Пресс-композиция на основе гидролизноголигнина

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АЕТОИЖ©МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«i>806716 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлена 17д7.78 (21) 2644935/23-05 (Я)м. ка.з

С 08 L 97/02 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет СССР . но дедам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 2Ю2.81. Бюллетень 89 7 (И) УДК678 ° 033 (088.8) Дата опубликованию описания 2 30231 (72) Авторы изобретения

В. В. Арбузов и П. Г. Болдырев

Пензенский политехнич ский институт (71) Заявитель (54) ПРЕСС-КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ

ГИДРОЛИЗНОГО ЛИГНИНА

18-.26

1,5-2

Изобретение относится к пресскомпозициям на основе органических компонентов, а именно к пресс-массам из гидролизного лигнина,и может .быть использовано для изготовления изделий при повышенной температуре.

Известен способ получения прессмассы из гидролизного лигнина, в котором пресс-масса изготовляется иэ гидролизного лигнина, активированно"

ro аммиаком (1J.

Изделия, полученные из такой пресмассы, имеют большую истираемость, малую твердость, недостаточно высокую прочность при статическом изгибе. 15

Наиболее близкой к предлагаемой является пресс-масса на основе гид- ролизного лигнина, содержащая только один гидролизный лигнии (2,1. 20

Однако естественного связующего в этой .пресс-композиции мало и оно обладает небольшим .количеством реакционноспособных функциональных групп, что определяет низкие пластические . 2Ф и слабые адгезионные свойства,врессмассы, слабую реакционную способность ее, ведет к образованию в пресс-массе небольшого количества пространст- венных структур, что является причи- 30 ной низких физико-механических показателей прессованных изделий.

Цель изобретения — получение изделий с повышенными физико-механическими свойствами.

Поставленная цель достигается тем, что пресс-композиция на основе гидролизного лигнина содержит слой гидролизного лигнина и . дополнительно слой, состоящий из новолачного или резольного фенолформальдегидного полимера, органического, минерального и металлического наполнителей, ускорителя или отвердителя, смазывающего вещества и красйтеля,при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Полимер . 30-50

Органический наполнитель . 9-13

Минеральный наполнитель

Металлический наполнитель 1 8-26

Ускоритель или отвердит ель

806716

Смазываищее вещество 1-2

Краситель 1-2 и при весовом соотношении слоев 9296:4-8 соответственно.

Для. приготовления второго слоя пресс-композиции используют резоль. ный полимер, фенолформальдегидный форролимер марки ФРВ-2, новолачный фенолформальдегидный форполимер 9 18, фенолформальдегидный клей BHAN-Б. В качестве минерального наполнителя используют кварцевый песок, в качестве органического наполнителя— трудногидролиэуемые.полисахариды из древесного гидролизного лигнина, 15 скоп, древесные опилки; металлического — опилки черных и цветных металлов; отвердителя и ускорителя » собственный лигнин с рН2-3 из гидролизного лигнина, уротропин, сернокислый аммоний; в качестве смаэывающего вещества используют олеиновую кислоту; s качестве красителя -. окись хрома, охра, железный сурик, сажа.

Изобретение иллюстрируется следую- 25 щими примерами.

П р,и.м е р 1. Тщательным смешением до получения однородной массы готовят слой из 40 вес.Ъ резольного фенолформальдегидного форполимера марки

ФРВ-2; 55 вес.Ъ наполнителя (22 вес.Ъ ойилки черных металлов дисперсностью менее 5 мм + 22 вес.Ъ кварцевый песок дисперностью менее 5 мм + 11 вес.Ъ трудногидролизуемых .оставшихся полисахаридов волокнистой структуры иэ древесного гидролизного лигнина);

2 Sec.Ъ смазывающего вещества (олеиновая кислота); 1 вес.Ъ красителя (Окись хрома). Далее в матрицу пресс4брмы вводят порошкообразный облицо- 4О вочный слой (равный в каждой пресскомпозиции, соответственно, 3, 4, 6, 8 и 10 вес.Ъ), на который насыпают основной слой пресс-композиции (соответственно, 97, 96, 94, 92 и

90 вес.Ъ). Дисперсность компонентов пресс-композиции менее 5 мм,влажность

6Ъ. Пуансоном прессуют подготовленную нресс-композицию при 20 С и давлении

О

30 МПа в брикет, иэ которого прессуют 5 при 180 С и давлении 15 МПа иэделие.

Пример 2. Тщательным смешением до получения однородной массы

roTosaT слой из 50 вес.Ъ спиртовь- 55 го раствора новолачного фенолформальдегидного форполимера Р 18, Н-Тагильского завода пластмасс; 45 вес.Ъ наполнителя (18 вес.Ъ опилки цветных металлов дисперсностью менее 5 мм +

18 вес.Ъ кварцевый песок дисперс- 60 ностью менее 5 мм + 9 sec.Ъ скопволокнистая целлюлозная составляющая отходов бумажных производетв);

2 вес.Ъ отвердителя (уротропин);

1 вес.Ъ смазывающего вещества (олеиновая кислота); 2 вес.Ъ,красителя (охра или железный сурик).

В матрицу вводят основной слой пресс-композиции (97, 96, 94, 92 и о

90 вес. Ъ), которую прессуют при +20 С и давлении 28 МПа в брикет. На снятый из пресс-формы брикет вводят обли. цовочный слой пресс-композиции (соответственно, 3, 4, б, 8 и 10 вес.Ъ) пластообразной консистенции, приготовленный на органическом растворителе. Подготовленную пресс-композицию сушат при +90 С до остаточной влажности облицовочного слоя 6Ъ, затем из нее прессуют изделия при 175 С и давлении 15 МПа.

