МНОГОСЛОЙНЫЙ УКРЫВНОЙ ТЕНТОВЫЙ ПОЛИМЕРНЫЙ МАТЕРИАЛ
MULTILAYER COVERING, TENT POLYMER MATERIAL

Изобретение относится к производству многослойных укрывных тентовых полимерных материалов и может быть использовано при изготовлении тентовых материалов и других армированных материалов, применяемых при сооружении быстровозводимых конструкций и укрытий средств автомобильного транспорта, эксплуатируемых в различных климатических зонах, в том числе в районах Крайнего Севера.
Известные тентовые материалы на основе полиэфирных тканей с двухсторонним наложением поливинилхлоридных композиций (RU 585094A) имеют высокую линейную плотность нитей, что обуславливает их большой вес, затрудняющий их применение.
Известны также тентовые материалы с двухсторонним покрытием для автотранспорта (ГОСТ 29151-91), полученные на основе полиэфирной ткани с полотняным переплетением нитей с линейной плотностью - 27,7-111 текс с числом элементарных нитей в комплексной 48-192 и числом кручений 160-280 кр/м (арт.56387; 56303; 56235 по ГОСТ 26369-84, 27507-87, 27507-89 и ТУ 17-04-15-248-90). Однако они также обладают указанными выше недостатками.
Известные тентовые материалы по ГОСТ 29151-91 и по RU 2139963C1, RU-2148116С1, выполненные на полиэфирной ткани с полотняным переплетением нитей, изготовленных из комплексных нитей с низким числом элементарных нитей в комплексной (порядка 48 филаментов) и высокой крутки 160-280 кр/м с двухсторонним поливинилхлоридным покрытием, не достаточно морозостойки (не выше -45°С), что существенно снижает работоспособность готового материала в статических и динамических условиях и не соответствуют требованиям Министерства обороны Российской Федерации (таблица 3).
Задачей данного изобретения является создание многослойного укрывного, тентового полимерного материала, пригодного для использования при сооружении быстровозводимых конструкций и укрытий средств автомобильного транспорта в соответствии с требованиями Министерства обороны Российской Федерации.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в качестве основы для многослойного материала, состоящего из полиэфирного плосковязаного полотна с двухсторонним покрытием, используют полиэфирную комплексную нить 100-111 текс, с числом элементарных нитей (филаментов=1) в комплексной 200-400 и числом кручений 85-100 кр/м, при этом массовое соотношение слоев составляет-лицевой: промежуточный: изнаночный - 1,1:1:1,6 соответственно, при этом массовое соотношение полиэфирной основы и ПВХ-покрытия составляет 1:2,7.
Для достижения статической и динамической морозостойкости полимерное покрытие на основе суспензионного поливинилхлорида с константой Фикентчера 70-72 дополнительно содержит смесь пластификаторов - диоктилфталат (ДОФ) и диоктилсебацинат (ДОС); термопластичный полиуретан марки ВитурТ;
бутадиеннитрильный каучук марки БНКС-28; сополимер метилметакрилата, бутадиена и стирола марки KANE АСЕ В28А в соотношении 1:1,3:1,7:0,7:0,6 соответственно. В качестве стабилизатора используется комплексный барий-кадмий-цинксодержащий стабилизатор марки Вигостаб БКЦ. Антипирирующая добавка выполнена в виде смеси триоксида сурьмы и хлорированного парафина марки ХП-1100 в соотношении 1:1,фунгицид-анилид салициловой кислоты. В композиции также содержится технологическая добавка: стеариновая кислота и пигменты, а количественный состав выбран при следующих мас.ч. (или мас.%):
мас.ч.
мас.%
1. Поливинилхлорид м. ПВХ С-7059М с К=70-72
100
34,1
2. Диоктилфталат (ДОФ)
30
10,2
3. Диоктилсебацинат (ДОС)
40
13,8
4. Термопластичный полиуретан ТПУ м. Витур Т
50
17,1
5. Бутадиен-нитрильный каучук м. БНКС-28
20
6,8
6. Сополимер метилметакрилата, бутадиена и стирола м. KANE-ACE B28A
18
6,1
7. Стабилизатор комплексный м. Вигостаб БКЦ
4
1,4
8. Триоксид сурьмы
10
3,4
9. Хлорпарафин м. ХП-1100
10
3,4
10. Анилид салициловой кислоты
3
1
11. Стеариновая кислота
1
0,3
12. Пигменты
7
2,4
Итого:
293
100
В качестве сырья используются компоненты, приведенные в таблице 6. В качестве основы при изготовлении многослойного укрывного, тентового полимерного материала используется полиэфирное полотно ПСО-007 или ПСО-003 по ТУ РБ 780137328001-2003, изготовленное из комплексных нитей с линейной плотностью 100-111 текс и числом элементарных нитей в комплексной 200-400 и числом кручений 85-100 кр/м (таблица 4), при этом массовое соотношение полиэфирной основы и ПВХ покрытия составляет 1:2,7.
