Полимерная композиция для экструдирования погонажных строительных изделий


 


Владельцы патента RU 2570435:

Никульшин Игорь Николаевич (RU)

Изобретение относится к погонажным строительным изделиям на основе полимерной композиции, содержащей волокнистый армирующий компонент и связующий агент. В качестве армирующего компонента используют вторичный картон, измельченный до дисперсного состояния 1-2 мм, а в качестве связующего агента - вторичный полимер и модификатор, содержащий карбонат кальция, трис(три-трет-бутилфенил)фосфит, полиэтилен и полиизобутилен при следующем соотношении компонентов, вес.%: дисперсный вторичный картон 60-65; связующий агент 25-30, модификатор - остальное, причем модификатор содержит, вес.%: карбонат кальция - 75; трис(три-трет-бутилфенил)фосфит - 9; полиэтилен - 8; полиизобутилен - 8. Технический результат - изготовление погонажного строительного изделия с высокими эксплуатационными показателями и низкой себестоимостью, обусловленной использованием в качестве сырья вторичного картона и отходов полимеров.

 

Изобретение относится к строительной индустрии и может быть использовано для изготовления неответственных конструкций и декоративных облицовок, в частности досок для пола и территорий вокруг бассейнов, ограждения причальных пирсов, стоек для виноградных шпалер, сайдингов и др. изделий.

Указанные строительные изделия должны удовлетворять следующим эксплуатационным и потребительским свойствам:

- выдерживать нагрузки не ниже, чем у деревянных конструкций;

- обладать износостойкостью, устойчивостью к погодным условиям и химическим воздействиям, возможностью декоративного оформления, низкой себестоимостью.

Широко известны изделия на основе волокнистых материалов и композитов (RU 2007139322 А, дата публикации 27.04.2009, заявка РСТ US 648.01.2006 20060928, МПК6 В02С 18/14) /1/. Композит содержит сшитую облучением смолу из группы, состоящей из полеолефина, полиэтилена, полипропилена, полиамида, нейлона и др., и волокнистый материал. В пункте 197, 198 формулы изобретения в качестве волокнистого материала использованы агломерированные волокна в количестве 20 вес. %, около 10 вес. %, или менее 5 вес. %. Предложен широкий ассортимент изделий из композита - блоки, кирпичи, сиденья, трубы, настилочные материалы, плиты, корпуса, обертки, ленты и др.

Известна также строительная лигноцеллюлозная плита, используемая в качестве жесткого плитного утеплителя и звукоизолятора (RU 84884 U1, 6 МПК E04B 1/74, дата публикации 10.03.2009) /2/. Полимерная композиция содержит в качестве связующего агента обработанное водяным паром при повышенном давлении растительное лигноцеллюлозное сырье с высоким содержанием лигнина и гемицеллюлозы, а волокнистым наполнителем является необработанное волокнистое растительное лигноцеллюлозное сырье, причем содержание связующего агента в плите составляет 20-60 мас. %.

Известно также формованное изделие наружного применения из композиционного полимерного материала, который содержит полиэтилентерефтолат и армирующий компонент - древесный материал в виде волокон. Изделие из указанной композиции получают термопластичным формованием экструзией или литьем под давлением. Соотношение между полимером полиэтилентерефтолатом и древесиной в смеси составляет от 70:30 вес. % до 30:70 вес. %. В качестве древесного сырья используется специально приготовленная древесина в виде древесной муки или спрессованных из нее гранул (RU 2326910 С2, МПК6 C08L 67/02, C08J 5/04, В29С 39/00, В29С 47/00, дата публикации 26.06.2008, заявка РСТ: ЕР 952.01.2004 (01.10.2004)) /3/, принимаемая за прототип заявляемой полезной модели.

Задачей настоящей полезной модели является изготовление погонажного строительного изделия с высокими эксплуатационными показателями, низкой себестоимостью, обусловленной использованием в качестве сырья вторичного картона и отходов полимеров.

Указанный технический результат достигается тем, что полимерная композиция для экструдирования погонажных строительных изделий, содержащая волокнистый армирующий компонент и связующий агент, согласно изобретению в качестве армирующего агента использован вторичный картон, измельченный до дисперсного состояния 1-2 мм, а в качестве связующего агента - вторичный полимер с модификатором, содержащем карбонат кальция, трис(три-трет-бутилфенил) фосфит, полиэтилен и полиизобутилен при следующем соотношении компонентов, вес. %:

дисперсный вторичный картон - 60-65,

связующий агент - 25-30,

модификатор - остальное,

причем модификатор содержит, вес. %:

карбонат кальция - 75,

трис(три-трет-бутилфенил) фосфит - 9,

полиэтилен - 8,

полиизобутилен 8.

