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, промежуточный термоизоляционный слой, внутренний слой из хлопчатобумажной ткани и расположенный между промежуточным и наружным слоями гидроизоляционный слой. Последний выполнен в виде полимерной композиции, включающей в вес.ч.: 60-75 хлорсульфированного полиэтилена, 25-40 хлоропренового каучука, 5-100 минерального неактивного наполнителя, 0,5-15 антипирена, 1-10 ускорителя вулканизации, 5-15 трисхлорэтилфосфата и 200-400 растворителя. В качестве минерального неактивного наполнителя может быть применен каолин, антипирена - трехокись сурьмы, ускорителя - окись магния, в качестве растворителя может быть применена смесь бутилацетата и толуола в соотношении 1:1. Полученный многослойный огнезащитный материал обладает высокими огнестойкостью и изгибоустойчивостью, низкой истираемостью гидроизоляционного слоя, а также стабильностью технологического процесса вулканизации при его изготовлении. 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 многослойный защитный материал для изготовления защитного от теплового воздействия обмундирования, содержащий наружный слой из термостойких волокон, например из арамидного материала, промежуточный теплоизоляционный слой, внутренний слой из хлопчатобумажной ткани и расположенный между промежуточным и наружным слоями гидроизоляционный слой из полимерной или силоксановой композиции (патент РФ №2112409, кл. A41D 13/00, опубл. 10.06.1998).

Недостатком известного многослойного защитного материала являются:

- низкая морозостойкость и высокая жесткость из-за нанесения на арамидную ткань фторполимерной композиции;

- высокая истираемость полимерного силоксанового слоя при нанесении на арамидную ткань.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является многослойный огнезащитный материал, выполненный в виде пакета и содержащий наружный слой из термостойких волокон, промежуточный термоизоляционный слой, внутренний слой из хлопчатобумажной ткани и расположенный между промежуточным и наружным слоями гидроизоляционный слой из силоксановой композиции, включающей синтетический низкомолекулярный кремнийсодержащий жидкий каучук с наполнителем - аэросилом - и отвердитель на основе метилтриацетоксилана (патент РФ №2164930, кл. С09К 21/00, В32В 25/04, опубл. 10.04.2001, прототип).

Недостатками известного многослойного защитного материала являются:

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

- недостаточная изгибоустойчивость и высокая истираемость полимерного силоксанового слоя из-за исходных свойств синтетического низкомолекулярного кремнийсодержащего жидкого каучука;

- нестабильность технологического процесса вулканизации при изготовлении материала из-за зависимости процесса вулканизации от влажности воздуха окружающей среды.

Технической задачей изобретения является создание нового многослойного огнезащитного материала, обладающего высокими огнестойкостью и изгибоустойчивостью, низкой истираемостью гидроизоляционного слоя, а также стабильностью технологического процесса вулканизации при изготовлении материала.

Техническая задача решается при создании многослойного огнезащитного материала, выполненного в виде пакета, содержащего наружный слой из термостойких волокон, промежуточный термоизоляционный слой, внутренний слой из хлопчатобумажной ткани и расположенный между промежуточным и наружным слоями гидроизоляционный слой из силоксановой композиции, в котором согласно изобретению гидроизоляционный слой выполнен в виде полимерной композиции, включающей 60-75 вес.ч. хлорсульфированного полиэтилена, 25-40 вес.ч. хлоропренового каучука, 5-100 вес.ч. минерального неактивного наполнителя, 0,5-15 вес.ч. антипирена, 1-10 вес.ч. ускорителя вулканизации, 5-15 вес.ч. трихлорэтилфосфата 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, декабромфенолоксид, 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 гидроизоляционного слоя из 0,5-15 вес.ч. антипирена в виде трехокиси сурьмы (ТУ 6-09-32-67-84), 5-100 вес.ч. минерального неактивного наполнителя в виде каолина (ГОСТ 19608-84) и 5-15 вес.ч. трихлорэтилфосфата (ТУ 3493-319-05763441-2000) повышает огнестойкость многослойного материала.

Применение в полимерной композиции 60-75 вес.ч. хлорсульфированного полиэтилена (ТУ 6-55-9-90), 25-40 вес.ч. хлоропренового каучука (SKYPREN марки R-10 NO: 62186) обеспечивает высокую изгибоустойчивость и низкую истираемость многослойного огнезащитного материала.