При изготовлении многослойного укрывного, тентового полимерного материала соблюдаются следующие технологические операции:
- приготовление полимерной композиции в 2-стадийном турбосмесителе с последующей обработкой в интенсивном смесителе, вальцах, микструдере;
- нанесение на обе стороны основы полимерного покрытия на кашировальной машине «БЕМа-1570».
Реализация изобретения с разными конкретными значениями отличительных признаков показана в примерах 1-9 (таблицы 1-2).
Пример 1. Поливинилхлорид суспензионный м. ПВХ С-7059М, ди-(2 этилгексил)фталат (ДОФ), ди-(2 этилгексил)себацинат (ДОС), барий-, кадмий-, цинксодержащий комплексный стабилизатор м. Вигостаб БКЦ, взятых в соотношении 100:30:40:4 обрабатывают в 2-стадийном смесителе при температуре 110-120°С в течение 7-10 мин.
В интенсивный смеситель, нагретый до 150°С загружается термопластичный полиуретан м. ВитурТ, предварительно развальцованный бутадиен-нитрильный каучук БНКС-28, сополимер метилметакрилата, бутадиена и стирола м. KANE АСЕ В28А и обрабатываются в течение 3 мин, затем загружается набухшая ПВХ-композиция из 2-стадийного смесителя, предварительно затертые в пасты с диоктилфталатом в соотношении триоксид сурьмы (3:1), пигменты (1:0,8), анилид салициловой кислоты (1:1), хлорпарафин ХП-1100, стеариновая кислота, и обрабатываются в течение 3 мин. Соотношение пластифицирующей добавки составляет 1:1,3:1,7:0,7:0,6 соответственно.
ПВХ - пластикат после интенсивного смесителя обрабатывают на вальцах и в микструдере.
2
2
На одну сторону полиэфирной основы с техническими показателями, приведенными в таблице 5, на кашировальной машине наносится изнаночный слой многослойного материала в количестве 320 г/м. После охлаждения полуфабриката на другую сторону ткани наносится лицевое покрытие в количестве 220 г/м.
Соотношение слоев по массе составляет лицевой слой: промежуточный:изнаночный (1,1:1:1,6).
Пример 2. Аналогичен примеру 1, но соотношение пластифицирующей добавки составляет 1:2,5:2,5:1:0,9 соответственно.
Пример 3. Аналогичен примеру 1, но соотношение пластифицирующей добавки составляет 1:0,75:1,25:0,5:0,45 соответственно.
Пример 4. Аналогичен примеру 1, но соотношение пластифицирующей добавки составляет 1:1:2:0,7:0,6 соответственно.
Пример 5. Аналогичен примеру 1, но соотношение пластифицирующей добавки составляет 1:2:2:1:0,9 соответственно.
Пример 6. Аналогичен примеру 1, но соотношение пластифицирующей добавки составляет 1:1,3:1,7:0,5:0,5 соответственно.
Пример 7. Аналогичен примеру 1, но соотношение пластифицирующей добавки составляет 1:1,3:1,7:0,8:0,8 соответственно.
Пример 8. Аналогичен примеру 1, но массовое соотношение слоев составляет лицевой: промежуточный: изнаночный 1:1:1,5.
Пример 9. Аналогичен примеру 1, но массовое соотношение слоев составляет лицевой: промежуточный: изнаночный 1,2:1:1,7.
Полученный материал испытывался на физико-механические показатели в соответствии с ГОСТами (таблицы 2÷3).
Как видно из таблиц 1-2, предложенные технологические режимы и параметры производства материала позволяют полностью достичь цели данного изобретения.
Как видно из данных, приведенных в таблице 2, пример 1 количественный состав поливинилхлоридной композиции для лицевого и изнаночного покрытия является оптимальным и позволяет получить заявленный в описании многослойный укрывной, тентовый полимерный материал, соответствующий современным требованиям.
Технический результат выражается в использовании в качестве основы полиэфирного плосковязаного полотна с использованием комплексной нити с увеличенным числом филаментов и пониженной круткой до 100 кр/м, что позволяет значительно повысить усталостные свойства материала в динамических условиях.
2
При использовании предложенной поливинилхлоридной композиции многослойный укрывной тентовый полимерный материал дает надежные физико-механические показатели, соответствующие показателям зарубежных аналогов, а стойкость к низким температурам и морозостойкость в динамических условиях при -20°С повышаются примерно в 3 раза. За счет применения более эффективных пластифицирующих и специальных добавок (фунгицидов, антипиренов и др.) обеспечивается огнестойкость, морозостойкость многослойного укрывного, тентового полимерного материала до -60°С и устойчивость к действию микроорганизмов; снижается масса 1 м вышеназванного материала.
