СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 1994 года по МПК C04B38/08 C04B18/20 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, производству пластмасс, деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано для изготовления теплоизоляционного, конструкционного и облицовочного материала.

Известна сырьевая масса [1] для изготовления плит и строительных изделий трехслойной конструкции следующего состава, мас.%:
Для внутреннего слоя: древесные стружки 50-95 отходы полиэтилена 5-50
Для наружных слоев: древесные стружки 90-98
порошкообразное
карбамидное свя- зующее 2-10
Недостатком данного технического решения является сложность изготовления трехслойных изделий и невысокие физико-механические показатели.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигнутому результату является сырьевая смесь для изготовления изделий из композиционных материалов [2] включающая, мас.%:
древесные частицы
(органический на- полнитель) 10-50 фенопласт 50-90
Недостатком материалов, получаемых из сырьевой смеси по данному техническому решению, является недостаточная ударная вязкость.

Цель изобретения - повышение ударной вязкости изделий из композиционных материалов.

Цель достигается тем, что сырьевая смесь для композиционных материалов, включающая органический наполнитель и фенопласт, дополнительно содержит отходы полиэтилена или поливинилхлорида или сополимеров винилхлорида с винилиденхлоридом при следующем соотношении компонентов, мас.%:
органический накопитель 80-90 фенопласт 3-17
отходы поли-
этилена, поли-
винилхлорида,
сополимера ви-
нилхлорида с ви- нилиденхлоридом 17-3
Использование фенопласта марок ВХ1-090-34, Э2-330-02 по ГОСТ 5889-79, который является реактапластом, в сочетании с термопластами (полиэтилен, ПВХ) позволяет значительно повысить ударную вязкость, кроме этого введение пластиков значительно снижает процент разбухания в воде.

Содержание фенопласта менее 3 мас.% приводит к ухудшению физико-механических свойств, а увеличение дозировки более 17 мас.% не приводит к дальнейшему увеличению прочностных показателей.

В качестве полимерных отходов использовались отходы полиэтилена (высокого ГОСТ 5.1308-72 и низкого давления ГОСТ 16338-77), поливинилхлорида (суспензионного ГОСТ 14231-78 и эмульсионного ГОСТ 5.825-71), сополимера винилхлорида с винилиденхлоридом (сополимера Е и F, ГОСТ 6-01-86-82).

Применение полимерных отходов в количестве менее 3 мас.% ведет к снижению ударной вязкости, а дозировка более 17 мас.% практически не влияет на этот показатель.

В качестве органического наполнителя использовались сухие древесные стружки, опилки и древесная мука, измельченная солома, лузга подсолнечника, льняная костра и др.

При введении органического наполнителя менее 80 % уменьшается его армирующая роль и экономическая эффективность, а увеличение более 90% ведет к снижению прочностных показателей.

Перед приготовлением смеси органический показатель подвергался сушке, а полимерные отходы - предварительному дроблению. Смешение проводилось в скоростном роторном измельчителе с одновременным доизмельчением компонентов.

Полученная сырьевая смесь прессовалась в виде пластин в плунжерных формах на гидропрессе с электрообогревом. Перед прессованием рабочая поверхность пресс-формы промазывалась силиконовой эмульсией.

П р и м е р 1. Сухие древесные стружки предварительно смешивались с фенопластом ВХ1-090-34 и отходами эмульсионного ПВХ в соотношении 85:3:12. Полученная смесь пропускалась через скоростной роторный измельчитель, затем композиция помещалась в плунжерную форму для прессования пластин размера 300х300 мм и толщиной 10 мм. Прессование проводилось при 160^оС, давлении 15 МПа в течение 10 мин. Из полученных пластин после их 24-часовой вылежки вырубались образцы для физико-механических испытаний по ГОСТ 4648-71 - определение разрушающего напряжения при изгибе и ГОСТ 11262-80 - определение разрушающего напряжения при растяжении. Для определения процента водопоглощения вырубались образы с размером 30х30 мм и помещались в воду до достижения постоянного веса по ГОСТ 4650-80. Ударная вязкость по ГОСТ 4647-69.

П р и м е р 2. То же, что и в примере 1. Соотношение стружки: фенопласта Э2-330-02, отходов суспензионного ПВХ 90:7-3.

П р и м е р 3. То же, что и в примере 1. Соотношение стружки: фенопласта ВХ1-090-34, отходов суспензионного ПВХ 80:3:17.

Остальные образцы готовились аналогично примерам 1-3.

Полученные образцы подвергались физико-механическим испытаниям по соответствующим ГОСТам.

Составы смесей, режимы прессования материала и его физико-механические показатели приведены в таблице.

В качестве объекта сравнения использовались образцы, полученные по прототипу [2].

Из приведенных данных видно, что материал из предлагаемой смеси превосходит известный по ударной вязкости. Кроме этого использование полимерных отходов способствует их утилизации.

Использование: производство строительных изделий, изготовление теплоизоляционного, конструкционного и облицовочного материала. Сущность: сырьевая смесь для изготовления изделий из композиционных материалов включает, мас.%: органический наполнитель 80 - 90; фенопласт 3 - 17; отходы полиэтилена, или поливинилхлорида, или сополимеров поливинилхлорида с винилиденхлоридом 3 - 17. При изготовлении изделий компоненты смеси перемешивают, измельчают и прессуют. Полученные изделия характеризуются пределом прочности при изгибе 26 - 30 МПа, при растяжении 1,5 - 2,1 МПа, водопоглощением 3 - 5%, ударной вязкостью 20,1-24,6 кДж/см² . 1 табл.

СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ, включающая органический наполнитель и фенопласт, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит отходы полиэтилена, или поливинилхлорида, или сополимеров поливинилхлорида с винилиденхлоридом при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Органический наполнитель 80 - 90
Фенопласт 3 - 17
Отходы полиэтилена, или поливинилхлорида, или сополимеров поливинилх
лорида с винилиденхлоридом 3 - 17