СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГИДРОФОБНЫХ ОГНЕ- И ВОДОСТОЙКИХ ПЛЕНОК С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМПОЗИЦИИ НА ОСНОВЕ ФТОРОПЛАСТА И КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГИДРОФОБНЫХ ОГНЕ- И ВОДОСТОЙКИХ ПЛЕНОК НА ОСНОВЕ ФТОРОПЛАСТА Российский патент 2025 года по МПК C08J5/18 C08L27/12 C08L31/04 

Группа изобретений относится к органическим высокомолекулярным соединениям, их получению и композициям на их основе, а именно, к химической модификации путём последующей обработки по изготовлению пленок или листов, содержащих высокомолекулярные вещества, в частности, с использованием органических компонентов, и может быть использована при производстве тканевых основ с повышенной огнестойкостью и водостойкостью путём обработки или пропитками соединениями на основе фторопласта.

Из существующего уровня техники известен состав для получения пленок на основе поливинилового спирта (Патент RU 2362790 C1, 27.07.2009, C08L29/04, C08J5/18, C08F8/40, C08K5/053, C08F116/06), включающий воду, борат метилфосфита, отличающийся тем, что он дополнительно содержит пластификатор, в качестве которого используют глицерин, этиленгликоль или диэтиленгликоль, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Поливиниловый спирт 1,0-5,0 Вода 95,0-99,0 Борат метилфосфита 0,5 Указанный пластификатор 2,0

Также из уровня техники известна композиция для получения гидрофобных огне- и водостойких пленок на основе поливинилового спирта (Патент RU 2520489 C1, 26.07.2014, C08L29/04, C08J5/18, C08K3/32, C08K5/07, C08K5/17), содержащая водный раствор поливинилового спирта, формальдегид и кислый катализатор отверждения, характеризующаяся тем, что дополнительно содержит дисперсию твердых частиц аминопласта на основе продуктов конденсации формальдегида с мочевиной в виде мелких частиц карбамидоформальдегидного полимера, при общем мольном соотношении смеси аминов к формальдегиду 1:0,8-1,3, фосфорную кислоту, диэтаноламин, гидрофобизатор в виде 50%-ной водной дисперсии при следующем содержании компонентов, мас.%:

Поливиниловый спирт 1-7 Дисперсия твердых частиц 2-5 Аминопластов в виде мелких частиц   Карбамидоформальдегидного полимера   Диэтаноламин 0,5-2,5 Фосфорная кислота 0,5-2,0 Формальдегид 0,5-1,5 50%-ная водная дисперсия гидрофобизатора 5-10 Вода остальное

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ получения пленок на основе поливинилового спирта (Патент RU 2359976 C1, 27.06.2009, C08F8/40, C08J5/18, C08F116/06, C08K21/12), характеризующийся тем, что борат метилфосфита предварительно смешивают с пластификатором в соотношении 1:4 и добавляют 1-5%-ный водный раствор поливинилового спирта с последующей отливкой пленки и сушкой при комнатной температуре.

Основным недостатком вышеописанных технических решений является сложность технологии приготовления и применение большого числа компонентов состава упомянутых композиций для изготовления гидрофобных огне- и водостойких пленок.

Техническим результатом заявляемой группы изобретений является повышение технологичности изготовления композиции для изготовления гидрофобных огне- и водостойких пленок на основе фторопласта, заключающейся в минимизации применения числа компонентов состава, сокращении времени и упрощении приготовления упомянутой композиции без потери качественных характеристик по водостойкости и огнестойкости упомянутых плёнок.

Для достижения указанного технического результата предлагается способ изготовления гидрофобных огне- и водостойких пленок с использованием композиции на основе фторопласта и композиция для изготовления гидрофобных огне- и водостойких пленок на основе фторопласта.

Способ изготовления гидрофобных огне- и водостойких пленок с использованием композиции на основе фторопласта, выполняемый через приготовление при комнатной температуре раствора упомянутой композиции посредством диспергатора или смесителя и сушки нанесённого на тканевую основу упомянутого раствора с помощью сушильной камеры при температуре 150-180⁰С, состоит из следующих этапов: размешивания суспензии фторопласта в воде; внедрения в полученный раствор с дальнейшим перемешиванием фиксатора на основе блокированных изоцианатов или меламин-формальдегидной смолы; добавки в полученную смесь с дальнейшим перемешиванием поливинилацетатной дисперсии; нанесения полученной композиции на тканевую основу в упомянутой сушильной камере при температуре 150-180°С с последующей сушкой.

В частности, расход компонентов упомянутой композиции на 1 литр воды может быть осуществлён в следующих пропорциях: 50-100 г суспензии фторопласта, 10-30 г фиксатора на основе блокированных изоцианатов или меламин-формальдегидной смолы и до 50 г поливинилацетатной дисперсии.

При этом в качестве суспензии фторопласта может быть использован Lefasol VO 37/2, в качестве фиксатора на основе блокированных изоцианатов или меламин-формальдегидной смолы.

