RU2022979C1

RU2022979C1 - Polymeric composition for film coating

Info

Publication number: RU2022979C1
Authority: RU
Inventors: Б.Н. Перехода; В.В. Сидоров; В.А. Майдурова; Н.Н. Боткина; Г.А. Лановая
Original assignee: Научно-производственное объединение "Алтай"
Priority date: 1990-08-16
Filing date: 1990-08-16
Publication date: 1994-11-15

Abstract

FIELD: polymeric materials. SUBSTANCE: composition used for film coating is made on the rolls. Composition has the following components, wt.-%: rubber CKH-26 25.11-38.18; polyvinyl chloride 10.04-25.11; zinc oxide 2.0-3.02; pigment 1.0-2.24; bee wax 0.73-2.04; acetonanyl 0.39-1.17; stearic acid 0.67-2.01; technical wax 0.28-0.82; aerosil A-175 12.19-21.71; dioctylphthalate 6.0-10.1; zinc butylxanthogenate 0.5-1.5; lead silicate 1.01-2.0; calcium stearate 0.12-0.36; diethylene glycol 0.3-0.7; resorcinol 0.5-1.5; metazine 0.34-1.25. Vulcanization point is 100 C, vulcanization time is 30 min. Coating properties: E = 42.9 - 64 kgf/cm², tensile strength is 52.7 - 67.3 kgf/cm², specific elongation is 250-628%. EFFECT: enhanced quality of composition. 1 tbl

Description

Изобретение относится к области полимерных композиций и может быть использовано как защитное пленочное покрытие для пожарных напорных рукавов, как искусственная кожа, пленочное покрытие для древесных и других отделочных плит. The invention relates to the field of polymer compositions and can be used as a protective film coating for fire pressure hoses, as artificial leather, film coating for wood and other decoration boards.

В нашей стране и за рубежом существует множество полимерных композиций, используемых в пожарной технике, текстильной и строительной отраслях промышленности, на основе пластифицированного поливилинхлорида, на основе нитрата целлюлозы, этилцеллюлозы с применением бутилкаучука, хлорсульфированного полиэтилена, стеарина; на основе жидкого акрилонитрильного карбоксилатного каучука, жидкого полибутадиенового каучука, минерального наполнителя. In our country and abroad there are many polymer compositions used in fire fighting equipment, textile and construction industries, based on plasticized polyvinyl chloride, based on cellulose nitrate, ethyl cellulose using butyl rubber, chlorosulfonated polyethylene, stearin; based on liquid acrylonitrile carboxylate rubber, liquid polybutadiene rubber, mineral filler.

