Композиционный материал для получения отделочного материала

Изобретение относится к композиционному материалу, заменяющему цельные натуральные граниты, диабазы и другие твердокаменные породы, используемые в качестве строительных и отделочных материалов. Композиционный материал включает следующее соотношение компонентов в граммах на 1 кг массы композиционного материала: 33-75 эпоксидной смолы ДЕР 330, 5-40 разбавителя, 7-42 аминного отвердителя, остальное наполнитель до 1 кг. Наполнитель включает смесь тонкой фракции с размером частиц менее 0,34 мм, приготовленную в виде твердокаменной муки, промежуточной фракции твердокаменной породы с размером частиц от 0,34 до 10,0 мм и грубой фракции твердокаменной породы с размером частиц более 10,0 мм. При этом тонкую, промежуточную и грубую фракции твердокаменной породы берут в следующем соотношении (0,4-6,2):(0,5-3,5):(0,3-6,2). Изобретение позволяет расширить область применения композиционного материала, создавая декоративные изделия с широким спектром фактур и цветовых оттенков получаемых поверхностей. 1 табл., 4 ил.

 

Изобретение относится к синтетическим конструкционным материалам, заменяющим цельные натуральные граниты, диабазы и другие твердокаменные породы, используемым в качестве строительных и отделочных материалов.

Известна полимерная композиция [1], используемая в качестве заливочных, пропиточных и клеевых составов, а также в качестве связующих для изготовления материалов, применяющихся в строительстве, в электротехнике и радиотехнике, в машиностроении и других отраслях промышленности, и включающая следующий состав компонентов в мас.ч.: эпоксидную диановую смолу - 100, метакриловый эфир 10-600, алифатический полиамин 10-40 и четыреххлористый углерод 1-60, а также наполнитель в количестве 2400 мас.ч. на 10 мас.ч. эпоксидной диановой смолы и/или целевые добавки в количестве до 10 мас.ч. на 100 мас.ч. эпоксидной диановой смолы.

Известна также полимерная композиция [2], используемая для отделки текстильных материалов, кожи, бумаги, древесины, изготовления красок, наливных полов и включающая следующий состав компонентов в мас.%: эпоксидную смолу 5-42%, эмульгатор 0,1-3,0%, отвердитель 0,1-3% - продукт взаимодействия олигоэфиров с концевыми эпоксидными или циклокарбонатными группами с диаминами, аминогрупп 5-50%, вода - остальное, а также краситель 0,05-5% и наполнитель 1-30%.

Недостатком известных полимерных композиций [1] и [2] являются ограниченные возможности при использовании в качестве отделочного материала.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является известный высоконаполненный композиционный материал - синтегран [3], содержащий следующие компоненты в мас.%: эпоксидную диановую смолу 4,2-7,0%, активный разбавитель 0,6-1,5%, аминный отвердитель 1,2-2,0%, смесь парафинового углеводорода С₁₀Н₂₂-С₁₁Н₂₄ полиметилсилоксана 0,05-0,5% в соотношении 5:1, тонкую фракцию твердокаменной породы 0,063-0,315 мм 15-25% и грубую фракцию твердокаменной породы 0,63-10,0 мм - остальное. В качестве активного разбавителя используются алкил(арил)глицидиловый эфир или диглицидиловый эфир двухатомных спиртов С₄-С₆.

Известный композиционный материал - синтегран является синтетическим конструкционным материалом, заменяющим натуральные граниты, диабазы, габбро-диабазы и другие твердокаменные породы для деталей станков контрольно-измерительных машин и другой прецизионной техники, и используемым в качестве отделочных, строительных материалов.

Недостатком такого материала являются ограниченная область применения при использовании в качестве отделочного материала для декоративных изделий, имитирующих натуральные твердокаменные породы с различными формообразующими и цветовыми характеристиками.

Задачей данного изобретения является создание композиционного материала с расширенной областью применения для создания декоративных изделий с широким спектром фактур и цветовых оттенков получаемых поверхностей.

Технический результат, заключающийся в обеспечении широкого диапазона рисунков фактуры и цветовых оттенков поверхностей декоративных изделий, достигается в предлагаемом композиционном материале, состоящем из эпоксидной смолы ДЕР 330, разбавителя, аминного отвердителя и наполнителя, который включает смесь тонкой фракции с размером частиц менее 0,34 мм, приготовленную в виде твердокаменной муки, промежуточной фракции твердокаменной породы с размером частиц от 0,34 до 10,0 мм, и грубой фракции твердокаменной породы с размером частиц более 10,0 мм, при следующем соотношении компонентов в граммах на 1 кг массы композиционного материала:

эпоксидная смола ДЕР 330	33-75
аминный отвердитель	7-42
разбавитель	5-40
вышеуказанный наполнитель	остальное до 1 кг

при этом тонкая, промежуточная и грубая фракции твердокаменной породы взяты в следующем соотношении (0,4-6,2):(0,5-3,5):(0,3-6,2).

