ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПЕНОПЛАСТА

ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПЕНОПЛАСТА


RU (11) 2250240 (13) C1

(51) 7 C08L61/14, C08J9/10 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
к патенту Российской Федерации 
Статус: по данным на 03.05.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2005.04.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 2003125527/04 
(22) Дата подачи заявки: 2003.08.18 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2003.08.18 
(45) Опубликовано: 2005.04.20 
(56) Аналоги изобретения: RU 1781253 A1, 15.12.1992. RU 2058338 C1, 20.04.1996. RU 2080298 C1, 27.05.1997. 
(72) Имя изобретателя: Агафонов С.В. (RU); Артёменко С.Е. (RU); Никулина Л.П. (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Технологический институт СГТУ (RU) 
(98) Адрес для переписки: 413110, Саратовская обл., г. Энгельс, пл. Свободы, 17, Технологический ин-т СГТУ, В.М.Седелкину 

(54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПЕНОПЛАСТА
Изобретение относится к производству вспененных теплоизоляционных материалов и может быть использовано для тепловой изоляции строительных ограждающих конструкций и промышленного оборудования. Полимерная композиция для пенопласта содержит в мас.%: смола анилино-фенолоформальдегидная резольного типа 72-82, оболочки гречневой крупы 15-25, порофор 1, стеарат кальция 2. Технический результат - повышение прочности при сжатии и изгибе теплоизоляционного материала. 2 табл.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к производству вспененных теплоизоляционных материалов и может быть использовано для тепловой изоляции строительных ограждающих конструкций и промышленного оборудования.

Известна [1] композиция для пенопласта, включающая фенолоформальдегидный олигомер резольного типа, катализатор кислый, минеральный наполнитель, алюминиевую пудру, алюмохромфосфатное связующее и 50% битумную эмульсию, взятые в следующем соотношении, мас.%:

- фенолоформальдегидная смола резольного типа 24-50

- кислый катализатор 3,8-8,0 

- алюминиевая пудра 0,2-2,0

- минеральный наполнитель 20-36

- алюмохромфосфатное связующее 20-36

- битумная эмульсия 1-5

Получаемый пенопласт характеризуется следующими показателями:

- кажущаяся плотность, кг/м3 150 

- разрушающее напряжение, МПа, при:

- сжатии 0,25 

- изгибе 0,30

Недостатками известной композиции является низкая прочность при сжатии и изгибе.

Кроме того, с течением времени пенопласт теряет прочность из-за разрушения от присутствия кислого катализатора.

Наиболее близким по составу и достигаемым свойствам к заявляемому материалу является композиция для пенопласта, включающая анилино-фенолоформальдегидную смолу резольного типа, вспениватель - порофор, наполнитель - кубовый остаток регенерации лактамовых вод [2]- прототип, при следующем соотношении компонентов мас.%:

- анилино-фенолоформальдегидная смола резольного типа 74-84

- порофор 0,8-1,2

- кубовый остаток регенерации лактамовых вод 15-25

Получаемый пенопласт имеет следующие показатели:

- кажущаяся плотность, кг/м 3 120

- разрушающее напряжение, МПа, при:

- сжатии 0,7

- изгибе 0,6

Недостатками прототипа является низкая прочность при сжатии и изгибе.

Задачей данного изобретения является повышение прочностных характеристик - прочности при сжатии и изгибе теплоизоляционого материала.

Это достигается тем, что полимерная композиция для пенопласта, включающая анилино-фенолоформальдегидную смолу резольного типа марки СФ-342А, вспениватель - порофор и наполнитель, в качестве которого используются измельченные оболочки гречневой крупы, и дополнительно содержит смазывающую добавку - стеарат кальция, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

- Смола анилино-фенолоформальдегидная резольного типа марки СФ-342А 72-82

- Оболочки гречневой крупы 25-15

- Порофор 1

- Стеарат кальция 2

Стеарат кальция используется в качестве смазывающего вещества и значительного влияния на свойства материала не оказывает. Введение порофора менее 1% не позволяет получать материал требуемой плотности, а увелечение его содержания более 1% приводит к образованию крупных пор и снижению прочности.

