Композиция на основе жидкого силоксанового каучука для покрытия текстильного материала

Композиция на основе жидкого силоксанового каучука для покрытия текстильного материала

Реферат

Введение

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к композициям на основе жидкого силоксанового каучука для покрытия текстильного материала.

Уровень техники

Известны отверждаемые композиции на основе жидких низкомолекулярных силоксановых каучуков СКТН различных марок, содержащие структурирующие агенты (тетраэтоксисилан, этилсиликат-40, этилсиликат-32), а также катализаторы, как правило, оловоорганические соединения и эфиры ортотитановой кислоты (О.Н.Долгов, М.Г.Воронков, М.П.Гринблат «Кремнийорганические каучуки и материалы на их основе», Химия». 1975 г., патент РФ №2203993 МПК⁷ D06М 15/643, 15/248, С08K 21/14 (2003 г.), патент РФ №2265683 МПК⁷ D06М 15/693, С09K 21/06 (2005 г.)).

Эти композиции широко используются в электро- и радиотехнической промышленности, в авиационной технике, в автомобильной промышленности, в медицине, в производстве рулонных текстильных материалов с силоксановым покрытием и других отраслях.

Недостатком всех композиций на основе жидких силоксановых каучуков СКТН является малая физико-механическая прочность получаемых силоксановых покрытий, в частности, их низкая устойчивость к истиранию, а также малая продолжительность стабильности композиций, содержащих оловоорганические катализаторы, при комнатной температуре - 5-15 мин.

Наиболее близким техническим решением является описанная в патенте России №2458090, опубл. 10.08.2012 г., композиция на основе жидких силоксановых каучуков для покрытий рулонных текстильных материалов, которая содержит на 100 масс.ч. жидкого низкомолекулярного силоксанового каучука СКТН марок А, Б, В, Г, масс.ч.:

в качестве структурирующего агента тетраэтоксисилан или
этилсиликат-40	10-20
в качестве катализатора олово двухлористое двуводное	2-4
оксид кальция	2-4
борсилоксановый олигомер	10-20

Эта композиция имеет высокую продолжительность стабильного состояния и прочность связи покрытия с синтетической тканью. Материалы, получаемые с покрытием из этой композиции, имеют невысокую жесткость.

Однако такой важный показатель, характеризующий износостойкость и эксплуатационные свойства материала, как устойчивость к истиранию покрытий, получаемых с использованием этой композиции, невысок (150 г×кВт^-1×ч^-1). Полученные материалы имеют также недостаточно высокую водоупорность.

Сущность изобретения

Изобретательская задача состояла в поиске композиции на основе жидкого силоксанового каучука для покрытия текстильного материала, содержащей жидкий низкомолекулярный силоксановый каучук, в качестве структурирующего агента этилсиликат-40 и в качестве катализатора металлопорфиразин, которая позволила бы повысить устойчивость к истиранию покрытия и его водоупорность.

Поставленная задача решена композицией на основе жидкого силоксанового каучука для покрытия текстильного материала, содержащей жидкий низкомолекулярный силоксановый каучук, в качестве структурирующего агента этилсиликат-40, которая в качестве катализатора содержит октафенилтетраазапорфиринатокобальт(II) или октафенилтетрапиразинопорфиразинатокобальт(II) при следующем соотношении компонентов, масс.ч.:

жидкий низкомолекулярный силоксановый каучук СКТН	100
этилсиликат-40	10-20
октафенилтетраазапорфиринатокобальт(II)
или октафенилтетрапиразинопорфиразинатокобальт(II)	0,5-1

Техническим результатом изобретения является повышение в 12-24 раза устойчивости к истиранию вулканизованных силоксановых покрытий и водоупорности в 2-2.5 раза. Таким образом, существенно повышаются физико-механические и эксплуатационные свойства материала.

Сведения, подтверждающие возможность воспроизведения изобретения.

