Сырьевая смесь для изготовления пресс-материала

 

Изобретение относится к строительным материалам и предназначено для изготовления конструкционных материалов на фосфатном связующем. Изобретение позволяет повысить прочность и длительную прочность при изгибе и улучшить изотропность материала . Сырьевая смесь для изготовления пресс-материала содержит, мае.%:водный раствор кислых фосфорнокислых солей поливалентных металлов 20-45; армирующий нетканый стекловолокнистый наполнитель 20-60; талькомагнезит 2-7; гидрат окиси алюминия 3,5- 6,0; полиэтиленовая пленка 0,5-3,0; отходы производства синтетического каучука остальное, причем в качестве раствора кислых фосфорнокислых солей полувалентных металлов смесь содержит водный раствор кислых фосфорнокислых солей алюминия и хрома в соотношении 2,5-4,5 или водньй раствор кислых фосфорнокислых солей алюминия и бора в соотношении 3,5-4,0. Прессматериал имеет прочность при изгибе 95-110 МПа и длительную прочность при изгибе 74-100,1 МПа. 2 з.п.ф-лы. 2 табл. а. (Л с со со со о О5 О5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩЕЛИСТИЧЕСНИХ

PECflVS JlHH (5ц 4 С 04 В 28/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3985941/29-33 (22) 04.12.85 (46) 30.08.87, Бюл. № 32 (71) Экспериментально-конструкторское бюро Центрального научно-исследовательского института строительных конструкций им.В.А.Кучеренко (72) Б.С.Тяпкин, М.И.Столяров, С.И.Бочкарев и О.И.Быкова (53) 666.723 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 510457, кл. С 04 В 39/08, 1976.

Авторское свидетельство СССР № 968002, кл. С 04 В 28/34, 1978 ° (54) СЫРЬЕВАЯ САДЯСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ПРЕСС-МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к строительным материалам и предназначено для изготовления конструкционных материалов на фосфатном связующем.

Изобретение позволяет повысить прочность и длительную прочность при изÄÄSUÄÄ1333666 А 3 гибе и улучшить изотропность материала. Сырьевая смесь для изготовления пресс-материала содержит, мас.7.:водный раствор кислых фосфорнокислых солей поливалентных металлов 20-45; армирующий нетканый стекловолокнистый наполнитель 20-60; талькомагнезит 2-7; гидрат окиси алюминия 3,56,0; полиэтиленовая пленка 0,5-3,0; отходы производства синтетического каучука остальное, причем в качестве раствора кислых фосфорнокислых солей полувалентных металлов смесь содержит водный раствор кислых фосфорнокислых солей алюминия и хрома в со.отношении 2,5-4,5 или водный раствор кислых фосфорнокислых солей алюминия и бора в соотношении 3,5-4,0. Прессматериал имеет прочность при изгибе

95-110 MIIa и длительную прочность при изгибе 74-100,1 МПа. 2 з.п.ф-лы.

2 табл. !

1 1333666 2

Изобретение относится к строительным материалам и предназначено для изготовления конструкционных материалов на фосфатном связующем, Бель изобретения — повышение прочВ ности и длительной прочности при изгибе и улучшение изотропности пресс-материала.

В качестве водного раствора кислых фосфорнокислых солей пЬливалентных металлов используют водный раствор кислых фосфорнокиcлых солей алюминия и хрома в соотношении 2,5-4,5 и водный раствор кислых фосфорнокислых солей алюминия и бора в соотношении 3,5-4,0. Использование в качестве фосфатного связующего водного раствора кислых фосфорнокислых солей алюминия и хрома в соотно- 2п шении 2,5 — 4,5 и водного раство-, ра .кислых фосфорнокислых солей алюминия и бора в соотношении

3,5-4,0 позволяет получить водо- стойкий материал при 120 †1 С. В 26 отличие от прототипа в готовом материале дальнейший процесс твердения с нарастанием прочности материала происходит при нормальной температуре благодаря тому, что водные раство- 30 ры кислых фосфорнокислых солей поливалентных металлов, имеющих в отпрессованном материале рН 4, при взаимодействии с талькомагнезитом и катализатором образуют прочные кристаллогидраты фосфорных солей.

