МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ТЕПЛОВЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ И АГРЕССИВНЫХ ЖИДКОСТЕЙ Российский патент 1998 года по МПК A41D31/02 A62B17/00 

Изобретение относится к средствам защиты и, в частности, может использоваться для изготовления защитной одежды пожарных и личного состава аварийно=спасательной службы. Известен материал для защиты от тепловых воздействий и агрессивных жидкостей, состоящий из четырех слоев, наружный из которых выполнен из фторэластомера, а внутренний из резины (US, патент N 5119515, кл. A 41 D 13/00, 1992). Указанный материал обладает низкой термостойкостью.

Известен материал для защиты от тепловых воздействий и агрессивных жидкостей, содержащий слой металлизированного покрытия из алюминия на пленочной подложке, на лицевой стороне которого расположено защитное прозрачное пленочное покрытие (DE, патент N 3829501, кл. B 32 B 7/02, 1989). Данное решение принято в качестве ближайшего аналога, однако и оно имеет недостатки: низкую эффективность защиты и эксплуатационных свойств.

Задачей настоящего изобретения является создание материала, обладающего высокими защитными и эксплуатационными свойствами. Поставленная задача решена за счет того, что материал для защиты от тепловых воздействий и агрессивных жидкостей, содержащий слой металлизированного покрытия из алюминия на пленочной подложке, на лицевой стороне которого расположено прозрачное пленочное покрытие, имеет тканевую основу, выполненную из легкого, негорючего термоагрессивностойкого материала, двухстороннее металлизированное покрытие из титана, эластичное пленочное покрытие с равнопрочными с подложкой свойствами по термостойкости и прочную негорючую термостойкую ткань, предварительно подвергнутую объемной обработке из раствора связующего черного цвета, при этом выполненная негорючей, термоагрессивностойкой из фторпластполимера подложка нанесена на лицевую сторону тканевой основы, один слой металлизированного покрытия из титана расположен на подложке и соединен со слоем металлизированного покрытия из алюминия толщиной не менее 3•10^-4 мм, другой слой металлизированного покрытия из титана толщиной не менее 1•10^-4 мм расположен с тыльной стороны.

Кроме того, поставленная задача решена и за счет того, что тканевая основа представляет собой стеклоткань толщиной 5•10^-2-1•10^-1 мм, эластичное пленочное покрытие выполнено из фторонита 107ТР, прочная негорючая термостойкая ткань представляет собой стеклоткань полотняного переплетения толщиной 2•10^-1 1,0 мм, а раствор связующего черного цвета представляет собой фторонит 107ТР.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлен материал.

Материал содержит легкую тканевую негорючую, термоагрессивностойкую основу 1, выполненную из стеклоткани толщиной 5•10^-2 - 1•10^-1 мм, на которую с лицевой стороны последовательно нанесены фторпластовая подложка 2, металлизированное покрытие из титана 3 и алюминия 4. На лицевую сторону основы 1 поверх металлизированного покрытия 4 нанесено защитное прозрачное пленочное покрытие 5 из кремнийсодержащих соединений. К тыльной стороне основы 1 последовательно закреплены металлизированное покрытие из титана 3, эластичное пленочное покрытие 6 из фторонита 107ТР и прочная негорючая термостойкая ткань 7, например, стеклоткань полотняного переплетения толщиной 2•10^-1 1,0 мм, предварительно подвергнутая объемной обработке из раствора термостойким связующим черного цвета, например фторонитом 107 ТР.

Реализация заявляемого изобретения осуществляется следующим образом. На утоненную основу 1 из стеклоткани последовательно наносится водная эмульсия фторопласта 4Д (4ДУ), которая закрепляется на стеклоткани каландрированием и сушкой при температуре 300^oC, после чего на образовавшуюся фторопластовую подложку 2 наносится методом магнетронного напыления в вакууме при давлении 5•10^-4 мм рт.ст. двухстороннее металлизированное покрытие титаном 3. В дальнейшем на лицевую сторону основы 1 поверх покрытия титаном 3 наносится покрытие алюминием 4 методом магнетронного напыления в вакууме при давлении 5•10^-4 мм рт.ст. а также защитное прозрачное пленочное покрытие 5 из кремнийсодержащих соединений методом вакуумного напыления в тлеющем разряде, а на тыльную сторону поверх покрытия титаном 3 наносится термостойкая эластичная пленка 6 черного цвета из фторонита 107 ТР, которая закрепляется на материале путем каландрирования с одновременной термической сушкой при температуре 100-200^oC. Затем к эластичной пленке 6 материала дополнительно прикрепляется прочная негорючая термостойкая ткань 7, например, стеклоткань, предварительно подвергнутая объемной обработке из раствора термостойким связующим черного цвета, например, фторонитом 107 ТР.

Изготовление таким образом теплоотражательного термо- огне- и агрессивностойкого материала допускает различные виды технологической обработки: механическое разрезание с использованием общепринятого оборудования и соединения клеевым способом, и методом механического сшивания между собой и с другими тканями и материалами. Механическая целостность металлизированного покрытия предлагаемого материала сохраняется при 3000 изгибах.

