在压力下可持续储存气体的织物及制造方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种在压力下可持续储存气体的织物，本发明还设及一种在压力下可 持续储存气体的织物的制造方法和应用。
【背景技术】
[0002] 用基于硅氧烷的涂层组合物涂覆的纺织织物已为人们所知。该些组合物可赋予该 具有涂层的织物各种优点。例如在欧洲专利EP553840中描述了一种用于汽车的充气安全 袋的液体硅氧烷橡胶涂层组合物，其中含有一种具有链締基的某种聚二有机硅氧烷、聚有 机硅氧烷树脂、无机填料、某种聚有机氨化硅氧烷、销族金属催化剂和含有环氧基的有机娃 化合物。在欧洲专利EP646672中描述了一种用硅氧烷组合物浸溃过的织物，该硅氧烷组合 物中含有具有脂族不饱和的某种线形聚有机硅氧烷、某种聚有机氨化硅氧烷、促进加成反 应的催化剂、疏水的二氧化娃、阻燃剂和可选择地加入的粘合促进剂。后一专利的说明书中 建议将该织物的组合物应用于制造充气安全袋。应用硅氧烷涂层组合物比应用其它组合物 如有机涂层组合物的优点在于例如硅氧烷组合物的提高的耐候性、保持柔初性和耐热性等 方面。 虽然具有此种组合物的织物涂层可满足充气安全袋的使用，但是它们不能满足当具有 压力的液体在织物气囊中残留相对长时间时的需要。在例如将该涂层应用于汽车工业中的 侧屏充气安全袋（sidecudainairbags)时有该种需要。该种侧屏充气安全袋与普通充 气安全袋一样用于在冲击时膨胀。该侧屏展开W形成在乘客和汽车车身侧壁如车窗之间的 缓冲屏。由于不仅仅用于普通司机和乘客充气安全袋在自身碰撞时的缓冲，而是例如在汽 车翻滚时保护乘客，重要的是在此种翻滚情况下该侧屏充气安全袋的充分地加压。普通司 机和乘客充气安全袋仅需要保持压力几分之一秒，而希望此种侧屏充气安全袋能够维持适 合的压力几秒钟。类似的是在例如飞机的紧急滑道和可膨胀浮箱等中应用，此种情况下希 望压缩的织物结构能够在一定的流体压力下维持相对长的时间。
[0003] 我们发现某种娃氧烷基涂层组合物的结合可W提供该些优点。更具体地，我们发 现涂多层基于硅氧烷的涂层组合物，其中含有具有不同特性的至少两层涂层，对于达到上 述目的非常有利。 应用多于一层基于硅氧烷的涂层已为人们所知，并在美国专利US4587159中公开，其 中描述了一种透明的或半透明的硅氧烷涂层玻璃织物，包括第一层聚二有机硅氧烷，其中 的有机官能团为甲基和苯基官能团的比例为0. 25至3. 7,该层涂层浸溃和涂覆该玻璃织物 纱线但不填充该玻璃织物的间隙；第二层硅氧烷弹性体覆盖第一层并填充于该玻璃织物的 间隙中；W及第=层弹塑性聚有机硅氧烷树脂用于提供一个平滑、干燥的表面。根据该发明 的具有涂层的玻璃织物处于透明或半透明状态并且可用于建造例如气承和拉力支承结构 例如温室和太阳能加热建筑物的屋顶结构。然而该种材料不适于用作侧屏充气安全袋的涂 层。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种在压力下可持续储存气体的织 物及其制造方法和应用。
[0005] 一种在压力下可持续储存气体的织物，含有一种具有至少两层基于聚有机硅氧烷 的弹性材料的纺织织物，涂覆于该织物上的第一层具有400% -1000%的断裂伸长率并且第 二层具有30-60kN/m的撕裂强度。
[0006] 该纺织织物为合成纤维或者天然纤维和合成纤维的混合物制成地，选自聚醋、聚 酷亚胺、聚己締、聚丙締、聚醋-棉、玻璃纤维，最优选的为聚酷胺纤维如巧龙66。它们需要 具有柔初性W作为可膨胀体使用。优选是具有足够的柔初性使之可W折叠成相对小的体 积，但也应具有足够的强度W经受高速展开，例如在爆发性充气的影响下和在膨胀时乘客 的撞击或其它影响。 一种在压力下可持续储存气体的织物的制造方法，该方法包括向该纺织织物涂覆一 种基于聚有机硅氧烷的形成弹性体的组合物作为第一层和涂覆一种基于聚有机硅氧烷的 形成弹性体的组合物作为第二层，并使该第一和第二层固化W在该织物上形成一种弹性涂 层，该第一层在固化时形成一种具有至少400%断裂伸长率的弹性材料，并且该第二层在固 化时形成一种具有至少30kN/m撕裂强度的弹性材料。