Композиция для получения гидрофобных огне- и водостойких пленок на основе поливинилового спирта (варианты)

Изобретение относится к составу для получения пленок с повышенной огнестойкостью путем обработки фосфорсодержащими соединениями. Подобные пленки отличаются хорошими прочностными свойствами, эластичностью и огнестойкостью, что позволяет использовать их в различных отраслях промышленности и народного хозяйства. Композиция для получения гидрофобных огне- и водостойких пленок содержит водный раствор поливинилового спирта, формальдегид и кислый катализатор отверждения - фосфорную кислоту, дисперсию твердых частиц аминопласта на основе продуктов конденсации формальдегида с мочевиной в виде мелких частиц карбамидоформальдегидного полимера, при общем мольном соотношении смеси аминов к формальдегиду 1:0,8-1,3, диэтаноламин, гидрофобизатор в виде 50%-ной водной дисперсии. По второму варианту композиция содержит кроме формальдегида смесь карбамида с 10-30% меламина. Технический результат - получение огнестойких пленок с приданием им свойств гидрофобности и водостойкости. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 табл.

 

Заявленное изобретение относится к составу для получения пленок с повышенной огнестойкостью путем обработки фосфорсодержащими соединениями. Подобные пленки отличаются хорошими прочностными свойствами, эластичностью и огнестойкостью, что позволяет использовать их в различных отраслях промышленности и народного хозяйства.

Из уровня техники известен состав для получения огнестойких пленок на основе поливинилового спирта, включающий пластификатор и воду по патенту РФ 2355707, опубл. 20.05.2009.

Однако данный состав не обеспечивает гидрофобности пленок.

Известен сослав для получения пленок на основе водного раствора поливинилового спирта и растворов хлоридов рения, обладающих водо-, свето-, термостойкостью и устойчивой окраской SU 332102, опубл. 14.03.1972.

Однако данный состав не обеспечивает огнестойкости пленок.

Наиболее близким к заявленной композиции является состав (композиция) для получения огне- и теплостойких пленок на основе поливинилового спирта, содержащий источник фосфора, пластификатор и воду патент РФ 2362790, опубл. 27.07.2009.

Недостатком известного технического решения является невозможность получения пленок, которые, являясь огнестойкими, одновременно имели бы еще свойства быть гидрофобными и водостойкими. Другим существенным недостатком этого решения является небольшая жизнеспособность состава (3-5 мин), что осложняет промышленное производство.

Поэтому заявленное назначение пленок является уникальным и формула изобретения (варианты) составлена без разделения на ограничительную и отличительные части.

Технический результат - получение огнестойких пленок с приданием им свойств гидрофобности и водостойкости.

Технический результат достигается тем, что композиция для получения гидрофобных огне- и водостойких пленок на основе поливинилового спирта, содержащая водный раствор поливинилового спирта, формальдегид и кислый катализатор отверждения, дополнительно содержит дисперсию твердых частиц аминопласта на основе продуктов конденсации формальдегида с мочевиной в виде мелких частиц карбамидоформальдегидного полимера, при общем мольном соотношении смеси аминов к формальдегиду 1:0,8-1,3, фосфорную кислоту, диэтаноламин, гидрофобизатор в виде 50%-ной водной дисперсии при следующем содержании компонентов, % масс.:

поливиниловый спирт 1-7
дисперсия твердых частиц 2-5
аминопластов в виде мелких частиц
карбамидоформальдегидного полимера
диэтаноламин 0,5-2,5
фосфорная кислота 0,5-2,0
формальдегид 0,5-1,5
50%-ная водная дисперсия 5-10
гидрофобизатора
вода остальное

По второму варианту технический результат достигается тем, что композиция для получения гидрофобных огне- и водостойких пленок на основе поливинилового спирта, содержащая водный раствор поливинилового спирта, формальдегид и кислый катализатор отверждения, дополнительно содержит дисперсию твердых частиц аминопласта в виде мелких частиц карбамидо-меламинового полимера при содержании в аминопласте меламина не более 30 масс.% от количества карбамида, при общем мольном соотношении смеси аминов к формальдегиду 1:0,8-1,3, фосфорную кислоту, диэтаноламин, гидрофобизатор в виде 50%-ной водной дисперсии при следующем содержании компонентов, % масс.:

поливиниловый спирт 1-7
дисперсия твердых частиц 2-5
аминопластов в виде мелких частиц
карбамидомеламинового полимера
диэтаноламин 0,5-2,5
фосфорная кислота 0,5-2,0
формальдегид 0,5-1,5
50%-ная водная дисперсия гидрофобизатора 5-10
вода остальное

Дополнительно для обоих вариантов в качестве гидрофобизатора может быть использован:

- фобол 7040 - дисперсия смеси фторполимеров в водной среде, содержащая ацетон и этиленгликоль или

- водные эмульсии полиоргана гидросилоксанов марок Г КЖ-94 или ГКЖ-94М.

Изобретение осуществляется следующим образом.

Состав получают путем предварительного приготовления 10%-ного водного раствора поливинилового спирта и 30-50%-ной дисперсии аминопластов с последующим смешением всех компонентов в указанных пропорциях.

В примерах представлены конкретные составы и способы их приготовления.

Пример 1.

В аппарат с мешалкой и подогревом загружают 900 г воды и при интенсивном перемешивании добавляют мелкими порциями 100 г сухого порошка поливинилового спирта, повышают температуру до 60-70°C и выдерживают при перемешивании 2-3 часа до полного растворения поливинилового спирта.

Полученный 10%-ный раствор охлаждают и переливают в емкость для хранения и дальнейшего использования.

Аппарат тщательно промывают водой и используют для получения водной дисперсии аминопластов и для смешения с другими компонентами состава.

Для получения водной дисперсии аминопласта в аппарат загружают 100 г концентрата формальдегида КФК-85, содержащий 60 г формальдегида и 25 г карбамида и при перемешивании загружают 35 г карбамида и 35 г воды. Смесь подогревают до 40-60°C, выдерживают 30-40 мин, подкисляют 50%-ной фосфорной кислотой до pH 5,0-6,0, перемешивают 10-15 мин до помутнения реакционного раствора. Затем загружают 30 г карбамида и 100 г воды и выдерживают 40-60 мин при 50-60°C, подкисляют реакционный раствор до pH 2,5-3,0 5%-ной щавелевой кислотой и выдерживают 1-2 часа до получения сыпучего порошка при высыхании пробы на фильтровальной бумаге.

После охлаждения получают 300 г.водной дисперсии, содержащей 50% сухого вещества в виде твердых частиц аминопласта размером 5-10 мкм. Продукт при необходимости нейтрализуют и переливают в емкость для хранения и дальнейшего использования.

В аппарат с мешалкой загружают 70 г 10%-ного раствора поливинилового спирта и при перемешивании последовательно добавляют 10 г 50%-ной дисперсии аминопласта, 5 г 50%-ного диэтаноламина, 4 г 50%-ной фосфорной кислоты (до pH 2,0-3,0), 1,0 г концентрата формальдегида (КФК-85) и 10 г гидрофобизатора фобол - 7040 в виде 50%-ной водной дисперсии. Смесь тщательно перемешивают.

Получают 100 г состава в виде жидкой водной дисперсии, содержащей % масс.

Таблица 1
Поливиниловый спирт 7,0
Аминопласт в виде мелких частиц карбамидоформальдегидного полимера 5,0
Диэтаноламин 2,5
Фосфорная кислота 2,0
Формальдегид 0,6
Гидрофобизатор фобол - 7040 в виде 50%-ной дисперсии 10,0
Вода Остальное

Полученный состав наносят на стеклоткань, марки 2116, ЗАО "Стекловолокно" г. Полоцк, с помощью валика или окунанием, отжимают валиком избыток дисперсии так, чтобы нанос сухого состава составлял 2-6 г на 1 м2 стеклоткани.

Пропитанную стеклоткань сушат 5-7 мин при 100-120°C. Получают композиционный материал - мембрану с гидрофобной поверхностью, имеющей класс пожарной опасности КМО (НГ), относящийся к негорючим материалам согласно ГОСТ 30244-94 и обладающий физико-механическими характеристиками:

Таблица 2
Масса г/м2 120-130 (ГОСТ 2678-94)
Прочность при разрыве МПа не менее
в продольном направлении 120 (ГОСТ 2678-94)
в поперечном 110 (ГОСТ 2678-94)
Сопротивление паропроницанию м2·.ч·Па/мг 0,014 (ГОСТ 25898-83)
Водонепроницаемость при давлении 0,001 МПа в течение 72 часов (ГОСТ 2678-94)
Сопротивление воздухопроницанию м2·ч·Па/кг 0,0674 (ГОСТ 12088-77)

Полученная мембрана может быть использована в качестве ветро- и гидрозащиты теплоизоляционного слоя в современных строительных конструкциях.

