Композиция для огнезащитной отделки полиэтилентерефталатного нетканого материала

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ОГНЕЗАЩИТНОЙ ОТДЕЛКИ ПОЛИЭТИЛЕНТЕРЕФТАЛАТНОГО НЕТКАНОГО МАТЕРИАЛА(71) Заявитель Учреждение Белорусского государственного университета Научно-исследовательский институт физико-химических проблем(72) Авторы Богданова Валентина Владимировна Радкевич Людмила Вячеславовна(73) Патентообладатель Учреждение Белорусского государственного университета Научно-исследовательский институт физико-химических проблем(57) 1. Композиция для огнезащитной отделки полиэтилентерефталатного нетканого материала, содержащая полимерное связующее, антипирен и воду, отличающаяся тем, что в качестве полимерного связующего содержит карбоксилированный стирол-бутадиеновый сополимер в виде 50 -ной водной дисперсии, в качестве антипирена - продукт, представляющий собой водную дисперсию продуктов взаимодействия аммофоса, серной кислоты и водного раствора аммиака, при этом содержание основных компонентов в антипирене при пересчете на оксиды и аммиак составляет 6,90-8,05 мас.25, 4,04-5,53 мас.3 и 4,75-5,50 мас.3, при следующем соотношении компонентов композиции, мас.полимерное связующее 3,0-3,6 антипирен 21,4-22,0 вода остальное. 2. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит гексамителентетрамин и/или натрий фосфорнокислый трехзамещенный в количестве 4,14-6,45 мас. . Изобретение относится к получению огнезащитного состава с подклеивающим эффектом для придания огнестойкости полиэтилентерефталатным нетканым материалам методом поверхностной обработки. Для поверхностной обработки текстильных материалов в основном используют пропитку с последующим отжимом. Такой метод пригоден только для тканых или прошивных нетканых полотен, где не имеется достаточной объемной толщины изделия,определяющей его тепло- и шумоизоляционные свойства. Для отделки нетканых материалов, обладающих такими характеристиками, целесообразно проводить обработку методом разбрызгивания антипиренового состава по поверхности материала. 14590 1 2011.08.30 Известен огнезащитный состав для отделки смесовых текстильных льно-, хлопко- и полиэфирных материалов, описанный в 1. Такой состав состоит из смеси полифосфатов аммония, содержащие катионы меди, цинка и алюминия. Однако такой огнезащитный состав неприменим для обработки синтетического материала, полученного только из полиэфирных волокон, так как не обеспечивает его огнестойкости, а кроме того, получение полифосфатных соединений затратно и требует специального оборудования. Состав для огнезащитной отделки, содержащий продукт сплавления фосфатов аммония и мочевины,представленный в патенте 2, также не является эффективным. Кроме того, обработка полиэфирного нетканого материала, полученного из гладких волокон, растворами на основе индивидуальных соединений или их смеси без их фиксации на поверхности волокна не может обеспечить долговременную огнестойкость нетканого материала, так как при деформации материала антипирен полностью осыпается. Состав, содержащий в качестве антипирена продукт на основе смеси полифосфатов аммония, включающий катионы цинка, меди и алюминия, с массовым соотношением 25 соответственно 17050111 3, предназначен для усиления огнезащитной отделки в основном целлюлозосодержащих материалов, для чего последние после сушки обрабатывают раствором бисакрилового эфира дибромнеопентилгликоля, который образует на волокне в процессе термообработки пространственную сетку, способствующую фиксации полифосфата аммония. Вместе с тем, получение огнестойкого материала нетехнологично, так как введение подклеивающего агента осуществляют дополнительной стадией после сушки огнезащищенного материала. Кроме того, технология получения композиции включает стадию нейтрализации с использованием газообразного аммиака,что существенно увеличивает стоимость оборудования для синтеза этого состава. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности, области применения и достигаемому результату является огнезащитная композиция 4 для пропитки волокнистых материалов, содержащая полимерное связующее, антипирен, трехосновную кислоту и воду, при этом в качестве полимерного связующего она содержит смесь карбоксиметилцеллюлозы и полиэтилгидросилоксана в виде 50 водной эмульсии, в качестве антипирена - трехокись сурьмы, трехосновной кислоты - борную кислоту и дополнительно алюмометилсиликонат натрия при следующем содержании компонентов, г карбоксиметилцеллюлоза 1,0-1,3 полиэтилгидросилоксан 6,5-8,5 трехокись сурьмы 0,50,6 борная кислота 0,8-1,1 алюмометилсиликонат натрия 10,5-12,6 вода 260-280. Недостатком такой огнестойкой композиции является использование в качестве антипирена токсичной составляющей (трехокись сурьмы), а также высокое содержание дорогостоящего подклеивающего компонента (полиэтилгидросилоксана), соответственно имеет ограничение в методе обработки - только пропиткой. Задачей заявляемого технического решения является получение композиции огнезащитного состава с фиксирующим эффектом, обеспечивающего долговечность и высокую степень огнезащиты нетканых материалов из полиэтилентерефталатных волокон, методом поверхностной обработки. Поставленная задача достигается тем, что для придания огнестойкости иглопробивным нетканым материалам марки ПМ-1,2 из полиэтилентерефталатных волокон методом поверхностной обработки используется композиция для огнезащитной отделки, содержащая полимерное связующее, антипирен и воду в качестве полимерного связующего содержит карбоксилированный стирол-бутадиеновый сополимер в виде 50 водной дисперсии, в качестве антипирена - продукт, представляющий собой водную дисперсию продуктов взаимодействия аммофоса, серной кислоты и водного раствора аммиака, при этом содержание основных компонентов в антипирене при пересчете на оксиды и аммиак составляет 6,9-8,05 мас.25, 4,04-5,53 мас.3 и 4,75-5,5 мас.3, при следующем соотношении компонентов композиции, мас.полимерное связующее 3,0-3,6 2 14590 1 2011.08.30 антипирен 21,4-22,0 вода остальное. Для увеличения огнестойких свойств нетканого материала может дополнительно содержать гексамителентетрамин и/или натрий фосфорнокислый трехзамещенный в количестве 4,14-6,45 мас. . Композицию огнезащитного химического состава получают растворением гранул технического продукта (аммофоса) в разбавленной серной кислоте с последующей нейтрализацией водным раствором аммиака, и/или гексамителентетрамина, и/или трифосфата натрия дораствора 6-6,5 и введением карбоксилированной стирол-бутадиеновой дисперсии. Огнезащитную отделку нетканого материала проводят в одну стадию разбрызгиванием разбавленного антипиренового состава с двух сторон нетканого материала с последующей сушкой при 100-120 С до постоянной массы. Такой способ нанесения огнезащитного состава не только позволяет сохранить потребительские свойства нетканого материала, но и позволяет снизить энергозатраты на обработку материала и обеспечить уровень огнестойкости в зависимости от требований условий эксплуатации получаемого материала. Пример получения огнезащитного состава 1. Навеску гранул технического продукта (аммофоса) массой 20,5 г при постоянном перемешивании растворяют в 24,5 мл 30 серной кислоты до получения однородной дисперсии. Затем проводят нейтрализацию избытка кислоты водным раствором аммиака путем медленного добавления смеси 18 мл 25 водного раствора аммиака и 67,5 мл холодной водопроводной воды при тщательном перемешивании. К полученной композиции добавляют 6,0 г натрия фосфорнокислого трехзамещенного и тщательно перемешивают. Для введения полимерного связующего снижают скорость перемешивания композиции. Затем медленно, тщательно перемешивая каждую порцию, вводят 4,9 г карбоксилированной стирол-бутадиеновой дисперсии.