СОСТАВ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ НА РУКАВИЦЫ И ПЕРЧАТКИ Российский патент 2006 года по МПК C09D109/04 C09D5/02 A41D19/15 

Изобретение относится к производству средств индивидуальной защиты человека от влияния агрессивных сред, опасных и вредных производственных факторов, в частности защитного покрытия рукавиц и перчаток, эксплуатируемых в условиях возникновения статического электричества.

Известен состав для производства защитного покрытия рукавиц для работы на нефтепромыслах, который содержит эмульсионный поливинилхлорид, смесь дибутилфталата и диоктилфталата, двуокись титана (Патент РФ №2206253, А 41 D 19/015 от 08.11.2001).

Недостатком этого состава является отсутствие антистатических свойств, низкая стойкость к действию нефти, бензина, ароматических углеводородов получаемого защитного покрытия рукавиц.

Наиболее близким по технической сущности является полимерное покрытие на тканевой основе рукавиц, выполненное из состава, содержащего бутадиен-нитрильный каучук, вулканизующую группу (RU 2001124651 А, 20.07.2003). Достоинством изобретения являются хорошие химические свойства изделий. Однако недостатком полученной пленки на основе вышеуказанного состава является отсутствие антистатических свойств.

Техническая задача изобретения - получение защитного покрытия рукавиц и перчаток, обладающего антистатическими свойствами и повышенной стойкостью к нефти, бензину, ароматическим углеводородам.

Техническая задача изобретения достигается описываемым составом для защитного покрытия, содержащим бутадиен-нитрильный карбоксилатный латекс, вулканизующую группу, электропроводный технический углерод, загуститель. При этом компоненты смеси берутся в следующем соотношении, мас.ч.:

Бутадиен-нитрильный карбоксилатный латекс (в пересчете на сухое вещество)100Вулканизующая группа0,1-15Технический углерод электропроводный25-35Загуститель0,1-2,5

Предлагаемый состав представляет собой однородную латексную смесь с относительной вязкостью 25-65 секунд. Для приготовления состава использованы следующие материалы: бутадиен-нитрильный карбоксилатный латекс, представляющий собой водную дисперсию сополимера бутадиена, акрилонитрила и метакриловой кислоты, содержащего около 30% акрилонитрила. В качестве вулканизующей группы соединения, выбранные из ряда: цинковые соли диалкилдитиокарбаминовой кислоты (диэтилдитиокарбамат цинка, ТУ 6-09-85-75, дибутилдитиокарбамат цинка, ТУ 6-00204197-258-96, диметилдитиокарбамат цинка, ТУ 6-00204197-254-94), 2-меркаптобензотиазола цинка, ТУ 6-22-00204197-900-91, или их комбинаций, или комбинации натриевой соли диалкилдитиокарбаминовой кислоты (натрий N,N-диэтилдитиокарбамат 3-водный, ГОСТ 8864-71) и 2-меркаптобензотиазола цинка, или комбинации серы, ГОСТ 127.1-93, окиси цинка, ГОСТ 202-76 и ускорителя вулканизации (диэтилдитиокарбамата цинка, ТУ 6-09-85-75). В качестве ускорителя вулканизации могут использоваться цинковые соли диалкилдитиокарбаминовой кислоты, 2-меркаптобензотиазола; натриевые соли диалкилдитиокарбаминовой кислоты. Технический углерод электропроводный марки УМ-66 «О», ТУ 38.10001-94 или марки УМ-76, ТУ 38.10002-02. Загуститель - латекс марки БСНК-20/2, ТУ 38.40342-96. В качестве загустителя могут использоваться карбоксиметилцеллюлоза, костный клей, поливиниловый спирт, метилцеллюлоза, крахмал. Для стабилизации дисперсий вулканизующей группы и технического углерода использовался диспергатор НФ, представляющий собой смесь полимерных соединений разной молекулярной массы, получаемых сульфированием нафталина серной кислотой в мольном соотношении 1:1,1 с последующей конденсацией с формалином и нейтрализацией едким натром, ГОСТ 6848-79.

Применение вулканизующей группы менее 0,1 мас.ч. приводит к низкой степени вулканизации пленки, более 15 мас.ч приводит к ухудшению физико-механических свойств пленки.

