ТЕРМОСТОЙКИЙ ВСПЕНЕННЫЙ ПОЛИМЕРНЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ, СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОСНОВЫ ДЛЯ НЕГО И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАТЕРИАЛА

1. Термостойкий вспененный полимерный композиционный материал, содержащий основу и наполнитель, отличающийся тем, что основа выполнена перфорированной со вскрытием пор вдоль поверхности, при этом в качестве основы содержит как минимум один вспененный каучук или вспененный полимер, а в качестве наполнителя, заполняющего объемы перфораций и вскрытых пор, содержит как минимум один каучук или полимер, обладающий термостойкостью в диапазоне температур от 200 до 700°С, или жидкое стекло, а также отвердитель и стабилизатор.
2. Материал по п. 1, отличающийся тем, что площадь перфорированной поверхности основы в горизонтальном сечении составляет до 75%, а вскрытие пор выполнено путем удаления материала основы с неперфорированной части поверхности с дальнейшей очисткой объемов перфорации и вскрытых пор.
3. Материал по п. 1, отличающийся тем, что вспененный каучук основы выбран из группы: вспененный натуральный каучук, вспененный синтетический каучук или их различные сочетания.
4. Материал по п. 3, отличающийся тем, что вспененный синтетический каучук основы выбран из группы: вспененный бутадиеновый каучук, вспененный полибутадиеновый каучук, вспененный бутадиен-стирольный каучук, вспененный бутадиен-нитрильный каучук, вспененный полиизопреновый каучук, вспененный хлоропреновый каучук, вспененный этиленпропиленовый каучук, вспененный полиизобутиленовый каучук, вспененный силоксановый каучук, вспененный фторсодержащий каучук, вспененный винилпиридиновый каучук, вспененный полифосфонитрилхлоридный каучук или их различные сочетания.
5. Материал по п. 1, отличающийся тем, что вспененный полимер основы выбран из группы: вспененный полиэтилен, вспененный полистирол, вспененный полиуретан, вспененный полипропилен, вспененный поливинилхлорид или их различные сочетания.
6. Материал по п. 1, отличающийся тем, что в качестве полимера наполнителя содержит как минимум один кремнийорганический полимер, такой как полиорганосилоксан, полиэлементоорганосилоксан или их смеси.
7. Материал по п. 6, отличающийся тем, что в качестве полиорганосилоксана содержит как минимум один полиметилфенилсилоксан, полидиметилфенилсилоксан, полиметилсилоксан, полидиметилсилоксан, полифенилсилоксан, полиэтилфенилсилоксан, полидиэтилфенилсилоксан, полиметилхлорфенилсилоксан, полифторфенилсилоксан, полифеноксифенилсилоксан или их смеси, а в качестве полиэлементоорганосилоксана содержит, как минимум, один полиалюмофенилсилоксан, полититанофенилсилоксан, полиборорганосилоксан, полиалюмоорганосилоксан, полититаноорганосилоксан или их смеси.
8. Материал по п. 1, отличающийся тем, что в качестве каучука наполнитель содержит как минимум один синтетический каучук, такой как кремнийорганический каучук, фторкремнийорганический каучук, хлоропреновый каучук, синтетический каучук фтористый или их смеси.
9. Материал по п. 8, отличающийся тем, что в качестве кремнийорганического каучука содержит как минимум один синтетический каучук термостойкий низкомолекулярный, синтетический низкомолекулярный кремнийорганический каучук со стирольными концевыми группами, силоксановый каучук или их смеси, в качестве фторкремнийорганического каучука содержит как минимум один фторсилоксановый каучук, синтетический каучук термостойкий фторсодержащий или их смеси, в качестве хлоропренового каучука содержит как минимум один полихлоропрен, наирит, неопрен, байпрен или их смеси, в качестве синтетического каучука фтористого содержит как минимум один синтетический каучук фтористый на основе сополимеров трифторхлорэтилена с винилиденфторидом, синтетический каучук фтористый на основе сополимеров винилиденфторида с гексафторпропиленом или их смеси.
10. Материал по п. 1, отличающийся тем, что в качестве жидкого стекла наполнитель содержит водный раствор силиката натрия, водный раствор силиката калия или их смесь.
