МНОГОСЛОЙНЫЙ УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ЗАЩИТНЫЙ МАТЕРИАЛ
UNIVERSAL MULTILAYER PROTECTIVE MATERIAL

Изобретение относится к области средств защиты кожи, в частности к защитным материалам для спецодежды, предназначенной для защиты от целого ряда агрессивных химически опасных веществ (высокотоксичных веществ, концентрированных кислот, щелочей, растворителей, газообразных хлора, аммиака и других аварийно химически опасных веществ).
Традиционно защитные материалы, изготавливаемые с использованием бутилкаучука в качестве газонепроницаемого покрытия, не обеспечивают универсальных защитных свойств. Они не стойки к воздействию таких агрессивных сред, как концентрированные кислоты, неполярные растворители и другие аварийно химически опасные вещества (АХОВ) [1].
Известен универсальный защитный материал [2], получаемый нанесением полимеров, различающихся по своей природе с одной и с другой стороны текстильной основы. Однако данный материал обладает завышенной поверхностной плотностью, что приводит к повышению массы изделия и ухудшению физиолого-гигиенических свойств комплекта.
В то же время одним из способов снижения массы материала, придания универсальности и увеличения ресурса защитных свойств является использование «барьерных» слоев из тонких полимерных пленок. При этом удается избавиться от недостатков самих пленочных материалов, которые при их использовании в легких плащах и накидках не обладают достаточной прочностью, что не позволяет изготавливать из них специальную одежду многократного применения.
Прототипом является многослойное текстильное полотно [3] для изготовления емкостей, палаток, брезентов, спецодежды, содержащее слой ткани, с одной стороны которой расположен резиновой слой, а с другой стороны слоя ткани размещена поливинилиденфторидная пленка между двумя слоями резины.
Известный материал обладает сложной и трудоемкой технологией изготовления, особенно это касается вопросов активации пленки (для увеличения ее адгезии с резиной), что приводит к увеличению стоимости материала.
Технический результат заявляемого решения заключается в увеличении защитных и физико-механических свойств и упрощении технологического процесса изготовления материала при снижении его веса.
Технический результат достигается изготовлением многослойного универсального защитного материала, содержащего текстильную основу, с одной (внутренней) стороны которой расположен резиновый (бутиловый) слой, с другой - полиэтилентерефталатная (лавсановая) пленка, приклеенная к основе с помощью клея и покрытая снаружи защитным слоем эластомера на основе хлорсульфированного полиэтилена, полихлоропренового каучука или фторкаучука.
Наличие лавсановой пленки обеспечивает материалу высокую степень стойкости к широкому кругу химических веществ и одновременно приводит к увеличению физико-механических и защитных характеристик. Внешний полимерный слой на основе эластомеров усиливает защитные свойства материала и предохраняет лавсановую пленку от повреждений. Предлагаемое изобретение позволяет получить многослойный защитный материал с более высокими по сравнению с прототипом защитными свойствами с меньшей массой и по более простой и дешевой технологии. На чертеже представлен многослойный универсальный защитный материал.
Заявляемый многослойный универсальный материал содержит слой ткани (1), с одной стороны которой расположен резиновый (внутренний) слой (2) на основе бутилкаучука, с другой стороны ткани расположен клеевой слой (3), соединяющий «барьерный» слой (4) - полиэтилентерефталатную пленку с тканью (1), поверх пленки расположен защитный эластомерный слой (5).
В качестве ткани (1) может быть использовано полиамидное или полиэфирное полотно. В качестве клеевого слоя может быть использован уретановый, полихлоропреновый, нитрильный клей, а в качестве защитного эластомерного слоя - композиция на основе хлорсульфированного полиэтилена, полихлоропренового каучука, фторкаучука.
Многослойный универсальный защитный материал изготавливается известными способами склеивания и прорезинивания полимерно-текстильных материалов: сначала на одну сторону ткани наносится резиновое бутиловое покрытие, затем на другую сторону - клеевое покрытие, с помощью которого производится одновременное склеивание полиэтилентерефталатной пленки с тканью, затем поверх пленки наносится защитный эластомерный слой.
Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1 - Материал содержит следующие слои:
Внешний полимерный слой - полимерная композиция на основе хлорсульфированного полиэтилена (ХСПЭ) при следующем соотношении компонентов, (мас.%):
ХСПЭ
- 57,80
канифоль сосновая
- 0,87
2-меркаптобензтиазол
- 0,57
тетраметилтиурамдисульфид
- 0,57
магния окись
- 5,78
хлорпарафин
- 8,67
сурьма трехокись
- 8,67
алюминия гидроксид
- 8,67
синтетический каучук
термостойкий
низкомолекулярный
- 1,44
двуокись титана
- 5,78
пигмент желтый или синий
- 1,18
Слой ткани - полиамидное полотно.
Клеевой слой - 20% раствор полиуретанового клея с добавкой полиизоцианата в соотношении 1:50 по объему.
«Барьерный» слой - полиэтилентерефталатная пленка.
Внутренний полимерный слой - полимерная композиция на основе бутилкаучука (БК) при следующем соотношении компонентов, (мас.%):
БК
- 47,51
стеарин
- 1,43
парафин
- 1,43
2-меркаптобензтиазол
- 0,31
тетраметилтиурамдисульфид
- 0,63
сера
- 0,95
тальк
- 3,33
хлорпарафин
- 6,65
сурьма трехокись
- 9,50
алюминия гидроксид
- 19,01
белая сажа
- 7,13
цинковые белила
- 1,42
пигмент зеленый
- 0,70
Данный материал обладает высокой маслобензостойкостью, газонепроницаемостью, стойкостью к кислотам, щелочам и т.д.
