Композиция на основе жидкого силоксанового каучука для получения огнестойкого материала

Композиция на основе жидкого силоксанового каучука для получения огнестойкого материала

Реферат

Введение

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к композициям на основе жидких силоксановых каучуков для получения огнестойких материалов.

Уровень техники

Известны отверждаемые композиции на основе жидких низкомолекулярных силоксановых каучуков СКТН различных марок, содержащие структурирующие агенты (тетраэтоксисилан, этилсиликат-40, этилсиликат-32 и другие), а также катализаторы, в качестве которых используются, как правило, оловоорганические соединения (О.Н.Долгов, М.Г.Воронков, М.П.Гринблат. Кремнийорганические жидкие каучуки и материалы на их основе, Химия, 1975). Эти композиции широко используются в электро- и радиотехнической промышленности, в авиационной и космической технике, в автомобильной промышленности, в медицине, в производстве рулонных текстильных материалов с силоксановым покрытием и других отраслях.

Общим недостатком всех композиций на основе низкомолекулярных силоксановых каучуков СКТН, содержащих структурирующие агенты и оловоорганические катализаторы, является малое время их стабильности при комнатной температуре (5-15 минут). Затем происходит сильное загущение композиций, что делает невозможной их переработку.

Наиболее близким техническим решением является описанная в патенте России №2203993, 2003 г., композиция на основе жидких силоксановых каучуков СКТН, используемая для изготовления огнестойкого материала на капроновой ткани. Она содержит в качестве жидкого силоксанового каучука низкомолекулярный силоксановый каучук любой марки А, Б, В, Г. В качестве отвердителя содержит тетраэтоксисилан или этилсиликат-40, а в качестве катализатора-ускорителя отверждения - октоат олова (катализатор 230-19, ТУ 6-02-539-75) или катализатор №18 (ТУ 6-02-805-78), представляющий собой раствор диэтилдикаприлата олова в этилсиликате-32 в соотношении 1:4 весовых частей.

Однако эта композиция имеет следующие недостатки: малое время стабильности композиции при комнатной температуре (10-15 минут), недостаточная огнестойкость материала, покрытого этой композицией, при выдержке в открытом пламени (не более 25 секунд).

Сущность изобретения

Изобретательская задача состояла в поиске композиции на основе жидкого силоксанового каучука для получения огнестойкого материала, включающей жидкий низкомолекулярный силоксановый каучук, этилсиликат-40 в качестве отвердителя и катализатор, которая имела бы большее время стабильного состояния при хранении при комнатной температуре, а материал, изготовленный с ее использованием, имел бы более высокую огнестойкость.

Поставленная задача решена композицией на основе жидкого силоксанового каучука для получения огнестойкого материала, содержащей жидкий низкомолекулярный силоксановый каучук, этилсиликат-40 в качестве отвердителя и катализатор, которая в качестве катализатора содержит олеиновую кислоту и окта(п-бромфенил)-тетраазапорфиринатокобальт, при следующем содержании компонентов, мас.ч.:

низкомолекулярный силоксановый каучук	100
этилсиликат-40	10-20
олеиновая кислота	7-9
окта(п-бромфенил)тетраазапорфиринатокобальт	0,5-1

Отличительным признаком изобретения является использование в качестве катализатора структурирования жидкого силоксанового каучука олеиновой кислоты и окта(п-бромфенил)-тетраазапорфиринатокобальта.

Заявленная композиция обладает следующими преимуществами:

- существенно более высокая стабильность при хранении при комнатной температуре - до 17 суток;

- более высокая огнестойкость материала, полученного с использованием этой композиции, - до 65 с.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.

В качестве низкомолекулярного силоксанового каучука может быть использован любой низкомолекулярный силоксановый каучук СКТН марок А, Б, В, Г (ГОСТ 13835-73). В качестве отвердителя - этилсиликат-40 (ГОСТ 26371-74, изм. 2). В качестве катализатора использована олеиновая кислота марки Б-115 (ТУ 9145-172-4731297-94) и окта(п-бромфенил)тетраазапорфиринатокобальт, который может быть синтезирован по известной методике получения металлокомплексов порфиразинов (Cook А.Н., Linstead R.P. Journal of Chemical Society, 1937, p.929-933) путем взаимодействия хлорида кобальта с окта(п-бромфенил)тетраазапорфирином. Компоненты катализатора могут быть взяты в любом соотношении.

Композицию готовят путем смешения низкомолекулярного силоксанового каучука СКТН, этилсиликата-40 и катализатора в смесителе до образования гомогенной массы.

Для получения огнестойкого материала композицию наносят на капроновую ткань арт. 56007 ножевой раклей двумя штрихами с последующей термообработкой при 160-165°C в термокамере в течение 2-3 минут. Стабильность заявленной композиции и композиции по прототипу, а также качественные показатели огнестойких материалов, изготовленных с использованием этих композиций, определяли одинаково:

стабильность - визуально, по потере текучести пасты, связанной с началом гелеобразования;

огнестойкость материала - по ТУ 8318-011-10725218-96;

разрывную нагрузку - по ГОСТ 17316-71 с изменениями 1.2.3 от 27.01.2009 г.

Качественные показатели композиций и огнестойких материалов при различных соотношениях компонентов приведены в таблице.

Данные таблицы с очевидностью свидетельствуют о значительно более высоких качественных показателях изобретения.

Таблица
СОСТАВ КОМПОЗИЦИЙ, ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ИХ СТАБИЛЬНОСТИ, СВОЙСТВА ОГНЕСТОЙКИХ МАТЕРИАЛОВ И ПРОТОТИПА
Компоненты композиции для покрытия, мас.ч.	Примеры	Прототип
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Жидкий силоксановый каучук
СКТН
марка А	100	-	-	-	100	-	-	-	100	-	100
марка Б	-	100	-	-	-	100	-	-	-	-	-
марка В	-	-	100	-	-	-	100	-	-	-	-
марка Г	-	-	-	100	-	-	-	100	-	100	-
Этилсиликат-40	15	12	20	10	18	12	15	20	15	10	15
Олеиновая кислота	8	7	9	8	9	9	7	8	9	7	-
окта(п-бромфенил)-	0,75	0,5	1	0,75	1	0,5	1	0,75	0,5	0,75	-
тетраазапорфиринатокобальт
Октоат олова	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	3
Свойства композиций и полученных материалов
Продолжительность стабильности	14	15	16	14	16	17	16	14	15	14	15 мин
композиций при комнатной
температуре, суток
Огнестойкость, с	60	55	60	58	52	54	56	60	62	65	25
Толщина покрытия, мм	0,1	0,15	0,2	0,2	0,1	0,15	0,18	0,2	0,1	0,2	0,15
Разрывная нагрузка, кгс по основе по утку	200 195	210 200	215 205	213 200	205 200	208 202	210 205	215 210	216 205	220 215	216
210
Примечание: в качестве тканевой основы во всех примерах и в прототипе использована капроновая ткань арт. 56007

Композиция на основе жидкого силоксанового каучука для получения огнестойкого материала, содержащая жидкий низкомолекулярный силоксановый каучук, этилсиликат-40 в качестве отвердителя и катализатор, отличающаяся тем, что в качестве катализатора композиция содержит олеиновую кислоту и окта(п-бромфенил)тетраазапорфиринатокобальт при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

низкомолекулярный силоксановый каучук	100
этилсиликат-40	10-20
олеиновая кислота	7-9
окта(п-бромфенил)тетраазапорфиринатокобальт	0,5-1