Содержание загустителя в составе регламентируется вязкостью состава, которая должна быть не ниже 25 секунд и не выше 65 секунд. С уменьшением вязкости состава ниже 25 секунд (введение загустителя менее 0,1 мас.ч.) при макании идет пропитка во внутрь изделия, а не покрытие с образованием тончайшего покрытия. По техническим условиям с точки зрения техники безопасности состав покрытия не должен проникать во внутрь изделия. А увеличение вязкости состава выше 65 секунд (введение загустителя более 2,5 мас.ч.) нетехнологично и приводит к образованию толстых с подтеками покрытий не по регламенту.

Введение в состав электропроводного технического углерода позволяет снизить удельное поверхностное электрическое сопротивление покрытия с 10¹⁰ до 10⁷ Ом. Введение углерода менее 25 мас.ч. снижает удельное поверхностное электрическое сопротивление покрытия лишь до 10⁸, а более 35 мас.ч. приводит к ухудшению физико-механических свойств покрытия.

Покрытие перчаток и рукавиц предлагаемым составом позволяет придать антистатичные свойства покрытию и увеличить его стойкость к ароматическим растворителям, бензину, нефти.

Приготовление составов осуществляли следующим образом:

1) Приготовление дисперсий вулканизующей группы, технического углерода.

2) Получение состава смешиванием полученных дисперсий, латекса, загустителя.

3) Вызревание латексной смеси в течение суток.

Дисперсии вулканизующей группы приготовляли путем обработки вулканизирующей группы в шаровой мельнице в течение 24 часов при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Вулканизующая группа50Диспергатор НФ5ВодаОстальное

Дисперсию технического углерода приготовляли путем обработки углерода в шаровой мельнице в течение 12 часов при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Технический углерод25Диспергатор НФ2ВодаОстальное

Затем в бутадиен-нитрильный карбоксилатный латекс при нормальной температуре вводили вулканизующую группу в виде 50%-ных водных дисперсий, стабилизированных диспергатором НФ в порядке, указанном в таблицах 1, 2, 8; 25%-ную водную дисперсию технического углерода, стабилизированную диспергатором НФ, и загуститель перемешивали до однородного состава. После вызревания латексной смеси в течение суток определяли вязкость с помощью вискозиметра ВЗ-4. Затем путем 1-3 разового окунания текстильных, трикотажных изделий (рукавиц и перчаток) в состав наносили покрытие, затем производили сушку при температуре 40-60°С в течение 5 часов, вулканизацию при 120°С 45 минут. Готовые покрытые рукавицы (перчатки) испытывали на стойкость к действию нефти, бензин-бензольной смеси в соотношении по массе 3:1, удельное поверхностное электрическое сопротивление.

Стойкость покрытия рукавиц (перчаток) к действию нефти, смеси бензин-бензол определяли по степени набухания (изменению массы образца) в этих средах по известной методике. Сущность метода заключается в том, что образцы подвергают воздействию сред при температуре 23±2°С в течение того времени, которое необходимо для достижения образцами постоянного значения массы, и определяют их стойкость к среде по изменению массы. Испытуемые образцы покрытия рукавиц (перчаток) изготавливают отделением покрытия от трикотажной или текстильной основы. Образцы должны иметь объем в пределах от 0,8 до 3,0 см³. Затем взвешиванием с точностью до 0,0001 грамма на аналитических весах определяют массу (M1) испытуемых образцов. Затем их помещают в стеклянные сосуды с обратным холодильником таким образом, чтобы они не касались стенок сосуда и дна емкости. Емкость заполняют средой (нефтью, бензин-бензольной смесью в соотношении по массе 3:1) при соотношении объемов среды и образцов не менее 15:1 и не более 30:1. Уровень среды над образцами должен быть не менее 1 см при заполнении емкости не более чем на 75%. Емкость плотно закрывают. Через 24 часа образцы извлекают из сосуда, удаляют среду с поверхности фильтровальной бумагой в течение не более 4 секунд и помещают их в тарированные бюксы. Затем взвешивают с точностью до 0,0001 грамма в тарированных бюксах не позднее чем через 1 минуту после извлечения их из среды. Если испытания продолжают, образцы помещают повторно в среду. Равновесное состояние набухания устанавливают по достижении образцами постоянного значения массы (М2). Значение массы считают постоянным, если масса образца при предыдущем взвешивании отличается от массы образца при последующем взвешивании не более чем на 0,001 грамм. Периодичность взвешивания 24 часа. Степень набухания в % вычисляют по формуле:

,

где M1 - первоначальная масса образца до внесения в среду (нефть, бензин-бензольная смесь);

М2 - постоянное значение массы образца после набухания в среде.