Такой состав полимерной композиции позволяет методом термопластичной экструзии изготавливать погонажные строительные изделия требуемой формы, например, в виде профиля, пустотелого профиля, трубы, доски, которые могут выдерживать нагрузки не ниже, чем у деревянных конструкций, обеспечивать износостойкость, устойчивость к погодным условиям и химическим воздействиям, возможность декоративного оформления, низкую себестоимость и улучшение экологии окружающей среды за счет использования для изготовления изделий отходов картона и вторичного полимера из отходов тары и упаковок, которые содержат полиэтилен низкого давления (ПНД), или полиэтилен высокого давления (ПВД), или полипропилен (ПП), или их смесь.

Предварительно высушенный и очищенный от посторонних предметов вторичный картон измельчают в роторной дробилке до получения дисперсности 1-2 мм, затем исходное сырье в заданном соотношении компонентов, вес. %:

дисперсный вторичный картон - 60-65,

связующий агент в виде гранулированного вторичного полимера - 25-30,

модификатор указанного состава, облегчающий переработку вторичного полимера - остальное, засыпают в бункер-дозатор смесителя, в котором происходит смешивание компонентов до получения равномерного распределения гранул вторичного полимера размером 1-3 мм, частиц картона дисперсностью 1-2 мм и гранул модификатора состава, вес. %:

карбонат кальция - 75,

трис(три-трет-бутилфенил) фосфит - 9,

полиэтилен - 8,

полиизобутилен - 8.

В качестве модификатора использована минеральная добавка указанного состава, что соответствует марке промышленно выпускаемого гранулированного модификатора марки POLYCOM JB, который имеет матрицу из термопластичного полиолефинового эластомера и работает со всеми видами полимеров - ПП, ПНД, ПВД, линейной ПВД. Такой модификатор обеспечивает дисперсию компонентов и гомогенизацию расплава и создает прочную связь между полимером, рецептурными добавками, мелом CaCO3, заполняет микропоры, возникающие при добавлении мела, что приводит к повышению прочности и эластичности изделия. В качестве связующего агента для изготовления погонажного строительного изделия из волокнистого полимерного композита могут быть использованы следующие марки полимеров или их смеси: полиэтилен низкого давления: ПЭНД 273-71, ПЭНД 273-73, ПЭНД 273-79, ПЭНД 273-80, ПЭНД 273-81, ПЭНД 276-73, ПЭНД 276-83, ПЭНД 276-84, ПЭНД 276-85, ПЭНД 276-95;

полипропилен: ПП 21030, РР Н030 GP;

полиэтилен высокого давления: ПЭВД 15803, ПЭВД 15313 - 003;

полиэтилен ПЭ-80.

В ряде сфер полиэтилен ПЭ-80 занимает лидирующие позиции и продолжает делать шаги в области расширения вариантов своего применения. Данный материал является органическим соединением молекул этилена, а также газа, связанных между собой в процессе полимеризации. Подобный подход позволяет добиться не только создания вещества с высокими эксплуатационными параметрами, но и установки заранее заданных характеристик. В связи с массовым использованием в строительстве, в частности для производства труб, объемы данного вторичного полимера увеличиваются, что делает актуальным решение проблемы их утитилизации.

При составлении композиции количество дисперсного картона варьировалось в заявленных пределах в зависимости от значений коэффициента поверхностного натяжения расплава используемого связующего полимера.

Специализированным центром ООО НИЦ «Древесно-полимерные композиты», г. Москва, проведены испытания в соответствии с ГОСТ 4650-80. Пластмассы. Методы определения водопоглощения, ГОСТ 15173 Пластмассы. Метод определения среднего коэффициента линейного теплового расширения, ГОСТ 4648-71 «Пластмассы. Метод испытания на статический изгиб» образцов погонажных изделий в форме доски размером 100×20×8 см коричневого цвета из волокнисто-полимерного композита, полученного методом экструзии из заявленной композиции с выдачей положительных заключений об эксплуатационных свойствах изделий с последующей ссертифицикацией выпускаемых погонажных изделий.