Пример 2 - Материал содержит следующие слои:
Внешний полимерный слой - полимерная композиция на основе полихлоропренового каучука (ПХП) при следующем соотношении компонентов, (мас.%):
ПХП
- 55,56
дифенилгуанидин
- 0,55
сера
- 0,55
тиурам
- 0,55
магния окись
- 2,22
синтетический каучук
термостойкий
низкомолекулярный
- 1,67
алюминия гидроксид
- 27,78
оксид хрома
- 2,78
белила цинковые
- 2,78
двуокись титана
- 5,56
Слой ткани - полиамидное полотно.
Клеевой слой - 20% раствор полихлоропренового клея с добавкой полиизоцианата в соотношении 1:50 по объему.
«Барьерный» слой - полиэтилентерефталатная пленка.
Внутренний полимерный слой - полимерная композиция на основе бутилкаучука (БК) при следующем соотношении компонентов, (мас.%):
БК
- 47,51
стеарин
- 1,43
парафин
- 1,43
2-меркаптобензтиазол
- 0,31
тетраметилтиурамдисульфид
- 0,63
сера
- 0,95
тальк
- 3,33
хлорпарафин
- 6,65
сурьма трехокись
- 9,5
алюминия гидроксид
- 19,01
белая сажа
- 7,13
цинковые белила
- 1,42
пигмент зеленый
- 0,70
Данный материал обладает высокой стойкостью к морской воде, к щелочам, различным растворителям, газонепроницаемостью (хлор, аммиак, сернистый водород) и негорючестью.
Пример 3 - Материал содержит следующие слои:
Внешний полимерный слой - фторсодержащая полимерная композиция при следующем соотношении компонентов, (мас.%):
фторкаучук
- 57,38
фторпласт
- 24,59
алюминия гидроксид
- 8,20
цинковые белила
- 8,20
оксид хрома
- 1,63
Слой ткани - полиэфирное полотно.
Клеевой слой - 20% раствор нитрильного клея с добавкой полиизоцианата в соотношении 1:50 по объему.
«Барьерный» слой - полиэтилентерефталатная пленка.
Внутренний полимерный слой - полимерная композиция на основе бутилкаучука (БК) при следующем соотношении компонентов, (мас.%):
БК
- 47,51
стеарин
- 1,43
парафин
- 1,43
2-меркаптобензтиазол
- 0,31
тетраметилтиурамдисульфид
- 0,63
сера
- 0,95
тальк
- 3,33
хлорпарафин
- 6,65
сурьма трехокись
- 9,50
алюминия гидроксид
- 19,01
белая сажа
- 7,13
цинковые белила
- 1,42
пигмент зеленый
- 0,70
Материал обладает универсальными защитными свойствами: обеспечивает высокие защитные свойства при воздействии агрессивных высокотоксичных химических веществ как в жидкой, так и в газообразной фазе и стоек к воздействию открытого пламени.
Защитные свойства материалов по вышеуказанным примерам в сравнении с аналогичными представлены в таблице. Оценку защитных свойств материалов осуществляли по принятым стандартным методикам.
Результаты, представленные в таблице показывают, что защитные материалы по предлагаемой композиции обладают широким спектром защитных свойств; при этом значительно превосходят защитные свойства известных материалов или остаются на том же уровне (патент №2113354), но при этом масса материала уменьшается, что в конечном итоге приводит к улучшению эргономических свойств изделия.
Таблица
Наименование показателя
БК/БК
Материал по заявке №20007149422 от 27.12.2007 г.
Материал по патенту №2113354
Материал по примерам
1
2
3
1. Масса 1 м<sup>2</sup>, г
600
600
500-650
400-500
400-500
400-500
2. Время защитного действия по каплям тест-вещества, ч
6
более 20
более 20
более 30
более 30
более 30
3. Стойкость к высококонцентрированным газообразным аварийно химически опасным веществам, ч.
1
более 8
более 8
более 24
более 24
более 24
4. Стойкость к растворителям, ч.:
бензин
0,25
более 8
более 8
более 8
более 8
более 8
ацетон
более 8
более 8
более 8
более 8
более 8
более 8
автотракторное масло
0,25
более 8
более 8
более 8
более 8
более 8
керосин
0,25
более 8
более 8
более 8
более 8
более 8
этилацетат
более 8
более 8
более 8
более 8
более 8
более 8
дихлорэтан
0,25
более 8
более 8
более 8
более 8
более 8
5. Стойкость к агрессивным веществам, ч.:
гидрооксид натрия
2
более 8
более 8
более 8
более 8
более 8
серная кислота
1
более 8
более 8
более 8
более 8
более 8
Источники информации
[1] Разработка защитных материалов, стойких к воздействию агрессивных сред, на основе полимерной композиции. / Новые технологии и материалы в производстве кожи и меха. - Международная научно-практическая конференция студентов и молодых ученых. // Сборник статей. - 2005 г. - С. 40-43.
[2] Заявка на изобретение RU 2007149422 от 27.12.2007 г.
[3] Патент на изобретение RU 2113354, 6 В32В 27/12, В32В 25/08, В32В 25/10, 1998 г.