Удельное поверхностное электрическое сопротивление определяли с помощью прибора системы ВНИИПХВ марки ИЭСТП-1, который включает в себя два самостоятельных блока: датчик и измеритель электрического сопротивления - тераомметр марки Е6-13А.

Нами было испытано 33 рецептуры предлагаемого состава и одна известного (см. табл.1, 2, 3 и 8). Результаты лабораторных исследований приведены в таблицах 4, 5, 6, 7, 9. Как свидетельствуют результаты испытаний, введение технического углерода марок УМ-66 «О» и УМ-76 в бутадиен-нитрильный карбоксилатный латекс, содержащий в качестве вулканизующей группы соединения, выбранные из группы: цинковые соли диалкилдитиокарбаминовой кислоты, 2-меркаптобензотиазола цинка, или их комбинаций, или комбинации натриевой соли диэтилдитиокарбамата и 2-меркаптобензотиазола цинка, или комбинации серы, окиси цинка и ускорителя вулканизации (диэтилдитиокарбамата цинка), а также загуститель позволяет получить покрытие с повышенной стойкостью к нефти, бензину, бензолу и обладающего антистатическими свойствами.

Таким образом, при указанном в формуле соотношении компонентов в составе, рекомендуемом для покрытия рукавиц и перчаток, получают прочные однородные покрытия с повышенной стойкостью к нефти, бензину, ароматическим растворителям и обладающие антистатичными свойствами.

Покрытые разработанным составом рукавицы и перчатки используют при работе в нефтегазодобывающей промышленности. Изделия токсикологически безвредны, гигиеничны, защищают руки от агрессивных сред, не пропускают воду и нефтепродукты.

Предлагаемый состав, используемый для покрытия, образует защитное покрытие, отличающееся от известного качественно: оно выше по стойкости к нефти, бензину, ароматическим растворителям, обладает антистатичными свойствами, стойкое при работе с водой и нефтепродуктами, безопасно в работе.

Таблица 1КомпонентыКоличество компонентов в мас. частях, считая на сухое веществоНомер состава123456789101112131415Латекс бутадиеннитрильный карбоксилатный10010010010010010010010010010010010010010010050-% водная дисперсия серы, стабилизированная диспергатором НФ0,023,0-------------50-% водная дисперсия окиси цинка, стабилизированная диспергатором НФ0,037,0-------------50-% водная дисперсия диэтилдитиокарбамата цинка, стабилизированная диспергатором НФ0,055,00,115,0--3,0--------50-% водная дисперсия цинковой соли 2-меркаптобензотиазола, стабилизированная диспергатором НФ----0,115,07,0--2,0--1,00,113,050-% водная дисперсия дибутилдитиокарбамата цинка, стабилизированная диспергатором НФ-------0,115,03,0-----50-% водная дисперсия диметилдитиокарбамата цинка, стабилизированная диспергатором НФ----------0,115,01,0--50-% водная дисперсия диэтилдитиокарбамата натрия, стабилизированная диспергатором НФ-------------0,12,025-% водная дисперсия технического углерода УМ-66 «О», стабилизированная диспергатором НФ253035253035253035253035253035Загуститель БСНК-20/20,10,50,31,00,10,11,50,50,72,51,72,00,50,32,5

Таблица 2КомпонентыКоличество компонентов в мас. частях, считая на сухое веществоНомер состава161718192021222324252627282930Латекс бутадиеннитрильный карбоксилатный10010010010010010010010010010010010010010010050-% водная дисперсия серы, стабилизированная диспергатором НФ0,023,0-------------50-% водная дисперсия окиси цинка, стабилизированная диспергатором НФ0,037,0---- --------50-% водная дисперсия диэтилдитиокарбамата цинка, стабилизированная диспергатором НФ0,055,00,115,0--3,0--------50-% водная дисперсия цинковой соли 2-меркапто-бензотиазола, стабилизированная диспергатором НФ-   0,115,07,0--2,0--1,00,113,050-% водная дисперсия дибутилдитиокарбамата цинка, стабилизированная диспергатором НФ-    --0,115,03,0-----50-% водная дисперсия диметилдитиокарбамата цинка, стабилизированная диспергатором НФ-    -----0,115,01,0--50-% водная дисперсия диэтилдитиокарбамата натрия, стабилизированная диспергатором НФ-    --------0,12,025-% водная дисперсия технического углерода УМ-76, стабилизированная диспергатором НФ253035253035253035253035253035Загуститель БСНК-20/20,10,50,31,00,10,21,50,50,72,51,72,00,50,32,5

