ТЕПЛОЗАЩИТНЫЙ ОГНЕСТОЙКИЙ МАТЕРИАЛ Российский патент 2003 года по МПК B32B27/04 A62B17/00 

Изобретение относится к области производства многослойных теплостойких материалов и может быть использовано при изготовлении защитной одежды и других изделий, таких как накидки, чехлы, покрывала, требующих повышенной стойкости к тепловому воздействию для работ в зоне интенсивного теплового излучения, а также открытого огня - при тушении пожаров.

Известен огнезащитный материал, который получают путем соединения металлизированной полиэтилентерефталатной пленки с тканью из пустотелых не профилированных нитей, частично заполненных воздухом (патент РФ 2008044, кл. А 62 В 17/00, опубл. 28.02.94).

Недостатком известного материала является его нестойкость при попадании в открытое пламя, при внезапном увеличении теплового потока, так как пленка из полиэтилентерефталата плавится, оголяя ткань, подвергается термодеструкции, что влияет на свойства металлического покрытия с нарушением теплозащитных свойств одежды при короблении и отслаивании покрытия.

Известен композиционный материал, предназначенный для защиты от высоких температур и пламени. Материал содержит основу из ткани типа "Normex, или "Сеrех", 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 из огнезащитного полиэтилена, которая склеивает между собой все слои материала (патент США 4792480, кл. В 32 В 27/00, 1988).

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

Известный материал обладает низкой степенью надежности из-за наличия снаружи и между слоями пленки, которая плавится в условиях высоких температур.

Известный материал обладает низкой морозостойкостью, а также сложной и трудоемкой технологией изготовления.

Известен материал для одежды, защищающей от пламени, который состоит из волокнистого слоя и теплоотражающего слоя из мягкого металлического полотна (патент Франции 2489696, кл. А 62 В 17/00, 1982).

Одежда из такого материала обеспечивает защиту человека в определенном температурно-временном диапазоне, но имеет большую массу, что ограничивает возможность ее применения и является существенным недостатком.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является теплозащитный огнестойкий материал, который состоит из термостойкого волокнистого слоя, на который с двух сторон нанесено гидротеплоизоляционное покрытие в виде слоев из наполненного фторкаучука, и слоя, выполненного из ненаполненного фторкаучука, расположенного на наружной поверхности теплоотражающего слоя, контактирующего своей внутренней поверхностью с одним из слоев, выполненных из наполненного фторкаучука, и представляющее собой металлизированное покрытие (патент РФ 2082469, кл. А 62 В 17/00, опубл. 27.06.97 - прототип).

Недостатками известного теплозащитного огнестойкого материала являются следующие:
- нанесение на обе стороны термостойкого волокнистого слоя покрытия в виде слоев из наполненного фторкаучука придает большой вес одежде, изготовленной из такого материала, что ограничивает возможность ее применения;
- для укрепления металлического слоя на поверхность металла наносят слой ненаполненного фторкаучука, что снижает коэффициент отражения теплового излучения;
- материал с двухслойным покрытием из наполненного фторкаучука обладает слабой изгибоустойчивостью, которая также снижается из-за плохой адгезии теплоотражающего слоя к слою наполненного фторкаучука, а также большой жесткостью.

Технической задачей изобретения является создание нового теплозащитного огнестойкого материала, обладающего пониженным весом, повышенными теплозащитными свойствами, значительной изгибоустойчивостью и малой жесткостью.

Техническая задача решается тем, что в теплозащитном огнестойком материале на основе термостойкого волокна, имеющего с наружной стороны слой из наполненного фторкаучука, на который нанесено покрытие, включающее теплоотражающий металл типа алюминиевой пудры и ненаполненный фторкаучук, а с внутренней стороны - гидротеплоизоляционное покрытие, согласно изобретению гидротеплоизоляционным покрытием является силоксановая композиция на основе синтетического каучукового термостойкого низкомолекулярного соединения - СКТН и аэросила, а наполненный фторкаучук и покрытие наружного слоя содержат вулканизирующий агент типа диамина.

Такой теплозащитный огнестойкий материал обладает:
- пониженным весом благодаря нанесению на внутреннюю сторону слоя из термостойкого волокна вместо слоя наполненного фторкаучука более легкого слоя силоксановой композиции;
- повышенными теплозащитными свойствами, вследствие отсутствия слоя ненаполненного фторкаучука на поверхности теплоотражающего металла;
- повышенной изгибоустойчивостью, во-первых, вследствие хорошей адгезии теплоотражающего металла, находящегося в смеси с раствором ненаполненного фторкаучука и вулканизирующего агента, и, во-вторых, вследствие того, что слой, нанесенный на внутреннюю сторону слоя из термостойкого волокна представляет собой более гибкую, чем слой наполненного фторкаучука, силоксановую композицию, включающую синтетическое каучуковое термостойкое низкомолекулярное соединение с наполнителем (изгибоустойчивость достигает 100000 циклов);
- малой жесткостью, что особенно важно в костюме для пожарных, изготовленных из такой ткани, которая достигнута благодаря применению в составе материала силоксановой композиции, включающей синтетическое каучуковое термостойкое низкомолекулярное соединение с наполнителем вместо жесткого слоя из наполненного фторкаучука.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