11. Материал по п. 1, отличающийся тем, что отвердитель выбран
из группы: метилтриэтоксисилан, тетраметилдисилоксан, тетраацетоксисилан, метилтриацетоксисилан, амин, полиамин, диэтиламин, аминосилан, гексаметилендиамин, полиэтиленполиамин, аминопропилтриэтоксисилан, аминоизопропилтриэтоксисилан, аминоорганотриэтоксисилан, тетраэтоксисилан, диэтилдикаприлат олова, диэтилакрилат олова, дибутилакрилат олова или их смеси, или
из группы: полиорганосилазаны, полиэлементоорганосилазаны, титанофосфороорганические соединения, алкоксисиланы, растворы оловоорганических соединений в эфирах ортокремниевой кислоты, аминоорганотриэтоксисилан с тетрабутоксититаном, аминоорганоалкоксисиланы или их смеси, или из группы: кремнефтористый натрий, хлорид бария, кремнефтористая кислота, щавелевая кислота, ортофосфорная кислота, уксусная кислота, хлористый кальций, алюминат натрия, диацетат этиленгликоля, моноацетат этиленгликоля или их смеси.
12. Материал по п. 1, отличающийся тем, что в качестве стабилизатора наполнитель содержит алкилариловые эфиры фосфорной кислоты, эфиры салициловой кислоты, ароматические амины, соли цинка, соли кальция и свинца, коллоидный диоксид кремния, замещенные фенолы, вторичные ароматические амины или их смеси.
13. Материал по п. 1, отличающийся тем, что наполнитель содержит антипирен, выбранный
из группы: аммоний фосфорнокислый двузамещенный, параформ, мочевина, бисульфат графита, мочевиноформальдегидная смола, мочевиномеламиноформальдегидная смола, меламин, полифосфат аммония, пентаэритрит, интеркалированный графит, окисленный графит, нитрат графита, модифицированный ледяной уксусной кислотой окисленный графит, нейтрализованный интеркалированный графит, бура, диаммоний фосфат, сульфат аммония, сернокислый аммоний, фосфорнокислый аммоний, фосфорнокислый натрий, борная кислота, гидрат окиси магния, оксид цинка, фосфат алюминия, фосфат кремния, оксид магния, оксид кальция, гидрат окиси алюминия, природный графит, алюмосиликаты, хлорпарафин, трехокись сурьмы, фосфоросодержащие соединения, хлорированные полиэтилены, тетрабромпараксилол, гексабромциклододекан, декабромдифенилоксид или их смеси.
14. Материал по п. 1, отличающийся тем, что наполнитель содержит пигменты, выбранные из группы: титанат железа, титанат меди, оксид железа, оксид хрома, алюминат кобальта, свинцово-молибдатный крон, сульфид кадмия, алюминиевая пудра, окись титана, красные железооксидные, красные кадмиевые, хромовые или кобальтовые соединения, цинковая пыль, цинковый крон, титанат кобальта или их смеси.
15. Материал по п. 1, отличающийся тем, что наполнитель содержит модификатор, выбранный из группы: полиорганосилазаны, акриловые смолы, карбамидоформальдегидные смолы, меламиноформальдегидные смолы, алкидные смолы, эпоксидные смолы, полиэфирные смолы, фенолоформальдегидные смолы, эфиры целлюлозы, эфиры акриловой кислоты или их смеси.
16. Материал по п. 1, отличающийся тем, что наполнитель содержит диспергирующие добавки, выбранные из группы: соли полиакриловой кислоты, 2-аминопропанол, ацетилендиол, полиуретаны, полиакрилаты с линейной и разветвленной структурой, соли поликарбоновых кислот, полифосфаты, этоксисилаты жирных спиртов или их смеси.
17. Материал по п. 1, отличающийся тем, что наполнитель содержит пластификатор, выбранный из группы: сложные эфиры, эфиры фталевой и триметиловой кислоты, сложные эфиры ортофосфорной кислоты, трикрезилфосфаты или их смеси.
