Состав для древесно-полимерного композиционного материала


 


Владельцы патента RU 2543870:

Карпинский Александр Владимирович (RU)

Изобретение относится к строительным материалам, получаемым экструзией древесно-полимерных композитов с использования отходов лесопиления, мебельного и деревообрабатывающего производства и может быть использовано в отделке при строительстве зданий. Состав для древесно-полимерного композиционного материала включает вяжущее - полипропилен, комплексный наполнитель, в качестве которого используют минеральный порошок-шлам после работы систем водоподготовки котельных установок с удельной поверхностью 20000 см2/г и древесную муку, а также дополнительно содержит в качестве добавки смесь полиэтиленового воска ПВ 200, парафина и керосина в соотношении 1:1:1 по массе при следующем содержании компонентов, мас.%: полипропилен - 20-30, минеральный порошок - 16-20, древесная мука - 49-55, добавка - остальное. Результатом является улучшение эксплуатационных свойств и повышение прочности и водостойкости. 3 табл.

 

Изобретение относится к древесно-полимерным композиционным материалам на основе термопластичных смол, работающих в условиях повышенной влажности и переменных температур обладающим улучшенными эксплуатационными свойствами - повышенной прочностью и водостойкостью.

Известен композиционный огнезащитный древесно-стружечный материал (патент Российской Федерации на изобретение №2100391 C08L 97/02, B27N 3/04), включающее, мас.%:

связующее алюмохромфосфатное 10,0-12,0
карбамид 2,0-3,0
смола карбамидформальдегидная 5,0-8,0
вода 18,0-25,0
кремнийорганический продукт 0,1-2,5
парафин 0,3-0,6
древесный наполнитель остальное

Однако для материала, изготовленного из указанной композиции, характерно высокое водопоглощение и недостаточно высокий коэффициент стойкости в воде.

Наиболее близким является древесно-полимерный композиционный материал [1], включающий следующие компоненты, мас.%:

фурфуролацетоновую смолу - 14-20, бензолсульфокислоту - 3-5, андезитовую муку - 47-57, сажу техническую - 2,5-5,7, древесную щепу - 16-20, стеклосечку или распущенный стекложгут - 0,3-0,5, низкомолекулярный стиролсодержащий сополимер на основе кубовых остатков ректификации возвратного растворителя производства полибутадиена, модифицированный 2,0-6,0 мас.% малеиновой кислоты - 1-5 и многоатомный спирт 0,3-1,5. Предложенный состав позволяет получить древесно-полимерный композиционный материал с показателями свойств (табл.1).

Таблица 1
Показатели Результаты испытаний композиционного материала по составам
Известной Предлагаемой
1 2 3
Предел прочности, МПа
при сжатии (смятии) 80,0 80,4
изгибе 30,0 30,1
Предел выносливости, МПа 39,0 39,4
Коэффициент стойкости в воде 0,72 0,73

Недостатком композиции является сложность состава, низкая прочность при сжатии и изгибе и невысокий коэффициент водостойкости. Кроме того, в качестве связующего используется фурфуролацетоновая смола, являющаяся более токсичной, чем полипропилен / 2, 3/. Кроме того, малые сроки жизнеспособности затрудняют работу с этой смолой, а высокая температура саморазогрева вызывает значительные температурные напряжения, которые, по всей вероятности, являются причиной более низких показателей прочности.

Предложенные ранее составы требуют дополнительных исследований, в том числе определения длительных прочности и ползучести / 4, 5/.

Изобретение направлено на повышение прочности при сжатии и изгибе и коэффициента водостойкости.

Указанный технический эффект достигается тем, что в состав для древесно-полимерного композиционного материала вводят вяжущее - полипропилен и комплексный наполнитель, отличающийся тем, что содержит минеральный порошок-шлам после работы систем водоподготовки котельных установок с удельной поверхностью 20000 см2/г и древесную муку. Дополнительно предлагаемый авторами состав содержит в качестве добавки - смесь полиэтиленового воска ПВ 200, парафина и керосина в соотношении 1:1:1 по массе при следующем содержании компонентов, мас.%:

полипропилен 20…30
минеральный порошок-шлам после работы систем водоподготовки котельных установок 16…20
древесная мука 49…55
добавка (смесь полиэтиленового воска ПВ 200, парафина и керосина в соотношении 1:1:1 по массе) остальное

Вяжущее содержит смесь полиэтиленового воска ПВ 200, парафина и керосина в соотношении 1:1:1 по массе.

Использование минерального порошка-шлама после работы систем водоподготовки котельных установок с удельной поверхностью 20000 см2/г позволяет значительно снизить стоимость изделий, обеспечить их высокие прочностные показатели и безотходность технологии изготовления.