Заявленный в описании многослойный укрывной, тентовый полимерный материал соответствует современным требованиям Министерства обороны Российской Федерации.
Таблица 1
Состав полимерного покрытия
№ пп
Наименование компонентов
Прототип
Примеры
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1.
Поливинилхлорид - суспензионный м. ПВХ С-7059М
-
100
100
100
100
100
100
100
100
100
- эмульсионный
100
-
-
-
-
-
-
-
-
-
2.
Диоктилфталат
55
30
20
40
30
20
30
30
30
30
3.
Диоктилсебацинат
10
40
50
30
30
40
40
40
40
40
4.
ТПУ м.ВитурТ
-
50
50
50
60
40
50
50
50
50
5.
БНКС-28
-
20
20
20
20
20
15
25
20
20
6.
KANEACEB-28A
-
18
18
18
18
18
15
25
18
18
7.
Стеарат Са
3
-
-
-
-
-
-
-
-
-
8.
Вигостаб БКЦ
-
4
4
4
4
4
4
4
4
4
9.
Антипирирующая добавка
5
-
-
-
-
-
-
-
-
-
10.
Триоксид сурьмы
-
10
10
10
10
10
5
15
10
10
11.
Хлорпарафин ХП-1100
-
10
10
10
10
10
5
15
10
10
12.
Стеариновая кислота
-
1
1
1
1,2
0,5
1
1
1
1
13.
Анилид салициловой кислоты
-
3
3
3
3,5
2,5
3
3
3
3
14.
Пигменты
16
7
7
7
7
7
7
7
7
7
Итого:
189
293
293
293
293,7
272
275
315
293
293
Таблица 2
Физико-механические показатели
№№ п/п
Наименование показателей
Прототип
Примеры
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1.
Масса, 1 м<sup>2</sup>, г
Не более 900
740±10
740±10
740±10
740±10
740±10
740±10
740±10
700±10
750±10
2.
Привес полимерного покрытия, г/м<sup>2</sup>
- лицевого слоя
-
220
220
220
220
220
220
200
200
240
- изнаночного слоя
-
320
320
320
320
320
320
320
300
310
3.
Полиэфирная основа
П/эф ткань полотняного переплетения по ГОСТ 5530-94 из нитей с линейной плотностью 36,2 тех/481
ПСО-007 из п/эф комплексной нити 111 тех /200f
ПСО-007 из п/эф комплексной нити 111 тех/ 200f
ПСО-007 из п/эф комплексной нити 111 тех/ 200f
ПСО-007 из п/эф комплексной нити 111 тех/ 200f
ПСО-007 из п/эф комплексной нити 111 тех/ 350f
ПСО-007 из п/эф комплексной нити 111 тех/ 300f
ПСО-007 из п/эф комплексной нити 111 тех/ 400f
ПСО-007 из п/эф комплексной нити 110тех/ 300f
ПСО-007 из п/эф комплексной нити 225 тех/ 400f
4.
Разрывная нагрузка полоски 50×200 мм, даН
- в продольном напр.
120
220±20
220±20
220±20
220±20
190±20
200±20
180±20
180±20
220±20
- в поперечном напр.
105
220±20
220±20
220±20
220±20
190±20
200±20
180±20
180±20
220±20
5.
Удлинение при разрыве, %
- в продольном напр.
24
25
24
26
26
25
26
24
25
25
- в поперечном напр.
40
30
30
28
28
30
28
30
29
30
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
6.
Сопротивление раздиранию, даН
- в продольном напр.
42
110±10
100±10
100±10
100±10
100±10
100±10
100±10
100±10
100±10
- в поперечном напр.
40
110±10
100±10
100±10
100±10
100±10
100±10
100±10
100±10
100±10
7.
Жесткость, cH
- в продольном напр.
26
21
22
24
25
26
28
32
30
32
- в поперечном напр.
10
9
10
11
12
13
15
16
14
16
8.
Морозостойкость в статических условиях, °C
минус 45
минус 60±2
минус 56±2
минус 58±2
минус 55±2
минус 52±2
минус 56±2
минус 60±2
минус 58±2
минус 56±2
9.