Теплозащитный огнестойкий материал содержит теплозащитный огнестойкий слой из арамидного волокна (ТУ 6-12-05763369-27-93), на наружной стороне которого имеется слой от 50 до 100 г/м² наполненного фторкаучука, представляющего собой смесь синтетических каучуков фтористых СКФ-26 - 50 вес.ч. и СКФ-32 - 50 вес. ч. (оба по ГОСТ 18376), а также наполнителя - мела (ТУ 044-42-95) в количестве от 10 до 30 вес.ч., окиси магния (ТУ 6-09-3023-79) в количестве от 2 до 6 вес.ч. и вулканизирующего агента типа диамина (ТУ 6-00-04691277-194-97) в количестве от 0,5 до 3,0 вес.ч.

На этот слой наносят покрытие от 30 до 50 г/м², содержащее смесь из ненаполненного фторкаучука и вулканизирующего агента типа диамина (ТУ 6-09-3023-79) в количестве от 0,5 до 3,0 вес.ч., в которую добавлена алюминиевая пудра в количестве от 7,8 до 13,0 г/м².

Ненаполненный фторкаучук представляет собой смесь синтетических каучуков фтористых СКФ-26 - 50 вес.ч. и СКФ-32 - 50 вес.ч. (оба по ГОСТ 18376) и окиси магния (ТУ 6-09-3023-79) в количестве от 2,0 до 6,0 вес.ч.

На внутреннюю сторону слоя из арамидного волокна нанесен слой от 10 до 30 г/м² силоксановой композиции, включающей синтетическое каучуковое термостойкое низкомолекулярное соединение - СКТН (ТУ 3840397-93) в количестве 100 вес.ч., в качестве наполнителя которого использован аэросил (ТУ 044-42-95) в количестве 2-6 вес.ч.

Пример 2.

Теплозащитный огнестойкий материал, аналогичный примеру 1 с той лишь разницей, что слой из термостойкого волокна представляет собой стеклоткань (ТУ 6-48-10-92).

Пример 3.

Теплозащитный огнестойкий материал, аналогичный примеру 1 с той лишь разницей, что слой из термостойкого волокна представляет собой кремнеземную ткань (ГОСТ 19170-73).

Правильность выбора состава и количества наносимых слоев иллюстрируется нижеследующей таблицей.

Сопоставительный анализ заявляемого изобретения и прототипа выявляет наличие отличительных признаков у заявляемого материала по сравнению с наиболее близким аналогом, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "новизна".

Наличие отличительных признаков дает возможность получить положительный эффект, выражающийся в создании нового теплозащитного огнестойкого материала, обладающего пониженным весом, повышенными теплозащитными свойствами, значительной изгибоустойчивостью и малой жесткостью.

Поскольку при исследовании объекта изобретения по патентной и научно-технической литературе не выявлено решений, содержащих признаки заявляемого изобретения, отличные от прототипа, следует сделать вывод, что заявляемое изобретение соответствует критерию "существенные отличия".

Применение заявляемого изобретения в области производства многослойных теплоогнестойких материалов обеспечивает ему соответствие критерию "промышленная применимость".

Изобретение относится к области производства многослойных теплостойких материалов и может быть использовано при изготовлении защитной одежды и других изделий, таких как накидки, чехлы, покрывала, требующих повышенной стойкости к тепловому воздействию для работ в зоне интенсивного теплового излучения, а также открытого огня - при тушении пожаров. Теплозащитный огнестойкий материал на основе термостойкого волокна, имеющего с наружной стороны слой из наполненного фторкаучука, на который нанесено покрытие, включающее теплоотражающий металл типа алюминиевой пудры и ненаполненный фторкаучук, а с внутренней стороны - гидротеплоизоляционное покрытие - силоксановая композиция на основе синтетического каучукового термостойкого низкомолекулярного соединения - СКТН и аэросила, а наполненный фторкаучук и покрытие наружного слоя содержат вулканизирующий агент типа диамина. Материал обладает пониженным весом, повышенными теплозащитными свойствами, значительной изгибоустойчивостью и малой жесткостью. 1 табл.

Теплозащитный огнестойкий материал на основе термостойкого волокна, имеющего с наружной стороны слой из наполненного фторкаучука, на который нанесено покрытие, включающее теплоотражающий металл типа алюминиевой пудры и ненаполненный фторкаучук, а с внутренней стороны - гидротеплоизоляционное покрытие, отличающийся тем, что гидротеплоизоляционным покрытием является силоксановая композиция на основе синтетического каучукового термостойкого низкомолекулярного соединения - СКТН и аэросила, а наполненный фторкаучук и покрытие наружного слоя содержат вулканизирующий агент типа диамина.