Сущность изобретения поясняется фотографиями поверхности полученных изделий, где

- на фиг.1 представлена фотография поверхности изделия, материал которого содержит преимущественно тонкую фракцию твердокаменной породы и имитирует мраморную поверхность;

- на фиг.2 - фотография поверхности изделия, имитирующего гранит с мелкозернистой структурой;

- на фиг.3 - фотография поверхности изделия, имитирующего гранит с крупнозернистой структурой;

- на фиг.4 - фотография поверхности изделия, материал которого содержит преимущественно грубую фракцию твердокаменной породы и имитирует мозаику, образованную крупной фракцией твердокаменной породы.

Примеры конкретного выполнения составов предлагаемой композиции приведены ниже, а показатели свойств - в таблице.

Пример 1.

Композиционный материал содержал в своем составе следующие компоненты в граммах на 1 кг массы:

эпоксидная смола - 175 г

аминный отвердитель - 42 г

разбавитель - 33 г

наполнитель - 750 г (600 г - тонкая фракция, 75 г - промежуточная фракция, 75 г - грубая фракция, т.е тонкая, средняя и грубая фракции твердокаменной породы находятся соответственно в следующем соотношении масс 6,0/0,75/0,75.

При этом тонкая фракция приготовлена в виде твердокаменной муки с размером частиц (0,05-0,3) мм, промежуточная фракция твердокаменной породы - с размером частиц от 0,5 до 8,0 мм, а грубая фракция включает небольшое число частиц с размером (10,0-12,0) мм.

Поверхность изделия, изготовленного с данным составом композиционного материала, показана на фиг 1.

Пример 2.

Композиционный материал содержал в своем составе следующие компоненты в граммах на 1 кг массы:

эпоксидная смола - 140 г

аминный отвердитель - 28 г

разбавитель - 32 г

наполнитель - 800 г (400 г - тонкая фракция, 200 г - промежуточная фракция, 200 г - грубая фракция, т.е тонкая, средняя и грубая фракции твердокаменной породы находятся соответственно в следующем соотношении масс 4,0/2,0/2,0.

При этом тонкая фракция приготовлена в виде твердокаменной муки с размером частиц (0,05-0,32) мм, промежуточная фракция твердокаменной породы - с размером частиц от 0,4 до 9,0 мм, а грубая фракция включает частицы с размером (10,0-14,0) мм.

Поверхность изделия, изготовленного с данным составом композиционного материала, показана на фиг 2.

Пример 3.

Композиционный материал содержал в своем составе следующие компоненты в граммах на 1 кг массы:

эпоксидная смола - 70 г

аминный отвердитель - 14 г

разбавитель - 16 г

наполнитель - 900 г (200 г - тонкая фракция, 300 г - промежуточная фракция, 400 г - грубая фракция, т.е тонкая, средняя и грубая фракции твердокаменной породы находятся соответственно в следующем соотношении масс 2,0/3,0/4,0.

При этом тонкая фракция приготовлена в виде твердокаменной муки с размером частиц (0,05-0,32) мм, промежуточная фракция твердокаменной породы - с размером частиц от 0,35 до 9,5 мм, а грубая фракция включает частицы с размером (11,0-15,0) мм.

Поверхность изделия, изготовленного с данным составом композиционного материала, показана на фиг 3.

Пример 4.

Композиционный материал содержал в своем составе следующие компоненты в граммах на 1 кг массы:

эпоксидная смола - 33 г

аминный отвердитель - 7 г

разбавитель - 10 г

наполнитель - 950 г (50 г - тонкая фракция, 300 г - промежуточная фракция, 600 г - грубая фракция, т.е тонкая, средняя и грубая фракции твердокаменной породы находятся соответственно в следующем соотношении масс 0,5/3,0/6,0.

При этом тонкая фракция приготовлена в виде твердокаменной муки с размером частиц (0,05-0,32) мм, промежуточная фракция твердокаменной породы - с размером частиц от 0,35 до 9,5 мм, а грубая фракция включает частицы с размером (11,0-45,0) мм.

Поверхность изделия, изготовленного с данным составом композиционного материала, показана на фиг 4.

