Защитный материал

Область техники
Настоящая полезная модель относится к защитным материалам, а именно к изделию, изготовленному из натуральных, искусственных или синтетических материалов, с защитным покрытием, изготовленным из фторопластовой стеклоткани марки ТАФ.
Уровень техники
Известен способ получения стеклоткани фторопластовой марки ТАФ, раскрытый в патенте РФ на изобретение № RU2726670 (опубл. 15.07.2020). Способ позволяет получить фторопластовую ткань из стеклоткани, пропитанной водными суспензиями фторопласта-4Д. Ткань предназначена для применения в качестве защитного материала для тепловой, звуковой и химической изоляции, а также в качестве огнезащитных, паропроницаемых прокладок, перекрытий, перегородок, в том числе в пассажирских вагонах. Рабочий диапазон температур стеклоткани составляет от минус 100°С до плюс 250°С.
Существенным недостатком данной ткани при изготовлении пакетов изоляции / термочехлов и т.п. является наличие защитного слоя из фторопласта-4Д, склеивание которого крайне затруднено.
Известен способ обработки поверхности стекловолокнонаполненного политетрафторэтилена, раскрытый в патенте РФ на изобретение № 2400493 (опубл. 27.09.2010). Известный способ позволяет получить изделие с высокой прочностью крепления резин на основе акрилатного или фтористого каучука к поверхности стекловолокнонаполненного политетрафторэтилена за счет того, что поверхность стекловолокнонаполненного политетрафторэтилена подвергают обработке натрий-нафталиновым комплексом в тетрагидрофуране с последующей промывкой, сушкой, нанесением раствора 3-аминопропилтриэтоксисилана в этиловом спирте и сушкой.
Однако известный способ связан со значительными затратами и осложнен мероприятиями, обеспечивающими безопасность работ, и соблюдением требований экологии.
Известен способ склеивания изделий из политетрафторэтилена, раскрытый в авторском свидетельстве СССР № 423828 (опубл. 18.02.1975). Известный способ позволяет получить изделие из склеенных образцов из фторопласта, которые предварительно, до стадии выпечки заготовки, обрабатывают кремнийорганическими жидкостями, содержащими группы, способные к гидролизу, а затем промывают водой и проводят термообработку. После обработки поверхность хорошо склеивается обычными клеями, например эпоксидными, типа БФ.
Однако в известном способе склеивания образцов из фторопласта используют при предварительной подготовке поверхности к склеиванию довольно дорогие химические реагенты, которые впоследствии необходимо утилизировать.
Известна композиция для склеивания фторопласта и полиэтилена, раскрытая в АС СССР № 1457392 (опубл. 10.03.1996). Известная композиция может быть использована при склеивании изделий из фторопласта и полиэтилена и включает в себя сложные эфиры акриловой и метакриловой кислот, триалкилбор и ускоритель отверждения.
Однако известный способ связан со значительными затратами и осложнен мероприятиями, обеспечивающими безопасность работы, и соблюдением требований экологии.
Известен способ склеивания активированной фторопластовой пленки с металлом, раскрытый в патенте РФ на изобретение № RU2665540 (опубл. 26.06.2018). Известный способ позволяет получить изделие, склеенное с активированной фторопластовой пленкой. В качестве клея для создания клеевого слоя между пленкой и изделием использован каучуковый клей марки 51-К-10В. Указанный клей содержит в своем составе эпоксидную смолу и резиновую смесь на основе бутадиен-нитрильного каучука.
Однако известный способ склеивания фторопластовой пленки с металлом усложнен длительной подготовкой поверхности к склеиванию, предварительной активацией фторопластовой пленки и выдержкой склеиваемого шва под давлением в течение длительного времени.
Раскрытие сущности полезной модели
Техническая задача, на решение которой направлена настоящая полезная модель, заключается в обеспечении прочного негорючего клеевого соединения фторопластовой стеклоткани с поверхностями изделий, получение которого не требует трудоемкой предварительной обработки фторопластовой стеклоткани.
