Композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового каучука для огнестойкого материала


 


Владельцы патента RU 2460751:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (RU)

Изобретение относится к композициям на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового каучука для изготовления огнестойкого материала. Композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового каучука для огнестойкого материала включает также этилсиликат-40 или тетраэтоксисилан в качестве отвердителя и титансодержащее соединение, в качестве которого содержит алкоксититанборат, где алкокси-группами являются этокси-, пропокси- или бутокси-группы. Технический результат - разработка состава композиции, имеющей высокую стабильность и адгезию к синтетическим тканям, позволяющей повысить огнестойкость и снизить жесткость материала с покрытием на ее основе. 1 табл.

 

Введение

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к композиции на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового каучука для изготовления огнестойкого материала.

Уровень техники

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 электро- и радиотехнической промышленности, в авиационной и космической технике, в автомобильной промышленности, в медицине, в производстве рулонных текстильных материалов с силоксановым покрытием и других отраслях.

Общим недостатком этих композиций является малое время их стабильности 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. К тому же у этих композиций недостаточная огнестойкость и физико-механическая прочность получаемых на их основе покрытий и их низкая адгезия к синтетическим тканям.

Известна композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового каучука для огнестойкого материала (патент России №2203933, опубл. 2003 г.).

Она содержит жидкий низкомолекулярный силоксановый каучук марок А, Б, В, Г, в качестве отвердителя - тетраэтоксисилан или этилсиликат-40, а в качестве катализатора - октоат олова (катализатор 230-19, ТУ 6-02-539-75) или катализатор №18 (ТУ 6-02-805-78), представляющий собой раствор диэтилдикаприлата олова в этилсиликате-32 в весовом соотношении 1:4.

Однако огнестойкость материала с покрытием на основе этой композиции невелика (не более 25 с при выдержке в открытом пламени).

Известна также (патент России №2394858, 2010 г.) композиция 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.

Эта композиция имеет высокую продолжительность стабильного состояния при хранении при комнатной температуре - 13-20 суток, что позволяет использовать ее в производстве рулонных текстильных огнестойких материалов.

Однако материалы с покрытием на основе этой композиции имеют недостаточную огнестойкость (~1 мин при выдержке в открытом пламени), значительную жесткость материалов и низкую адгезию полученных вулканизованных силоксановых покрытий к синтетическим тканям.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков техническим решением является композиция для получения огнестойких текстильных материалов, включающая низкомолекулярный силоксановый каучук, тетраэтоксисилан или этилсиликат-40 в качестве отвердителя и титансодержащее соединение (патент России №2265683, опубл. 2005 г.).

Она содержит в качестве титансодержащего соединения эфир ортотитановой кислоты (тетраэтоксититан, тетрапропоксититан, тетраизопропоксититан или тетрабутоксититан).

Однако время стабильного состояния композиции невелико, адгезия к синтетическим тканям низкая, материал жесткий, а огнестойкость материала с покрытием на ее основе невысокая (не превышает 30 с при выдержке в открытом пламени).

Сущность изобретения

Изобретательская задача состояла в поиске композиции на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового каучука для огнестойкого материала, включающей также отвердитель - этилсиликат-40 или тетраэтоксисилан и титансодержащее соединение, которая имела бы более высокую стабильность и адгезию к синтетическим тканям, а материалу с покрытием на ее основе обеспечивала бы более высокую огнестойкость и меньшую жесткость.

Поставленная задача решена композицией на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового каучука для огнестойкого материала, содержащей в качестве отвердителя - этилсиликат-40 или тетраэтоксисилан и титансодержащее соединение, которая в качестве титансодержащего соединения содержит алкоксититанборат, где в качестве алкокси-группы - этокси-, пропокси- или бутокси-группы при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

жидкий низкомолекулярный силоксановый каучук 100
отвердитель 10-30
алкоксититанборат 10-30

Отличительным признаком изобретения является использование алкоксититанбората.

Заявленная композиция обладает следующими преимуществами:

- более длительное время стабильного состояния;

- высокая адгезия вулканизованных силоксановых покрытий к синтетическим тканям;

- более высокая огнестойкость защитных материалов, полученных с покрытием этой композицией (до 2,5 мин при выдержке в открытом пламени);

- низкая жесткость получаемых защитных материалов.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.

Для осуществления изобретения могут быть использованы следующие вещества:

в качестве низкомолекулярного жидкого силоксанового каучука может быть использован любой низкомолекулярный жидкий силоксановый каучук СКТН марок А, Б, В, Г (ГОСТ 13835-73);

в качестве отвердителя - этилсиликат-40 (ГОСТ 26371-74, изм.2) или тетраэтоксисилан (ТУ 2435-419-05763441-2003, изм.1);

в качестве титансодержащего соединения может быть использован этокси-, пропокси- или бутоксититанборат.

Алкоксититанбораты были получены по известной методике путем взаимодействия 6 мас.ч. борной кислоты с 100 мас.ч. соответствующего эфира ортотитановой кислоты при перемешивании при комнатной температуре без доступа влаги до получения прозрачных растворов (Р.Филд, П.Коув. Органическая химия титана. М.: Мир, 1969, с.180-181).

Композицию готовят путем смешения взятых в необходимых количествах жидкого низкомолекулярного силоксанового каучука СКТН, отвердителя и алкоксититанбората до образования гомогенной массы.

Для получения защитного огнестойкого материала композицию наносят, например, на капроновую ткань арт.56007 двумя штрихами с термообработкой после нанесения каждого штриха при 160-165°С в термокамере в течение 2-3 минут.

