СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ


RU (11) 2020142 (13) C1

(51) 5 C04B38/08, C04B18/20 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - прекратил действие 

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

(14) Дата публикации: 1994.09.30 
(21) Регистрационный номер заявки: 4908014/33 
(22) Дата подачи заявки: 1991.02.05 
(45) Опубликовано: 1994.09.30 
(56) Аналоги изобретения: 1. Авторское свидетельство СССР N 874388, кл. B 27N 3/02, 1981. 2. Авторское свидетельство СССР N 1271751, кл. B 27N 3/02, 1986. 
(71) Имя заявителя: Волгоградский политехнический институт 
(72) Имя изобретателя: Жирнов А.Г.; Лукасик В.А.; Субботин В.Е.; Чирков В.Н. 
(73) Имя патентообладателя: Жирнов Анатолий Георгиевич 

(54) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ 
Использование: производство строительных изделий, изготовление теплоизоляционного, конструкционного и облицовочного материала. Сущность: сырьевая смесь для изготовления изделий из композиционных материалов включает, мас.%: органический наполнитель 80 - 90; фенопласт 3 - 17; отходы полиэтилена, или поливинилхлорида, или сополимеров поливинилхлорида с винилиденхлоридом 3 - 17. При изготовлении изделий компоненты смеси перемешивают, измельчают и прессуют. Полученные изделия характеризуются пределом прочности при изгибе 26 - 30 МПа, при растяжении 1,5 - 2,1 МПа, водопоглощением 3 - 5%, ударной вязкостью 20,1-24,6 кДж/см2 . 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к промышленности строительных материалов, производству пластмасс, деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано для изготовления теплоизоляционного, конструкционного и облицовочного материала.
Известна сырьевая масса [1] для изготовления плит и строительных изделий трехслойной конструкции следующего состава, мас.%:

Для внутреннего слоя: древесные стружки 50-95 отходы полиэтилена 5-50

Для наружных слоев: древесные стружки 90-98

порошкообразное

карбамидное свя- зующее 2-10

Недостатком данного технического решения является сложность изготовления трехслойных изделий и невысокие физико-механические показатели.
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигнутому результату является сырьевая смесь для изготовления изделий из композиционных материалов [2] включающая, мас.%:

древесные частицы

(органический на- полнитель) 10-50 фенопласт 50-90

Недостатком материалов, получаемых из сырьевой смеси по данному техническому решению, является недостаточная ударная вязкость.
Цель изобретения - повышение ударной вязкости изделий из композиционных материалов.
Цель достигается тем, что сырьевая смесь для композиционных материалов, включающая органический наполнитель и фенопласт, дополнительно содержит отходы полиэтилена или поливинилхлорида или сополимеров винилхлорида с винилиденхлоридом при следующем соотношении компонентов, мас.%:

органический накопитель 80-90 фенопласт 3-17

отходы поли-

этилена, поли-

винилхлорида,

сополимера ви-

нилхлорида с ви- нилиденхлоридом 17-3

Использование фенопласта марок ВХ1-090-34, Э2-330-02 по ГОСТ 5889-79, который является реактапластом, в сочетании с термопластами (полиэтилен, ПВХ) позволяет значительно повысить ударную вязкость, кроме этого введение пластиков значительно снижает процент разбухания в воде.
Содержание фенопласта менее 3 мас.% приводит к ухудшению физико-механических свойств, а увеличение дозировки более 17 мас.% не приводит к дальнейшему увеличению прочностных показателей.
В качестве полимерных отходов использовались отходы полиэтилена (высокого ГОСТ 5.1308-72 и низкого давления ГОСТ 16338-77), поливинилхлорида (суспензионного ГОСТ 14231-78 и эмульсионного ГОСТ 5.825-71), сополимера винилхлорида с винилиденхлоридом (сополимера Е и F, ГОСТ 6-01-86-82).
Применение полимерных отходов в количестве менее 3 мас.% ведет к снижению ударной вязкости, а дозировка более 17 мас.% практически не влияет на этот показатель.
В качестве органического наполнителя использовались сухие древесные стружки, опилки и древесная мука, измельченная солома, лузга подсолнечника, льняная костра и др.
При введении органического наполнителя менее 80 % уменьшается его армирующая роль и экономическая эффективность, а увеличение более 90% ведет к снижению прочностных показателей.
Перед приготовлением смеси органический показатель подвергался сушке, а полимерные отходы - предварительному дроблению. Смешение проводилось в скоростном роторном измельчителе с одновременным доизмельчением компонентов.
Полученная сырьевая смесь прессовалась в виде пластин в плунжерных формах на гидропрессе с электрообогревом. Перед прессованием рабочая поверхность пресс-формы промазывалась силиконовой эмульсией.
П р и м е р 1. Сухие древесные стружки предварительно смешивались с фенопластом ВХ1-090-34 и отходами эмульсионного ПВХ в соотношении 85:3:12. Полученная смесь пропускалась через скоростной роторный измельчитель, затем композиция помещалась в плунжерную форму для прессования пластин размера 300х300 мм и толщиной 10 мм. Прессование проводилось при 160оС, давлении 15 МПа в течение 10 мин. Из полученных пластин после их 24-часовой вылежки вырубались образцы для физико-механических испытаний по ГОСТ 4648-71 - определение разрушающего напряжения при изгибе и ГОСТ 11262-80 - определение разрушающего напряжения при растяжении. Для определения процента водопоглощения вырубались образы с размером 30х30 мм и помещались в воду до достижения постоянного веса по ГОСТ 4650-80. Ударная вязкость по ГОСТ 4647-69.
П р и м е р 2. То же, что и в примере 1. Соотношение стружки: фенопласта Э2-330-02, отходов суспензионного ПВХ 90:7-3.
П р и м е р 3. То же, что и в примере 1. Соотношение стружки: фенопласта ВХ1-090-34, отходов суспензионного ПВХ 80:3:17.
Остальные образцы готовились аналогично примерам 1-3.
Полученные образцы подвергались физико-механическим испытаниям по соответствующим ГОСТам.
Составы смесей, режимы прессования материала и его физико-механические показатели приведены в таблице.
В качестве объекта сравнения использовались образцы, полученные по прототипу [2].
Из приведенных данных видно, что материал из предлагаемой смеси превосходит известный по ударной вязкости. Кроме этого использование полимерных отходов способствует их утилизации. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ, включающая органический наполнитель и фенопласт, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит отходы полиэтилена, или поливинилхлорида, или сополимеров поливинилхлорида с винилиденхлоридом при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Органический наполнитель 80 - 90

Фенопласт 3 - 17

Отходы полиэтилена, или поливинилхлорида, или сополимеров поливинилх

лорида с винилиденхлоридом 3 - 17