Композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового каучука для покрытия огнестойкого защитного материала
Владельцы патента RU 2678015:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (RU)
Изобретение относится к химической промышленности, в частности к композиции на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового каучука для покрытия огнестойкого защитного материала. Композиция содержит, мас.ч.: жидкий низкомолекулярный силоксановый каучук - 100 и ванадийсилоксановый олигомер в качестве отвердителя - 20-30. Изобретение позволяет повысить водонепроницаемость, устойчивость к истиранию, огнестойкость получаемых защитных материалов и повысить продолжительность стабильности композиции при комнатной температуре. 1 табл., 8 пр.
Изобретение относится к химической промышленности, в частности, к композициям на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового каучука для изготовления огнестойких материалов.
Известны отверждаемые композиции на основе жидких низкомолекулярных силоксановых каучуков СКТН различных марок, содержащие отвердитель (тетраэтоксисилан, этилсиликат-40, этилсиликат-32), а также катализаторы, в качестве которых используются, как правило, оловоорганические соединения [О.Н. Долгов, М.Г. Воронков, М.П. Гринблат «Кремнийорганические жидкие каучуки и материалы на их основе», Л.: Химия, 1975]. Эти композиции широко используются в автомобильной промышленности, медицине, в производстве рулонных текстильных материалов с силоксановым покрытием и других отраслях.
Общим недостатком этих композиций является малое время их устойчивости при комнатной температуре (5-15 минут), так как далее из-за структурирования композиция загустевает, что не позволяет организовать технологический процесс производства рулонных текстильных материалов с силоксановым покрытием. Кроме того, у материалов на основе этих композиций недостаточная огнестойкость и физико-механическая прочность получаемых на их основе покрытий, а также низкая адгезия к синтетическим тканям.
Известна композиция [патент №2394858 РФ, МПК C08L 83/06, C08K 5/09, D06M 13/507, C09K 21/14, Композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового каучука для огнестойкого материала / Хелевина О.Г., Пухова Е.И., Тимофеева С.В.; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ). - 2009123571/04, заявл. 19.06.2009, опубл. 20.07.2010, Бюл. №20. - 5 с.] на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового каучука, используемая для изготовления огнестойкого защитного материала на капроновой ткани. Она содержит жидкий низкомолекулярный силоксановый каучук марок А, Б, В, Г, в качестве отвердителя этилсиликат-40 и олеиновую кислоту, а в качестве катализатора металлофталоцианин.
Однако, материалы с покрытием на основе этой композиции имеют недостаточную огнестойкость (~ 1 мин при выдержке в открытом пламени), значительную жесткость и низкую адгезию полученных вулканизованных силоксановых композиций к синтетическим тканям.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков техническим решением является композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового каучука для огнестойкого материала, включающая в качестве отвердителя этилсиликат-40 или тетраэтоксисилан, а также алкоксититанборат и пятиокись ванадия [патент №2529227 РФ, МПК C08L 83/06, C08K 5/09, D06M 13/507, C09K 21/14, Композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового каучука для покрытия огнестойкого защитного материала / Хелевина О.Г.; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ). - №2013117196/05, заявл. 15.04.2013, опубл. 27.09.2014, Бюл. №27. - 5 с.].
Недостатком композиции является недостаточно высокая водонепроницаемость, устойчивость к истиранию и огнестойкость получаемых защитных материалов, недостаточная продолжительность стабильности композиции при комнатной температуре.
Техническим результатом изобретения является повышение водонепроницаемости, устойчивости к истиранию, огнестойкости получаемых защитных материалов и повышение продолжительности стабильности композиции при комнатной температуре.
Указанный результат достигается тем, что композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового каучука для покрытия огнестойкого защитного материала, содержащая жидкий низкомолекулярный силоксановый каучук и отвердитель, согласно изобретению, в качестве отвердителя содержит ванадийсилоксановый олигомер при следующем соотношении компонентов, масс. ч.: жидкий низкомолекулярный силоксановый каучук - 100; ванадийсилоксановый олигомер - 20-30.
Для получения заявляемой композиции используют следующие вещества и реактивы:
- жидкий низкомолекулярный силоксановый каучук марок А, Б, В, Г по ГОСТ 13835-73.
- ванадийсилоксановый олигомер, синтезируемый следующим образом: осуществляли взаимодействие жидкого низкомолекулярного каучука СКТН-А со средней вискозиметрической молекулярной массой 21500 с ванадиевым ангидридом при 120°С и перемешивании в течение 4 часов до образования раствора, при этом на 1 г-экв ванадиевого ангидрида брали 4 г-экв жидкого каучука СКТН-А.