В качестве прототипа взята полимерная смесь "Армтекс", закупленная нашей страной в Норвегии для Павлов-Посадского комбината, как наиболее близкая по составу компонентов и назначению, мас.%:
Бутадиен-нитрильный
каучук СКН-26 (БНК СКН-26 35,15
Поливинилхлорид (ПВХ) 15,07
Оксид цинка (белила цинковые) 2,51 Пигмент красный 1,73 Воск пчелиный 1,02 Ацетонанил 0,78 Стеариновая кислота 1,35 Воск технический 0,55 Аэросил марки А-175 16,89 Диоктилфталат (ДОФ) 8,1 Диоктиладипинат (ДОА) 10,2 Сера 1,02 Альтакс 0,78 Тиурам Д 0,27 Силикат свинца 1,61 Стеарат кальция 0,24 Диэтиленгликоль (ДЭГ) 0,47 Резорцин 1,02 Метазин 1,25
Этот состав, нанесенный экструзионным методом на капроново-лавсановые чехлы, обеспечивает увеличение срока годности напорных пожарных рукавов до 20 лет. Однако процесс изготовления напорных пожарных рукавов с двухсторонним полимерным покрытием является трудоемким, вредным для здоровья, небезопасным: полимерное покрытие вулканизуют при высокой температуре (162^oС) в течение 50-80 мин, на открытых столах, при этом выделяется значительное количество вредных для здоровья обслуживающего персонала паров, подсоединение рукавов к линии с горячим паром, находящимся под давлением 5,5 атм, производится вручную.As a prototype, the Armtex polymer mixture, purchased by our country in Norway for the Pavlov-Posad plant, was taken as the closest in composition and purpose, wt.%:
Nitrile butadiene
rubber SKN-26 (BNK SKN-26 35.15
Polyvinyl Chloride (PVC) 15.07
Zinc oxide (zinc white) 2.51 Pigment red 1.73 Beeswax 1.02 Acetonanil 0.78 Stearic acid 1.35 Technical wax 0.55 Aerosil grade A-175 16.89 Dioctyl phthalate (DOP) 8.1 Dioctyl adipate ( DOA) 10.2 Sulfur 1.02 Altax 0.78 Thiuram D 0.27 Lead silicate 1.61 Calcium stearate 0.24 Diethylene glycol (DEG) 0.47 Resorcinol 1.02 Metazine 1.25
This composition, applied by extrusion method on kapron-lavsan covers, provides an increase in the shelf life of pressure hoses up to 20 years. However, the manufacturing process of pressure head fire hoses with a double-sided polymer coating is time-consuming, harmful to health, unsafe: the polymer coating is vulcanized at high temperature (162 ^o C) for 50-80 minutes, on open tables, and a significant amount of unhealthy maintenance is released personnel vapor, connecting the hoses to the line with hot steam under a pressure of 5.5 atm is done manually.

Целью изобретения является создание полимерного состава для покрытия пожарных рукавов, который имел бы более низкую температуру и меньшее время отверждения, эксплуатационные качества рукавов при этом бы не ухудшались. The aim of the invention is to provide a polymer composition for coating fire hoses, which would have a lower temperature and shorter cure time, while the performance of the hoses would not be degraded.

Поставленная цель достигается тем, что в состав, содержащий каучук СКН-26, поливинилхлорид, диоктилфталат, диоктиладипинат, аэросил, технологические добавки в качестве ускорителя вулканизации, вводят каптакс и бутилксантогенат цинка при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Бутадиен-нитрильный каучук СКН-26 25.11-38.18 Поливинилхлорид 10.04-25.11
Оксид цинка (белила цинковые) 2.0-3.02 Пигмент красный 1.0-2.24 Воск пчелиный 0.73-2.04 Ацетонанил 0.39-1.17 Стеариновая кислота 0.67-2.01 Воск технический 0.28-0.82 Аэросил марки А-175 12.19-21.71 Диоктилфталат 6.0-10.10 Диоктиладипинат 8.3-12.20 Сера 0.8-1.5 2-Меркаптобензтиазол 0.5-1.5 Бутилксантогенат цинка 0.5-1.5 Силикат свинца 1.01-1.0 Стеарат кальция 0.12-0.36 Диэтиленгликоль 0.30-0.70 Резорцин 0.5-1.5 Метиловый эфир N-ок- симетилового произ- водного меламина 0.34-1.25
Анализ аналогов показывает, что введенные в заявляемое решение вещества известны, однако, введение в предлагаемую композицию более активных ускорителей-бутилксантогената цинка (БКГZn) и каптакса (КПС) вместо альтакса, тиурама - позволяет обеспечить ряд существенных преимуществ экономического, технического и экологического порядка, по сравнению с прототипом.This goal is achieved by the fact that in the composition containing rubber SKN-26, polyvinyl chloride, dioctyl phthalate, dioctyl adipate, aerosil, technological additives as a vulcanization accelerator, Captax and zinc butyl xanthogenate are introduced in the following ratio of components, wt.%:
Nitrile butadiene rubber SKN-26 25.11-38.18 Polyvinyl chloride 10.04-25.11
Zinc oxide (zinc white) 2.0-3.02 Pigment red 1.0-2.24 Beeswax 0.73-2.04 Acetononyl 0.39-1.17 Stearic acid 0.67-2.01 Technical wax 0.28-0.82 Aerosil grade A-175 12.19-21.71 Dioctyl phthalate 6.0-10.10 Dioctyl adipate 8.3-12.20 Sulfur 0.8-1.5 2-Mercaptobenzthiazole 0.5-1.5 Zinc butyl xanthogenate 0.5-1.5 Lead silicate 1.01-1.0 Calcium stearate 0.12-0.36 Diethylene glycol 0.30-0.70 Resorcinol 0.5-1.5 Methyl ester of N-hydroxymethyl melamine derivative 0.34-1.25
An analysis of analogues shows that the substances introduced into the claimed solution are known, however, the introduction of more active zinc butyl xanthogenate accelerators (BKGZn) and captax (KPS) instead of altax, thiuram into the proposed composition allows us to provide a number of significant advantages of an economic, technical and environmental order, according to Compared to the prototype.