При взаимодействии основных окислов, содержащихся в талькомагнезите и катализаторе — отходах синтетического каучука, с оставшимся в матери- 40 але избытком ортофосфорной кислоты в кислых фосфорнокислых солях поливалентных металлов резко понижается их кислотность (рН меняется с 4 до

6), что ведет к полноте реакции между наполнителем и связующим и нарастанию прочности материала при длительной эксплуатации.

Использование в качестве гидросиликатов магния талькомагнезита (ГОСТ 60

21235-75), являющегося менее активным по отношению к фосфатному связующему, чем серпентинит, позволяет увеличить срок схватывания фосфатного клея-цемента при нормальной темпе- 55 ратуре, что дает возможность в промышленном масштабе повысить технололичность клея-цемента, улучшить пропптку стекловолокнистого наполнителя и исключить частые остановки оборудования для профилактической чистки, экономится электроэнергия и трудозатраты. Кроме того, использование талькомагнезита, имеющего, в отличие от серпентинита, постоянный химический состав (SO 31, 1%; Fe>0> 3,35 ;

MgO 65,55%), позволяет получить фос- фатный пресс-материал со стабильными физико-механическими свойствами.

Использование в составе сырьевой смеси гидрата окиси алюминия вместо каолина также способствует увеличению сроков схватывания фосфатного клея-цемента при нормальной температуре, так как гидрат окиси алюминия при этой температуре практически инертен по отношению к фосфатному связующему. Введение его в клей-цемент способствует разжижению последнего и увеличению его жизнеспособности. В то же время введение гидрата окиси алюминия дает возможность получить прочные соединения при 120о

160 С, в то время как с использованием каолина достичь высокой прочнос-! ти с фосфатным связующим возможно только при температуре около 300 С.

Катализатор (К вЂ” 16У, ТУ 38103155-

76) представляет собой отходы производства синтетического каучука. В его состав входят окислы хрома, железа, цинка, кремния и кобальта.Присутствие в катализаторе окислов железа и хрома, а также карбоната магния в талькомагнезите способствует получению прочного материала при температуре не выше 150-160 С, Введение катализатора в состав сырьевой смеси способствует увеличению длительной прочности материала при изгибе (прочность материала во времени под действием постоянной нагрузки 6 = 0,56,„при изгибе) за счет взаимодействия непрореагировавшей при прессовании части фосфатного связующеro с окислами хрома, цинка, железа, кобальта при нормальной температуре. Продолжение взаимодействия фосфатного связующего с указанными окислами при нормальной температуре с нарастанием прочности материала во времени можно объяснить высокой гигроскопичностью непрореагировавшей части связующего и, как следствие этого, образованием новых активных центров кристаллизации., включающих з 1333 фосфатное связующее и окислы хрома, цинка, железа и кобальта, Введение в состав сырьевой смеси полиэтиленовой пленки повышает дли5 тельную прочность материала и прочность сцепления фосфатного клея-цемента с поверхностью армирующего стекловолокнистого наполнителя и прочность материала в направлениях lp вдоль и поперек материала. В процессе прессования материала начинается размягчение полиэтиленовой пленки при температуре около 90 С. Полиэтиленовая пленка, расплавляясь, обвола- 15 кивает и заполняет поры стекловолокнистого наполнителя и во время прессования препятствует взаимодействию паров Аосфатного связующего со стекловолокнистым наполнителем, сохраняя 20 их начальную прочность, В процессе остывания прессованного материала полиэтиленовая пленка за счет физических сил обеспечивает более высокую прочность сцепления клея-цемента, ис- 25 полняя роль донора в передаче сил адгезии от клея-цемента к волокнистому наполнителю. Полиэтиленовая пленка защищает стекловолокнистый наполнитель; при этом полностью сохраняется 30 структура стекловолокна и его начальная прочность, близкая к теоретической. Одновременно полиэтиленовая пленка выполняет функции армирующего материала. Обладая свойствами изотропности, пленка одновременно выравнивает и повышает прочность вдоль и поперек материала. Введение менее

0,57. полиэтиленовой пленки не позволяет полностью заполнить поры цемента (пористость пластика около 107).