适合的形成弹性体的有机硅氧烷体 系包括至少一种硅氧烷聚合物和一种有机娃交联剂。有用的硅氧烷聚合物单元具有通式 RaR'bSi04-a-b/2(I)，其中R是具有不超过16个碳原子的一价姪基，R'是一价的姪基或 姪氧基、氨原子或哲基，a和b为0至3,a+b的总和为不超过3。 在适用的形成弹性体的组合物中其他可添加的组分可包括填料、增链剂、染料、粘合 促进剂、着色剂、颜料、粘度改性剂、浴液寿命增长剂、抑制剂和增初剂。适合的填料包括二 氧化娃例如发烟二氧化娃、沉淀二氧化娃、胶凝二氧化娃、高分散的硅胶、二氧化铁、粉状石 英、粉状的固化硅氧烷橡胶颗粒、碳酸巧和玻璃微珠。优选的是在需要时对填料进行处理W 使其表面疏水，例如用适合的硅烷、短链硅氧烷、脂肪酸或树脂硅氧烷材料进行该种处理。
[0007] 优选的形成弹性体的组合物是基于通过加成反应固化的有机娃化合物。尤为优选 的组合物含有一种聚有机硅氧烷，它具有每分子至少2个娃键合的链締基，优选为己締基； 一种有机氨交联的有机娃化合物，一种基于第W族元素的催化剂和一种填料。在形成弹性 体的组合物中的该些组分的比例并不严格，尽管优选的链締基官能的聚有机硅氧烷聚合物 和具有娃键合的氨原子的有机娃交联剂的比例是确保每一个链締基对至少一个娃键合的 氨原子，更优选该比例为1. 2/1-6/1，最优选为2/1-4/1。 用于形成该第一层的组合物（A)包括： (а) 100重量份聚有机硅氧烷材料，每分子具有平均两个娃键合的链締基，优选为链締 基与分子中的每个末端娃原子连接； 化）一种有机娃化合物，每分子具有至少=个娃键合氨原子，其量值足W使化）中的Si-H基团与（a)中的链締基的摩尔比为1.2/1-6/1 ; (C)1-28重量份的增链剂，包括一种具有两个娃键合氨原子的聚有机硅氧烷； (d)基于第W族元素的催化剂组分，其量足W催化一方为（a)而另一方为化）和（C)之 间的加成反应； (б) 5-48重量份的疏水填料； w及用于形成第二层的该形成弹性体的组合物炬）包括： (a) 100重量份的聚有机硅氧烷材料，每分子具有平均两个娃键合的链締基，优选为链 締基与分子中的每个末端娃原子连接； 化）一种有机娃化合物，每分子具有至少=个娃键合氨原子，其量值足W使化）中的Si-H基团与（a)中的链締基的摩尔比为1.2/1-6/1 ; (C)1-28重量份的聚有机硅氧烷材料，具有与分子中的每个末端娃原子连接的娃键合 的链締基，并且另外至少一个链締基与该聚有机硅氧烷链上的非末端娃原子相连接； (d)基于第W族元素的催化剂组分，其量足W催化一方为（a)而另一方为化）和（C)之 间的加成反应； 和（e) 5-48重量份的疏水填料。
[000引聚有机硅氧烷（A) (a)和/或炬）（a)是一种聚二有机硅氧烷。
[0009] 有机娃化合物（A)化）和 / 或炬）化）具有通式R6R52SiO(R52SiO)P(R5HSiO)qSiR52R6 ，其中R5代表具有不超过10个碳原子的烷基或芳基，R6是一个R5基团或一个氨原子，p的 值为0-20,q的值为1-70,并且每分子中有至少S个娃键合氨原子。用于组合物的交联组 分（A)化）或炬）化）的量优选为足W使组合物中娃键合氨原子数与链締基数的比例至少为 1/1，即W化学计量计算。然而，为了确保使组合物完全交联，更优选为化学计量超过存在的 SiH基团。优选的SiH/链締基比为1. 2/1-6/1，更优选为2/1-4/1。
[0010] 组分（A) (d)和炬）（d)是催化剂适用于促进链締基与娃键合氨原子的加成反应。 因此适合的催化剂为那些基于贵金属，特别是基于第W族金属（包括钉、锭、钮、饿、银和 销）的那些催化剂。该催化剂优选为公知的销化合物或配合物。适合的销化合物和配合物 包括氯销酸、己酷丙酬销、面化亚销与不饱和化合物如己締、丙締、有机己締基硅氧烷和苯 己締的配合物、六甲基二销、PtCl2、PtCls、PtCl4和Pt(CN)3。优选的销催化剂