Морозостойкость в динамических условиях при минус 20°С, циклы, изгиб ромбом
>7600
4000
5800
5200
3800
4100
>7600
5600
>6300
10
Огнеопасность
0
неогнеопасен
неогнеопасен
неогнеопасен
неогнеопасен
неогнеопасен
неогнеопасен
неогнеопасен
неогнеопасен
неогнеопасен
11
Водопроницаемость
Водонепроницаем
Водонепроницаем
Водонепроницаем
Водонепроницаем
Водонепроницаем
Водонепроницаем
Водонепроницаем
Водонепроницаем
Водонепроницаем
Водонепроницаем
12
Устойчивость к действию бензина и масел
Устойчив
Устойчив
Устойчив
Устойчив
Устойчив
Устойчив
Устойчив
Устойчив
Устойчив
Устойчив
13
Устойчивость к многократному изгибу, к циклы
320
350
320
330
320
340
>350
320
280
300
14
Светостойкость, баллы
4-5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
15
Грибостойкость, баллы
-
2
2
2
2
2
2
2
2
2
16
Прочность сварного шва на сдвиг, кН
- в продольном напр.
0,5
0,83
0,8
0,81
0,6
0,71
0,75
0,78
0,6
0,8
- в поперечном напр.
0,47
0,93
0,88
0,9
0,68
0,72
0,81
0,79
0,7
0,82
Таблица 3
Сравнительные физико-механические показатели укрывных, тентовых полимерных материалов
№№п/п
Наименование показателей
Метод испытания
Нормированные значения по (ТТТ МО РФ)
Аналог по RU 2148116,cI
Предлагаемый материал по патентной заявке
1.
Масса 1 кв.м., г
ГОСТ 17073
не более 900
не более 800
740±10
2.
Разрывная нагрузка, даН
ГОСТ 17316
- в продольном направлении
190÷296
120
226÷286
- в поперечном направлении
180÷240
105
206÷224
3.
Удлинение, %
ГОСТ 17316
- в продольном направлении
10-40
24
24
- в поперечном направлении
20-50
40
30
4.
Сопротивление раздиранию, даН
ГОСТ 17074
- в продольном направлении
50-100
42
110
- в поперечном направлении
70-110
40
140
5.
Устойчивость к многократному изгибу, килоциклы
ГОСТ 8978
не менее 250
320
350
6.
Жесткость, сН
ГОСТ 8977
не более
- в продольном направлении
30
26
21
- в поперечном направлении
20
10
9
7.
Светостойкость, баллы
ГОСТ 9780
не менее 5
4
5
8.
Морозостойкость в статических условиях, °С
ГОСТ 15162
не выше
минус 45
*минус 60
минус 60
**минус 65
9.
Морозостойкость в динамических условиях (-20°С), циклы, изгиб ромбом
ГОСТ В
3500
-
>10000
15150-69
10.
Огнеопасность, мм/мин
ГОСТ 25076
не более 1,66
неогнеопасен
неогнеопасен
11.
Водопроницаемость, час
ГОСТ 22944
капли отсутствуют
капли отсутствуют
капли отсутствуют
12.
Устойчивость к действию бензина и масел
ГОСТ 29151
устойчив
устойчив
устойчив
13.
Прочность сварного шва на сдвиг, кН
ГОСТ 29151
- в продольном направлении
0,8
0,5
0,83
- в поперечном направлении
0,9
0,47
0,93
14.
Грибостойкость, баллы
ГОСТ 12.4.152 метод А
не более 3
-
2
* - результаты испытаний ФГУП "ИвНИИПИК"
** - результаты испытаний ИЛ КЦ"Полисерт" (№876-01-И-08)
Таблица 4
Характеристика ПЭ-нитей
Номинальная  линейная плотность комплексной  нити, текс/  Число элементарных нитей в комплексной
Номер НТД
Разрывная нагрузка мН/текс, не менее
Удлинение при разрыве,  %
Усадка, % при 150°С, не более
Число кручений, на 1 м
100/350
ТУ 2277-001-53488-409-2001
680
15
2,0
85Z
111/200
ТУ 6-13-0204077-17-88
706
10,0-14,0
2,1-3,1
100Z
111/350
-,,-
680
9,5-14,5
2,1-3,1
85Z
111/400
-,,-
697
9,5-14,5
2,1-3,1
85Z
225/400
-,,-
697
9,5-14,5
2,1-3,1
100Z
Таблица 5
Техническая характеристика полиэфирного плосковязаного полотна ПСО-007
Наименование показателя
Норма по ТУ
Результаты анализа
Ширина полотна с кромками, см
152±1
153
Поверхностная плотность, г/м
180±2
180
Разрывная нагрузка, даН, полоски размером 50×200 мм
- по основе
не менее 250
270
- по утку
не менее 200
208
Относительное удлинение, %
- по основе
18
18
- по утку
20
20
Число нитей на 10 см
- по основе
70
80
- по утку
70
70
Изменение линейных размеров в горячем воздухе при 150°С, %,не более
2,1-3,1
2,9