Применение в полимерной композиции 200-400 вес.ч. растворителя в виде смеси бутилацетата (ГОСТ 8981-78) и толуола (ГОСТ 14710-78) в соотношении 1:1 обеспечивает растворимость полимерной композиции перед ее нанесением на ткань.

Применение в полимерной композиции 1-10 вес.ч. ускорителя вулканизации в виде окиси магния (ТУ 6-09-3023-79) обеспечивает стабильность технологического процесса вулканизации при изготовлении многослойного огнезащитного материала.

Применение в полимерной композиции трихлорэтилфосфата обеспечивает стабильность технологического процесса, и он применен в качестве мягчителя.

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

Пример 1. Приготовление полимерной композиции начинают на смесительном оборудовании типа вальцов: 30 кг хлорсульфированного полиэтилена и 12,5 кг хлоропренового каучука вальцуют в течение 2-4 минут. Затем к полученной смеси добавляют 2,5 кг каолина, 2,5 кг трихлорэтилфосфата, 0,5 кг окиси магния, 0,25 кг трехокиси сурьмы и продолжают процесс вальцевания в течение 10 мин. Полученную смесь снимают с вальцов, режут на куски размером 10×20 мм и загружают в клеемешалку, добавляя при этом 50 кг толуола и 50 кг бутилацетата. Процесс перемешивания производят в течение 18 часов.

Пример 2. Приготовление полимерной композиции начинают на смесительном оборудовании типа вальцов: 34 кг хлорсульфированного полиэтилена и 16 кг хлоропренового каучука вальцуют в течение 3-5 минут. Затем к полученной смеси добавляют 26 кг каолина, 5 кг трихлорэтилфосфата, 2,7 кг окиси магния, 3,9 кг трехокиси сурьмы и продолжают процесс вальцевания в течение 10-15 минут. Полученную смесь снимают с вальцов, режут на куски размером 10×20 мм и загружают в клеемешалку, добавляя при этом 75 кг толуола и 75 кг бутилацетата. Процесс перемешивания производят в течение 18 часов.

Пример 3. Приготовление полимерной композиции начинают на смесительном оборудовании типа вальцов: 37,5 кг хлорсульфированного полиэтилена и 20 кг хлоропренового каучука вальцуют в течение 3-5 минут. Затем к полученной смеси добавляют 50 кг каолина, 7,5 кг трихлорэтилфосфата, 5 кг окиси магния, 7,5 кг трехокиси сурьмы и продолжают процесс вальцевания в течение 10 мин. Полученную смесь снимают с вальцов, режут на куски размером 10×20 мм и загружают в клеемешалку, добавляя при этом 100 кг толуола и 100 кг бутилацетата. Процесс перемешивания производят в течение 18 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.

Полимерную композицию, изготовленную по одному из примеров, наносят на внутреннюю поверхность наружного слоя многослойного огнезащитного материала и вулканизуют при температуре 170±10°С. После вулканизации наружного слоя производится формирование многослойного огнезащитного материала. При этом нанесенный на внутреннюю 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.

Сравнительные характеристики многослойного огнезащитного материала	Огнестойкость, °С	Изгибоустойчивость, циклы	Истираемость, г/квтч
По прототипу	15	105040	500
По примеру 1	25	180060	142
По примеру 2	30	170400	130
По примеру 3	35	175650	145

Указанное в таблице значение огнестойкости 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 и изгибоустойчивостью, низкой истираемостью гидроизоляционного слоя, а также стабильностью технологического роцесса вулканизации при изготовлении 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, промежуточный термоизоляционный слой, внутренний слой из хлопчатобумажной ткани и расположенный между промежуточным и наружным слоями гидроизоляционный слой, отличающийся тем, что гидроизоляционный слой выполнен в виде полимерной композиции, включающей 60-75 вес.ч. хлорсульфированного полиэтилена, 25-40 вес.ч. хлоропренового каучука, 5-100 вес.ч. минерального неактивного наполнителя, 0,5-15 вес.ч. антипирена, 1-10 вес.ч. ускорителя вулканизации, 5-15 вес.ч. трисхлорэтилфосфата 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.