиурам, дифенилгуанидин, а предпочтительно окись магния.

В таком многослойном огнезащитном материале в качестве растворителя могут быть применены, например, этилацетат, бензол, а предпочтительно смесь бутилацетата и толуола в соотношении 1:1.

Наличие в таком составе полимерной композиции, нанесенной на наружную поверхность наружного слоя, выполненного в виде ткани из полиаромидных волокон (ТУ 8370-006-49984806-02), 0,5-15 вес.ч. антипирена в виде трехокиси сурьмы (ТУ 6-09-32-67-84) и 5-100 вес.ч. минерального неактивного наполнителя в виде каолина (ГОСТ 19608-84), повышает огнестойкость многослойного материала.

Применение в полимерной композиции 80-95 вес.ч. хлорсульфированного полиэтилена (ТУ 6-55-9-90), 5-20 вес.ч. хлоропренового каучука (SKYPREN марки R-10 NO: 62186) обеспечивает высокие изгибоустойчивость и морозостойкость, а также повышенную жесткостью многослойного огнезащитного материала.

Применение в полимерной композиции 1-10 вес.ч. ускорителя вулканизации в виде окиси магния (ТУ 6-09-3023-79) и 200-400 вес.ч. растворителя в виде смеси бутилацетата (ГОСТ 8981-78) и толуола (ГОСТ 14710-78) в соотношении 1:1 обеспечивает повышение производительности изготовления многослойного огнезащитного материала.

Ниже приведены примеры получения полимерной композиции на основе хлорсульфированного полиэтилена и хлоропренового каучука.

Пример 1. Приготовление полимерной композиции начинают на смесительном оборудовании типа вальцев: 40 кг хлорсульфированного полиэтилена и 2,5 кг хлоропренового каучука вальцуют в течение 3-5 минут. Затем к полученной смеси добавляют 2,5 кг каолина, 0,5 кг окиси магния, 0,25 кг трехокиси сурьмы и продолжают процесс вальцевания в течение 10 мин. Полученную смесь снимают с вальцев, режут на куски размером 10×20 мм² и загружают в клеемешалку, добавляя при этом 50 кг толуола и 50 кг бутилацетата. Процесс перемешивания производят в течение 24 часов.

Пример 2. Приготовление полимерной композиции начинают на смесительном оборудовании типа вальцев: 43,7 кг хлорсульфированного полиэтилена и 6,2 кг хлоропренового каучука вальцуют в течение 4-6 минут. Затем к полученной смеси добавляют 26,2 кг каолина, 2,7 кг окиси магния, 3,9 кг трехокиси сурьмы и продолжают процесс вальцевания в течение 10 мин. Полученную смесь снимают с вальцев, режут на куски размером 10×20 мм² и загружают в клеемешалку, добавляя при этом 75 кг толуола и 75 кг бутилацетата. Процесс перемешивания производят в течение 24 часов.

Пример 3. Приготовление полимерной композиции начинают на смесительном оборудовании типа вальцев: 47,5 кг хлорсульфированного полиэтилена и 10 кг хлоропренового каучука вальцуют в течение 5-7 минут. Затем к полученной смеси добавляют 50 кг каолина, 5 кг окиси магния, 5 кг трехокиси сурьмы и продолжают процесс вальцевания в течение 10 мин. Полученную смесь снимают с вальцев, режут на куски размером 10×20 мм² и загружают в клеемешалку, добавляя при этом 100 кг толуола и 100 кг бутилацетата. Процесс перемешивания производят в течение 24 часов.

Заявляемый пакет включает:

- наружный слой, состоящий из полиарамидных волокон ТУ 8370-006-49984806-02;

- гидроизоляционный слой;

- термоизоляционный слой, например полотно синтетическое иглопробивное ТУ 62.55-13-92 и ватин шерстяной иглопробивной ГОСТ 18273-80;

- хлопчатобумажный слой, например бязь ГОСТ 29298-80.

При этом гидроизоляционный слой наносится на термостойкую ткань, а термоизоляционный и хлопчатобумажный слои прошиваются.

Полимерную композицию, изготовленную по одному из примеров, наносят на наружный слой многослойного огнезащитного материала и вулканизирую при температуре 170±10°С. После вулканизации наружного слоя производится формирование многослойного огнезащитного материала. При этом нанесенный на внешнюю поверхность наружного слоя гидроизоляционный слой из полимерной композиции выполняет функцию гидроизоляции.

В таблице представлены сравнительные характеристики многослойного огнезащитного материала по приведенным примерам и по прототипу.

Таблица.
Сравнительные характеристики многослойного огнезащитного материала	Огнестойкость, С	Морозостойкость, °С	Изгибоустойчивость, циклы	Жесткость, Н
1	2	3	4	5
по прототипу	20	-60	110000	0,255
по примеру 1	22	-62	172000	0.20
по примеру 2	25	-62	165000	0.22
по примеру 3	30	-65	150000	0,24

Указанное в таблице значение изгибоустойчивости по прототипу было получено экспериментальным путем.

Сопоставительный анализ заявляемого изобретения и прототипа выявляет наличие отличительных признаков у заявляемого материала по сравнению с наиболее близким аналогом, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию изобретения «новизна».

Наличие отличительных признаков дает возможность получить положительный эффект, выражающийся в создании нового многослойного огнезащитного материала, обладающего высокими огнестойкостью, изгибоустойчивостью и морозостойкостью, пониженной жесткостью и высокой производительностью изготовления многослойного огнезащитного материала.

Поскольку при исследовании объекта изобретения по патентной и научно-технической литературе не выявлено решений, содержащих признаки заявляемого изобретения, отличные от прототипа, следует сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию изобретения «существенные отличия».

Использование заявляемого изобретения при производстве многослойных огнезащитных материалов для изготовления защитной одежды специального назначения обеспечивает изобретению соответствие критерию «промышленная применимость».

1. Многослойный огнезащитный материал, выполненный в виде пакета и содержащий наружный слой из термостойких волокон, гидроизоляционный слой, промежуточный термоизоляционный слой и внутренний слой из хлопчатобумажной ткани, отличающийся тем, что гидроизоляционный слой нанесен на внешнюю поверхность наружного слоя, при этом гидроизоляционный слой выполнен в виде полимерной композиции, включающей 80-95 вес.ч. хлорсульфированного полиэтилена, 5-20 вес.ч. хлоропренового каучука, 5-100 вес.ч. минерального неактивного наполнителя, 0,5-15 вес.ч. антипирена, 1-10 вес.ч. ускорителя вулканизации и 200-400 вес.ч. растворителя.

2. Многослойный огнезащитный материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве минерального неактивного наполнителя применен каолин.

3. Многослойный огнезащитный материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве антипирена применена трехокись сурьмы.

4. Многослойный огнезащитный материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве ускорителя вулканизации применена окись магния.

5. Многослойный огнезащитный материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве растворителя применяется смесь бутилацетата и толуола соотношении 1:1.