КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЗАЩИТНОЙ ОДЕЖДЫ Российский патент 1999 года по МПК B32B7/02 B32B27/06 C09K21/00 A41D13/00 A62B17/00 

Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты, в частности к защитным материалам от одновременного воздействия агрессивных веществ, а также высоких температур и пламени.

Известен огнезащитный материал, содержащий основу из стеклоткани, пропитанную кремнием и покрытую с лицевой стороны алюминиевой пленкой, а с изнаночной - фтористоуглеродной пленкой типа "Тефлон" /Заявка Франции N 2376091, МКИ 4 C 04 B 43/00, A 62 B 17/00, 1979/.

Известный материал не обеспечивает защиту от агрессивных сред, веществ.

Известен композиционный материал, выбранный в качестве прототипа, предназначенный для защиты от высоких температур и пламени. Материал содержит основу из ткани типа "Nomex", или "Cerex", или "Tyvek", покрытую последовательно слоем материала, обеспечивающим химзащиту, выполненным из бутилкаучука, поливилиденхлорида и т.д., и слоем металлизированной теплоотверждающей пленки. Материал с наружной и внутренней стороны покрыт пленкой огнезащищенного полиэтилена /ОПЭ/. Все слои материала склеены между собой тонкой пленкой из ОПЭ /Патент США N 4792480, МКИ B 232 B 27/00, 1988/.

В известном материале взятые в качестве основы ткани "Nomex", или "Cerex", или "Tyvek" обладают низкой термостойкостью, что снижает надежность материала при эксплуатации в условиях высоких температур и пламени.

Известный материал обладает низкой степенью надежности из-за наличия покрывающей снаружи полиэтиленовой пленки, обладающей сравнительно низкой термостойкостью и высокой текучестью. При контакте с пламенем и температурой свыше 150^oC пленка начинает плавиться, в результате чего на поверхности материала образуются наплывы, снижающие теплоотражательную способность материала, поверхность металлизированного слоя оголяется, что может привести к разрушению слоя в результате воздействия агрессивных веществ, а также к проколам и порезам в результате механического воздействия. Кроме того, образующиеся горячие капли полимерного покрытия могут вызвать ожоги как у работающего в защитной одежде, изготовленной из известного материала, так и у обслуживающего персонала, оказывающего помощь при снятии защитной одежды.

Известный материал обладает низкой степенью надежности из-за наличия между слоями полиэтиленовой пленки, использующейся в качестве склеивающего материала, в условиях высоких температур которая начинает плавиться, в результате чего происходит расслоение материала.

Известный материал обладает низкой морозостойкостью и не может использоваться при работе с агрессивными веществами, вызывающими понижение температуры. Так, например, при обливе аммиаком создается температура до -80^oC, в то время как морозостойкость полиэтилена составляет - -50-60^oC; поливилиденхлорида - -15-30^oC, бутилкаучука - -48^oC.

В известном материале по технологии предусматривается наклеивание полиэтиленовой пленки на теплоотражающий слой, в результате чего возможно образование неоднородной поверхности с пропусками, пузырьками воздуха, отслаиванием фольги, что снижает теплоотражательную способность материала, а следовательно, его надежность.

Известный материал обладает сложной и трудоемкой технологией изготовления, требующей последовательного склеивания нескольких слоев.

В заявляемом композиционном материале для защитной одежды, содержащем тканевую основу, теплоотражающий металлизированный слой и наружное полимерное покрытие, в отличие от прототипа, в качестве основы используют стеклоткань, пропитанную кремнийорганическим каучуком, и в качестве полимерного покрытия - прозрачную полиимидную пленку, с внутренней стороны которой напылен теплоотражающий слой алюминия, причем пленка соединена с пропитанной стеклотканью термостойким клеем.

Задачей заявляемого технического решения является создание более надежного композиционного материала при работе в условиях высоких температур, а также одновременно обладающего высокой морозостойкостью при работе с агрессивными веществами, вызывающих резкое понижение температуры.

Использование в предлагаемом материале в качестве основы ткани из стекловолокна значительно повышает термостойкость материала, а следовательно надежность материала.

