Проблему горючести химических волокон и текстильных нитей можно решить путем их обработки замедлителями горения, в качестве которых обычно используют неорганические и органические соединения, содержащие в своем составе такие элементы, как галогены, фосфор, азот, бор, металлы и другие.
С целью устранения горючести полиамидных нитей были разработаны огнезащитные пропиточные составы для их поверхностной обработки на основе поликонденсационноспособных соединений (ПКСС). Объектом исследования являлся капроновый корд марки 21 КНТС и анидный корд марки 13 АТЛ-ДУ. Микроволновая обработка пропиточных составов на основе ПКСС способствует образованию защитной пленки на поверхности нити.
При воздействии на нити открытого пламени и последующего его удаления происходит их самозатухание в среднем через 5-7 с при микроволновой обработке пропитанного корда в течение 3-5 минут. Увеличение времени обработки приводит к снижению огнестойкости (рис.).
Рис. Зависимость времени самозатухания модифицированных нитей от времени микроволновой обработки
Для определения влияния разработанного модификатора на адгезионные характеристики была изготовлена резиновая смесь на основе изопренового каучука СКИ-3 по стандартной рецептуре. В опытную резиновую смесь (табл. 1) вводилось 5 масс. ч. модификатора.
Введение модификатора практически не влияет на упруго-прочностные свойства (табл. 1).
Таблица 1.Физико-механические свойства резиновых композиций
Показатель |
Стандартная |
Опытная |
Условная прочность при растяжении (fp), МПа |
28,4 |
27,9 |
Относительное удлинение при разрыве (εотн), % |
510 |
500 |
Относительное остаточное удлинение после разрыва (εост), % |
8 |
8 |
*Режим вулканизации 145 ºС, 20 мин |
Прочности связи резина-корд определялась Н-методом, в соответствии с ГОСТ 14863-69 (табл. 2).
Таблица 2. Результаты физико-механических испытаний резинокордных образцов
Образец |
Прочность связи резины с текстильным кордом, Н |
||
Стандартная резина |
Необработанный корд |
21 КНТС |
12,6 |
13 АТЛ-ДУ |
13,3 |
||
Обработанный корд |
21 КНТС |
13,5 |
|
13 АТЛ-ДУ |
13,8 |
||
Опытная резина |
Необработанный корд |
21 КНТС |
12,8 |
13 АТЛ-ДУ |
13,4 |
||
Обработанный корд |
21 КНТС |
13,7 |
|
13 АТЛ-ДУ |
14,2 |
Пропитка корда разработанным составом позволяет усилить прочность связи на 7,14 % и 3,76 % для капронового и анидного кордов соответственно. Дополнительное введение в состав эластомерной композиции БЭФ позволяет усилить адгезию на 8,73 % и 6,77 % соответственно.
Таким образом, модификация полиамидных нитей разработанным огнезащитным пропиточным составом способствует увеличению не только их огнестойкости, но и прочности, адгезии к резине. Поэтому применение нитей, модифицированных БЭФ, целесообразно использовать в резинотехнических и текстильных изделиях, подверженных действию повышенных температур и открытому пламени.
Работа выполнена при поддержке инициативного проекта № 10.6942.2017/БЧ "Разработка полимерных композиционных материалов с улучшенными огне-, теплозащитными свойствами" выполняемого в рамках базовой части государственного задания на 2017-2019 годы.
ЛИТЕРАТУРА
Исследование теплозащитных полимерных материалов, содержащих функциональные наполнители / В.Ф. Каблов [и др.] // Известия Волгоградского государственного технического университета. 2014. Т. 13. № 22 (149). С. 65-68.
Большой справочник резинщика. Ч.1. Каучуки и ингредиенты / под ред. Резниченко С.В., Морозова Ю.Л. Москва: Техинформ, 2012. 744 с.