Изобретение осуществляют следующим образом.
Пример 1.
Смешивают жидкий низкомолекулярный каучук СКТН-А и ванадийсилоксановый олигомер до образования гомогенной массы при следующем соотношении компонентов, масс. ч.:
| жидкий низкомолекулярный каучук СКТН-А | 100 |
| ванадийсилоксановый олигомер | 20 |
Пример 2.
Смешивают жидкий низкомолекулярный каучук СКТН-А и ванадийсилоксановый олигомер до образования гомогенной массы при следующем соотношении компонентов, масс. ч.:
| жидкий низкомолекулярный каучук СКТН-А | 100 |
| ванадийсилоксановый олигомер | 30 |
Пример 3.
Смешивают жидкий низкомолекулярный каучук СКТН-Б и ванадийсилоксановый олигомер до образования гомогенной массы при следующем соотношении компонентов, масс. ч.:
| жидкий низкомолекулярный каучук СКТН-Б | 100 |
| ванадийсилоксановый олигомер | 25 |
Пример 4
Смешивают жидкий низкомолекулярный каучук СКТН-Б и ванадийсилоксановый олигомер до образования гомогенной массы при следующем соотношении компонентов, масс, ч.:
| жидкий низкомолекулярный каучук СКТН-Б | 100 |
| ванадийсилоксановый олигомер | 30 |
Пример 5
Смешивают жидкий низкомолекулярный каучук СКТН-В и ванадийсилоксановый олигомер до образования гомогенной массы при следующем соотношении компонентов, масс. ч.:
| жидкий низкомолекулярный каучук СКТН-В | 100 |
| ванадийсилоксановый олигомер | 20 |
Пример 6
Смешивают жидкий низкомолекулярный каучук СКТН-В и ванадийсилоксановый олигомер до образования гомогенной массы при следующем соотношении компонентов, масс. ч.:
| жидкий низкомолекулярный каучук СКТН-В | 100 |
| ванадийсилоксановый олигомер | 30 |
Пример 7
Смешивают жидкий низкомолекулярный каучук СКТН-Г и ванадийсилоксановый олигомер до образования гомогенной массы при следующем соотношении компонентов, масс. ч.:
| жидкий низкомолекулярный каучук СКТН-Г | 100 |
| ванадийсилоксановый олигомер | 20 |
Пример 8
Смешивают жидкий низкомолекулярный каучук СКТН-Г и ванадийсилоксановый олигомер до образования гомогенной массы при следующем соотношении компонентов, масс. ч.:
| жидкий низкомолекулярный каучук СКТН-Г | 100 |
| ванадийсилоксановый олигомер | 25 |
Для получения защитного огнестойкого материала в каждом примере полученную композицию наносят ножевой раклей на капроновую ткань арт. 56007 двумя штрихами с термообработкой после нанесения каждого штриха при 160°С в термокамере в течение 2-3 мин.
Качественные показатели полученной композиции и прототипа, а также показатели материалов, изготовленных с использованием этих композиций, определяли согласно следующим нормативам:
- огнестойкость при действии открытого пламени - по ГОСТ Р 508-95;
- водонепроницаемость по Кошелю - по ГОСТ 22944-78;
- устойчивость к истиранию - по ГОСТ 8975-75 с изм. 1, 2, 3.
Свойства композиций и качественные показатели материалов с покрытием по примерам 1-8 приведены в таблице.
Примечание: в качестве тканевой основы для всех материалов использована капроновая ткань арт. 56007
Данные таблицы свидетельствуют о более высоких показателях материалов, полученных с использованием заявленной композиции. Огнестойкость полученных материалов с использованием заявленной композиции выше ~ в 1,2 раза, водонепроницаемость - в 1,4 раза, устойчивость к истиранию - в 1,5 раза, чем у материалов прототипа. Продолжительность стабильности композиции при комнатной температуре выше, чем у прототипа, в 1,5 раза.
Композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового каучука для покрытия огнестойкого защитного материала, содержащая жидкий низкомолекулярный силоксановый каучук и отвердитель, отличающаяся тем, что в качестве отвердителя содержит ванадийсилоксановый олигомер при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
| жидкий низкомолекулярный силоксановый каучук | 100 |
| ванадийсилоксановый олигомер | 20-30 |