Пример 2 и 3 осуществляют по примеру 1 с той лишь разницей, что исходная реакционная смесь при получении дисперсии аминопластов содержит кроме формальдегида смесь карбамида с 10% меламина, а также с 30% меламина в третьем примере, а составы композиций в качестве гидрофобизатора содержат 50%-ные водные эмульсии полиорганогидросилоксанов марок ГКЖ-94 иГКЖ-94 М.

Составы по примерам сведены в Таблицу 3.

Таблица 3
Характеристика водостойких пленок. составов для получения гидрофобных огне- и водостойких пленок
Компоненты и свойства По прототипу сравнительный пример Примеры
1 2 3
1. Компоненты состава, % масс.
Поливиниловый спирт 5.0 7,0 1,0 5,0
Диэтиленгликоль 2.0 - - -
Боратметил фосфита 0.5 - - -
Аминопласт в виде мелких частиц карбамидомеламино- вого полимера - 5,0 2,0 3,0
Содержание меламина в аминопласте, % масс., к карбамиду 0,0 10,0 30,0
Формальдегид - 0,6 1,5 1,0
Диэтаноламин - 2,5 0,5 1,5
Фосфорная кислота 2,0 1,2 0,5
Гидрофобизатор: - 10 -
фобол - 7040 -ГКЖ-94 - - 10 -
ГКЖ-94 М 10
Вода Остальное Остальное Остальное Остальное
Жизнеспособность состава композиции (Время потери текучести) 3-5 мин Более 3-х суток Более 3-х суток Более 3-х суток
3. Свойства пленок на подложках*
3.1 Стеклоткань
Гидрофобность - + + +
Водостойкость + + + +
Огнестойкость НГ НГ НГ НГ
3.2 Нетканое пористое волокно полипропилена
Гидрофобность - + + +
Водостойкость + + + +
Огнестойкость Г-2 Г-1 Г-1 Г-1
∗ Гидрофобность поверхности материала определяли визуально по форме и поведению капель воды на поверхности. На гидрофобной поверхности капли воды приобретали шарообразную форму и при наклоне до 30° скатывались с поверхности не оставляя следа.
∗ Водостойкость материалов определяли по ГОСТ 2678-94.

Данные таблицы свидетельствуют о том, что использование составов по изобретению в качестве защитных полимерных пленок повышает огнестойкость материалов и придает им гидрофобность и водостойкость, а высокая жизнеспособность композиций (более 3-х суток) и доступность сырья позволяет организовать промышленное производство в больших объемах на стандартном оборудовании химической промышленности.

1. Композиция для получения гидрофобных огне- и водостойких пленок на основе поливинилового спирта, содержащая водный раствор поливинилового спирта, формальдегид и кислый катализатор отверждения, характеризующаяся тем, что дополнительно содержит дисперсию твердых частиц аминопласта на основе продуктов конденсации формальдегида с мочевиной в виде мелких частиц карбамидоформальдегидного полимера, при общем мольном соотношении смеси аминов к формальдегиду 1:0,8-1,3, фосфорную кислоту, диэтаноламин, гидрофобизатор в виде 50%-ной водной дисперсии при следующем содержании компонентов, масс.%:

поливиниловый спирт 1-7
дисперсия твердых частиц 2-5
аминопластов в виде мелких частиц
карбамидоформальдегидного полимера
диэтаноламин 0,5-2,5
фосфорная кислота 0,5-2,0
формальдегид 0,5-1,5
50%-ная водная дисперсия гидрофобизатора 5-10
вода остальное

2. Композиция для получения гидрофобных огне- и водостойких пленок на основе поливинилового спирта по п.1, отличающаяся тем, что в качестве гидрофобизатора использован фобол 7040 - дисперсия смеси фторполимеров в водной среде, содержащая ацетон и этиленгликоль.