18. Материал по п. 1, отличающийся тем, что наполнитель содержит флексибилизатор, выбранный из группы: низкомолекулярные кремнийорганические каучуки, алифатические эпоксидные смолы, полисульфидные каучуки, полисульфиды, хлорсодержащие эпоксидные смолы или их смеси.
19. Материал по п. 1, отличающийся тем, что наполнитель содержит микросферы, выбранные из группы: стеклянные, алюмосиликатные, углеродные, керамические вакуумные или их смеси.
20. Материал по п. 19, отличающийся тем, что содержит стеклянные, алюмосиликатные и керамические вакуумные сферы с покрытием из металлов или углерода, являющихся проводниками электрического тока.
21. Материал по п. 1, отличающийся тем, что наполнитель содержит металлы в виде пудры или ультрадисперсных порошков, например пыли, или их смеси.
22. Материал по п. 1, отличающийся тем, что наполнитель содержит ударопрочные органические добавки, повышающие ударную прочность, на акриловой, стирольной или бутадиеновой основе или их смеси, или неорганические добавки, такие как карбонат кальция, диоксид титана, фуллерены, фуллериты, восстановленный оксид графена, углеродные нанотрубки или их смеси, или смеси добавок.
23. Материал по п. 1, отличающийся тем, что представляет собой как минимум один слой многослойного материала.
24. Материал по п. 23, отличающийся тем, что основы слоев многослойного материала и наполнитель выполнен одинаковыми или различными по составу.
25. Материал по любому из пп. 1 или 23, отличающийся тем, что на поверхности материала и/или между слоями имеет покрытие, выбранное из группы: полимерная пленка, металлическая пленка, например фольга, металлополимерная декоративно-защитная пленка или из группы: стеклоткань, кремнеземная ткань, углеродная ткань, полиоксадиазольная ткань, или из группы: синтетическая полиамидная ткань, полипарафенилентерефталамидная ткань, метафенилендиаминизофталамидная ткань, полиамидбензимидазолтерефталамидная ткань.
26. Материал по п. 1, отличающийся тем, что на поверхности термостойкого вспененного полимерного композиционного материала и/или основы, или между слоями основы размещают армирующие элементы, например сетки, сетчатые оболочки, сотовые конструкции, полуоткрытые или открытые соты различной формы и размеров ячеек, которые могут быть заполнены, например, наполнителем или добавками, например микросферами.
27. Способ получения основы для термостойкого вспененного полимерного композиционного материала, включающий перфорацию поверхности основы, отличающийся тем, что после выполнения перфорации основы в горизонтальном сечении до 75% от площади с оставшейся неперфорированной части поверхности основы удаляют материал основы до вскрытия пор основы с дальнейшей очисткой объемов перфорации и объемов вскрытых пор, при этом в качестве основы используют как минимум один вспененный каучук или вспененный полимер.
28. Способ получения основы по п. 27, отличающийся тем, что удаление материала с поверхности со вскрытием пор основы осуществляют механическим, термо-механическим или газоводоструйным способом.
29. Способ получения основы по п. 27, отличающийся тем, что очистка объемов перфорации и вскрытых пор от пылевидных остатков материала осуществляют с помощью продувки сжатыми газами или путем их всасывания газовым потоком.
3
30. Способ получения термостойкого вспененного полимерного композиционного материала, включающий введение наполнителя в основу, отличающийся тем, что в качестве основы используют как минимум один вспененный каучук или вспененный полимер, предварительно перфорированный до 75% площади поверхности в горизонтальном сечении, с оставшейся неперфорированной части поверхности основы удаляют материал до вскрытия пор и очищают объемы перфорации и объемы вскрытых пор, после чего жидкий наполнитель, содержащий как минимум один каучук или полимер, обладающий термостойкостью в диапазоне температур от 200 до 700°С, или жидкое стекло, а также отвердитель и стабилизатор, наносят на поверхность основы, заполняя объемы перфораций и вскрытых пор, при комнатной температуре до получения плотности композиционного материала 0,25-1,0 г/см и выдерживают в течение 15-28 часов до полного отверждения наполнителя.
