Патент на изобретение №2312769

(54) КОМПОЗИЦИОННЫЙ СЛОИСТЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАЩИТНОЙ ОДЕЖДЫ

(57) Реферат:

Изобретение относится к средствам защиты, в частности к защитным материалам для изготовления защитной одежды, предназначенной для защиты от отравляющих веществ и химикалий. Композиционный слоистый материал содержит слой ткани, с одной стороны которой расположен резиновый слой на основе полимерной композиции из бутилкаучука. С другой стороны слоя ткани расположен слой из фторсодержащей смесевой термоэластопластичной композиции. Смесевая композиция состоит из смеси фторэластомера и фторопласта в соотношении 30-70:70-30. Технический результат состоит в сохранении высоких защитных свойств до и после истирающих нагрузок, упрощении конструкции материала и технологии его изготовления. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к средствам защиты, в частности к защитным материалам для изготовления защитной одежды, предназначенной для защиты от отравляющих веществ и химикалий.

Известен слоистый материал, содержащий слой синтетического каучука и текстильную основу (см. RU патент №2070517, МПК В32В 25/10, 1996). В качестве слоя синтетического каучука использована смесь высокомолекулярного (ВМС) и низкомолекулярного (НМС) сополимеров винилиденфторида с гексафторпропиленом в массовом соотношении 70-80:30-20. Эластичный слоистый материал изготавливают методом шпредингования с последующей его вулканизацией.

Однако при многих положительных свойствах слоистого материала (эластичность, хорошая связь резины с текстильной основой, технологичность в изготовлении, высокая механическая прочность и т.д.) данный материал не пригоден для пошива защитной одежды, так как не устойчив к воздействию отрицательных температур окружающей среды, обладает высокой газопроницаемостью, т.е. не предназначен для защиты от отравляющих веществ. Существенным недостатком эластичного слоистого материала является его высокая стоимость.

В качестве прототипа выбрано многослойное текстильное полотно для изготовления эластичных емкостей, палаток, брезентов, спецодежды, содержащее слой ткани, с одной стороны которой расположен резиновый слой, а с другой стороны слоя ткани размещена между двумя резиновыми слоями пленка из синтетического полимера, при этом пленка из синтетического полимера выполнена из поливинилиденфторида (RU патент №2113354, МПК В32В 27/12, 1998). Резиновый слой наносится по известному способу прорезинивания, и отдельные слои связываются путем вулканизации. Многослойное текстильное полотно защищает от химических отравляющих веществ и химикалий. Однако известный материал имеет сложную конструкцию: для повышения эластичности материала необходимо наличие с обеих сторон поливинилиденфторидного слоя резиновых слоев; наличие резинового слоя на наружной стороне слоя из поливинилиденфторида необходимо для определения повреждений поливинилиденфторидного слоя. Известный материал обладает сложной и трудоемкой технологией изготовления, требующей последовательного расположения слоев, что значительно увеличивает стоимость материала.

Другим существенным недостатком известного материала является низкая адгезионная прочность между термодинамически несовместимыми слоями (поливинилиденфторидная пленка и резиновый слой), содержащими полимеры различной химической природы и структуры (Каган Д.Ф. Многослойные и комбинированные пленочные материалы. / Д.Ф.Каган, В.Е.Гуль, Л.Д.Самарина. – М.: Химия, 1989. – С.175-199). В связи с чем при длительной эксплуатации, когда многослойное текстильное полотно испытывает истирающие нагрузки, имитирующие эксплуатацию изделий при носке, происходит разрушение защитных слоев, что снижает защитные свойства данного материала (см. табл. п.п.5, 6) и срок эксплуатации готового изделия.

Задачей предлагаемого изобретения является сохранение высоких защитных свойств материала до и после истирающих нагрузок, упрощение конструкции материала и технологии его изготовления.

Решаемая задача достигается тем, что композиционный слоистый материал содержит слой ткани, с одной стороны которого расположен резиновый слой, а с другой стороны слоя ткани расположен слой из фторсодержащей смесевой термоэластопластичной композиции.

На чертеже представлен композиционный слоистый материал предлагаемого изобретения.

Композиционный слоистый материал содержит слой текстильной ткани 1, с одной стороны которой расположен резиновый слой (внутренний) 2, а с другой стороны слоя ткани 1 расположена фторсодержащая смесевая термоэластопластичная композиция (внешний слой) 3.

В качестве слоя текстильной ткани 1 может быть использовано, например, полиамидное, полиэфирное, арамидное полотно.

Резиновый слой 2 сформирован из резиновой композиции на основе бутилкаучука, который содержит (в расчете на 100,0 мас.ч. бутилкаучука): активатор вулканизации – (3,0±0,5) мас.ч., вулканизующие агенты – (3,95+0,05) мас.ч., регулятор скорости вулканизации – (3,0±0,5) мас.ч., наполнители – (22,0±2,0) мас.ч., пластификатор – (1,0±0,5) мас.ч., антипирены – (74,0±2,0) мас.ч. и пигмент – (1,5±0,5) мас.ч.