Введение керосина (ТУ 10227-86), полиэтиленового воска ПВ 200 и парафина обеспечивает формирование эффективной пластичной структуры за счет применения лубриканта (ПВ 200).

Состав для древесно-полимерного композиционного материала готовят следующим образом. Смешивают 3-4 мин. наполнитель до однородной массы. Приготавливают 30%-ный раствор полиэтиленового воска и парафина в керосине. Отдозированное количество указанного раствора вводят в наполнитель и тщательно перемешивают 5-10 минут. Обработанный наполнитель добавляют в расплав полипропилена, нагретый до температуры 110°С, и смесь тщательно перемешивают до однородной массы. Смесь перемешивают и выдерживают при температуре 110°С в течение 10 минут и вырабатывают в изделия по экструзионной технологии /5/.

Предлагаемые составы приведены в табл.1, а ее свойства - в табл.2.

Таблица 1
Состав предлагаемой композиции, мас.%
Компонент Прототип [1]
1 2
Полипропилен 20,0 30,0 -
Минеральный порошок-шлам после работы систем водоподготовки котельных установок
20,0 16,0 -
Древесная мука 55,0 49,0
Добавка смесь полиэтиленового воска ПВ 200, парафина и керосина в соотношении 1:1:1 по массе
5,0 5,0
ФАМ (ТУ 6-05-1618-73) 17,0
Бензолсульфокислота (ТУ 6-14-25-79) 4,0
Низкомолекулярный стиролсодержащий сополимер
3,0
Глицерин 0,8
Андезитовая мука (ТУ 6-12-101-81) 53,0
Сажа техническая (ГОСТ 7885-86) П 514 или др. 3,8
Щепа из древесины различных пород 18,0
Стеклосечка из жгута ЖСН-1-ПВТУ 34-60 или распущенный стекложгут и т.п. 0,4
Таблица 2
Состав
Показатель Прототип [1]
1 2
Предел прочности при сжатии, МПа
92 96 80,0
Предел прочности при изгибе, МПа
34,7 36,3 30,0
Коэффициент водостойкости (коэффициент стойкости в воде)
0,93 0,94 0,72

Из табл.2 видно, что предлагаемый состав для древесно-полимерного композиционного материала имеет высокую прочность при сжатии (в 1,15…1,2 раза) и высокие значения водостойкости (в 1,3 раза).

Литература

1. RU №2405010 МКИ С08L 97/02.

2. Древесно-полимерные композиты / перевод с англ. А.Клесов. - М.: Изд. Научные основы и технологии, 2010. - 736 с.

3. Куликов В.А., Чубов А.Б. Технология клееных материалов и плит. М.: Лесная пром-сть, 1984. - 366 с.

4. Волынский В.Я. Технология клееных материалов: Учебное пособие для вузов. Архангельск: изд-во Арханг. гос. техн. ун-та, 1998. - 299 с.

5. Деревянные конструкции и детали: Справочник строителя // Хрулев В.М. и др./; Под ред. В.М. Хрулева. - 2-е изд. доп.и перераб. - М.: Стройиздат, 1983.-288 с.

Состав для древесно-полимерного композиционного материала, включающий вяжущее - полипропилен и комплексный наполнитель, отличающийся тем, что в качестве комплексного наполнителя он содержит минеральный порошок-шлам после работы систем водоподготовки котельных установок с удельной поверхностью 20000 см2/г и древесную муку, дополнительно содержит в качестве добавки смесь полиэтиленового воска ПВ 200, парафина и керосина в соотношении 1:1:1 по массе при следующем содержании компонентов, мас.%:

полипропилен 20-30
минеральный порошок-шлам после работы систем водоподготовки котельных установок 16-20
древесная мука 49-55
добавка - смесь полиэтиленового воска ПВ 200, парафина и керосина в соотношении 1:1:1 по массе остальное.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу изготовления древесных плит, включающему помещение древесного сырья в емкость с водой, которое подвергают кавитационной обработке.
Изобретение относится к составу пресс-композиции для получения радиозащитных плитных материалов и способу их изготовления. Изобретение может быть использовано, например, при производстве древесно-стружечных и древесно-волокнистых плитных материалов для изготовления экологически безопасной радиозащитной мебели.
Изобретение относится к получению строительных изделий, в том числе покрытий, и может быть использовано для утилизации крупнотоннажных отходов производства лесной, химической и металлургической промышленности.
Изобретение относится к химии полимеров, а именно к древесно-полимерным композициям на основе поливинилхлорида, которые могут быть использованы для получения профильно-погонажных изделий.
Изобретение относится к технологии получения поливинилхлоридных (ПВХ) композиций с использованием в качестве органического наполнителя древесной муки для изготовления высоконаполненных древесно-полимерных материалов.