31. Способ по п. 30, отличающийся тем, что материал выполнен многослойным, содержащим как минимум два слоя основы, при этом наполнитель наносят на поверхность основы и/или вводят между слоями основы, обеспечивая его взаимное проникновение в объемы перфораций и вскрытых пор, соединяемых поверхностей с дальнейшим образованием единого целого после отверждения наполнителя.
32. Способ по п. 31, отличающийся тем, что основы слоев многослойного материала и наполнитель выполнены одинаковыми или различными по составу.
33. Способ по п. 31, отличающийся тем, что на поверхность термостойкого вспененного полимерного композиционного материала и/или между слоями основы наносят покрытие, выбранное из группы: полимерная пленка, металлическая пленка, например фольга, металлополимерная декоративно-защитная пленка, или
из группы: стеклоткань, кремнеземная ткань, углеродная ткань, полиоксадиазольная ткань, или из группы: синтетическая полиамидная ткань, полипарафенилентерефталамидная ткань, метафенилендиаминизофталамидная ткань, полиамидбензимидазолтерефталамидная ткань.
34. Способ по п. 33, отличающийся тем, что в покрытии производят сквозную перфорацию до 20% его площади, затем накладывают покрытие поверх наполнителя, заполнившего объемы перфораций и вскрытых пор материала основы, продавливая жидкий наполнитель через отверстия в покрытии, после чего выдерживают до отверждения наполнителя.
35. Способ по п. 31, отличающийся тем, что на поверхности термостойкого вспененного композиционного материала или основы, и/или между слоями основы размещают армирующие элементы, например сетки, сетчатые оболочки, сотовые конструкции, полуоткрытые или открытые соты различной формы и размеров ячеек, которые могут быть заполнены, например, наполнителем или добавками, например микросферами.
36. Способ по п. 30, отличающийся тем, что вспененный каучук основы выбран из группы: вспененный натуральный каучук, вспененный синтетический каучук, а вспененный полимер основы выбран из группы: вспененный полиэтилен, вспененный полистирол, вспененный полиуретан, вспененный полипропилен, вспененный поливинилхлорид или их различные сочетания.
37. Способ по п. 36, отличающийся тем, что в качестве вспененного синтетического каучука основы используют вспененный бутадиеновый каучук, вспененный полибутадиеновый каучук, вспененный бутадиен-стирольный каучук, вспененный бутадиен-нитрильный каучук, вспененный полиизопреновый каучук, вспененный хлоропреновый каучук, вспененный этиленпропиленовый каучук, вспененный полиизобутиленовый каучук, вспененный силоксановый каучук, вспененный фторсодержащий каучук, вспененный винилпиридиновый каучук, вспененный полифосфонитрилхлоридный каучук или их различные сочетания.
38. Способ по п. 30, отличающийся тем, что каучук наполнителя представляет собой как минимум один синтетический каучук, а полимер наполнителя представляет собой как минимум один кремнийорганический полимер.
39. Способ по п. 30, отличающийся тем, что стабилизатор выбран из группы: алкилариловые эфиры фосфорной кислоты, эфиры салициловой кислоты, ароматические амины, соли цинка, соли кальция и свинца, коллоидный диоксид кремния, замещенные фенолы, вторичные ароматические амины или их смеси.
40. Способ по п. 30, отличающийся тем, что наполнитель содержит антипирен, выбранный из группы: аммоний фосфорнокислый двузамещенный, параформ, мочевина, бисульфат графита, мочевиноформальдегидная смола, мочевиномеламиноформальдегидная смола, меламин, полифосфат аммония, пентаэритрит, интеркалированный графит, окисленный графит, нитрат графита, модифицированный ледяной уксусной кислотой окисленный графит, нейтрализованный интеркалированный графит, бура, диаммоний фосфат, сульфат аммония, сернокислый аммоний, фосфорнокислый аммоний, фосфорнокислый натрий, борная кислота, гидрат окиси магния, оксид цинка, фосфат алюминия, фосфат кремния, оксид магния, оксид кальция, гидрат окиси алюминия, природный графит, алюмосиликаты, хлорпарафин, трехокись сурьмы, фосфоросодержащие соединения, хлорированные полиэтилены, тетрабромпараксилол, гексабромциклододекан, декабромдифенилоксид или их смеси.