Кроме этого, в качестве упомянутой тканевой основы может быть использована стеклоткань, или арамидная ткань, или базальтовая ткань.

Композиция для изготовления гидрофобных огне- и водостойких пленок на основе фторопласта содержит в массе при расходе на 1 кг её раствора 0,03-0,06 кг суспензии фторопласта, 0,005-0,01 кг фиксатора на основе блокированных изоцианатов или меламин-формальдегидной смолы, 0,05-0,12 кг поливинилацетатной дисперсии, при этом остальное – вода.

В частности, композиция для изготовления гидрофобных огне- и водостойких пленок на основе фторопласта, полученная указанным способом, содержит в массе при расходе на 1 кг её раствора 0,03 кг суспензии фторопласта, 0,01 кг фиксатора на основе блокированных изоцианатов или меламин-формальдегидной смолы, 0,05 кг поливинилацетатной дисперсии и 0,91 кг воды.

В частности, композиция для изготовления гидрофобных огне- и водостойких пленок на основе фторопласта, полученная указанным способом, содержит в массе при расходе на 1 кг её раствора 0,05 кг суспензии фторопласта, 0,01 кг фиксатора на основе блокированных изоцианатов или меламин-формальдегидной смолы, 0,06 кг поливинилацетатной дисперсии и 0,88 кг воды.

Частный случай реализации способа изготовления гидрофобных огне- и водостойких пленок с использованием композиции на основе фторопласта и композиции для изготовления гидрофобных огне- и водостойких пленок на основе фторопласта может быть выполнен следующим образом.

Способ изготовления гидрофобных огне- и водостойких пленок с использованием композиции на основе фторопласта, выполняемый через приготовление при комнатной температуре раствора упомянутой композиции посредством диспергатора или смесителя и сушки нанесённого на тканевую основу упомянутого раствора с помощью сушильной камеры при температуре 150-180°С, состоит из следующих этапов: размешивания суспензии фторопласта в воде; внедрения в полученный раствор с дальнейшим перемешиванием фиксатора на основе блокированных изоцианатов или меламин-формальдегидной смолы; добавки в полученную смесь с дальнейшим перемешиванием поливинилацетатной дисперсии; нанесения полученной композиции на тканевую основу в упомянутой сушильной камере при температуре 150-180°С с последующей сушкой.

Расход компонентов упомянутой композиции на 1 литр воды может быть осуществлён в следующих пропорциях: 50-100 г суспензии фторопласта, 10-30 г фиксатора на основе блокированных изоцианатов или меламин-формальдегидной смолы и до 50 г поливинилацетатной дисперсии.

При этом в качестве суспензии фторопласта может быть использован Lefasol VO 37/2, в качестве фиксатора на основе блокированных изоцианатов или меламин-формальдегидной смолы.

Кроме этого, в качестве упомянутой тканевой основы может быть использована стеклоткань, или арамидная ткань, или базальтовая ткань.

Композиция для изготовления гидрофобных огне- и водостойких пленок на основе фторопласта, полученная указанным способом, содержит в массе при расходе на 1 кг её раствора 0,03 кг суспензии фторопласта, 0,01 кг фиксатора на основе блокированных изоцианатов или меламин-формальдегидной смолы, 0,05 кг поливинилацетатной дисперсии и 0,91 кг воды.

Композиция для изготовления гидрофобных огне- и водостойких пленок на основе фторопласта, полученная указанным способом, содержит в массе при расходе на 1 кг её раствора 0,05 кг суспензии фторопласта, 0,01 кг фиксатора на основе блокированных изоцианатов или меламин-формальдегидной смолы, 0,06 кг поливинилацетатной дисперсии и 0,88 кг воды.

Предлагаемая группа изобретений используется следующим образом. Сам процесс изготовления гидрофобных огне- и водостойких пленок может быть реализован с использованием известных конструкций аппаратов перемешивания с последующей в сушильной камере при температуре 150-180°С. Вначале, на первом этапе готовится раствор композиции для изготовления гидрофобных огне- и водостойких пленок на основе фторопласта при комнатной температуре. Для чего, размешивается суспензия фторопласта в зависимости от требуемых свойств (50-100г/л). Далее, внедряется фиксатор (10-30г/л) на основе блокированных изоцианатов или меламин-формальдегидной смолы. Затем, добавляется дисперсия ПВА (до 50г/л) для придания каркасности ткани. При этом все компоненты добавляются поочередно при постоянной работе диспергатора или мешалки. После этого, на втором этапе полученная композиция наносится на тканевую основу в упомянутой сушильной камере при температуре 150-180°С и осуществляется её сушка в упомянутой сушильной камере. Примерные сводные рецептуры составов композиций для изготовления гидрофобных огне- и водостойких пленок на основе фторопласта, а также характеристики пропитанных ими тканевых основ представлены в таблицах 1-4.