3. Композиция для получения гидрофобных огне- и водостойких пленок на основе поливинилового спирта по п.1, отличающаяся тем, что в качестве гидрофобизатора использована водная эмульсия полиорганогидросилоксанов марок ГКЖ-94 или ГКЖ-94М.

4. Композиция для получения гидрофобных огне- и водостойких пленок на основе поливинилового спирта, содержащая водный раствор поливинилового спирта, формальдегид и кислый катализатор отверждения, характеризующаяся тем, что дополнительно содержит дисперсию твердых частиц аминопласта в виде мелких частиц карбамидомеламинового полимера при содержании в аминопласте меламина не более 30 мас.% от количества карбамида, при общем мольном соотношении смеси аминов к формальдегиду 1:0,8-1,3, фосфорную кислоту, диэтаноламин, гидрофобизатор в виде 50%-ной водной дисперсии при следующем содержании компонентов, масс.%:

поливиниловый спирт 1-7
дисперсия твердых частиц
аминопластов в виде мелких частиц 2-5
карбамидомеламинового полимера
диэтаноламин 0,5-2,5
фосфорная кислота 0,5-2,0
формальдегид 0,5-1,5
50%-ная водная дисперсия гидрофобизатора 5-10
вода остальное

5. Композиция для получения гидрофобных огне- и водостойких пленок на основе поливинилового спирта по п.4, отличающаяся тем, что в качестве гидрофобизатора использован фобол 7040 - дисперсия смеси фторполимеров в водной среде, содержащая ацетон и этиленгликоль.

6. Композиция для получения гидрофобных огне- и водостойких пленок на основе поливинилового спирта по п.4, отличающаяся тем, что в качестве гидрофобизатора использована водная эмульсия полиорганогидросилоксанов марок ГКЖ-94 или ГКЖ-94М.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к производству композиционных материалов, в частности к волокнистым тепло- и звукоизоляционным материалам и способам их получения. Композиционный материал может быть использован для изготовления листовых отделочных и теплоизоляционных материалов в жилищном, сельскохозяйственном, промышленном строительстве, а также для производства формованных упаковочных элементов и тары, склонных к биодеградации, то есть обладающих биодеструктивными свойствами.
Изобретение относится к составу и способу получения фильтров на основе пористого поливинилформаля для очистки жидкостей и газов от воды, механических примесей и биозагрязнений.
Изобретение относится к способам получения композиций поливинилового спирта для изготовления пленочных материалов медицинского назначения. Предлагаемый способ включает смешение эквиконцентрированных водных растворов поливинилового спирта глубокой степени омыления и поливинилового спирта неполной степени омыления и наполнителя, где в качестве наполнителя используют нанотела, выбранные из фуллеренов и нанотрубок, в количестве 0,02-1,0 мас.% в расчете на полимер.

Изобретение относится к композиции полиолефинов, не пропускающей кислород, предназначенной для применения при изготовлении упаковок для пищи. Композиции содержит полиолефин, в состав которого входит сополимер этилена с виниловым спиртом, содержащий от 27 до 44% мол.

Изобретение относится к водным растворам оптических осветлителей для бумаги. .

Изобретение относится к фильтрующим устройствам, с помощью которых осуществляется разделение неоднородных систем, точнее к способам изготовления фильтрующего материала на основе пористого поливинилформаля, и может быть использовано для очистки жидкостей и газов от воды, механических примесей и биозагрязнений.

Изобретение относится к насосной головке для дозирующего насоса, где насосная головка содержит ароматизирующее средство. .
Изобретение относится к термореактивным самосшивающимся бесформальдегидным смолам. .

Изобретение относится к технологии получения газопроницаемых мембран, которые могут быть использованы в топливных элементах (ТЭ) при повышенных температурах эксплуатации (100°С и выше), метанольных ТЭ, электролизерах воды низкого и высокого давления и др.

Настоящее изобретение относится к области получения полимерных композиций на основе эпоксидных смол и модифицированных аминных отвердителей, предназначенных для получения высопрочных композиционных материалов с повышенной деформационной теплостойкостью.