Введение более 37 пленки делает пластик горючим.

Пример. Талькомагнезит, гидрат окиси алюминия и катализатор — 45 отходы синтетического каучука (К- 16У) перемалывают раздельно в шаровой мельнице. Колотые компоненты соединяют и тщательно перемешивают со смесью кислых фосфорнокислых солей поли- 5О валентных металлов. Затем приготовленный фосфатный клей-цемент наносят на полиэтиленовую пленку, на слой клея-цемента укладывают слой полиэтиленовой пленки, затем слой армирующего стекловолокнистого наполнителя, потом слой полиэтиленовой пленки, поверх его слой фосфатного клеяцемента. В случае набора пакета из нескольких слоев порядок сохраняется с таким расчетом, чтобы между армирующим стекловолокнистым наполнителем и фосфатным клеем-цементом находился слой полиэтиленовой пленки. Сверху пакет закрывают полиэтилентерефта-латной пленкой и подвергают прессованию при 140 †1 С и давлении 1,0

4,0 HIIa в течение 30 мин.

Примеры по составам приведены в табл. 1, Физико-механические показатели фосфатного пресс-материала на основе предлагаемой сырьевой смеси и прототипа представлены в табл. 2.

Использование предлагаемой сырьевой смеси позволяет получить фосфатный пресс-материал с более высокими прочностью на изгиб, адгезионной прочностью и более низким водопоглощением по сравнению с прототипом, а также позволяет уменьшить сроки схватывания фосфатного вяжущего при нормальной температуре и разрушения стеклянного волокна, повысить длительную прочность и изотропность фосфатного пресc-материала.

Формула изобретения

1.Сырьевая смесь для изготовления пресс-материала, включающая фосфатнсе связующее, армирующий нетканый стекловолокнистый напалнитель, гидросиликаты магния и глиноземсодержащий наполнитель, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения прочности и длительной прочности при изгибе и улучшения изотропности материала, она содержит в качестве фосфатного связующего смесь кислых Аосфорнокислых солей поливалентных металлов, в качестве гидросиликатов магния — талькомагнезит, в качестве глиноземсодержащего наполнителя— гидрат окиси алюминия и дополнительно полиэтиленовую пленку и отходы синтетического каучука при следующем соотношении компонентов, мас.7.:

Водный раствор кислых фосфорнокислых солей поливалентных металлов 20-45

Армирующий нетканый стекловолокнистый на20-60 полнитель

Талькомагнезит 2-7

Гидрат окиси алюминия 3,5 — 6

Полиэтиленовая пленка 0,5-3

13336

Таблиц ° 1

Солервание компонентов ° мас.2 в составах по примерам

Компонент

1 — — 7 —— ! Извест- ный

Лрецлагаемые

2 3 ) 4

Армируюший нетканый стекловолокнистый

60 Ь0 60 40 40 40 40 20 20 20 20

50 пал оп ни тель

Смесь кислых фосфорнокислых солей алх» миния и хрома в соотношении

20

2,5

32,5

4,5

Смесь кислых Фосфорнокислых солей алюминия и бора в соотношении

32,5

32, 5

4,0

4,5 7,0 7 ° 0

1,0

1,0

4 ° 5 4,5 4,5

2,0 2,0

3,5 3,5

14 14

2 0

2,0

Талькомагнезит

4,75 4,75 4,75 4,75 Ь,0 Ь,О

16,$ 16,5 1Ü,5 16,5 19 19

1,15 1,75 1,75 1,75 3 3,6,0

6,0

3,5

3,5

Гидрат окиси алюминия

19

Катализатор К16-У

0,5

0,5

0 ° 5

0,5

Полизтиленоная пленка

Серпентинит

Каолик

10,5

Мельхромфосфатное связукзцее

32 5

Отходы производства синтетического каучука Остальное

2.Сырьевая смесь по п.1, о т л и5 ч а ю щ а я с я тем, что в качестве раствора кислых фосфорнокислых солей поливалентных металлов она содержит водный раствор кислых фосфорнокислых

66 6 солей алюминия и хрома в соотношении

2,5-4,5.