Изобретение относится к древесным и/или композитным древесным материалам, в частности древесноволокнистым плитам, широко используемым в качестве исходного материала во многих перерабатывающих отраслях.
Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано при производстве древесностружечных плит. В составе композиции для внутреннего слоя используется 10-40% стружки из отходов гниющих заготовок и 20% стружки из отходов оцилиндровки круглых лесоматериалов, а также 40-70 мас.% стружки, полученной из технологической щепы марки ПС, с применением связующего на основе низкомольной карбамидоформальдегидной смолы и эмульсии.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к составам сырьевых смесей для изготовления теплоизоляционных изделий, используемых в конструкциях стен, полов, перегородок.
Изобретение относится к гидрофильному пластилину. Гидрофильный пластилин является продуктом глубокой утилизации концентрированных замочных вод крахмало-паточных производств, обладающий достаточными пластичными свойствами.

Изобретение относится к технологии получения древесно-полимерных композиций и может быть использовано в промышленности строительных материалов, мебельной промышленности, машиностроении и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к новым композициям для железнодорожных шпал и к способам их производства. Способ изготовления шпалы, включающей первую часть, изготовленную из первой композиции, и вторую часть, изготовленную из второй композиции, причем первая композиция включает 15-75 мас.% первого асфальтового компонента и 85-25 мас.% первого полимерного компонента, и вторая композиция включает 20-85 мас.% второго асфальтового компонента и 80-15 мас.% второго полимерного компонента, и каждый из полимерных компонентов включает смесь пригодной для переработки пластмассы и волокнистого армирующего материала, включает стадии: (i) отдельное приготовление и смешивание выбранных количеств асфальта и пластмассы для получения первой и второй смеси; (ii) отдельное плавление и переработка указанной первой и второй смеси в процессорах, способных нагревать и подавать указанные смеси отдельно в виде сложной асфальтово-пластмассовой композиции на насосные устройства, связанные с соэкструзионной фильерой; и (а) перекачивание первой композиции в первую секцию формы для образования внутренней части железнодорожной шпалы и одновременное введение второй композиции во внешнюю часть формы для образования внешней части железнодорожной шпалы или (b) перекачивание второй композиции в первую секцию формы для образования внутренней части железнодорожной шпалы и одновременное введение первой композиции во внешнюю часть формы для образования внешней части железнодорожной шпалы.

Изобретение относится к способу полимеризации для получения композиции пропиленового полимера. Способ проводят в присутствии системы катализаторов, содержащей (a) твердый каталитический компонент, имеющий средний размер частиц от 15 до 80 мкм, содержащий галогенид магния, соединение титана, имеющее, по крайней мере, связь Ti-галоген, и, по крайней мере, два электронодонорных соединения, одно из которых присутствует в количестве от 50 до 90% мол.

Изобретение относится к полиолефиновой маточной смеси, которая может быть использована для получения полиолефиновых композиций, подходящих для изготовления способом литьевого формования относительно больших изделий.

Изобретение относится к бесцветному синтетическому вяжущему, которое находит дорожно-промышленное применение. Бесцветное синтетическое вяжущее содержит масло растительного происхождения, смолу нефтяного происхождения и полимер.

Настоящее изобретение относится к полипропиленовой композиции с бета-зародышеобразователями и может быть использовано для получения пористой полимерной пленки.

Изобретение относится к композиции сополимера пропилена, ее получению и применению. Композиция сополимера пропилена содержит полипропилен (A) с содержанием сомономера не более чем 1,0 мас.% и сополимер пропилена (В) с содержанием сомономера в пределах от 4,0 до 20,0 мас.%.

Изобретение относится к композиции на основе полипропилена, подходящей для получения формованных изделий, а также к изделиям, таким как бутылки. Композиция имеет скорость течения расплава MFR2 (230°С), измеренную согласно ISO 1133, равную по меньшей мере 2,0 г/10 минут, и включает сополимер пропилена (С-РР), полипропилен с высокой прочностью расплава (HMS-PP) и α-нуклеатирующий агент.

Изобретение относится к области электрорадиотехники, а именно к технологии разработки полимерных композиций для охлаждающих элементов, таких как радиаторы светоизлучающих диодов.

Изобретение относится к полимеризации олефинов. Описан способ полимеризации по меньшей мере одного олефинового мономера более чем в одной зоне полимеризации одного или более полимеризационных реакторов с применением высокоактивного катализатора, подаваемого в передний торец реактора, с образованием твердых полимерных частиц.

Изобретение относится к экологически чистым и экономически эффективным слоистосиликатным полимерным суперконцентратам и композиционным материалам на его основе и может быть использовано при создании качественных конструкционных изделий в автомобилестроении, кабельной, строительной и других отраслях промышленности.

Группа изобретений относится к полимеризационноспособной фотохромной изоцианатной композиции, содержащей фотохромное соединение, к фотохромному сетчатому оптическому материалу и к способу его получения.
Наверх