СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПОЛИМЕРБЕТОННОЙ СМЕСИ Российский патент 1997 года по МПК C04B26/18 C04B14/06 C04B18/14 

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к эпоксидным композитам для изготовления санитарно-технических изделий.

Известен способ подготовки полимербетонных смесей для получения полимербетона [1] Недостаток заключается в том, что такой полимербетон применяют для облицовки фасадов, покрытия полов и дорог, отделки интерьеров (звукоизолирующий материал). Кроме того, получаемый по известному способу полимербетон не обладает достаточными механическими свойствами, особенно стойкостью к скалыванию.

Наиболее близким по технической сущности является способ подготовки полимербетонной смеси [2] заключающийся в том, что полимерное связующее предварительно смешивают с минеральным заполнителем фракции 1,0 10 мм, нагретым до 255 350^oC со следующим содержанием полимербетонной смеси, мас. наполнитель фракции (0,008 0,63 мм) 16 50; полиэтилен 13 31; минеральный заполнитель фракции (1,0 10 мм) 20 70. При этом используют минеральный заполнитель из группы: карамзитовый песок, кварцевый песок, бой кирпича и бой стекла, а наполнитель из группы: отсевы керамзитового песка, отсевы боя кирпича, отсевы боя стекла, вспученный перлит, резиновая крошка и древесные опилки.

Основным недостатком способа является применение получаемого по нему полимербетона для создания конструкций и отделочных материалов в строительстве. Кроме того, способ не обеспечивает высокой ударной стойкости полимербетона.

Цель изобретения повышение ударной стойкости и получения высокоэкономичных санитарно-технических изделий из полимербетона.

Указанная цель достигается тем, что предварительно подготавливают смесь ненасыщенной полиэфирной смолы гипериза, нафтената кобальта с окисью цинка или (двуокисью титана, двуокисью магния, окисью железа, окисью хрома), а полимербетонная смесь содержит компоненты при следующем соотношении, мас.

Наполнитель, 74 78
в том числе:
Доменный шлак 6,0 70
Песок 68 8,0
Смесь, 21,6 25,9
в том числе:
Ненасыщенная полиэфирная смола 18 20
Гипериз 0,5 0,6
Нафтенат кобальта 0,6 1,8
Окись цинка или (двуокись титана, двуокись магния, окись железа, окись хрома) 2,0 4,0
Краситель 0,1 0,4
Полимербетонную смесь для приготовления санитарно-технических изделий приготавливают следующим образом.

Первоначально приготавливают смесь в указанных массовых соотношениях путем перемешивания в течении 2 7 мин ненасыщенной полиэфирной смолы с окисью цинка или (двуокисью титана, двуокисью магния, окисью железа, окисью хрома) до требуемой степени тональной однородности (однотональной или нужной неоднородности), затем добавляют краситель, нафтенат кобальта, гипериз и перемешивают в течение 2 3 мин, после чего в смесь добавляют наполнитель из песка и доменного шлака: песок кварцевый без примесей, с содержанием SiO₂ не менее 93% и влажностью не выше 0,1% доменный шлак отходы металлургического производства в виде шлаковой муки влажностью не выше 0,1% следующего химического состава, мас.

CaO 40 42: SiO₂ 39 41; MgO 7 9; FeO 0,5 0,8; Mn 1,4; Al₂O₃ 7 9; S 0,7 1,0.

Полимербетонную смесь перемешивают и затем используют для приготовления санитарно-технических изделий. Для этого производят нанесение на формы изделий разделительного слоя специальной мастики толщиной 300 600 мкм и его располировку. Затем напыляют на форму слой ненасыщенной полиэфирной смолы (гель-слоя) со следующими компонентами:
Гель-слой (гельноат) имеет следующий состав, мас.

Смола полиэфирная ненасыщенная 81 88
Гидроперекись изопропилен 3,0
Бензола или пероксид метилэтилкетона 2,0 2,5
Нафтенат кобальта 7
Двуокись кремния 2 4
Стирол 5 15 (свыше 100%)
После полного высыхания слоя форму заполняют с виброукладкой приготовленным по данному способу полимербетоном и выдерживают в течение 60 - 90 мин до отверждения полимербетона. После этого форму распрессовывают, извлекают изделие и выдерживают в течение 40 70 ч при температуре 20 - 22^oC. После удаления с формы облоя и других остатков начинают операцию изготовления следующего изделия.