41. Способ по п. 30, отличающийся тем, что наполнитель содержит пигменты, выбранные из группы: титанат железа, титанат меди, оксид железа, оксид хрома, алюминат кобальта, свинцово-молибдатный крон, сульфид кадмия, алюминиевая пудра, окись титана, красные железооксидные, красные кадмиевые, хромовые или кобальтовые соединения, цинковая пыль, цинковый крон, титанат кобальта или их смеси.
42. Способ по п. 30, отличающийся тем, что наполнитель содержит диспергирующие добавки, выбранные из группы: соли полиакриловой кислоты, 2-аминопропанол, ацетилендиол, полиуретаны, полиакрилаты с линейной и разветвленной структурой, соли поликарбоновых кислот, полифосфаты, этоксисилаты жирных спиртов или их смеси.
43. Способ по п. 30, отличающийся тем, что наполнитель содержит микросферы, выбранные из группы: стеклянные, алюмосиликатные, углеродные, керамические вакуумные, как таковые или с покрытием из металлов или углерода, или их смеси.
44. Способ по п. 30, отличающийся тем, что наполнитель содержит ударопрочные органические добавки, повышающие ударную прочность, на акриловой, стирольной или бутадиеновой основе, или их смеси, или неорганические добавки, такие как карбонат кальция, диоксид титана, фуллерены, фуллериты, восстановленный оксид графена, углеродные нанотрубки или их смеси, или смеси добавок.
45. Способ по п. 30, отличающийся тем, что наполнитель содержит металлы в виде пудры или ультрадисперсных порошков, например пыли, или их смеси.
46. Способ по любому из пп. 30-45, отличающийся тем, что используют наполнитель следующего состава, мас.%:
синтетический каучук
20-93
отвердитель
5-10
стабилизатор
2-6
пигменты
0-6
антипирены
0-60
диспергирующие добавки
0-2
микросферы
0-25
ударопрочные добавки
0-15
металлические добавки
0-20
47. Способ по п. 46, отличающийся тем, что в качестве синтетического каучука используют как минимум один кремнийорганический каучук, фторкремнийорганический каучук, хлоропреновый каучук, синтетический каучук фтористый или их смеси.
48. Способ по п. 46, отличающийся тем, что в качестве кремнийорганического каучука используют как минимум один синтетический каучук термостойкий низкомолекулярный, синтетический низкомолекулярный кремнийорганический каучук со стирольными концевыми группами, силоксановый каучук или их смеси, в качестве фторкремнийорганического каучука используют как минимум один фторсилоксановый каучук, синтетический каучук термостойкий фторсодержащий или их смеси, в качестве хлоропренового каучука используют как минимум один полихлоропрен, наирит, неопрен, байпрен или их смеси, а в качестве синтетического каучука фтористого используют как минимум один синтетический каучук фтористый на основе сополимеров трифторхлорэтилена с винилиденфторидом, синтетический каучук фтористый на основе сополимеров винилиденфторида с гексафторпропиленом или их смеси.
49. Способ по п. 46, отличающийся тем, что отвердитель выбран из группы: метилтриэтоксисилан, тетраметилдисилоксан, тетраацетоксисилан, метилтриацетоксисилан, амин, полиамин, диэтиламин,аминосилан, гексаметилендиамин, полиэтиленполиамин, аминопропилтриэтоксисилан, аминоизопропилтриэтоксисилан, аминоорганотриэтоксисилан, тетраэтоксисилан, диэтилдикаприлат олова, диэтилакрилат олова, дибутилакрилат олова или их смеси.
50. Способ по п. 46, отличающийся тем, что наполнитель содержит растворитель, такой как ароматические углеводороды или их смеси с простыми и сложными эфирами, кетонами или спиртами в количестве до 30 мас. %.