Замена одних ускорителей на другие автоматически обеспечивает соблюдение критерия "существенные отличия", поскольку ускорители разного химического строения работают по настолько различным механизмам и настолько существенно отличаются по влиянию на процесс вулканизации, что замена одних ускорителей вулканизации на другие обеспечивает соблюдение критерия "существенные отличия". Replacing some accelerators with others automatically ensures that the criterion of "significant differences" is observed, since accelerators of different chemical structures work by so many different mechanisms and are so significantly different in their effect on the vulcanization process that replacing one vulcanization accelerator with others ensures that the criterion of "significant differences" is met.

Новизна предлагаемого решения в том, что в известных полимерных пленочных композициях высокоактивные ускорители до сих пор не использовались из-за низкой живучести таких смесей. The novelty of the proposed solution is that in the known polymer film compositions highly active accelerators have not yet been used due to the low survivability of such mixtures.

Кроме того, следует отметить, что при использовании двойных смесей сера и БКГZn, сера и каптакс существенного снижения температуры вулканизации не происходило (при 100^оС уровень приемлемых физико-механических свойств не достигало). Оптимальный результат был достигнут именно для предложенных соотношений трех компонентов (БКГZn, каптакса и серы), причем живучесть такой композиции составляет 20-30 мин. Этого вполне достаточно для обеспечения надежности технологического процесса получения пленочного покрытия.Furthermore, it should be noted that when using binary mixtures of sulfur and BKGZn, sulfur and kaptaks substantial reduction temperature curing did not occur (at 100 ^C. acceptable level of physical and mechanical properties are not reached). The optimal result was achieved precisely for the proposed ratios of the three components (BCGZn, Captax and sulfur), and the survivability of such a composition is 20-30 minutes. This is quite enough to ensure the reliability of the technological process of obtaining a film coating.

Предложенная полимерная пленочная композиция также, как и прототип, содержит один и тот же пигмент - "Пигмент красный железоокисный для резиновой промышленности". Положительный эффект при этом пигменте от введения новых ускорителей вулканизации имеется. The proposed polymer film composition, as well as the prototype, contains the same pigment - "Red iron oxide pigment for the rubber industry." There is a positive effect with this pigment from the introduction of new vulcanization accelerators.

Для изучения свойств полимерной композиции было приготовлено 5 композиций, химический состав и основные характеристики которых приведены в таблице, в том числе представлена кинетика отверждения полимерной пленочной композиции. To study the properties of the polymer composition, 5 compositions were prepared, the chemical composition and main characteristics of which are shown in the table, including the kinetics of curing of the polymer film composition.

Приготовление каждой композиции осуществлялось на вальцах лабораторных марки ЛБ200 100/100 по принятому режиму. The preparation of each composition was carried out on laboratory rollers LB200 100/100 according to the accepted regime.

Для сравнения в таблице приведен состав и характеристики смеси "Армтекс", изготовленной в условиях предприятия. For comparison, the table shows the composition and characteristics of the Armtex mixture manufactured in the enterprise.