Приготовленная сырьевая смесь поступает в бункер-дозатор двухшнекового экструдера, в котором при температуре 180-220°C происходит формирование пластичной массы, которой придают требуемую форму при помощи продавливания (экструзии) расплава материала через формирующее отверстие - фильеру. При добавлении в сырьевую смесь красителя на полимерной основе в заданной цветовой гамме получают цветные изделия, например от желтого до оттенков коричневого.

Возможно декоративное оформление лицевой поверхности изделия в виде бороздок в процессе изготовления, например, нанесением бороздок.

Промышленное изготовление погонажных строительных изделий из заявляемой полимерной композиции осуществляют на автоматизированной линии, содержащей агломератор марки HS700 и экструдер марки I63pet, производство Китай.

Освоено промышленное производство сертифицированного погонажного строительного изделия из заявляемой полимерной композиции и, таким образом, одновременно частично решена насущная проблема улучшения экологии окружающей среды за счет использования отходов картона и вторичного полимерного сырья для получения полезной, пользующейся спросом продукции.

Источники информации

1. RU 2007139322 А, МПК6 B02C 18/14, дата публикации 27.04.2009, заявка РСТ US 648.01.2006 20060928, МПК6 B02C 18/14.

2. RU 84884 U1, МПК6 E04B 1/74, дата публикации 10.03.2009.

3. RU 2326910 С2, МПК6 C08L 67/02, C08J 5/04, B29C 39/00, В29С 47/00, дата публикации 20.11.07, заявка РСТ: ЕР 952.01.2004 (01.10.2004) - прототип.

Полимерная композиция для экструдирования погонажных строительных изделий, содержащая волокнистый армирующий компонент и связующий агент, отличающаяся тем, что в качестве армирующего компонента использован вторичный картон, измельченный до дисперсного состояния 1-2 мм, а в качестве связующего агента - вторичный полимер и модификатор, содержащий карбонат кальция, трис(три-трет-бутилфенил)фосфит, полиэтилен и полиизобутилен при следующем соотношении компонентов, вес.%:
дисперсный вторичный картон - 60-65,
связующий агент - 25-30,
модификатор - остальное, причем модификатор содержит, вес.%:
карбонат кальция - 75,
трис(три-трет-бутилфенил)фосфит - 9,
полиэтилен - 8,
полиизобутилен 8.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к полимерному материаловедению и может быть использовано для изготовления элементов спортивных болидов и в машиностроении для изготовления изделий конструкционного назначения, требующих высоких демпфирующих свойств, работающих при высоких давлениях, устойчивых к ударным нагрузкам при низких температурах.

Изобретение относится к композиционным материалам на основе волокнистых материалов и смол на водной основе. Композиционный материал состоит из подложки из природного волокна, имеющей войлочную структуру, из термоотверждаемой матрицы, образованной из водоосновной смолы, и вспенивающей добавки.

Изобретение относится к композитным материалам, которые содержат в качестве полимерной матрицы цианатную сложноэфирную смолу. Указанные высокопрочные композиты являются подходящими для использования в качестве основных конструкций в авиации и в других несущих нагрузку применениях.

Изобретение относится к формовочной массе на основе сополиамида, к формованным деталям, пленке, элементарным волокнам, а также к волокнистому композиционному материалу.

Изобретение относится к композитным материалам с улучшенной стойкостью к повреждениям, в частности, вызываемым разрядами молнии, и касается способа изготовления ламинатных материалов.

Изобретение относится к средствам и способам виброзащиты объектов техники, в частности к прокладкам-амортизаторам под подошву шпал или брусьев стрелочных переводов, а также для виброзащиты строительных конструкций и промышленного оборудования.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в передаточных механизмах. Ремень для фрикционных передач (10) содержит клеевую часть (12) резины и компрессионную часть (14) резины, предусмотренную ниже клеевой части (12) резины.

Изобретение относится к формованным композиционным материалам, применяемым в изготовлении корпуса электрических и электронных приборов, и касается формованного продукта, выполненного из композитного материала с армированными волокнами.

Изобретение относится к композитным материалам и касается армированного волокнами композитного материала. Образован из армирующих волокон со средней длиной волокна от 5 мм до 100 мм и термопластической смолы, вязкоупругие свойства данного материала определены математической формулой.

Изобретение относится к композитным материалам на основе термопластов для деталей, которые требуют ударной стойкости, а также к материалам сэндвич-типа с использованием композитного материала в качестве сердцевины и касается композитного материала.

