композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового каучука для огнестойкого материала

Классы МПК:C09D183/04 полисилоксаны
D06M15/693 природными или синтетическими каучуками или их производными
D06M15/643 содержащими кремний в основной цепи
C09K21/14 высокомолекулярные материалы
D06M101/34 из полиамидов
Автор(ы):
Патентообладатель(и):Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2011-04-15
публикация патента:

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 композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового   каучука для огнестойкого материала, патент № 2460751 композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового   каучука для огнестойкого материала, патент № 2460751 композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового   каучука для огнестойкого материала, патент № 2460751 композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового   каучука для огнестойкого материала, патент № 2460751 композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового   каучука для огнестойкого материала, патент № 2460751 композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового   каучука для огнестойкого материала, патент № 2460751 композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового   каучука для огнестойкого материала, патент № 2460751 композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового   каучука для огнестойкого материала, патент № 2460751 композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового   каучука для огнестойкого материала, патент № 2460751
марка А100 -- -100 -- -100
марка Б -100 -- -100 -- -
марка В - -100 -- -100 --
марка Г -- -100 -- -100 -
этилсиликат-40 10 -20 -30 -20 3025
тетраэтоксисилан -10 -20 -30 -- -
тетрабутоксититан композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового   каучука для огнестойкого материала, патент № 2460751 композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового   каучука для огнестойкого материала, патент № 2460751 композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового   каучука для огнестойкого материала, патент № 2460751 композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового   каучука для огнестойкого материала, патент № 2460751 композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового   каучука для огнестойкого материала, патент № 2460751 композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового   каучука для огнестойкого материала, патент № 2460751 композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового   каучука для огнестойкого материала, патент № 2460751 композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового   каучука для огнестойкого материала, патент № 2460751 25
этоксититанборат 20 -- 10- -30 --
пропоксититанборат - 20- -30 -- 10-
бутоксититанборат - -30 -- 10- --
Свойства композиций и полученных материалов
Продолжительность стабильности композиций при комнатной температуре, сут16 1520 1817 1920 143
Огнестойкость материалов, с125 130140 135150 145148 14630
Устойчивость покрытий к истиранию, г/кВт ч 6570 6661 6864 6063 75
Прочность связи покрытия с капроновой тканью арт.56007, Н/см 8,18,5 9,510,1 11,010,6 10,910,4 2,5
Жесткость, сН82 8071 7861 6265 69150

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

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


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2460751

patent-2460751.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C09D183/04 полисилоксаны

Патенты РФ в классе C09D183/04:
композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового каучука для покрытия огнестойкого защитного материала -  патент 2529227 (27.09.2014)
органосиликатная композиция -  патент 2520481 (27.06.2014)
покрытие на основе двуокиси кремния для повышенной гидрофильности -  патент 2519258 (10.06.2014)
оптическое устройство и способ его изготовления -  патент 2518118 (10.06.2014)
смеси, содержащие кремнийорганические соединения, и их применение -  патент 2516298 (20.05.2014)
аминоалкоксимодифицированные силсесквиоксановые адгезивы для улучшения и сохранения адгезии металлов к вулканизированному каучуку -  патент 2516199 (20.05.2014)
многослойное покрытие поверхности с барьерным слоем -  патент 2516109 (20.05.2014)
композиция покрытия, содержащая алкоксисилан, полисилоксан и множество частиц -  патент 2515742 (20.05.2014)
полисилоксановые покрытия с гибридными сополимерами -  патент 2514939 (10.05.2014)
антиадгезионное покрытие -  патент 2502771 (27.12.2013)

Класс D06M15/693 природными или синтетическими каучуками или их производными

Патенты РФ в классе D06M15/693:
композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового каучука для покрытия огнестойкого защитного материала -  патент 2529227 (27.09.2014)
способ получения полимерной основы пропиточного состава для шинного корда -  патент 2527855 (10.09.2014)
композиционный материал для изготовления защитной одежды -  патент 2521043 (27.06.2014)
композиция на основе жидкого силоксанового каучука для покрытия текстильного материала -  патент 2512342 (10.04.2014)
клеевая композиция, способ обработки армирующих слоев и способ производства армированных полимерных продуктов с ее использованием -  патент 2409601 (20.01.2011)
композиция на основе жидких силоксановых каучуков для покрытий рулонных текстильных материалов -  патент 2370510 (20.10.2009)
способ обработки арамидного корда -  патент 2330132 (27.07.2008)
многослойный огнезащитный материал -  патент 2305036 (27.08.2007)
многослойный огнезащитный материал -  патент 2305035 (27.08.2007)
способ обработки волокнистого материала -  патент 2298053 (27.04.2007)

Класс D06M15/643 содержащими кремний в основной цепи

Патенты РФ в классе D06M15/643:
способ гидрофобизации материалов алкилиминопропилсодержащими силоксанами -  патент 2524381 (27.07.2014)
композиция на основе жидкого силоксанового каучука для покрытия текстильного материала -  патент 2512342 (10.04.2014)
текстильное композитное изделие -  патент 2501900 (20.12.2013)
способ придания материалам гидрофильных свойств при помощи органосилоксанового покрытия с глицидолом -  патент 2493305 (20.09.2013)
способ получения углеродного волокнистого материала -  патент 2490378 (20.08.2013)
способ получения нетканых текстильных материалов с антимикробными свойствами -  патент 2471907 (10.01.2013)
способ получения хлопчатобумажной ткани технического назначения с комплексом защитных свойств от кислот и нефтепродуктов -  патент 2471906 (10.01.2013)
способ получения углеродного волокнистого материала -  патент 2459893 (27.08.2012)
пряжа, волокна и нити для ткачества без шлихтования -  патент 2435891 (10.12.2011)
ткань и многослойная тканевая структура -  патент 2435879 (10.12.2011)

Класс C09K21/14 высокомолекулярные материалы

Патенты РФ в классе C09K21/14:
композиция на основе жидкого низкомолекулярного силоксанового каучука для покрытия огнестойкого защитного материала -  патент 2529227 (27.09.2014)
огнестойкий декоративно-отделочный материал и способ его получения -  патент 2523330 (20.07.2014)
огнезащитная композиция по кабелю "кл-1" -  патент 2516127 (20.05.2014)
композиция на основе жидкого силоксанового каучука для покрытия текстильного материала -  патент 2512342 (10.04.2014)
огнестойкая полиметилметакрилатная формовочная масса -  патент 2503693 (10.01.2014)
связующее для стеклопластика и пултрузионный профиль из стеклопластика -  патент 2502602 (27.12.2013)
свободная от галогенов огнестойкая композиция термопластичного полиуретана -  патент 2494138 (27.09.2013)
огнезащитная композиция холодного отверждения для покрытий и способ ее получения -  патент 2492201 (10.09.2013)
огнестойкий полимерный композиционный материал и способ его получения -  патент 2491318 (27.08.2013)
огнестойкий нанокомпозит и способ его получения -  патент 2491317 (27.08.2013)

Класс D06M101/34 из полиамидов



Наверх