Для осуществления изобретения использованы следующие материалы. В качестве низкомолекулярных жидких силоксановых каучуков может быть использован любой низкомолекулярный жидкий силоксановый каучук СКТН марок А, Б, В, Г (ГОСТ 13875-73). В качестве структурирующего агента использован этилсиликат-40 (ГОСТ 26371-74 изм. 2). В качестве катализаторов использованы октафенилтетраазапорфиринатокобальт(II) или октафенилтетрапиразинопорфиразинатокобальт(II). Октафенилтетраазапорфиринатокобальт(II) и октафенилтетрапиразинопорфиразинатокобальт(II) получали кипячением октафенилтетраазапорфирина и октафенилтетрапиразинопорфиразина с ацетатом кобальта в пиридине. В качестве тканевой основы была использована капроновая ткань арт. 56007.

Композицию готовили путем смешения в необходимых количествах низкомолекулярного каучука СКТН, этилсиликата-40 и катализатора до образования гомогенной массы. Продолжительность стабильного состояния заявленной композиции и композиции по прототипу определяли одинаково, визуально по потере текучести композиции. Продолжительность стабильного состояния заявленной композиции 24 часа. Эта композиция по продолжительности стабильного состояния не уступает прототипу, что позволяет использовать ее в условиях непрерывного технологического процесса.

Вулканизацию материалов с покрытиями из заявленной композиции и композиции по прототипу проводили одинаково при температуре 160-165°С в течение двух минут.

Физико-механические и эксплуатационные характеристики покрытий, полученных из заявленной композиции и композиции по прототипу, определяли одинаково.

Истираемость покрытий определяли по ГОСТ 8975-75, водоупорность определяли на пенетрометре по ГОСТ 3816-81, изм. 2, 3, прочность связи вулканизованных покрытий с основой определяли по ГОСТ 17317-71, жесткость материалов по ГОСТ 8977-74.

Составы композиций при различном количественном содержании ингредиентов и свойства получаемых материалов приведены в таблице. Из данных таблицы видно, что материалы, полученные с использованием заявленной композиции, имеют значительно большую устойчивость к истиранию (в 12-24 раза), чем материал прототипа. Водоупорность материала, полученного с использованием заявленной композиции также выше (в 2-2.5 раза), чем у материала прототипа.

Таблица
Наименование ингредиентов	Состав композиций, масс.ч. на 100 масс.ч. СКТН	Прототип
Каучук СКТН марки А	100	-	-	-	100	-	-	-	100
Каучук СКТН марки Б	-	100	-	-	-	100	-	-	-
Каучук СКТН марки В	-	-	100	-	-	-	100	-	-
Каучук СКТН марки Г	-	-	-	100	-	-	-	100	-
Этилсиликат-40	10	10	15	15	20	20	15	15	15
Октафенилтетраазапорфиринатокобальт(II)	0.5	-	0.75	-	1	-	1	-	-
Октафенилтетрапиразинопорфиразинатокобальт(II)	-	0.5	-	0.75	-	1	-	1	-
Борсилоксановый олигомер	-	-	-	-	-	-	-	-	15
Свойства материалов с покрытием
Истираемость, г×кВт-1×ч-1	13.0	7.5	14.6	7.2	12.4	7.0	11.4	6.5	156
Водоупорность, мм вод. ст.	550	800	570	820	560	810	580	805	300
Прочность связи покрытия с основой, H×см-1	7.6	7.8	7.7	8.0	7.9	8.2	7.6	8.3	8.4
Жесткость, cH	90	85	82	85	86	87	83	82	80
* В прототипе в качестве катализатора использовались олово двухлористое двуводное - 3 масс.ч. и оксид кальция - 3 масс.ч. на 100 масс.ч. каучука СКТН.

Композиция на основе жидкого силоксанового каучука для покрытия текстильного материала, содержащая жидкий низкомолекулярный силоксановый каучук, в качестве структурирующего агента - этилсиликат-40 и катализатор, отличающаяся тем, что она содержит в качестве катализатора октафенилтетраазапорфиринатокобальт(II) или октафенилтетрапиразинопорфиразинатокобальт(II), при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

жидкий низкомолекулярный силоксановый каучук	100
этилсиликат-40	10-20
октафенилтетраазапорфиринатокобальт(II) или
октафенилтетрапиразинопорфиразинатокобальт(II)	0,5-1