Вид РИД
Изобретение
Предлагаемое изобретение относится к промышленности пластических масс и касается разработки огнестойкого многослойного материала типа искусственной кожи, используемой по различному назначению, например, как обивочные и тентовые материалы и т.д.
Известен тентовый материал, описанный в патенте РФ №2148116, включающий полиэфирную (ПЭ) тентовую ткань с двухсторонним поливинилхлоридным (ПВХ) покрытием толщиной по 0,15 мм. ПВХ-композиции включают дополнительные к известным антипиренам антипирирующие составы:
КА-1 (мас.%):
|
или КА-2 (мас.%):
|
Тентовые материалы, полученные по данному техническому решению, имеют огнеопасность (по ГОСТ 25076-81) - 0 мм/с и при поверхностной плотности не более 900 г/м2 невысокий уровень физико-механических показателей.
Наиболее близким техническим решением является решение, описанное в патенте РФ №2226577, согласно которому многослойный материал включает текстильную основу, пропитанную водным раствором антипирена на основе солей фосфата аммония с содержанием P2O5 не менее 40% и с содержанием его в основе 15-30% от массы основы, а двухстороннее поливинилхлоридное (ПВХ) покрытие нанесено из композиции состава (мас.ч):
|
при соотношении слоев материала по массе текстильная основа : пропиточный слой : полимерное покрытие соответственно 1,0:0,15-0,30:1,5-3,0. Материал имеет горючесть 2-5 с и водопроницаемость через 75-80 час (ГОСТ 22944-78, метод 2).
Однако предложенная конструкция материала не позволяет экономить сырье в случае получения материала при заданных показателях поверхностной плотности исходной полиэфирной ткани и конечного многослойного материала при фиксированной толщине последнего. Кроме того, данная конструкция не обеспечивает необходимый комплекс физико-механических свойств.
Задачей предлагаемого технического решения является оптимизация конструкции многослойного материала, позволяющая уменьшить расход исходного сырья при одновременном повышении комплекса физико-механических свойств многослойного материала и сохранении уровня огнестойкости.
Техническая задача решается тем, что огнестойкий многослойный материал, включающий полиэфирную (ПЭ) ткань, пропитанную раствором антипирена, и двухстороннее покрытие на основе ПВХ-композиции, содержащей антипирен, содержит ПЭ-ткань, последовательно пропитанную вначале водной силиконовой эмульсией до привеса после сушки 3,0-8,5 мас.% и водным раствором смеси полифосфорных кислот и мочевины при соотношении азота и фосфора 1,0:1,56-1,8 соответственно до привеса после сушки 12,0-21,5 мас.%, а двухстороннее ПВХ-покрытие выполнено из композиции состава (мас.ч):
|
и нанесено в соотношении по массе пропитанная ткань : ПВХ-покрытие соответственно 1,0:1,14-2,28 при соотношении слоев материала по массе пропитанная ткань : лицевое покрытие : изнаночное покрытие 1,0:0,595-1,7:0,27-0,886 и при соотношении слоев по толщине соответственно 1,0:0,39-2,1:0,3-1,17.
По техническому решению использованы:
|
Изобретение иллюстрируют примеры.
Пример 1.
Полиэфирную ткань с поверхностной плотностью 80 г/м2 и толщиной 0,13 мм пропитывают водной силиконовой эмульсией, сушат при температуре 120°С в течение 4 минут до привеса 3,0 и 8,5 мас.% без изменения первоначальной толщины с получением материалов с поверхностной плотностью соответственно 82,4 и 86,8 г/м2, вновь пропитывают полученные материалы водным раствором смеси полифосфорных кислот и мочевины при соотношении азота и фосфора 1,0:1,56 и 1,0:1,80 соответственно, сушат при 120°С в течение 4 минут до привеса 12,0 и 21,5 мас.% с получением материалов с поверхностной плотностью 92,3 и 105,0 г/м2 соответственно и толщиной 0 13 мм. На полученные материалы на агрегате хлорвиниловых покрытий при температуре 100-130°С наносят двухстороннее покрытие из ПВХ-композиции состава, мас.ч.(3азор ракли при нанесении покрытия устанавливают из расчета на 50 г/м2≈0,05 мм):
|
и после желирования при температуре 200°С получают готовые материалы, у которых
|
Свойства готовых материалов представлены в таблице 6. В таблице 1 указаны пропиточные составы и ПВХ-композиции по примерам. В таблице 2 приведены характеристики конструкций предлагаемых материалов.