Состав используемых смесей и свойства полимербетона представлены в таблице.

Для приготовления полимербетонной смеси в конкретном случае применяли порошок цинковых белил, которые получают из отходов горячего цинкования стальных полос (цинкового дросса) после агрегатов непрерывного горячего цинкования. Верхние и нижние пределы окиси цинка или каждого из указанных компонентов: TiO₂; MgO; FeO; CrO определены из условия обеспечения достаточной удельной вязкости полимербетона с одновременным получением его светлой цветовой основы для возможности получения белых оттенков на фоне другой цветовой гаммы.

Пример. Опробование способа проведено на АО "НЛМК" в цехе производства строительных материалов Научно-производственного института АО "НЛМК".

По данному способу была подготовлена полимербетонная смесь следующего состава, мас.

Доменный шлак фракции 0,05 мм 5,0
Песок фракции 0,1 мм 27
Ненасыщенная полиэфирная смола 18
Гипериз 0,57
Нафтенат кобальта 1,43
Окись цинка 3,0
Готовую полимербетонную смесь укладывали в специальные изготовленные формы следующих санитарно-технических изделий:
1. Раковина туалетная
2. Подставка под раковину
3. Ванна
4. Унитаз
5. Сливной бачок
6. Обрамление для зеркала
Для исключения адгезии смолы к стенкам форм и одновременно для создания гладкой поверхности изделий на поверхность формы наносился слой специальной мастики с последующей ее располировкой и нанесением гель-слоя путем напыления толщиной 520 мкм. После выдержки в течение 50 мин на отверждение гель-слоя формы заполнялись приготовленной по данному способу бетонной смесью с одновременным вибрированием форм.

После формования и отверждения изделия в течение 65 мин при температуре 20 22^oC производили расформовку форм и удаление облоя гель-слоя. Готовые изделия выдерживались на стенде (складе) при температуре 20 22^oC в течение 80 ч.

Из результатов, приведенных в таблице и полученных изделий на АО "НЛМК" следует, что предлагаемый способ позволяет получить полимербетонную смесь с высокими прочностными характеристиками, высокой деформативностью и устойчивостью к сколам, которую можно применять для изготовления санитарно-технических изделий, а также для изготовления плит, настилов полов, отделки и оформления зданий, офисов и др. Санитарно-технические изделия соответствуют требованиям СНИП 2-09-04-87 (взамен СНИМ II-92-76). Поверхность изделий гладкая, беспористая, обеспечивающая эстетический вид.

Использование, изготовление санитарно-технических изделий, отделка и благоустройство строительных сооружений. Сущность изобретения: предварительно подготавливают смесь ненасыщенной полиэфирной смолы, гипериза, нафтената кобальта с окисью цинка или (двуокисью титана, двуокисью магния, окисью железа, окисью хрома), а полимербетонная смесь содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: доменный шлак 6 - 70; песок 68 - 8; ненасыщенная полиэфирная смола 18 - 20; гипериз 0,5 - 0,6; нафтенат кобальта 0,6 - 1,8; окись цинка или (двуокись титана, двуокись магния, окись железа, окись хрома) 2 - 4, краситель 0,1 - 0,4, 1 табл.

Способ приготовления полимербетонной смеси, включающий подготовку наполнителя фракции 0,008 0,63 мм, смешение его с полимерным связующим, отличающийся тем, что вначале полимерное связующее ненасыщенную полимерэфирную смолу перемешивают с гиперизом, нафтенатом кобальта и окисью металла, выбранной из группы: окись цинка, двуокись титана, двуокись магния, окись железа, окись хрома, в качестве наполнителя используют доменный шлак и песок и дополнительно вводят краситель, причем соотношение компонентов полимербетонной смеси составляет, мас.

Ненасыщенная полиэфирная смола 18 20
Гипериз 0,5 0,6
Нафтенат кобальта 0,6 1,8
Окись металла 2 4
Доменный шлак 6 70
Песок 8 68
Краситель 0,1 0,4с