3.Сырьевая смесь по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что в качестве водного раствора кислых фосфорнокислых поливалентных металлов она содержит водный раствор кислых фосфорнокислых солей алюминия и бора в соотношении 3,5-4,0, 5 6 7 8 | 9 i 10 11 12

i 3336t4h

ГЪ л

С 4 (Ъ

I

Pl л (»4

ГЪ

СO l л (I

iО I

I ч» л

К) О

l

I 1

1 I

1 I л

О СЧ

Ю

° (»Ъ ь л (4 (»Ъ

СО

C) (»Ъ л

СО

»

0О л

С Ъ

П4 л

СЧ!

CO л

» ((Ъ

С Ъ л

Ц:) л

ОЪ С Ъ л

СЧ

° CO л

О1 (»Ъ ((Ъ

1

1 оъ

I

1 1 1

I

I 1 (ГЪ л

С4 ь

Ю

Ю

СЧ л

ОЪ ь л (СЪ

Ch л (»4

I

1 !

I I 0O (1 Г 1

I 1 I

1 л 1

1 I 1

1 I

1 I

Х Г 1 ((t I 1

Р I 1

Ф I iО I

1 I а!

И (»Ъ л ь ь

С Ъ л ь ь

00 л ь (ГЪ (»4 л ь

ОЪ л

С Ъ! л ь О 1

1 ( л (»4

0О л

0О Й (ГЪ л ь (ГЪ

СГЪ л (»Ъ

СЧ л (!

Я:) л

0О Ф о д

I I. 1

I ((! I I

I Х I I

I A, I 1

1 Э 1

Е I I ((t 1 -1 I

X 1 1

1 I 1 о t I

U à — — 1

Ф 1 t а 1 I ((Ъ л

СГЪ ь (ГЪ

С 4

Ю л

СО (л

С Ъ (Ч л ( (»4

С 4 л л

Ch (4 (° 1 (00 л (, О

ГЪ л ((Ъ (!

С Ъ л

С»4 л

С Ъ л (О

Ф б л л л л

О (Г

I Е

I m

1 (б

1 Х о

1

1

СЧ

1 1

I I

I I

1 - 1

Ф Я 1

I

I

I

I (1

1

I

1

1 !

1

I

l л и

1И

1 1 ! -„(tt и н

»1 О t»» ж ж х <б

Р1 Ol Х мои

Р, О

Е» ф Х о ох

И л

I Р

О оае» ви (!

Р

t(, o (tt

Вf

5 О 0

v с»

М Х Х

О - Р, a,е о овх w е4

:И. о 2

Е о о

Р Х

Р Е»!

Х о

Х I о х

Р Х Р ($

>Х Х - л

ot(t v

Х Н.Ъ 0! (! 0 ° Е (!! (»4

Е» + lt

Й» al

О) Х Х Ь

Е (1Ъ «Ы (tt о! ° н до а

И Х С» Х л х

Е» о о

Х 1 о л Р1

Ю g

v о о

Ц Х (» о о

1 Р о о ((t

Л ЛИ

1 (1Ъ л л ь (ъ

» К:) ь (ГЪ л ь

° Я:> мЪ

ГЪ

С4 л ь сч

Я, ) (»Ъ С»Ъ л л

00 Ch

Ch (ГЪ

1 сО 1 л л

0О 0O I

СП ((Ъ I

1 (4 С 1 л л л л аЪ (Ъ

I

) л л О (- 1

СП ((Ъ 1

O (.Ъ л л ((Ъ О

В ГЪ

1

t ь ю л л ь

Ch (Ъ о

Х Х

О Е» о

1 о о

И

1