Так, термостойкость используемых в прототипе тканей типа "Nomex", "Cerex", "Tyvek" составляет порядка +400^oC, тогда как термостойкость стеклоткани составляет +900^oC.

Пропитывание стеклоткани кремнийорганическим каучуком придает основе механическую прочность, значительно повышает термостойкость композиционного материала. Так, все марки кремнийорганических каучуков среди полимерных материалов обладают наивысшей термостойкостью. Кратковременное воздействие тепла кремнийорганические каучуки выдерживают до +450^oC. Верхний предел длительной эксплуатации для кремнийорганических каучуков составляет, например, для СКТ- +200^oC, для СКТН-1 - +250^oC; в то время как для бутилкаучука - +100^oC. Полимеры поливилиденхлорида разрушаются при температуре +140^oC, полиэтилена при температуре +150^oC. Политетрафторэтилен выдерживает кратковременное воздействие до +250^oC. Кроме того, использование кремнийорганических каучуков позволяет эксплуатировать изделия из предлагаемого композиционного материала при низких температурах. Так, например, морозостойкость используемых в прототипе материалов составляет: для бутилкаучука - -30^oC; поливилиденхлорида - -60^oC, политетрафторэтилена - -90^oC, в то время для кремнийорганических каучуков - -150^oC.

Использование полиимидной пленки в качестве наружного покрытия обеспечивает материалу высокую степень химстойкости к агрессивным веществам и одновременно значительно повышает термо- и морозостойкость, а следовательно, надежность предлагаемого композиционного материала. Так, термо- и морозостойкость полимерного покрытия в прототипе составляет +150^oC и -57^oC соответственно, в то время как в предлагаемом материале - +400^oC и -190^oC.

Использование в качестве теплоотражающего слоя напыленного на внутреннюю сторону наружного полимерного покрытия слоя алюминия позволяет получить, по сравнению с прототипом, равномерную поверхность теплоотражения, что увеличивает степень отражения, а также упрощает технологию изготовления, т.к. отпадает необходимость присоединения отдельного теплоотражающего слоя.

Использование в предлагаемом материале термостойкого клея в качестве склеивающего материала, по сравнению с прототипом, позволяет повысить термостойкость материала и упростить технологию получения материала. При контакте с огнем в известном материале может произойти его расслоение, т.к. термостойкость клеевых соединений типа полиэтилена сравнительно низкая.

В предлагаемом композиционном материале используют различные термостойкие клеи на основе термостойких полимеров. Например, полиуретановый, термостойкость которого составляет 150^oC, кремнийорганические клеи - 300^oC, фенольно-каучуковый - 300^oC, а также различные многокомпонентные клеи.

При изготовлении материала вначале производят напыление алюминия на полиимидную пленку. Стеклоткань предварительно пропитывают раствором кремнийорганического каучука и просушивают. Затем на поверхность стеклоткани равномерно наносят слой термостойкого клея и с помощью каландров присоединяют к основе полиимидную пленку с напыленным алюминием. Температура валков каландра устанавливается в зависимости от типа используемого термостойкого клея.

Заявляемый композиционный материал обладает высокой химстойкостью, термостойкостью, теплоотражательной способностью, морозостойкостью, а следовательно, высокой надежностью. Технология изготовления материала проста, сокращает длительность технологического процесса.

Композиционный материал для защиты одежды в качестве основы содержит стеклоткань, пропитанную кремнийорганическим каучуком, в качестве полимерного покрытия - прозрачную полиимидную пленку, с внутренней стороны которой напылен теплоотражающий слой алюминия, причем пленка соединена с пропитанной стеклотканью термостойким клеем. Использование в качестве наружного полимерного покрытия и одновременно газонепроницаемого слоя прозрачной полиимидной пленки упрощает технологию изготовления материала.

Композиционный материал для защитной одежды, содержащий тканевую основу, теплоотражающий металлизированный слой и наружное полимерное покрытие, отличающийся тем, что в качестве основы материал содержит стеклоткань, пропитанную кремнийорганическим каучуком, и в качестве полимерного покрытия - прозрачную полиимидную пленку, с внутренней стороны которой напылен теплоотражающий слой алюминия, причем пленка соединена с пропитанной стеклотканью термостойким клеем.