СОСТАВ ДЛЯ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 1995 года по МПК C04B26/12 

Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к полимерным на основе термореактивных смол композитам, которые используются в элементах конструкций, работающих в условиях агрессивных сред, динамических нагрузок и знакопеременных температур, и которые обладают повышенными эксплуатационными свойствами.

Известна композиция, включающая, следующие компоненты, мас.

Фурфуролаце- тоновый мономер 25,0-30,0
Бензолсульфо- кислота 5,51-6,62 Фуриловый спирт 1,25-1,5
Графитовый по- рошок 15,4-30,0
Асбестовое во- локно 1,54-3,00 Кварцевый песок Остальное
Наиболее близким к заявляемому является конструкционный коррозионностойкий стекловолокнистый полимербетон (СВПБ) на основе фурфуролацетоновой смолы ФАМ с наполнителем андезитом, который с целью повышения прочности на смятие, предельной растяжимости, снижения усадки хаотически армирован стеклосечкой с длиной волокон 40.50 мм из жгута (ровинга) на основе стекла алюмоборосиликатного состава или распущенным стекложгутом на той же основе.

Однако этот композиционный материал дорог, так как в кубическом метре его содержится большое количество дорогостоящих смолы ФАМ, отвердителя-бензолсульфокислоты (БСК), а также стеклосечки или стекложгута.

Он имеет низкую прочность и одновременно высокий модуль упругости при изгибе, низкую водостойкость. Из-за наличия в составе композита песка затруднена его механическая обработка. Это делает нецелесообразным с точки зрения стоимости, физико-механических свойств и эксплуатационных характеристик использование СВПБ ФАМ на андезите в качестве материала таких строительных элементов, как например, шпалы.

Целью изобретения является удешевление композиционного материала за счет снижения содержания дорогостоящих компонентов, уменьшение массы и жесткости при одновременном повышении прочности при изгибе и водостойкости, обеспечение возможности механической обработки, например сверления.

Указанная цель достигается тем, что состав, включающий фурфуролацетоновую смолу ФАМ, бензолсульфокислоту, андезитовую муку и стеклосечку, дополнительно содержит древесную щепу и техническую сажу при следующем соотношении компонентов, мас. фурфуролацетоновая смола ФАМ 15,0-25,0, бензолсульфокислота (БСК) 3,0-5,0, андезитовая мука 47,0-57,0, техническая сажа 2,5-8,7, стеклосечка или распущенный стекложгут 0,3-0,5, древесная щепа 16-20%
В табл.1 приведены конкретные примеры составов композиции; в табл.2 свойства известного и предлагаемого композиционных материалов.

В разработанном композиционном материале используют щепу из различных пород древесины или отходы лесосечных работ, освобожденные от коры и подвергнутые сушке. Рекомендуется следующее сочетание длин отдельных элементов щепы 20.25 см, 15.20 см 8, 10.15 см 54, 5.10 см 35, менее 5 см 1.

Матрица, представляющая собой отвержденную полимерную мастику ФАМ на андезите и саже, древесную щепу от действия влаги и, следовательно, загнивания, обеспечивает монолитность композиционного материала и его коррозионную стойкость.

Область применения. Производство строительных материалов, а именно полимерных композитов, которые используются в элементах конструкций, работающих в условиях агрессивных сред, динамических нагрузок, знакопеременных температур, и обладают повышенными эксплуатационными свойствами. Предлагаемая композиция включает, мас.%: фурфуролацетоновая смола ФАМ 15,0 - 25,0; бензолсульфокислота 3,0 - 5,0; андезитовая мука 47,0 - 57,0; техническая сажа 2,6 - 5,7; стеклосечка или распушенный стекложгут 0,3 - 0,5; древесная щепа 16,0 - 20,0. Предел прочности при изгибе предлагаемого композиционного материала равен 19 ... 29 МПа против 12 МПа у известного, т.е. в 2 - 2,5 раза выше, а модуль упругости, наоборот, снижается до 1,30...1,64·10⁴ МПа против 2,20·10⁴ МПа у СВПБ ФАМ, т.е. увеличивается его податливость, что в совокупности с отсутствием в составе песка, усложнявшим сверление, например, отверстий под крепежные элементы, является важным эксплуатационным фактором для таких строительных элементов из композиционного материала, как, например, шпалы. 2 табл.

СОСТАВ ДЛЯ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА, включающий фурфуролацетоновую смолу ФАМ, бензолсульфокислоту, андезитовую муку и стеклосечку или распущенный стекложгут, отличающаяся тем, что он дополнительно содержит сажу техническую и древесную щепу при следующем соотношении компонентов, мас.

Фурфуролацетоновая смола ФАМ 15,0 25,0
Бензолсульфокислота 3,0 5,0
Андезитовая мука 47,0 57,0
Стеклосечка или распущенный стекложгут 0,3 0,5
Сажа техническая 2,5 5,7
Древесная щепа 16,0 20,0