Качественные показатели заявленной композиции и прототипа, а также показатели материалов, изготовленных с использованием этих композиций, определяли одинаково:

стабильность - визуально, по потере текучести пасты, связанной с началом гелеобразования;

устойчивость силоксанового покрытия к истиранию - по ГОСТ 8975-75 с изм.1, 2, 3;

огнестойкость материала - по ГОСТ р 50810-95;

жесткость материала по ГОСТ 8977-74;

адгезию композиции к синтетической ткани по прочности связи вулканизованного покрытия с тканевой основой - по ГОСТ 17317-71.

Состав и свойства композиций и качественные показатели материалов с покрытиями на их основе приведены в таблице.

Данные таблицы свидетельствуют о более высоких показателях и композиции, и материалов, полученных с ее использованием заявленной композиции. Так, по продолжительности стабильности при комнатной температуре заявленная композиция в 5 раз более стабильна, чем композиция прототипа. Прочность связи покрытия с основой у заявленной композиции также выше, чем у прототипа. Огнестойкость материалов, полученных с использованием заявленной композиции, в 4-5 раз выше огнестойкости материалов, полученных с использованием прототипа. Жесткость материалов, полученных с заявленной композицией, ~ в 2 раза ниже, чем с композицией по прототипу.

Таблица
Состав композиций, продолжительность их стабильности, свойства защитных материалов и прототипа
Компоненты композиций для покрытия Содержание компонентов, мас.ч. прототип
Жидкий силоксановый каучук СКТН
марка А 100 - - - 100 - - - 100
марка Б - 100 - - - 100 - - -
марка В - - 100 - - - 100 - -
марка Г - - - 100 - - - 100 -
этилсиликат-40 10 - 20 - 30 - 20 30 25
тетраэтоксисилан - 10 - 20 - 30 - - -
тетрабутоксититан 25
этоксититанборат 20 - - 10 - - 30 - -
пропоксититанборат - 20 - - 30 - - 10 -
бутоксититанборат - - 30 - - 10 - - -
Свойства композиций и полученных материалов
Продолжительность стабильности композиций при комнатной температуре, сут 16 15 20 18 17 19 20 14 3
Огнестойкость материалов, с 125 130 140 135 150 145 148 146 30
Устойчивость покрытий к истиранию, г/кВт ч 65 70 66 61 68 64 60 63 75
Прочность связи покрытия с капроновой тканью арт.56007, Н/см 8,1 8,5 9,5 10,1 11,0 10,6 10,9 10,4 2,5
Жесткость, сН 82 80 71 78 61 62 65 69 150

Композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового каучука для огнестойкого материала, включающая также этилсиликат-40 или тетраэтоксисилан в качестве отвердителя и титансодержащее соединение, отличающаяся тем, что она в качестве титансодержащего соединения содержит алкоксититанборат, где в качестве алкокси-группы - этокси-, пропокси- или бутокси-группы при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

жидкий низкомолекулярный силоксановый каучук 100
отвердитель 10-30
алкоксититанборат 10-30


 

Похожие патенты:
Изобретение относится к клеевой композиции в форме водной дисперсии с содержанием твердого вещества от 1 до 50% мас., а также к способу обработки данной композицией армирующих слоев, в частности корда для шин, и к способу производства армированных полимерных продуктов путем обработки армирующих слоев.
Изобретение относится к технологии производства синтетического корда, в частности к пропитке и термообработке арамидного корда, и может быть использовано в шинной и резинотехнической промышленности.
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.
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.
Изобретение относится к технологии обработки волокнистого материала и может быть использовано в резиновой промышленности. .
Изобретение относится к получению пропиточных составов для крепления текстильного корда к резинам и может быть использовано в резиновой промышленности. .
Изобретение относится к легкой промышленности, а именно к получению защитных материалов с огнестойким покрытием. .

Изобретение относится к шинной и резинотехнической промышленности, в частности к пропиточным составам, с помощью которых осуществляется крепление текстильного материала к резинам.

Изобретение относится к получению огнестойких материалов и может быть применено в производстве защитных текстильных материалов со специальными свойствами. .

Изобретение относится к технологии получения швейных ниток, в частности касается их обработки составом для придания ароматических свойств, и может быть использовано на ниточных предприятиях, вырабатывающих синтетические и хлопчатобумажные нити, которые используют для пошива изделий.
Изобретение относится к получению углеродных волокон. .

Изобретение относится к химической технологии волокнистых материалов, в частности касается шлихтующей композиции, состоящей из одного или двух полиорганосилоксанов, для пряжи, волокна или нитей, которые можно ткать, используя способ, не включающий стадию шлихтования или промывки, содержащих вышеуказанную композицию, по меньшей мере, на части своей поверхности.

Изобретение относится к технологии производства тканей с уменьшенным поглощением воды (намокаемостью). .

Изобретение относится к полиаммоний/полисилоксановым сополимерам, к способу их получения и их применению. .
Изобретение относится к технологии получения канатов из высокопрочных волокон и может быть использовано на морских судах, например, при глубоководных работах. .

Изобретение относится к технологии получения нетканых текстильных материалов, обладающих сорбционными и гидрофобными свойствами, и может быть использовано для очистки воды от нефтепродуктов.
Изобретение относится к технологии получения углеродных волокон из исходных целлюлозных волокон, используемых в качестве армирующих наполнителей композиционных материалов.

Изобретение относится к химической технологии волокнистых материалов, в частности к обработке волокнитых материалов с целью придания им гидрофильных свойств, и может быть использовано в текстильной промышленности.
Изобретение относится к силиконовым композициям, способным к долговечному прилипанию к текстилям и обеспечивающим получение огнестойкости. .
Изобретение относится к легкой промышленности, а именно к получению защитных материалов с огнестойким покрытием. .

Изобретение относится к технологии получения композитных материалов, препятствующих загрязнению. .
Наверх