Изобретение относится к не содержащей разбавителя отверждаемой композиции на основе эпоксидной смолы для производства композиционных материалов различного назначения. Композиция состоит из смеси и включает компоненты (А),(В) и (С). Компонент (А) включает по меньшей мере одну композицию на основе эпоксидной смолы, включающую смесь (А1) по меньшей мере одной эпоксидной смолы и (А2) по меньшей мере одного дивиниларендиоксида. Компонент (В) включает по меньшей мере одну композицию отвердителя, а компонент (С) включает по меньшей мере один армирующий материал. Вязкость отверждаемой композиции лежит в пределах от приблизительно 0,15 Па·с до приблизительно 1,5 Па·с. Отверждаемая композиция предназначена для обеспечения отвержденного композитного продукта, изготовленного из отверждаемой композиции. При этом отверждаемая композиция обеспечивает отвержденный композитный продукт, имеющий повышенную Tg больше чем приблизительно на 5°С по сравнению с отверждаемой композицией, содержащей реакционный разбавитель. Композиция по изобретению может быть использована для получения прозрачных отливок, композитных материалов, покрытий и клеев. Изобретение обеспечивает повышенную химическую стойкость, повышенное сопротивление воздействию растворителей и улучшение других свойств, таких как повышенная прочность и повышенная жесткость. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 3 ил, 1 табл,2 пр.

Изобретение относится к полимерным нанокомпозитам, в частности к эпоксидным сферопластикам, содержащим полимерную матрицу и неорганические добавки, в частности стеклосферы и наноразмерные частицы неорганического материала, и может быть использовано в качестве конструкционного материала в строительной, автомобильной, судостроительной промышленности. Эпоксидный сферопластик содержит эпоксидную композицию, отвердитель и наполнители. В качестве наполнителя выступают стеклосферы и наномодификатор наноразмерный порошок оксида цинка в количестве 5-12 вес. % на массу эпоксидного сферопластика. Изобретение обеспечивает наномодифицированный эпоксидный сферопластик, имеющий улучшенные механические характеристики при нормальных и повышенных температурах с сохранением высокой химической стойкости. 1 табл., 3 пр.
Изобретение относится к способу уменьшения выделения формальдегида из минерально-волокнистого изделия и к соединенным минерально-волокнистым изделиям, имеющим низкое выделение формальдегида. Способ уменьшения выделения формальдегида из минерально-волокнистого изделия, соединенного связующим материалом на основе модифицированной мочевиной фенолформальдегидной резольной смолы, включает стадию введения декстрозы в связующую композицию после изготовления связующей композиции, но перед отверждением связующей композиции, нанесенной на минеральные волокна. Использование декстрозы приводит к значительному уменьшению выделения формальдегида из соединенных минерально-волокнистых изделий, которое невозможно объяснить чистым эффектом разбавления. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 табл., 3 пр.
Изобретение относится к армированной волокнами пластмассовой структуре (композиционным материалам), изделиям, изготовленным из армированной волокнами пластмассовой структуры, описанной в данном изобретении, и использованию таких изделий. Композиционный материал включает армирующие волокна и матрицу, изготовленную из материала матрицы, окружающую указанные волокна, причем материал матрицы содержит фурановую смолу и возможно эпоксидную смолу, а армирующие волокна содержат полифениленсульфид. Композиционный материал применяют в качестве материала для труб, трубок и/или контейнеров, где указанные трубы, трубки и/или контейнеры находятся в контакте со щелочными жидкостями. Композиционный материал обладает устойчивостью к NaOH и другим щелочным жидкостям при температурах более 60°C. 5 н. и 12 з.п. ф-лы, 1 пр.

Изобретение относится к композитным изделиям, например к армированным волокном композитным изделиям, имеющим улучшенную баллистическую характеристику. Композитное изделие включает множество волокон, по меньшей мере частично внедренных внутрь матрицы. По меньшей мере одну из матриц и по меньшей мере одно из множества волокон формируют по меньшей мере из одного термопластичного материала, термореактивного полимера. Эти волокна могут быть сцеплены с матрицей при некоторой (контролируемой) степени адгезии. Эту степень адгезии между волокнами и матрицей можно пространственно варьировать внутри композитного изделия. Например, эту степень адгезии можно варьировать по длине одного из волокон. Эту степень адгезии также можно варьировать в волокнах данного слоя. Далее, эту степень адгезии можно варьировать между волокнами композитного изделия. Изобретение позволяет получить композиты различной конфигурации с улучшенными баллистическими свойствами. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 12 ил.
Наверх