Приведенные данные подтверждаются актом испытаний, прилагаемым к настоящей заявке. The data given are confirmed by the test report attached to this application.

Представленные характеристики определены по методике, действующей в отрасли;
механические характеристики - по ГОСТу 270-75.The presented characteristics are determined by the methodology in force in the industry;
mechanical characteristics - in accordance with GOST 270-75.

Из представленных данных следует, что составы 2-4 обладают способностью отверждаться при температуре 100^оС за 30 мин, при этом достигается высокий уровень механических характеристик. Прочность, модуль и деформационные характеристики не хуже, чем у прототипа, отверждаемого при 160^оС в течение 1 ч.From the presented data it follows that compounds 2-4 have the ability to cure at ¹⁰⁰ ° C for 30 minutes, while achieving a high level of mechanical properties. Strength, modulus and deformation characteristics are worse than in the prototype, curable at 160 ^{° C} for 1 hour.

Применение составов 1 и 5 нецелесообразно. Состав 1 обладает способностью отверждаться при 100^оС, имеет низкие (менее 100%) деформационные свойства, что ухудшает эксплуатационные свойства смеси. Состав 5 обладает прочностью, ниже прототипа.The use of compositions 1 and 5 is impractical. Composition 1 has the ability to cure at 100 ^about C, has low (less than 100%) deformation properties, which impairs the performance properties of the mixture. Composition 5 has the strength below the prototype.

Использование предлагаемого технического решения в качестве полимерного покрытия для пожарных рукавов позволит снизить температуру и время их отверждения, то есть приведет к удешевлению всего производства пожарных рукавов за счет снижения расхода всех используемых видов энергии (пар, вода, электроэнергия, сжатый воздух), а также приведет к улучшению условий труда обслуживающего персонала за счет сокращения количества и времени выделения вредных паров при вулканизации, снизит опасность производства. Using the proposed technical solution as a polymer coating for fire hoses will reduce the temperature and curing time, that is, will reduce the cost of the entire production of fire hoses by reducing the consumption of all types of energy used (steam, water, electricity, compressed air), and also to improve working conditions for staff by reducing the number and time of emission of harmful fumes during vulcanization, will reduce the risk of production.

Claims

POLYMER COMPOSITION FOR FILM COATINGS, including nitrile butadiene rubber with 27 - 30 wt.% Acrylic acid nitrile, polyvinyl chloride, dioctyl phthalate, dioctyl adipate, beeswax, industrial wax, aerosil with a specific surface area of BET (175 ± 25 m ² zinc oxide) , polymerized 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline, stearic acid, lead silicate, calcium stearate, diethylene glycol, resorcinol, methyl ester of N-hydroxymethyl derivative of melamine, pigment, sulfur, vulcanization accelerator, characterized in that as accelerator volcano The mixture contains 2-mercaptobenzthiazole and zinc butylxanthogenate in the following ratio of components, wt.%:
Nitrile butadiene rubber with 27-30 wt.% Acrylic acid nitrile 25.11 - 38.18
Polyvinyl chloride 10.04 - 25.11
Zinc Oxide 2.0 - 3.02
Pigment 1.0 - 2.24
Beeswax 0.73 - 2.04
Polymerized 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline 0.39 - 1.17
Stearic acid 0.67 - 2.01
Technical wax 0.28 - 0.82
Aerosil with a specific surface area according to BET (175 ± 25) m ² / g 12.19 - 21.71
Dioctyl phthalate 6.0 - 10.1
Dioctyl adipate 8.3 - 12.2
Sulfur 0.8 - 1.5
2-Mercaptobenzthiazole 0.5 - 1.5
Zinc butyl xanthogenate 0.5 - 1.5
Lead silicate 1.01 - 2.0
Calcium Stearate 0.12 - 0.36
Diethylene glycol 0.30 - 0.70
Resorcinol 0.5 - 1.5
N-hydroxymethyl melamine derivative methyl ester 0.34 - 1.25