Композиция на основе жидких силоксановых каучуков для покрытий рулонных текстильных материалов
Владельцы патента RU 2458090:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (RU)
Изобретение относится к химической промышленности, а именно к композициям для покрытий рулонных текстильных материалов. Композиция содержит жидкий низкомолекулярный силоксановый каучук, в качестве структурирующего агента этилсиликат-40 или тетраэтоксисилан, в качестве катализатора олово двухлористое двуводное и оксид кальция, а также борсилоксановый олигомер. Соотношение компонентов в композиции составляет, мас.ч.:
Композиция обеспечивает повышенную прочность связи покрытия из этой композиции с синтетической тканью и существенное снижение жесткости полученного материала. 1 табл., 1 пр.
Введение
Изобретение относится к химической промышленности, в частности к композициям на основе жидких силоксановых каучуков для получения рулонных текстильных материалов с силоксановым покрытием.
Уровень техники
Известны отверждаемые композиции на основе жидких низкомолекулярных силоксановых каучуков СКТН различных марок, содержащие структурирующие агенты (тетраэтоксисилан, этилсиликат-40, этилсиликат-32 и другие), а также катализаторы, как правило, оловоорганические соединения и эфиры орто-титановой кислоты (О.Н.Долгов, М.Г.Воронков, М.П.Гринблат «Кремнийорганические жидкие каучуки и материалы на их основе. Л.: Химия. 1975, патент РФ №2203993, МПК7 ДО6М15/643, 15/248, С08К 21/14 (2003 г.), патент РФ №2265683, МПК7 ДО6М15/693, С09К 21/06 (2005 г.). Эти композиции широко используются в электро- и радиотехнической промышленности, в авиационной технике, в автомобильной промышленности, в медицине, в производстве рулонных текстильных материалов с силоксановым покрытием и других отраслях.
Недостатком отверждаемых композиций на основе низкомолекулярных силоксановых каучуков СКТН является их слабая адгезия к синтетическим тканям, что затрудняет использование этих композиций в производстве рулонных текстильных материалов с силоксановым покрытием.
Наиболее близким техническим решением является описанная в патенте России №2370510, МПК C08L 83/06, С08К 3/16, 3/22, 5/54; ДО6М 15/693 (2009) «Композиция на основе жидких силоксановых каучуков для покрытий рулонных текстильных материалов». Эта композиция содержит
на 100 мас.ч. жидкого низкомолекулярного силоксанового каучука СКТН марок А, Б, В, Г, мас.ч.:
| - в качестве структурирующего агента тетраэтоксисилан | |
| или этилсиликат-40 | 10-20 |
| - в качестве катализатора - олово двухлористое двуводное | 2-4 |
| оксид кальция | 2-4 |
Недостатком этой композиции является низкая прочность связи покрытия с синтетической тканевой основой - не выше 1,5 Н/см и высокая жесткость материалов с покрытием из этой композиции - не ниже 145 сН.
Это снижает эксплуатационные свойства материала.
Сущность изобретения
Изобретательская задача состояла в поиске композиции на основе жидких силоксановых каучуков для покрытий рулонных текстильных материалов, содержащей жидкий низкомолекулярный силоксановый каучук, в качестве структурирующего агента - этилсиликат-40 или тетраэтоксисилан
и в качестве оловосодержащего катализатора - олово двухлористое двуводное и оксид кальция, которая после отверждения на синтетической ткани имела бы высокую прочность связи с ней и низкую жесткость материала с покрытием из этой композиции.
Поставленная задача решена композицией на основе жидких силоксановых каучуков для покрытий рулонных текстильных материалов, содержащей жидкий низкомолекулярный силоксановый каучук, в качестве структурирующего агента - этилсиликат-40 или тетраэтоксисилан и в качестве оловосодержащего катализатора - олово двухлористое двуводное и оксид кальция, которая дополнительно содержит борсилоксановый олигомер при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
| жидкий низкомолекулярный силоксановый каучук | 100 |
| структурирующий агент | 10-20 |
| олово двухлористое двуводное | 2-4 |
| оксид кальция | 2-4 |
| борсилоксановый олигомер | 10-20 |
Изобретение позволяет получить следующие преимущества. Значительно (в 5-6 раз) повышается прочность связи покрытия с тканевой основой - до 8,9-9,1 Н/см и существенно понижается жесткость получаемых материалов - не выше 90-92 сН. Таким образом, существенно повышаются физико-механические и эксплуатационные свойства материала.
Сведения, подтверждающие возможность воспроизведения изобретения.
Для осуществления изобретения использованы следующие материалы.