готового продукта составляет 6-6,5. Вес полученного огнезащитного состава 145,0 г. Содержание основных компонентов в антипирене при пересчете на оксиды и аммиак составляет 7,38 мас.25 4,91 мас.3 5,08 мас.3. Огнезащитная композиция включает, мас.полимерное связующее - 3,4 антипирен 21,6 вода - остальное. Пример получения огнезащитного состава 2. Навеску гранул технического продукта (аммофоса) массой 20,5 г при постоянном перемешивании растворяют в 24,5 мл 30 серной кислоты до получения однородной дисперсии. Затем проводят нейтрализацию избытка кислоты водным раствором аммиака путем медленного добавления смеси 14 мл водного раствора аммиака и 76,5 мл холодной водопроводной воды при тщательном перемешивании. К полученной композиции добавляют 6,0 г натрия фосфорнокислого трехзамещенного, 4 г гексамителентетрамина и тщательно перемешивают. Для введения полимерного связующего снижают скорость перемешивания композиции. Затем медленно, тщательно перемешивая каждую порцию,вводят 5,58 г карбоксилированной стирол-бутадиеновой дисперсии.готового продукта составляет 6-6,5. Вес полученного огнезащитного состава 155,0 г. Содержание основных компонентов в антипирене при пересчете на оксиды и аммиак составляет 6,9 мас.25 4,04 мас.3 4,75 мас.3. Огнезащитная композиция включает, мас.полимерное связующее - 3,6 антипирен - 21,4 вода - остальное. Пример получения огнезащитного состава 3. Навеску гранул технического продукта (аммофоса) массой 20,5 г при постоянном перемешивании растворяют в 24,5 мл 30 серной кислоты до получения однородной дисперсии. Затем проводят нейтрализацию избытка кислоты водным раствором аммиака путем медленного добавления смеси 19 мл 25 водного раствора аммиака и 61,5 мл холодной водопроводной воды и тщательно перемешивают. Для введения полимерного свя 3 14590 1 2011.08.30 зующего снижают скорость перемешивания композиции. Затем медленно, тщательно перемешивая каждую порцию, вводят 4,0 г карбоксилированной стирол-бутадиеновой дисперсии.готового продукта составляет 6-6,5. Вес полученного огнезащитного состава 133,0 г. Содержание основных компонентов в антипирене при пересчете на оксиды и аммиак составляет 8,05 мас.25 5,53 мас.3 5,5 мас.3. Огнезащитная композиция включает, мас.полимерное связующее - 3,0 антипирен - 22,0 вода - остальное. Для определения горючести огнезащищенных полиэфирных нетканых материалов использовали метод определения кислородного индекса, то есть доли кислорода в азотнокислородной смеси, при которой полимер поддерживает горение (ГОСТ 12.1.044-89(п. 4.14. Классификацию огнестойкости обработанных огнезащитным составом материалов определяли по условиям НПБ-80-2003 Материалы текстильные. Методы испытания на воспламеняемость. Классификация. Результаты проведенных испытаний огнезащищенных нетканых материалов представлены в таблице. Огнестойкие свойства обработанных иглопробивных нетканых материалов из полиэтилентерефталатных волокон марки ПМ-1,2 методом поверхностной обработки Показатели Огнезащитный Огнезащитный Огнезащитный Исходный Протоогнестойкости состав по при- состав по присостав по п/п материал тип материала меру 1 меру 2 примеру 3 Кислородный индекс мате 1 риала по ГОСТ 12.1.044-89 Классификационная группа легколегковосогнезащищентрудновоспла- трудновосплатрудновос- воспла 2 пламеняеного нетканого меняемый меняемый пламеняемый меняемый материала по мый условиям НПБ 80-2003 Анализ данных, представленных в таблице, показывает, что использование предлагаемых огнезащитных композиций позволяет придать нетканым материалам из полиэтилентерефталатных волокон огнестойкие свойства с сохранением их физико-механических характеристик и классифицировать их как трудновоспламеняемые. Источники информации 1. Патент 2034943 1. 2. Патент 2070626 С 1. 3. Патент 2028400 1. 4. Патент 2147055 1, (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4