Оболочки гречневой крупы образуются в результате переработки гречихи в гречневую крупу и имеют следующий состав:



Наполнитель предварительно измельчают в ножевой дробилке до насыпной плотности 190 кг/м3.

Полимерную композицию получают предварительным смешением компонентов в шаровой мельнице в течение 30 минут.

Вспенивание и отверждение композиции осуществляют в специальной форме в виде запирающейся коробки в термошкафу при ступенчатом повышении температуры (выдержка 30 минут при 90°С, выдержка 15 минут при 150°С) с последующим охлаждением формы в термошкафу до комнатной температуры.

Примеры рецептуры полимерной композиции приведены в таблице 1, свойства предлагаемой полимерной композиции в сравнении с известной представлены в таблице 2.

Таблица 1.

Примеры рецептуры полимерной композиции. 
Компоненты Содержание компонента в полимерной композиции по примерам, масс.% 
1 2 3 4 5 
Анилино-фенолоформальдегидная смола марки СФ-342А (ТУ 13694-80) 87 82 77 72 67 
Вспениватель-порофор марки ЧХЗ-57 (ТУ 113-03-365-82) 1 1 1 1 1 
Наполнитель-оболочки гречневой крупы 10 15 20 25 30 
Смазывающее вещество-стеарат кальция 2 2 2 2 2 
Таблица 2.

Свойства предлагаемой полимерной композиции в сравнении с прототипом. 
Показатели Пенопласт по примерам 
1 2 3 4 5 Известный прототип 
Кажущаяся плотность, кг/м3 200 170 150 180 210 120 
Разрушающее напряжение, МПа, при: сжатии

изгибе 0,6

0,7 2,0

0,9 2,5

0,9 1,8

0,8 0,8

0,8 0,7

0,6 


При содержании наполнителя 15-25 мас.% оболочки гречневой крупы в композиции достигаются более высокие прочностные показатели по сравнению с прототипом.

Уменьшение содержания наполнителя до 10%, во-первых, приводит к снижению прочности и увелечению кажущейся плотности материала, во-вторых, повышает стоимость композиции в целом за счет увелечения доли дорогостоящего полимера. 

Введение в композицию более 25 мас.% наполнителя затрудняет процесс вспенивания, что приводит к увелечению плотности и неоднородности структуры материала.

Предлагаемое изобретение обладает новизной и существенными отличиями, так как отходы переработки гречневой крупы ранее не использовались в качестве наполнителя полимерных композиций.

Коэффициент теплопроводности предлагаемого пенопласта составляет 0,028-0,031 Вт/м°С и удолетворяет требованиям, предъявляемым к теплоизоляции из вспененных полимеров, так как для обеспечения эффективной теплозащиты конструкций коэффициент теплопроводности пенопластов с кажущейся плотностью 10-200 кг/м 3 должен быть 0,035-0,058 Вт/м°С [3].

ЛИТЕРАТУРА 

1. А.с. 423821 СССР С 08 D 53/08; С 08 D 37/08, 1974 г. 

2. А.с. 1781253 СССР С 08 J 9/10; С 08 L 61/14, 1992 г. 

3. Кулешов И.В., Торнер Р.В. Теплоизоляция из вспененных полимеров. - М.: Стройиздат, 1987 г. - 144 с.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Полимерная композиция для пенопласта на основе анилинофенолоформальдегидной смолы резольного типа марки СФ-342А, содержащая вспениватель - порофор - и наполнитель, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя используют измельченные оболочки гречневой крупы и дополнительно содержит смазывающую добавку - стеарат кальция, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Смола анилинофенолоформальдегидная резольного типа марки СФ-342А 72-82

Оболочки гречневой крупы 25-15

Порофор 1

Стеарат кальция 2