Применение в качестве тканевой основы стеклоткани позволило использовать для подложки термо-, огне- и агрессивностойкий фторпластполимер, технология нанесения которого на ткани предполагает термическую обработку при температуре 300^oC. Применение для металлизации титана и алюминия повышает эксплуатационные свойства и надежность термозащиты за счет исключения возможности отслоения металлизированного покрытия от фторпластполимера, что обеспечивается повышенной адгезией к нему титана. В то же время нанесение слоя алюминия поверх титанового покрытия обеспечивает повышение отражательных свойств материала от радиационного потока тепла (коэффициент отражения лучистого тепла алюминиевым покрытием, нанесенным поверх титанового покрытия, равен 0,7 0,9, а титановым не превышает 0,4). Нанесение на металлизированное покрытие основы с лицевой стороны защитного прозрачного пленочного покрытия из кремнийсодержащих соединений обеспечивает защиту алюминиевого слоя от окисления в процессе эксплуатации, что позволяет обеспечить высокие отражательные свойства материала, в том числе при использовании его в агрессивной среде.

При воздействии открытого пламени защита нижележащих слоев материала осуществляется за счет проявления эффектов абляции, обусловленной тепловой возгонкой фторпластполимера, нанесенного на тканевую основу, и растровой защиты, условия для проявления которой обеспечиваются за счет образования сетки из негорючих термостойких стеклонитей после тепловой возгонки фторопласта, нанесенного на тканевую основу материала.

В свою очередь, нанесенная на металлизированное покрытие материала с тыльной стороны эластичная термостойкая пленка, например из фторонита 107 ТР, и дополнительно прикрепленная к ней прочная нагорючая термостойкая ткань, например более толстая стеклоткань полотняного переплетения, предварительно подвергнутая объемной обработке из раствора термостойким связующим черного цвета, например фторонитом 107 ТР, обеспечивают повышение гибкости и механической прочности основы и тем самым снижают вероятность порывов и появления микротрещин на металлизированном покрытии при многократных изгибах. Кроме того, придание черного цвета тыльной стороне материала с металлизированным покрытием лицевой стороны улучшает теплоотвод радиационным способом от нижележащих слоев пакета защитных материалов.

Экспериментальные исследования материала подтвердили достижимость заявляемых положительных эффектов, в частности, показана возможность применения его для изготовления всепогодной всесезонной защитной одежды личного состава аварийно-спасательной службы, обеспечивающей отражение до 90% лучистого тепла, возможность эксплуатации при температуре окружающего воздуха от минус 40 до плюс 300^oC при воздействии радиационного потока тепла до 30 кВт/м², а также обеспечения защиты нижележащих слоев одежды от воздействия открытого пламени (в течение не менее 30 с), паров воды и обливов водой, огнетушащими, агрессивными и другими жидкостями, ГСМ, кислотами и щелочами, что обуславливается исходными свойствами компонентов, используемых при изготовлении материала. Кроме того, термо-, хемо- и механическая стойкость всех компонентов материала обеспечивает возможность проведения санитарной обработки, дегазации и дезактивации изготовленных из них изделий всеми возможными способами.

Использование: для защиты пожарных и личного состава аварийно-спасательной службы. Сущность изобретения: материал для защиты от тепловых воздействий и агрессивных жидкостей содержит слой металлизированного покрытия из алюминия на пленочной подложке, на лицевой стороне которого расположено защитное прозрачное пленочное покрытие, тканевую основу, двухстороннее металлизированное покрытие из титана, эластичное пленочное покрытие и прочную негорючую термостойкую ткань, предварительно подвергнутую объемной обработке из раствора связующим черного цвета. 4 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Материал для защиты от тепловых воздействий и агрессивных жидкостей, содержащий слой металлизированного покрытия из алюминия на пленочной подложке, на лицевой стороне которого расположено защитное прозрачное пленочное покрытие, отличающийся тем, что он имеет тканевую основу, выполненную из легкого, негорючего термоагрессивностойкого материала, двухстороннее металлизированное покрытие из титана, эластичное пленочное покрытие с равнопрочными с подложкой свойствами по термостойкости и прочную негорючую термостойкую ткань, предварительно подвергнутую объемной обработке из раствора связующим черного цвета, при этом выполненная негорючей термоагрессивностойкой из фторпластополимера подложка нанесена на лицевую сторону тканевой основы, один слой металлизированного покрытия из титана расположен на подложке и соединен со слоем металлизированного покрытия из алюминия толщиной не менее 3 • 10^- 4 мм, другой слой металлизированного покрытия из титана толщиной не менее 1 • 10^- 4 мм расположен с тыльной стороны основы и с ним связано эластичное пленочное покрытие с равнопрочными с подложкой свойствами по термостойкости, прочная негорючая термостойкая ткань, предварительно подвергнутая объемной обработке из раствора связующим черного цвета, прикреплена к этому покрытию, а защитное прозрачное пленочное покрытие выполнено из кремнийсодержащих соединений. 2. Материал по п.1, отличающийся тем, что тканевая основа представляет собой стеклоткань толщиной 5 • 10^- 2 1 • 10^- 1 мм. 3. Материал по п.1, отличающийся тем, что эластичное пленочное покрытие выполнено из фторонита 107 ТР. 4. Материал по п.1, отличающийся тем, что прочная негорючая термостойкая ткань представляет собой стеклоткань полотняного переплетения толщиной 2 • 10^- 1 1,0 мм. 5. Материал по п. 1, отличающийся тем, что раствор связующего черного цвета представляет собой фторонит 107 ТР.