Указанный технический результат достигается за счет того, что, посредством упомянутого способа, с использованием упомянутой композиции описанного состава, тканой основе может обеспечиваться группа горючести материалов КМ0, а при использовании в качестве упомянутой тканой основы арамидной ткани вследствие эффекта гидрофобности упомянутого пропитывающего состава сохраняются её баллистические свойства при соприкосновении с водой.

Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения такому условию патентоспособности как «новизна».

Заявляемые существенные признаки, предопределяющие получение указанного технического результата, явным образом не следуют из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения такому условию патентоспособности как «изобретательский уровень».

Таблица 1

Сводная рецептура №1 состава композиции для изготовления гидрофобных огне- и водостойких пленок на основе фторопласта

Наименование сырья Расход сырья на 1 кг упомянутой композиции, мас. суспензии фторопласта 0,03 фиксатора на основе блокированных изоцианатов или меламин-формальдегидной смолы 0,01 поливинилацетатной дисперсии 0,05 Вода 0,91 Всего 1

Таблица 2

Характеристики тканевой основы, пропитанной составом по рецептуре №1

Пропитанная стеклоткань композицией по рецептуре №1 имеет: 1. Средней жёсткости гриф;
2. Масса на единицу площади – не менее 205 г/м² (при фактической 215 г/м²);
3. Водопроницаемость, при давлении не менее 0,001МПа в течение не более 72ч –капли воды есть;
4. Водоупорность – 200 мм. вод. ст.;
5. Горение при воздействии открытого пламени – не поддерживает.

Таблица 3

Сводная рецептура №2 состава композиции для изготовления гидрофобных огне- и водостойких пленок на основе фторопласта

Наименование сырья Расход сырья на 1 кг упомянутой композиции, мас. суспензии фторопласта 0,05 фиксатора на основе блокированных изоцианатов или меламин-формальдегидной смолы 0,01 поливинилацетатной дисперсии 0,06 Вода 0,88 Всего 1

Таблица 4

Характеристики тканевой основы, пропитанной составом по рецептуре №2

Пропитанная стеклоткань композицией по рецептуре №2 имеет: 1. Жёсткий гриф;
2. Масса на единицу площади – не менее 205 г/м² (при фактической 215 г/м²);
3. Водопроницаемость, при давлении не менее 0,001МПа в течение не более 72ч –капли воды отсутствует;
4. Водоупорность – 800 мм. вод. ст.;
5. Горение при воздействии открытого пламени – не поддерживает.

Группа изобретений может быть использована при производстве пропитанных тканевых основ с повышенной огне- и водостойкостью. Предложен способ изготовления гидрофобных огне- и водостойких пленок, включающий приготовление при комнатной температуре композиции на основе фторопласта, нанесения полученной композиции на тканевую основу в сушильной камере при температуре 150-180°С с последующей сушкой. В качестве тканевой основы используют стеклоткань, или арамидную ткань, или базальтовую ткань. Композицию на основе фторопласта готовят посредством размешивания суспензии фторопласта в воде, внедрения в полученный раствор с дальнейшим перемешиванием фиксатора на основе блокированных изоцианатов или меламин-формальдегидной смолы и добавки в полученную смесь поливинилацетатной дисперсии. Предложена также композиция для изготовления гидрофобных огне- и водостойких пленок. Технический результат группы изобретений заключается в сокращении времени и упрощении приготовления гидрофобных огне- и водостойких пленок без потери качественных характеристик по водостойкости и огнестойкости полученных плёнок. 2 н. п. ф-лы, 4 табл., 2 пр.

1. Способ изготовления гидрофобных огне- и водостойких пленок с использованием композиции на основе фторопласта, выполняемый через приготовление при комнатной температуре раствора упомянутой композиции посредством диспергатора или смесителя и сушки нанесённого на тканевую основу упомянутого раствора с помощью сушильной камеры при температуре 150-180°С, осуществляющийся при выполнении следующих этапов: размешивания суспензии фторопласта в воде; внедрения в полученный раствор с дальнейшим перемешиванием фиксатора на основе блокированных изоцианатов или меламин-формальдегидной смолы; добавки в полученную смесь с дальнейшим перемешиванием поливинилацетатной дисперсии; нанесения полученной композиции на тканевую основу в упомянутой сушильной камере при температуре 150-180°С с последующей сушкой, при этом в качестве тканевой основы используют стеклоткань, или арамидную ткань, или базальтовую ткань.

2. Композиция для изготовления гидрофобных огне- и водостойких пленок на основе фторопласта путем реализации способа по п. 1, отличающаяся тем, что содержит в массе при расходе на 1 кг её раствора 0,03-0,06 кг суспензии фторопласта, 0,005-0,01 кг фиксатора на основе блокированных изоцианатов или меламин-формальдегидной смолы, 0,05-0,12 кг поливинилацетатной дисперсии, при этом остальное – вода.