Результат интеллектуальной деятельности: КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ ЖИДКОГО НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНОГО СИЛОКСАНОВОГО КАУЧУКА ДЛЯ ПОКРЫТИЯ ОГНЕСТОЙКОГО ЗАЩИТНОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к химической промышленности, в частности, к композициям на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового каучука для изготовления огнестойких материалов.

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 автомобильной промышленности, медицине, в производстве рулонных текстильных материалов с силоксановым покрытием и других отраслях.

Общим недостатком этих композиций является малое время их устойчивости 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. Кроме того, у материалов на основе этих композиций недостаточная огнестойкость и физико-механическая прочность получаемых на их основе покрытий, а также низкая адгезия к синтетическим тканям.

Известна композиция [патент №2394858 РФ, МПК C08L 83/06, C08K 5/09, D06M 13/507, C09K 21/14, Композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового каучука для огнестойкого материала / Хелевина О.Г., Пухова Е.И., Тимофеева С.В.; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ). - 2009123571/04, заявл. 19.06.2009, опубл. 20.07.2010, Бюл. №20. - 5 с.] 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.

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

Наиболее близким по совокупности существенных признаков техническим решением является композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового каучука для огнестойкого материала, включающая в качестве отвердителя этилсиликат-40 или тетраэтоксисилан, а также алкоксититанборат и пятиокись ванадия [патент №2529227 РФ, МПК C08L 83/06, C08K 5/09, D06M 13/507, C09K 21/14, Композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового каучука для покрытия огнестойкого защитного материала / Хелевина О.Г.; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ). - №2013117196/05, заявл. 15.04.2013, опубл. 27.09.2014, Бюл. №27. - 5 с.].

Недостатком композиции является недостаточно высокая водонепроницаемость, устойчивость к истиранию и огнестойкость получаемых защитных материалов, недостаточная продолжительность стабильности композиции при комнатной температуре.

Техническим результатом изобретения является повышение водонепроницаемости, устойчивости к истиранию, огнестойкости получаемых защитных материалов и повышение продолжительности стабильности композиции при комнатной температуре.

Указанный результат достигается тем, что композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового каучука для покрытия огнестойкого защитного материала, содержащая жидкий низкомолекулярный силоксановый каучук и отвердитель, согласно изобретению, в качестве отвердителя содержит ванадийсилоксановый олигомер при следующем соотношении компонентов, масс. ч.: жидкий низкомолекулярный силоксановый каучук - 100; ванадийсилоксановый олигомер - 20-30.

Для получения заявляемой композиции используют следующие вещества и реактивы:

- жидкий низкомолекулярный силоксановый каучук марок А, Б, В, Г по ГОСТ 13835-73.

- ванадийсилоксановый олигомер, синтезируемый следующим образом: осуществляли взаимодействие жидкого низкомолекулярного каучука СКТН-А со средней вискозиметрической молекулярной массой 21500 с ванадиевым ангидридом при 120°С и перемешивании в течение 4 часов до образования раствора, при этом на 1 г-экв ванадиевого ангидрида брали 4 г-экв жидкого каучука СКТН-А.

Изобретение осуществляют следующим образом.

Пример 1.

Смешивают жидкий низкомолекулярный каучук СКТН-А и ванадийсилоксановый олигомер до образования гомогенной массы при следующем соотношении компонентов, масс. ч.:

Пример 2.

Смешивают жидкий низкомолекулярный каучук СКТН-А и ванадийсилоксановый олигомер до образования гомогенной массы при следующем соотношении компонентов, масс. ч.:

Пример 3.

Смешивают жидкий низкомолекулярный каучук СКТН-Б и ванадийсилоксановый олигомер до образования гомогенной массы при следующем соотношении компонентов, масс. ч.:

Пример 4

Смешивают жидкий низкомолекулярный каучук СКТН-Б и ванадийсилоксановый олигомер до образования гомогенной массы при следующем соотношении компонентов, масс, ч.:

Пример 5

Смешивают жидкий низкомолекулярный каучук СКТН-В и ванадийсилоксановый олигомер до образования гомогенной массы при следующем соотношении компонентов, масс. ч.:

Пример 6

Смешивают жидкий низкомолекулярный каучук СКТН-В и ванадийсилоксановый олигомер до образования гомогенной массы при следующем соотношении компонентов, масс. ч.:

Пример 7

Смешивают жидкий низкомолекулярный каучук СКТН-Г и ванадийсилоксановый олигомер до образования гомогенной массы при следующем соотношении компонентов, масс. ч.:

Пример 8

Смешивают жидкий низкомолекулярный каучук СКТН-Г и ванадийсилоксановый олигомер до образования гомогенной массы при следующем соотношении компонентов, масс. ч.:

Для получения защитного огнестойкого материала в каждом примере полученную композицию наносят ножевой раклей на капроновую ткань арт. 56007 двумя штрихами с термообработкой после нанесения каждого штриха при 160°С в термокамере в течение 2-3 мин.

Качественные показатели полученной композиции и прототипа, а также показатели материалов, изготовленных с использованием этих композиций, определяли согласно следующим нормативам:

- огнестойкость при действии открытого пламени - по ГОСТ Р 508-95;

- водонепроницаемость по Кошелю - по ГОСТ 22944-78;

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

Свойства композиций и качественные показатели материалов с покрытием по примерам 1-8 приведены в таблице.

Примечание: в качестве тканевой основы для всех материалов использована капроновая ткань арт. 56007

Данные таблицы свидетельствуют о более высоких показателях материалов, полученных с использованием заявленной композиции. Огнестойкость полученных материалов с использованием заявленной композиции выше ~ в 1,2 раза, водонепроницаемость - в 1,4 раза, устойчивость к истиранию - в 1,5 раза, чем у материалов прототипа. Продолжительность стабильности композиции при комнатной температуре выше, чем у прототипа, в 1,5 раза.