CC BY
61
ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ КАУЧУКОВ ФИРМЫ DOW CORNING
Тимофеева С.В., к.х.н., доцент Винокуров М.В.,
Ивановский институт ГПС МЧС России, г. Иваново
Анализ научных публикаций в области силоксановых каучуков свидетельствует, в последние годы активно возрос интерес к области покрытий, обладающих пониженной пожарной опасностью [1-5]. Действительно, материалы с отвержденным силоксановым покрытием на основе низкомолекулярных силоксановых каучуков СКТН приобретают особые свойства: пониженную воспламеняемостью, достаточно высокие термозащитные свойства, хорошую водонепроницаемость.
Отверждение низкомолекулярных силоксановых каучуков осуществляется методами поликонденсации, полиприсоединения. При использовании низкомолекулярных силоксановых каучуков реакция между молекулами идет по винильным группам и 8ьН связям [6].
Рис.1. Тканая подложка без полимерного покрытия Было установлено, катализаторами могут служить соли платины в сочетании с солями двухвалентного олова, ртути, висмута, меди, а также комплексные соединения металлов VIII группы. При этом на одну группу Si-CH=CH2 приходится 0,75-1,25 связей Si-H, причем одна винильная группа приходится не менее чем на 100 атомов кремния. Существенным преимуществом метода полиприсоединения по сравнению с методом поликонденсации является отсутствие при отверждении побочных соединений [7], тогда как при поликонденсации полисилоксандиолов выделяются низкомолекулярные соединения (например: спирты). Установлено, в процессе отверждения данные побочные соединения частично капсулируются в вулканизованных силоксановых покрытиях (рис.2).
Рис.2. Тканая подложка с силоксановым каучуком американской фирмы Dow Corning марки 590
Установлено, выделяемые в ходе реакции побочные соединения могут способствовать ухудшению физико-механических свойств получаемых изделий, повышая их пожарную опасность. При взаимодействии полиорганосилоксанов, содержащих винильные группы у атома кремния, с полиорганосилоксанами, содержащими гидридные группировки Si-H, в присутствии гексахлорплатиноводородной кислоты (H2PtCl6) при температурах 100-1500С происходит образование углеродных мостиков между атомами кремния, в результате чего образуются сшитые полимеры, содержащие чередующиеся связи. Считаем, такое чередование связей придает полимерам ряд ценных и специфических свойств, которые в значительной степени определяются числом и характером поперечных сшивок между полимерными цепями.
В настоящей работе были получении и изучены свойства защитных материалов с покрытием на основе жидких силоксановых каучуков американской фирмы Dow Corning марок 590, 9151-200Р, 9252/250Р, отверждаемых методом полиприсоединения. Композиции на основе этих каучуков состоят из двух компонентов А и В. Компонент А - это жидкий силоксановый каучук, содержащий винильные группы CH2=CH-Si-R и катализатор-гексахлорплатиноводородную кислоту H2PtCl6 [7]. Компонент В - это жидкий силоксановый каучук, содержащий связи Si-Н. В композиции вводили различные добавки: оксиды металлов (II). Данные, полученные в ходе эксперимента, позволяют сделать заключение, защитные материалы с покрытием на основе жидких силоксановых каучуков фирмы Dow Corning, отвержденных методом полиприсоединения, обладают лучшими физико-механическими свойствами, повышенной пожарной безопасностью, хорошей водостойкостью по сравнению с материалами, полученными без добавок.
Полученные защитные материалы испытывали на устойчивость к воспламенению по ГОСТ Р 50810-95, истираемость по ГОСТ 8975-75, водонепроницаемость по ГОСТ 22944-78, водоупорность по ГОСТ 3816-81 изм. 2, 3, жесткость по ГОСТ 8977-74. Кислородный индекс материалов определяли по ГОСТ 12.1.044-84, определение прочности связи покрытия с основой проводили по ГОСТ 17317-71. Массу 1м2 определяли по ГОСТ 17073-71.
Использование метода полиприсоединения при нанесении покрытия на основе жидких силоксановых каучуков позволило осуществить реакцию полимеризации без выделения побочных соединений, в результате пожарная опасность тканой подложки с вулканизованным силоксановым покрытием значительно понизилась, а физико-механические свойства полученного материала улучшились.
Список литературы
1. Тимофеева С.В., Осипов А.Е., Хелевина О.Г. Материалы пониженной пожарной опасности на основе отвержденных жидких силоксановых каучуков.// Пожаровзрывобезопасность. -2009.- Т. 18, №5. -С. 25-30.
2. Тимофеева С.В., А.Е. Осипов, О.Г. Хелевина. Огнезащита текстильных материалов. Металлокомплексы порфиразинов - катализированных отверженных силоксановых покрытий. Пожаровзрывобезопасность. 2009. Т. 18. №5. С. 25-30.
3. Тимофеева С.В., А.С. Малясова, О.Г. Хелевина. Деструкция отвержденных силоксановых покрытий и капроновых тканей с отвержденным силоксановым покрытием под действием пламени. Пожаровзрывобезопасность. 2011. Т. 20. №5. С. 10-13.
4. Тимофеева С.В, О.Г. Хелевина. Влияние тканевой основы на пожарную опасность материалов с силоксановым покрытием. 2011. Т. 20. №4. С. 14-16.
5. Тимофеева С.В., А.С. Малясова, О.Г. Хелевина. Материалы пониженной пожарной опасности с покрытием на основе жидких силоксановых каучуков, отвержденным методом полиприсоединения Пожаровзрывобезопасность, Пожаровзрывобезопасность. 2011. - Т. 20., №9. С.22-25.
6. Долгов О.Н., Воронков М.Г., Гринблат М.П. Кремнийорганические жидкие каучуки и материалы на их основе. -Ленинград: Химия, 1975. -С. 2431.
7. J.W. Ruan,. Speier J.L. The Addition of Silicon Hydrides to Olefinic Double Bonds. VIII. The Addition jf Trichlorosilane -d. //J. Amer. Chem. Soc. -1964.- V. 86, №5. -P. 895-898.
8. Жданов А.А., Гутцайт Э.Ю., Северный В.В., Андрианов К.А. Реакция полиприсоединения как метод отверждения кремнийорганических полимеров. В. кн. Кремнийорганические соединения.- М.: НИИТЭХИМ, 1967.- С. 147-152.