51. Способ по любому из пп. 30-45, отличающийся тем, что используют наполнитель следующего состава, мас.%:
кремнийорганический полимер
20-88
отвердитель
5-10
стабилизатор
2-6
пигменты
0-6
антипирены
0-65
диспергирующие добавки
0-2
микросферы
0-25
ударопрочные добавки
0-15
металлические добавки
0-20
52. Способ по п. 51, отличающийся тем, что в качестве кремнийорганического полимера используют как минимум один полиорганосилоксан, выбранный из группы: полиметилфенилсилоксан, полидиметилфенилсилоксан, полиметилсилоксан, полидиметилсилоксан, полифенилсилоксан, полиэтилфенилсилоксан, полидиэтилфенилсилоксан, полиметилхлорфенилсилоксан, полифторфенилсилоксан, полифеноксифенилсилоксан или их смеси, и/или как минимум один полиэлементоорганосилоксан, выбранный из группы: полиалюмофенилсилоксан, полититанофенилсилоксан, полиборорганосилоксан, полиалюмоорганосилоксан, полититаноорганосилоксан или их смеси.
53. Способ по п. 51, отличающийся тем, что отвердитель выбран из группы: полиорганосилазаны, полиэлементоорганосилазаны, титанофосфороорганические соединения, алкоксисиланы, растворы оловоорганических соединений в эфирах ортокремниевой кислоты, аминоорганотриэтоксисилан с тетрабутоксититаном, аминоорганоалкоксисиланы или их смеси.
54. Способ по п. 51, отличающийся тем, что наполнитель содержит модификатор в количестве до 60 мас. %, выбранный из группы: полиорганосилазаны, акриловые смолы, карбамидоформальдегидные смолы, меламиноформальдегидные смолы, алкидные смолы, эпоксидные смолы, полиэфирные смолы, фенолоформальдегидные смолы, эфиры целлюлозы, эфиры акриловой кислоты или их смеси.
55. Способ по п. 51, отличающийся тем, что наполнитель содержит пластификатор в количестве до 20 мас. %, выбранный из группы: сложные эфиры, такие как диоктифталат; диметилфталат; дибутилфталат; дибутилсебацинат; диоктиладапинат; диизобутилфталат или их смеси; эфиры фталевой и триметиловой кислоты; сложные эфиры ортофосфорной кислоты; трикрезилфосфаты или их смеси.
56. Способ по п. 51, отличающийся тем, что наполнитель содержит флексибилизатор в количестве до 5 мас. %, выбранный из группы: низкомолекулярные кремнийорганические каучуки, алифатические эпоксидные смолы, полисульфидные каучуки, полисульфиды, хлорсодержащие эпоксидные смолы или их смеси.
57. Способ по п. 56, отличающийся тем, что низкомолекулярные кремнийорганические каучуки выбраны из группы: синтетический каучук термостойкий низкомолекулярный; синтетический низкомолекулярный кремнийорганический каучук со стирольными концевыми группами; синтетический каучук термостойкий фторсодержащий или их смеси, а алифатические эпоксидные смолы выбраны из группы: алифатическая эпоксидная смола марки ДЭГ-1; алифатическая эпоксидная смола марки ТЭГ-1 или их смеси.
58. Способ по п. 51, отличающийся тем, что наполнитель содержит растворитель: ароматические углеводороды или их смеси с простыми и сложными эфирами, кетонами, спиртами в количестве 5-30 мас. %.
59. Способ по любому из пп. 30-37, 39-45, отличающийся тем, что используют наполнитель следующего состава, мас.%:
жидкое стекло
20-97
отвердитель
1-15
стабилизатор
2-6
пигменты
0-6
антипирены
0-65
диспергирующие добавки
0-2
микросферы
0-25
ударопрочные добавки
0-15
металлические добавки
0-20
60. Способ по п. 59, отличающийся тем, в качестве жидкого стекла используют водный раствор силиката натрия, водный раствор силиката калия или их смеси.
61. Способ по п. 59, отличающийся тем, что отвердитель выбран из группы: кремнефтористый натрий, хлорид бария, кремнефтористая кислота, щавелевая кислота, ортофосфорная кислота, уксусная кислота, хлористый кальций, алюминат натрия, диацетат этиленгликоля, моноацетат этиленгликоля или их смеси.
62. Способ по п. 59, отличающийся тем, что наполнитель содержит растворитель в количестве до 30 мас. %, в качестве которого используют воду.