Композиция для получения паропроницаемой пористой мембраны
Владельцы патента RU 2688625:
Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ (RU)
Изобретение относится к составу формовочного раствора для получения нетканого материала методом электроформования для достижения требуемых показателей эксплуатационных свойств. Изобретение касается состава формовочного раствора для получения паропроницаемой мембраны, а также регулирования комплекса эксплуатационных свойств мембранного материала. Композиция для получения паропроницаемой пористой мембраны включает фторопласт Ф-42 и N,N-диметилформамид, а также полиуретан марки Эластоллан 1164 Д11 и бутилацетат при соотношении N,N-диметилформамида и бутилацетата 1:1. При использовании материала на основе нановолокон из полиуретана эластоллан 1164 Д11 и фторопласта Ф-42 достигается ряд свойств, позволяющих применять материал как селективный фильтр для защитной одежды. Композиция обеспечивает повышение функциональных свойств мембран: паропроницаемости и прочности при раздире. 3 табл.
Изобретение относится к составу формовочного раствора для получения нетканого материала методом электроформования с целью достижения требуемых показателей эксплуатационных свойств. Изобретение касается состава формовочного раствора для получения паропроницаемой мембраны, а также регулирования комплекса эксплуатационных свойств мембранного материала. При использовании материала на основе нановолокон из полиуретана (ПУ) эластоллан 1164 Д11 и фторопласта Ф-42 (ПУ+Ф-42) достигается ряд свойств, позволяющих применять материал как селективный фильтр для защитной одежды.
Известна пропиточная композиция покрытия для искусственной кожи, состоящая из 15,4-18,0 мас. %. раствора полиэфируретана в N,N-диметилформамиде (ДМФА), в который перед пленкообразованием вводят дискретное полое волокно на основе поли-4-метилпентена-1 в количестве 13-20 мас. %. Раствор наносят на подложку ракельным устройством с последующим пленкообразованием в среде осадителя воды, промывают и сушат. Получают пористую пленку с относительным удлинением 120-210%, паропроницаемостью 0,31-0,48 кг/м2 сут. Однако данная композиция в связи с высокой концентрацией полимера более 28% не может быть использована для получения мембраны методом электроформования, паропроницаемость такой мембраны достаточно низкая (Патент РФ 2005478. Способ получения пористого материала / Гайдарова Л.Л., Цивинская Л.К., заявл. 09.06.1992, опубл., 15.01.1994).
Наиболее близкой к заявляемому изобретению является известная полимерная композиция для получения фильтрующего материала (ФМ) для отбора аэрозольных альфа-активных частиц путем электроформования из раствора, содержащего смесь сополимера винилиденфторида и тетрафторэтилена (фторопласт Ф-42) и сополимера винилиденфторида и гексафторпропилена (каучук СКФ-26) при их массовом соотношении 80:20, соответственно, растворенную в смеси N,N-диметилформамида и этилацетата (ЭА) при их массовом соотношении 50:50, соответственно. Однако полученный нетканый материал обладает пониженной паропроницаемостью и прочностью при раздире (Патент РФ 2478005. Фильтрующий материал / Филатов Ю.Н., Наумова Ю.А., Козлов В.А., заявл. 16.12.2011, опубл. 27.03.2013 - прототип).
Задачей изобретения является разработка композиции для получения паропроницаемой пористой мембраны методом электроформования.
Техническим результатом является повышение функциональных свойств мембран: паропроницаемости, прочности при раздире.
Поставленная задача решается тем, что композиция для получения паропроницаемой пористой мембраны включает фторопласт Ф-42, N,N-диметилформамид, и дополнительно содержит полиуретан, бутилацетат, при следующем соотношении компонентов, мас. %: 2,98-3,02 полиуретана и 3,02-2,98 фторопласта Ф-42, остальное - NN-диметилформамид и бутилацетат (БА) при их соотношении 1:1.
В качестве формовочных растворов использовались смеси полимеров: полиуретан марки эластоллан 1164 Д11 (Elastollan 1164 D11) и фторопласт Ф-42 в растворителях согласно табл. 1. Там же приведены исходные данные по прототипу. Основные параметры электроформования: напряжение на капилляре U=70…75 кВ, ток I=0,04…0,05 мА, межэлектродное расстояние h=160...180 мм. Температура финишной обработки мембраны 100…160°С, давление прижимного валка 3,6 атм. Оптимальная температура обработки мембраны составляла 110…115°С. Свойства формовочных растворов приведены в табл. 2. В качестве электролитической добавки использовался тетра-н-бутиламмониййодид (в количестве 0,16-0,18 мас. %). Мембраны сушили, снимали с подложки и испытывали. Результаты испытаний мембраны приведены в табл. 3.
* - концентрация С, мас. %
Толщину мембран измеряли с использованием микрометра, считая результатом усредненное значение от трех измерений.
Паропроницаемость определяли по ASTM 96 В при температуре 38°С и градиенте влажности 10-90%.
Анализ приведенных результатов свидетельствует, что по паропроницаемости, прочности при раздире, заявляемая композиция превосходит прототип.
1. Композиция для получения паропроницаемой пористой мембраны, включающая фторопласт Ф-42 и N,N-диметилформамид, отличающаяся тем, что композиция дополнительно содержит полиуретан марки Elastollan 1164 D11 и бутилацетат при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| полиуретан марки Elastollan 1164 D11 | 2,98-3,02 |
| фторопласт Ф-42 | 3,02-2,98 |
| N,N-диметилформамид и бутилацетат при их соотношении 1:1 | остальное |
2. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит электролитическую добавку - тетра-н-бутиламмониййодид в количестве 0,16-0,18 мас.%.