Примеры 2-5
Аналогично примеру 1 получают огнестойкие многослойные материалы в минимальных и максимальных диапазонах пропиточных составов и ПВХ-композиций для тканей с поверхностной плотностью 140, 200, 250 и 300 г/м2, составы которых указаны в таблице 1. В таблице 2 приведены характеристики конструкций предлагаемых материалов, а в таблице 6 указаны свойства этих материалов.
Примеры 6-11
Вышеуказанные ткани с поверхностной плотностью в диапазоне 80-300 г/м2 пропитывают по технологии, описанной в примере 1, силиконовой эмульсией и после сушки водным раствором смеси полифосфорных кислот и мочевины до привесов 98,6, 173, 248, 300 и 371 г/м.
На агрегате АХП наносят двухстороннее ПВХ покрытие из композиций, в которых ингредиенты на 100 мас.ч. ПВХ взяты по средним значениям заявленных диапазонов и указанные в таблице 1, с изготовлением многослойных материалов, характеристики конструкций которых приведены в таблице 3.
В таблице 4 приведены ПВХ композиции, пропиточные составы, конструкции многослойных материалов из тканей меньших и больших заявленных диапазонов.
Свойства готовых многослойных материалов приведены в таблице 5.
Для сравнения физико-механических показателей известного и предлагаемого технических решений изготавливали образцы известного технического решения по рецептурам ПВХ композиций, указанных в примерах 3,16 и 41 (см. описание патента №2226577, стр.16 и 18). Характеристика огнестойких многослойных материалов и их физико-механические показатели в соответствии с ГОСТ 29151-91 приведены в таблице 6.
Анализ представленных данных (см. таблицу 6) позволяет сделать выводы, характеризующие преимущества предложенной конструкции многослойного огнестойкого материала, в том числе:
- улучшение прочностных характеристик предложенных материалов в сравнении с аналогичными по прототипу;
- возможность предварительной оценки свойств огнестойкого многослойного материала для целенаправленного использования по функциональному назначению при оптимальных параметрах конструкции многослойного материала (толщина, поверхностная плотность и др.) и расхода сырья (мас.ч.). Например, при оценке разрывной нагрузки (продольное направление) используют толщину и поверхностную плотность ПЭ ткани, процент привеса ткани после пропитки, поверхностную плотность планируемого к выпуску многослойного материала, его толщину и соотношение слоев. Так, например, имеем (таблицы 2, 3, 6):
|
Возможности выбора тканей и оптимального расхода сырья для получения материала по функциональному назначению, определяемому разрывной нагрузкой в продольном направлении, - очевидны. При этом диапазон поверхностной плотности материала может варьироваться от 607 до 740 г/м2 при заданной толщине материала. Приведенные рассуждения распространяются на все характеристики, определяющие функцию использования многослойного материала в заявленных диапазонах технического решения.
- улучшение комплекса физико-механических свойств с сохранением огнестойкости при меньших показателях поверхностной плотности предлагаемых материалов.
|
|
|
Огнестойкий многослойный материал, включающий полиэфирную ткань, предварительно пропитанную водным раствором антипирена, и двухстороннее покрытие на основе поливинилхлоридной композиции, содержащей в своем составе антипирен, отличающийся тем, что полиэфирная ткань последовательно пропитывают вначале водной силиконовой эмульсией до привеса после сушки 3,0-8,5 мас.% и водным раствором смеси полифосфорных кислот и мочевины при соотношении азота и фосфора соответственно 1,0:1,56-1,80 до привеса после сушки 12,0-21,5 мас.%, а двухстороннее поливинилхлоридное покрытие выполнено из композиции состава (мас.ч.): и нанесено при соотношении по массе пропитанная ткань: поливинилхлоридное покрытие соответственно 1,0:1,14-2,28 при соотношении слоев материала по массе пропитанная ткань: лицевое покрытие: изнаночное покрытие 1,0:0,595-1,7: 0,27-0,886 и при соотношении слоев по толщине соответственно 1,0:0,39-2,1:0,3-1,17.