Фторсодержащая смесевая термоэластопластичная композиция 3 представляет собой смесь фторэластомера марки СКФ-26 и фторопласта марки Ф-62 или Ф-26 в массовом соотношении, например, 30-70:70-30 и наполнители в количестве (30±5) мас.ч.

Композиционный слоистый материал независимо от типа текстильной ткани изготавливают по традиционной технологии в следующей последовательности: на первой стадии методом каландрования на слой ткани 1 наносится резиновый слой 2 на основе бутилкаучука, на второй стадии методом шпредингования на другую сторону слоя ткани 1 наносится слой из фторсодержащей смесевой термоэластопластичной композиции 3 в виде раствора (клея). Полимерная композиция на основе смеси фторкаучука и фторопласта, включающая наполнители, предварительно готовится на вальцах, затем путем растворения смесевой фторсодержащей полимерной композиции в смеси ацетона и этилацетата готовится клей в соотношении 1:3, соответственно.

Технический результат достигается путем добавления термоэластопластичного фторопласта к фторэластомеру, при этом не требуется дополнительных слоев, способствующих увеличению эластичности материала, конструкция и технология изготовления материала упрощается за счет исключения стадии вулканизации композиционного материала, а дефекты наружного слоя – слоя из фторсодержащей смесевой термоэластопластичной композиции 3 обнаруживаются при визуальном осмотре материала. Высокая стойкость к истирающим нагрузкам композиционного материала при эксплуатации достигается за счет наличия слоя ткани 1 между резиновым слоем 2 и слоем из фторсодержащей смесевой термоэластопластичной композиции 3, при этом конструкция материала исключает контактирование резинового слоя с фторсодержащей смесевой полимерной композицией, что уже исключает их термодинамическую несовместимость и увеличивает адгезионную прочность между слоями.

Заявляемый материал обладает высокой стойкостью к воздействию отравляющих веществ и химикалий как до истирающих нагрузок, так и после, при этом технология изготовления материала проста, сокращается длительность производственного процесса.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Композиционный материал для изготовления защитной одежды, состоящий из трех слоев:

слой из фторсодержащей смесевой термоэластопластичной композиции, содержащей 70 мас.ч. фторэластомера марки СКФ-26 и 30 мас.ч. фторопласта марки Ф-62;

слой ткани – полиамидное полотно;

слой на основе бутилкаучуковой полимерной композиции.

Свойства материала приведены в таблице.

Пример 2. Композиционный материал для изготовления защитной одежды, состоящий из трех слоев:

слой из фторсодержащей смесевой термоэластопластичной композиции, содержащей 70 мас.ч. фторэластомера марки СКФ-26 и 30 мас.ч. фторопласта марки Ф-26;

слой ткани – полиэфирное полотно;

слой на основе бутилкаучуковой полимерной композиции.

Свойства материала аналогичны примеру 1.

Пример 3. Композиционный материал для изготовления защитной одежды, состоящий из трех слоев:

слой из фторсодержащей смесевой термоэластопластичной композиции, содержащей 30 мас.ч. фторэластомера марки СКФ-26 и 70 мас.ч. фторопласта марки Ф-62;

слой ткани – полиамидная ткань;

слой на основе бутилкаучуковой полимерной композиции.

Свойства материала аналогичны примеру 1.

Пример 4. Композиционный материал для изготовления защитной одежды, состоящий из трех слоев:

слой из фторсодержащей смесевой термоэластопластичной композиции, содержащей 20 мас.ч. фторэластомера марки СКФ-26 и 80 мас.ч. фторопласта марки Ф-62;

слой ткани – полиамидная ткань;

слой на основе бутилкаучуковой полимерной композиции.

Композиционный материал по примеру 4 становится более жестким и теряет эластичность. В результате этого уменьшается стойкость к истирающим нагрузкам.

Пример 5. Композиционный материал для изготовления защитной одежды, состоящий из трех слоев:

слой из фторсодержащей смесевой термоэластопластичной композиции, содержащей 30 мас.ч. фторэластомера марки СКФ-26 и 70 мас.ч. фторопласта марки Ф-40 (или Ф-42, или Ф-32);

слой ткани – полиамидная ткань;

слой на основе бутилкаучуковой полимерной композиции.

Использование фторопласта марок 40, 42, 32 увеличивает жесткость материала, в результате чего стойкость к истирающим нагрузкам уменьшается.

Ниже приведена таблица защитных характеристик заявляемого материала и материала по прототипу, из которой следует, что уровень исходных защитных свойств заявляемого материала находится на уровне материала по прототипу и не изменяется после воздействия истирающих нагрузок.

Формула изобретения

Композиционный слоистый материал для изготовления защитной одежды, содержащий слой ткани, с одной стороны которой расположен резиновый слой, отличающийся тем, что резиновый слой – на основе полимерной композиции из бутилкаучука, а с другой стороны слоя ткани расположен слой из фторсодержащей смесевой термоэластопластичной композиции, состоящий из смеси фторэластомера и фторопласта в соотношении 30-70:70-30 соответственно.

РИСУНКИ