Технический результат, достигаемый при осуществлении настоящей полезной модели, заключается в нанесении защитного покрытия, изготовленного из фторопластовой стеклоткани, на поверхность изделия.
Технический результат достигается тем, что в огнезащитном материале, содержащем слой фторопластовой стеклоткани марки ТАФ и клеевой слой, в отличие от прототипа клеевой слой выполнен из сольвентного контакт-клея на основе раствора бутадиен-стирольного каучука в органическом растворителе.
В частности, указанная фторопластовая стеклоткань марки ТАФ представлена стеклотканью, пропитанной водной суспензией фторопласта-4Д.
В частности, сольвентный контакт-клей может содержать нефтеполимерные смолы.
В частности, сольвентный контакт-клей может содержать эфиры канифоли.
В частности, сольвентный контакт-клей может содержать пластификатор.
В частности, в качестве органического растворителя в составе сольвентного контакт-клея использован дихлорметан.
В частности, указанный сольвентный контакт-клей представлен клеем марки, выбранной из следующей группы: Эргоспрей-39, Эргоспрей-40, Эргоспрей-41/К.
Поверхность изделия может иметь любую геометрическую форму. Изделие может быть изготовлено из натуральных, искусственных или синтетических материалов.
Заявленная полезная модель может быть использована в качестве огнезащитной прослойки между облицовкой и изоляцией обрешетки кабин локомотивов, вагонов моторвагонных подвижных составов, пассажирских вагонов локомотивной тяги, вагонов специального подвижного состава железнодорожного транспорта, обеспечивающей гидроизоляцию и предотвращение их возгорания; пожаробезопасной пароводонепроницаемой прокладки в полках и креслах вагонов; покрывного материала (прокладок, перекрытий, перегородок) для тепловой, звуковой и химической изоляции промышленного оборудования, трубопроводов, строительных конструкций и иных технических целей. Рабочий диапазон температур защитного покрытия из фторопластовой стеклоткани составляет от минус 100°С до плюс 250°С.
По своим техническим характеристикам фторопластовая стеклоткань марки ТАФ, полученная путем пропитки стеклоткани водными суспензиями фторопласта-4Д, превосходит по своим техническим характеристикам аналогичные стеклоткани. Однако наличие фторопластового защитного слоя существенно усложняет склеивание стеклоткани с поверхностью основного изделия.
На сегодняшний день существуют две принципиальные технологии подготовки фторопластов к склеиванию: обработка агрессивными химическими реагентами, например смесью металлического натрия с аммиаком, и плазменная обработка поверхности. Химическая обработка обеспечивает эффективное склеивание фторопласта с поверхностью, однако использование химических реагентов (металлический натрий, растворители) при подготовке к склеиванию является вредным производственным фактором и вредит окружающей среде. Плазменная обработка лишена этих недостатков, однако обработанные плазмой фторопласты не способствуют образованию надежных клеевых соединений.
После произведенного поиска авторы остановились на однокомпонентном эластичном сольвентном контакт-клее, состоящем из раствора бутадиен-стирольного каучука (сополимеров стирола и бутадиена), нефтеполимерных смол, эфиров канифоли, пластификаторов в органическом растворителе дихлорметане.
В качестве такого клея могут быть использованы клеи марки Эргоспрей, производимые на основании ТУ 2242-020-36449201-2013. Клей по параметрам острой токсичности относится к малотоксичным веществам (4 класс опасности по ГОСТ 12.1.007). Клеевая прослойка, образующаяся между стеклотканью и изделием, имеет открытое время выдержки 40-50 секунд, быстрое время схватывания 20-25 секунд, высокую начальную прочность, высокую термостабильность, высокую прочность на скручивание и сдвиг. После склейки поверхностей стеклоткани фторопластовой марки ТАФ образуется эластичный шов, сохраняющий эластичность в течение длительного периода времени. Клей может быть нанесен на поверхность различными методами, как автоматическим, так и механическим.