В качестве низкомолекулярных жидких силоксановых каучуков может быть использован любой низкомолекулярный жидкий силоксановый каучук СКТН марок А, Б, В и Г (ГОСТ 13875-73). В качестве структурирующего агента (отвердителя) могут быть использованы известные отвердители - тетраэтоксисилан (ТУ 6-02-708-76) или этилсиликат-40 (ГОСТ 26371-74 изм. 2). В качестве катализатора использованы олово двухлористое двуводное (SnCl2·2Н2О) (ТУ 6-09-5393-88) и безводный оксид кальция. Борсилоксановый олигомер был получен путем взаимодействия низкомолекулярного жидкого силоксанового каучука СКТН-А с мелкоизмельченной борной кислотой (ГОСТ 18704-78, изм. 1-3) при температуре 120°С в течение 2 часов. В качестве тканевых основ можно использовать, например, капроновую ткань арт. 56007 и лавсановую ткань арт. 56208.
Композицию готовят путем смешения в необходимых количествах жидкого низкомолекулярного силоксанового каучука СКТН, структурирующего агента, катализатора и борсилоксанового олигомера до образования гомогенной массы.
Вулканизацию материалов с покрытиями заявляемой композицией и композицией - прототипом производили одинаково при температуре 160-165°С в течение двух минут.
Прочность связи вулканизованных покрытий с тканевыми основами определяли по ГОСТ 17317-71, жесткость материалов по ГОСТ 8977-74.
Продолжительность стабильного состояния заявляемой композиции и композиции - прототипа определяли одинаково, визуально по потере текучести композиции.
По продолжительности стабильного состояния заявляемая композиция не уступает композиции - прототипу, а при некоторых соотношениях компонентов даже превосходит ее. Это позволяет эффективно использовать композицию в условиях непрерывного технологического процесса.
Составы композиций при различном количественном содержании ингредиентов, продолжительность их стабильного состояния и свойства получаемых рулонных материалов приведены в таблице.
Из данных таблицы видно, что при введении в силоксановые композиции борсилоксанового олигомера прочность связи вулканизованных покрытий с капроновой и лавсановой тканями увеличивается в 5-6 раз. Существенно снижается также жесткость получаемых материалов.
| Таблица | ||||||||||
| Составы композиций, продолжительность их стабильности и свойства получаемых материалов. | ||||||||||
| Наименование ингредиентов | Состав композиций, масс.ч. на 100 масс.ч. СКТН | Прототип | ||||||||
| Каучук СКТН марки А | 100 | - | - | - | 100 | - | - | - | 100 | 100 |
| Каучук СКТН марки Б | - | 100 | - | - | - | 100 | - | - | - | - |
| Каучук СКТН марки В | - | - | 100 | - | - | - | 100 | - | - | - |
| Каучук СКТН марки Г | - | - | - | 100 | - | - | - | 100 | - | - |
| Этилсиликат-40 | 10 | - | - | 15 | - | 20 | 10 | - | 20 | 10 |
| Тетраэтоксисилан | - | 10 | 15 | - | 20 | - | - | 15 | - | - |
| Олово двухлористое двуводное | 2 | 2 | 3 | 3 | 4 | 4 | 2 | 3 | 4 | 2 |
| Оксид кальция СаО | 2 | 2 | 3 | 3 | 4 | 4 | 2 | 3 | 4 | 2 |
| Борсилоксановый олигомер | 10 | 15 | 20 | 20 | 15 | 20 | 10 | 15 | 20 | - |
| Продолжительность стабильного состояния композиции, час | 21 | 22 | 20 | 23 | 21 | 22 | 24 | 20 | 24 | 20 |
| Свойства материалов с покрытием | ||||||||||
| Прочность связи покрытия с капроновой тканью арт. 56007, Н/см | 7,5 | 8,1 | 9,0 | 9,1 | 8,2 | 8,9 | 7,6 | 8,2 | 8,8 | 1,5 |
| Жесткость, сН (покрытие на капроне арт. 56007) | 92 | 86 | 81 | 80 | 85 | 79 | 91 | 85 | 78 | 152 |
| Прочность связи покрытия с лавсановой тканью арт. 56208, Н/см | 7,2 | 7,9 | 8,8 | 8,9 | 8,0 | 8,7 | 7,4 | 7,9 | 8,6 | 1,4 |
| Жесткость, сН (покрытие на лавсане арт. 56208) | 90 | 79 | 73 | 74 | 80 | 72 | 89 | 80 | 75 | 145 |
Композиция на основе жидких силоксановых каучуков для покрытий рулонных текстильных материалов, содержащая жидкий низкомолекулярный силоксановый каучук, в качестве структурирующего агента - этилсиликат-40 или тетраэтоксисилан и в качестве оловосодержащего катализатора - олово двухлористое двуводное и оксид кальция, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит борсилоксановый олигомер при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
| жидкий низкомолекулярный силоксановый каучук | 100 |
| структурирующий агент | 10-20 |
| олово двухлористое двуводное | 2-4 |
| оксид кальция | 2-4 |
| борсилоксановый олигомер | 10-20 |