4Э

Пример 3. Тщательным смешением до получения однородной массы приготовляется облицовочный слой из

30 sec. Ъ фенолформальдегидного клея

BHAN-Б; 65 вес.Ъ наполнителя (26 вес.Ъ опилки черных металлов. дисперсностью менее 5 мм, 26 вес.Ъ кварцевый песок дисперсностью менее 5 мм, 13 вес,Ъ древесные опилки дислерсностью менее 5 мм) 1,5 вес.Ъ отвердителя (сернокислый аммоний); 2 вес.Ъ смазывающего вещества (олеиновая кислота); 1,5 вес.Ъ красителя (сажа).

Далев процесс производят как в примере 1.

Физико-механическим испытаниям подвергают образцы с размерами

200х50х10 мм, вырезанные из листовых иэделий толщиной 10 мм. Из каждой пресс-композиции испытывают по 30 образцов.

При испытаниях определяют плотность, предел прочности при статическом изгибе,водопоглощение по массе за

24 ч,твердость по Бринелю и истираемость изделий. Результаты испытаний представлены в таблице,где приведены составы пресс-композиций, включающие граничные и оптимальные соотношения основного и дополнительного слоев пресс-композиции, состав известной пресс-композиции,а также физико-механические показатели полученных обраэ— цов иэделий.Из таблицы видно,что прочностные свойства и твердость изделий из пресс-композиций с добавкой дополнительного слоя з начительно превышают такие показатели изделий из одного лигнина,а водопоглощение и истираемость изделий ниже из пресс-композиций с добавкой дополнительного слоя,что является преимуществом предлагаемой пресс-композиции.

Оптимальное количество дополнительного слоя в пресс-композиции находится в пределах 4-8 вес.Ъ. При таком количестве дополнительного слоя достигается наибольшая реакционная способность пресс-композиции, что приводит к полному завершении в ней всех физико-химических процессов, к получению плотной и прочной монолитной структуры..и твердой, износо806716 делий по сравнению с изделиями из пресс-композиции с наличием .4-8 вес.% облицовочного слоя, а водопоглощение, твердость и истираемость не изменяются.

Введение дополнительного слоя в пресс-ком озицию на основе гидролизного лигнина,: позволяет повысить прочность иэделий при статическом изги-. .бе в 2,7-3 раза, .твердость в 5 раз, 1© снизить водоноглощвние в 3,5 - 4,2 раза и.истираемость в 5 раэ по сравнению с изделиями из известной пресскомпоэиции. Это увеличивает долговечность прессованных иэделий, экс1э плуатирующихся как при нормальной, так и при повышенной влажности, в условиях повгаавиной эррозии среды.

Г !

Пример

Свойства иэделиИ

Соот ношение основ.ного и дополнительного слоев пресс-ком-. позиции, вес.%

Твердость по Бринелю кг/мм

Водопоглощение по массе за 24 ч,%

Плотность, кг/M 3

Предел прочности при статическом изгибе, ИПа

Истираеость, г/см

1390 16,00 2, 30

1420 18 00 1,90

1360 9,70 4,00. 96:4

0,04

0,04

92:8

0,37

97:3

1410

18,00 2,00

94:6

0,04

30

0,04

1410 18,00 2,00

94:6

92:8

90:10

18,00 1,90

1420

0,04

0,04

1450 18 50 1,90

30.

1390 16,00 2,30

96:4

0;04

Известная .пресс-композиция

1300,6,00 8,00

Формула изобретения

Пресс-композиция на основе гидролизного лигнина, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью полу- 5$ чения иэделий с повышенными физикомеханичеакими свойствами, композиция содержит слой гидролизного лигнина и . дополнительно слой, состоящий иэ новолачного или резольного фвнолформальдегидного полимера, органического, минерального и металлического наполнителей, ускорителя или отвердитвля, смаэывающего вещества и красителя при следующем соотношении компонентов, вес.%:

30-50

9-13

18-2 6

18-26

1,5-2,0 ус ойчивой облицовочной поверхности иэделий. Это все повышает прочность и твердость иэделий и одновременно уменьшает водопоглощение и истиравмость изделий.

Наличие s пресс-композиции облицо-.. вочного слоя менее 4 вес.% приводит к уменьшению текучести пресс-композиции, к малому .увеличению ее реакционной способности, к неполному завершению физико-.химических процессов, к образованию тонкой,неравномерной облицованной поверхности, ;.гто вызывает снижение прочности и твердости изделия и увеличивает их водопоглощение и иатираемость. Наличие в пресс-композиции дополни« трельного слоя более 8 вес.%...приводит к малому увеличению. прочности изПолимер

Органический,наполнитель

Минеральный наполнитель

Металлический наполнитель

Ускоритель илн отвердитель

806716

Составитель Т. Мартинская

Техред A. Савка . Корректор М. Коста

Редактор Н. Кончицкая

Заказ, 174/42 Тираж 541 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва; Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Ю Ю Ю

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

: Смаэывающее вецество 1,0.-2,0

Краситель 1юО-2юО и при весовом соотнснаении слоев 92-96 ° 4-8 соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 376419, кл. С 08 Н 5/02, 1966.

2. Минин A. H. Технология пьезотермопластиков. М., "Лесная промыш ленность", 1965, .с. 256-259 (прото,тип) .