Проведенные испытания показали, что полученный материал обладает следующими физико-механическими характеристиками.

Таблица
Прочность при сжатии, МПа	Прочность на растяжение при изгибе, МПа	Морозостойкость, циклов	Водопоглощение, %	Истираемость, г/см3	Объемная масса, г/см3
160-200	15-20	не менее 300	0,02-0,05	0,02-0,03	2,2-2,6

Полученный материал, как и прототип, может использоваться в качестве конструкционного материала в строительстве, машиностроении (например, для станин станков) и других отраслях промышленности.

Технический результат, достигаемый в предлагаемой композиции, обеспечивается за счет расширения ассортимента декоративных поверхностей при отделке различных изделий (полов, стен, столешниц столов, шкатулок и др.).

Приготовление материала осуществляется следующим образом.

Приготавливаются фракции твердокаменной компоненты, входящие в состав композиционного материала (тонкая фракция с размером частиц менее 0,34 мм, промежуточная фракция с размером частиц от 0,34 до 10,0 и грубая фракция с размером частиц более 10,0 мм, при следующем соотношении масс тонкой, промежуточной и грубой фракций (0,4-6,2):(0,5-3,5):(0,3-6,2).

При необходимости в тонкую фракцию добавляются ((0,03-6,0)% от массы тонкой фракции) выбранные по цвету минеральные красители (например, TiO₂, Cu₂SO₄ и др.) и тщательно перемешивается до получения равномерной окраски твердокаменной муки.

Дозируются также остальные компоненты эпоксидная смола, аминный отвердитель и разбавитель в указанных выше пропорциях.

Затем к эпоксидной смоле добавляют разбавитель, тщательно перемешивают, после чего добавляют отвердитель и перемешивают в течение нескольких минут до получения однородной смеси.

В качестве эпоксидной смолы использована смола ДЕР 330.

В качестве аминного отвердителя использованы алифатические амины этиленового ряда: диэтилентриамина ДЭТА, триэтилентетрамина ТЭТА, моноцианэтилдиэтилен-триамин УП-0633М или их смеси. В качестве растворителя использованы растворитель №646 или алифатическая смола ДЭГ-1.

В полученную массу вводят смесь твердокаменной породы (тонкую, промежуточную и грубую фракции твердокаменной породы), которые перемешивают в смесителе до полного смешения. При этом твердокаменная мука заполняет пустоты между частицами промежуточной и грубой фракций твердокаменного наполнителя. Для получения необходимого цветового оттенка твердокаменная мука предварительно смешивается с красителем, который берется в указанном выше соотношении от массы тонкой фракции твердокаменной породы,

Полученную массу заливают в специальные формы и производят уплотнение на вибростенде до полного удаления пузырьков воздуха из массы, после чего выдерживают форму в заданном положении (декоративная поверхность изделия должна быть строго горизонтальной).

Отверждение массы происходит от 10-ти до 30-ти часов в зависимости от температуры внешней среды (от 18°С до 50°С).

Затем изделие извлекают из формы (форма должна быть разъемной и внутренние стенки ее должны быть предварительно смазаны тонким слоем специального состава, не взаимодействующим с полимерной составляющей).

После этого поверхность изделия подвергается полировке на полировочном оборудовании специальными пастами до получения гладкой поверхности, на которой проявляется оригинальный рисунок (см. фиг.1-4).

Полученное изделие (например, панель) используется в промышленных масштабах при декоративной отделке помещений, мебели и т.д.

Источники информации

1. Патент РФ №2214430, М. Кл. C08L 63/02, 2001 г.

2. Патент РФ №2054440, М. Кл. C08L 63/02, 1992 г.

3. Патент РФ №2110539, М. Кл. C08L 63/02, 1995 г.

Композиционный материал для получения отделочного материала, состоящий из эпоксидной смолы ДЕР 330, разбавителя, аминного отвердителя и наполнителя, который включает смесь тонкой фракции с размером частиц менее 0,34 мм, приготовленную в виде твердокаменной муки, промежуточной фракции твердокаменной породы с размером частиц от 0,34 до 10,0 мм и грубой фракции твердокаменной породы с размером частиц более 10,0 мм, при следующем соотношении компонентов в граммах на 1 кг массы композиционного материала:

Эпоксидная смола ДЕР 330	33-75,
Аминный отвердитель	7-42,
Разбавитель	5-40,
Вышеуказанный наполнитель	Остальное до 1 кг

при этом тонкая, промежуточная и грубая фракции твердокаменной породы взяты в следующем соотношении (0,4-6,2):(0,5-3,5):(0,3-6,2).