Описание вариантов осуществления полезной модели
Возможность осуществления полезной модели иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. Производится раскрой поверхности стеклоткани фторопластовой марки ТАФ для изготовления пакета изоляции / термочехла и т.п. нужной формы по заданному шаблону, склеиваемые поверхности очищаются от пыли и загрязнений, после чего ручным способом, например, с помощью универсальной кисти строительной на основе 100% синтетического шелка № 30 или непосредственно из клеевого пистолета с насосным дозатором и со съемной кистью с диаметром 11/17/25 мм наносится на склеиваемые поверхности сольвентный контакт-клей марки «ЭРГОСПРЕЙ-39» ТУ 2242-020-36449201-2013. Клей относится к категории НГ (негорючий). Температура клея, окружающей среды и склеиваемых поверхностей должна быть в интервале от 10 до 30°С. После нанесения клея соединяют и плотно прижимают склеиваемые поверхности в течение 15-20 секунд. Максимальная прочность склеиваемого шва достигается в течение 24 часов. Средний расход клея в границах 50-130 г/м². После высыхания материал не выделяет токсичных веществ. Достигается длительная эластичная консистенция клеевого шва, позволяющая обеспечить допустимую регламентируемую прочность клеевого соединения. Механическая прочность в пределах требуемых значений.
Пример 2. Производится раскрой поверхности стеклоткани фторопластовой марки ТАФ для изготовления пакета изоляции / термочехла и т.п. нужной формы по заданному шаблону, склеиваемые поверхности очищаются от пыли и загрязнений, после чего ручным способом, например, с помощью универсальной кисти строительной на основе 100% синтетического шелка № 30 или непосредственно из клеевого пистолета с насосным дозатором и со съемной кистью с диаметром 11/17/25 мм наносится на склеиваемые поверхности сольвентный контакт-клей марки «ЭРГОСПРЕЙ-40» ТУ 2242-020-36449201-2013. Клей относится к категории НГ (негорючий). Температура клея, окружающей среды и склеиваемых поверхностей должна быть в интервале от 10 до 30°С. После нанесения клея соединяют и плотно прижимают склеиваемые поверхности в течение 20-25 секунд. Максимальная прочность склеиваемого шва достигается в течение 24 часов. Средний расход клея в границах 50-140 г/м². После высыхания материал не выделяет токсичных веществ. Достигается длительная эластичная консистенция клеевого шва, позволяющая обеспечить допустимую регламентируемую прочность клеевого соединения. Механическая прочность в пределах требуемых значений.
Пример 3. Производится раскрой поверхности стеклоткани фторопластовой марки ТАФ для изготовления пакета изоляции / термочехла и т.п. нужной формы по заданному шаблону, склеиваемые поверхности очищаются от пыли и загрязнений, после чего ручным способом, например, с помощью универсальной кисти строительной на основе 100% синтетического шелка № 30 или непосредственно из клеевого пистолета с насосным дозатором и со съемной кистью с диаметром 11/17/25 мм наносится на склеиваемые поверхности сольвентный контакт-клей марки «ЭРГОСПРЕЙ-41/К» ТУ 2242-020-36449201-2013. Клей относится к категории НГ (негорючий). Температура клея, окружающей среды и склеиваемых поверхностей должна быть в интервале от 10 до 30°С. После нанесения клея соединяют и плотно прижимают склеиваемые поверхности в течение 35-40 секунд. Максимальная прочность склеиваемого шва достигается в течение 24 часов. Средний расход клея в границах 50-150 г/м². После высыхания материал не выделяет токсичных веществ. Достигается длительная эластичная консистенция клеевого шва, позволяющая обеспечить допустимую регламентируемую прочность клеевого соединения. Механическая прочность в пределах требуемых значений.