Изобретение относится к вулканизующейся полимерной композиции, полимерному вулканизату, полученному из полимерной композиции, и способу его получения. Вулканизующаяся полимерная композиция содержит (i) гидрированный полимер, обладающий главной полимерной цепью, образованной из (ia) от 25 до 89,5 мас.%, предпочтительно от 30 до 80 мас.% и более предпочтительно от 45 до 75 мас.% в пересчете на полимер первого мономера, который вводит по меньшей мере один из вторичных атомов углерода и третичный атом углерода в главную полимерную цепь, такого как по меньшей мере один диеновый мономер, и (ib) от 10 до 74,9 мас.%, предпочтительно от 10 до 60 мас.%, более предпочтительно от 15 до 55 мас.%, особенно предпочтительно от 20 до 50 мас.% в пересчете па полимер по меньшей мере второго мономера, такого как мономер α,β-этиленненасыщенного нитрила; (ic) от 0,1 до 20 мас.%, предпочтительно от 0,5 до 20 мас.%, более предпочтительно от 1 до 15 мас.%, особенно предпочтительно от 1,5 до 10 мас.% в пересчете на полимер по меньшей мере одного мономера моноэфира α,β-этиленненасыщенной дикарбоновой кислоты, мономера α,β-этиленненасыщенной дикарбоновой кислоты, мономера ангидрида α,β-этиленненасыщенной дикарбоновой кислоты или диэфира α,β-этиленненасыщенной дикарбоновой кислоты в качестве третьего мономера, где сумма содержаний всех мономерных звеньев, указанных в (ia), (ib) и (ic), равна 100 мас.%; (ii) по меньшей мере один сшивающий реагент-полиамин и (iii) по меньшей мере один би- или полициклический амин-основание, который выбран из группы, содержащей 1,5-диазабицикло[4.3.0]-5-нонен (ДБН), 1,4-диазабицикло[2.2.2]октан (ДАБЦО), 1,5,7-триазабицикло[4.4.0]дец-5-ен (ТБД), 7-метил-1,5,7-триазабицикло[4.4.0]дец-5-ен (МТБД) и их производные.

Изобретение относится к композиции для склеивания минеральных волокон, в частности из стекла или горной породы, а также к изоляционным материалам на основе минеральных волокон, обработанных вышеуказанной композицией для склеивания.

Изобретение относится к проклеивающей композиции для минеральных волокон, в частности стекловолокон или каменных волокон, и изоляционный продукт для тепло- и/или звукоизоляции.
Изобретение относится к производству композиционного материала на основе гидрированного бутадиен-нитрильного и акрилатного каучуков и может найти применение для изготовления пластин резиновых теплостойких, валов обрезиненных, резиновых уплотнительных деталей.

Изобретение относится к производству вулканизуемой резиновой смеси на основе бутадиен-нитрильных каучуков, перерабатываемой методом литья под давлением для изготовления резиновых уплотнительных деталей для гидравлических и пневматических устройств.
Изобретение относится к катализаторам гидроаминирования олефинов, их получению и применению. .

Изобретение относится к способам снижения содержания сероводорода в асфальте. .
Изобретение относится к области отверждающих каталитических смесей для герметиков, компаундов, клеев, составов пленочных покрытий и пропитывающих составов на силоксановой основе.

Изобретение относится к каучуковым смесям, которые особенно подходят для протекторов шин. .

Изобретение относится к составу для получения пленок с повышенной огнестойкостью путем обработки фосфорсодержащими соединениями. Подобные пленки отличаются хорошими прочностными свойствами, эластичностью и огнестойкостью, что позволяет использовать их в различных отраслях промышленности и народного хозяйства. Композиция для получения гидрофобных огне- и водостойких пленок содержит водный раствор поливинилового спирта, формальдегид и кислый катализатор отверждения - фосфорную кислоту, дисперсию твердых частиц аминопласта на основе продуктов конденсации формальдегида с мочевиной в виде мелких частиц карбамидоформальдегидного полимера, при общем мольном соотношении смеси аминов к формальдегиду 1:0,8-1,3, диэтаноламин, гидрофобизатор в виде 50-ной водной дисперсии. По второму варианту композиция содержит кроме формальдегида смесь карбамида с 10-30 меламина. Технический результат - получение огнестойких пленок с приданием им свойств гидрофобности и водостойкости. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 табл.

Наверх