Таблица 3ПрототипКомпонентыКаучук бутадиеннитрильный марки СКН-26СераТиурам марки ДОксид цинкаМел марки АПластификатор ЭДОСЛак рубиновыйТолуолКоличество компонентов, мас.ч.160,320,110,510,71,40,3370,64Таблица 4Показатели испытанийНомер состава12345678Степень набухания в нефти, %2,01,71,90,92,01,51,02,1Степень набухания в смеси бензин:бензол = 3:1, %4035373238323441Удельное поверхностное электрическое сопротивление, Ом9,5*10⁷5,2*10⁷1,1*10⁷9,7*10⁷5,1*10⁷1,1*10⁷9,6*10⁷5,2*10⁷Таблица 5Показатели испытанийНомер состава9101112131415Степень набухания в нефти, %0,91,11,91,02,22,00,9Степень набухания в смеси бензин:бензол = 3:1, %32353731383831Удельное поверхностное электрическое сопротивление, Ом1,2*10⁷9,6*10⁷5,2*10⁷1,2*10⁷9,6*10⁷5,2*10⁷1,2*10⁷

Таблица 6Показатели испытанийНомер состава1617181920212223Степень набухания в нефти, %2,11,71,81,22,21,31,12,1Степень набухания в смеси бензин:бензол = 3:1, %3836383140333338Удельное поверхностное электрическое сопротивление, Ом9,6*10⁷5,0*10⁷1,0*10⁷9,5*10⁷5,2*10⁷1,1*10⁷9,7*10⁷5,0*10⁷Таблица 7Показатели испытанийНомер состава24252627282930прототипСтепень набухания в нефти, %1,11,32,01,12,12,01,12,5Степень набухания в смеси бензин:бензол = 3:1, %3134373136393149Удельное поверхностное электрическое сопротивление, Ом1,0*10⁷9,5*10⁷5,1*10⁷1,2*10⁷9,4*10⁷5,1*10⁷1,2*10⁷2,3*10¹⁰

Таблица 8КомпонентыКоличество компонентов в мас. частях, считая на сухое веществоНомер состава313233Латекс бутадиен-нитрильный карбоксилатный10010010050-% водная дисперсия серы, стабилизированная диспергатором НФ3,03,03,050-% водная дисперсия окиси цинка, стабилизированная диспергатором НФ3,03,03,050-% водная дисперсия диэтилдитиокарбамата цинка, стабилизированная диспергатором НФ5,05,05,025-% водная дисперсия технического углерода УМ-76, стабилизированная диспергатором НФ253035Загуститель БСНК-20/20,50,50,5Таблица 9Показатели испытанийНомер состава313233Степень набухания в нефти, %1,91,71,2Степень набухания в смеси бензин:бензол = 3:1, %383632Удельное поверхностное электрическое сопротивление, Ом9,5*10⁷5,0*10⁷1,1*10⁷

Изобретение относится к производству средств индивидуальной защиты человека от влияния агрессивных сред, в частности защитного покрытия рукавиц и перчаток, эксплуатируемых в условиях возникновения статического электричества. Состав содержит бутадиеннитрильный карбоксилатный латекс, 50%-ную водную дисперсию вулканизующей группы, стабилизированную диспергатором НФ, 25%-ную водную дисперсию технического электропроводного углерода, стабилизированную диспергатором НФ, загуститель. Технический результат - получение изделия с антистатичными свойствами, с большей стойкостью к нефти, бензину, ароматическим растворителям. 3 з.п. ф-лы, 9 табл.

1. Состав для нанесения защитного покрытия на рукавицы и перчатки, содержащий, мас.ч.:

Бутадиен-нитрильный карбоксилатный латекс (на сухое вещество)10050%-ная водная дисперсия вулканизующей группы, стабилизированная диспергатором НФ0,1-1525%-ная водная дисперсия технического электропроводного углерода, стабилизированная диспергатором НФ25-35Загуститель0,1-2,5