Способ изготовления бетонополимерных изделий Советский патент 1983 года по МПК C04B41/28 

Изобретение относится к способу получения изделий и конструкций стро ительного назначения модифицированием неорганических пористых материалов и может быть использовано для получения облицовочных магериалов, напол ненных полимерами. Известно, что полимеризация моно 4epoв, находящихся в пористой структуре исходных материалов, осуществляется либо под действием тепла в присутствии химических инициаторов, либо под действием ио низирующего излучения. При полимеризации некоторое количество мономера испаряется из поверхностных слоев пропитанного материала, что приводит к потерям мо номера, а также к ухудшению внешнего вида и снижению физико-механических свойств готовых изделий. Для снижени уноса мономеров из поверхностных сло ев полимеризацию пропитанных изделий проводят в жидкой герметизирующей ср де . Жидкость должна быть химически нейтральна по отнсчиени к мономеру, растворимость мономера в жидкости до жна быть минимальной, растворимость жидкости в мономере должна быть минимальной. Известен способ изготовления бето нополимерных изделий путем пропитки бетонных изделий и полимеризации мономера в изделие с использованием в качестве герметизирукмцей среды воДЫ 1. Известен также способ пропитки бетонных изделий мономером с последу щей полимеризацией в водном растворе солей 2 . Однако,при известных способах Ьибо высока растворимость мономера в указанных средах, что приводит к увеличенньм его потерям, либо иа .поверхности модифицированного матери ла остаются твердые налеты солей, .выпадающих из растворов, нспо гшзуемы в качестве герметизирующей среды. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо му результату является способ изготовления бетонополимерных изделий путём сушки бетонных изделий, вакуг умирования и проритки мономерсхм, содержащим инициирующую систему с последующей полимеризацией в : ндкой сре де при повьраенной температуре или воздействии ионизирующего излучения, при этом полимеризация прова|двтся в среде или форполимера З. Недостатком этого способа является возможность .полимеризации всей массы мономера и выхода из С1гроя обо рудования с возможным взрыве нагрева большого количества мономера даже при добавке ингибитора. Кроме того, ухудшено качество готовой продукции, так как поверхность изделия остается незаполимёризованной из-за присутствия в герметизирующей жидкое тИ ингибитора пол1шеризации. Потери мономера велики вследствие его испарения п.ри длительном нагревании и из-за налипания форнолшиера на повер г хность изделия. Способ характеризуется также, усложненной технологией модифицирова;ния и ухудшенными условиями безопасности процесса, так как удаления изделий требуется вскрытие аппарата с токсичным и взрывоопасшфл горячим или захоложеинь 4 мономером. Цель изобретения - повышение поверхностной прочности изделий и исключение потерь мономера. Указанная цель достигается тем, что согласно способу изготовления бетонополимерных изделий путем сушки бетонных изделий, вакуумирования и пропитки мономером, содержащим инициирующую, систему с последующей полимеризацией в жидкой среде при повышенной температуре или воздействий ионизирующего излучения, полимеризацию осуществляют в водном растворе юномера с коицеитрацией равной насшценной при температуре полимеризации. При предлагае 4ом способе жидкий мономер, находящийся в цоверкностнс слое пропитанного изделия, не может перейти в герметизиру1Од1та жидкость, которая предварительно иасыщена этим мономером. По этой же причине испарения мономера из изделия также не происходит, так как над жидкостью уже находятся пары мономера, растворен- . иого в нем, причем их количество соо(гввтствует упругости паров при дан- . ной температуре. . Таким образом по рхность изделия после полюФеризации не обеднена полимером, что имеет большое значение при дальнейшем использовании изделия. Герметизирукйвая жидкость не содержит остатков полимерА в виде коллоиднохю геля или хлопьев, остается прозрачной и чистой, не требует дополнительных операций по очистке и фильтрации и может быть использована многократно, так как полимеризация мал&ах кол« честв моиомера, не содержа(аего инициатора, . в воде не происходит. В то же время : вода вследствие ее низкой раство имости в мономерах (в мвтилметакрилате (ММА) до 0,2%, в йроле 0,15%) в поверхностный слой изделий не проникает и не шаглюает из него мономер. Пример. Готовят герметиЗНрующую жидкость, дня чегО растворщот 1,5 г ММА в 100 г воды, что соответствует растворимости ММа в воде при ...л ; ..,,л-:-,„ ... .:.;,; -,.-:-.::. Ветоиные образцы Ьостава 1:1,5i2,8 размером ся сушт при , , куумируют, прошаэдют ША, содержащим 0,3 .:Мас.% порофора, помёщё1дТ в пригож товленный водный раствОр ММА и пОд-

вергают воздействию иоиизирую14ег( излучения дозой до 12 кДж/кг. После .завершенйд полимеризации раствор прозрачеи, поверхность изделия заполнена полимером.

Содержание мономера в жидкой герме тизир тсцей среде при предлагаемом и известных способах и свойства получ е«шлх изделий приведены в таЬлиде.

П р и м е р 2. Цемеятно-песчаные образцы состава 1:2, в/ц 0,45, размере 4) см сушат при 120°С, ваку ялируют, пропитывают стирол, содержащим в качестве инициатора 0,5% пррофора, и помещаиот л насыщенный водный раствор стирола, не содержащего инициатора. Коицентрация стирола равна 0,07%, что соответствует растворимости стирола в воде при .

Раствор нагревают до 7 5®С и дят полимеризацию в течение 10 ч. По окончании полимеризации раствор ох«т лаждают до , вынимают образцы, (; поверхность которых заполнена полиме. ром. Раствор чистый, не ( взвешенных частиц полимера или осадка что позволяет использовать его многократно.

Преде,прочности изделий при сжатии и при изгибе составляет соответственио 82 и 18 МПа.

Таким образом, использование пред .;гагаемого способа позволяет сущестг венно улучшить физико-химические ха-. рактеристики процесса, повысить эконо «ПЕеские показатели и обеспечить более безопасные условия проведения {процесса.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БЕТОНОПОЛИМЕРНЬК ИЗДЕЛИЙ путем сушки бетон« ных изделий, вакуумирования и пропитки мойомером, содержащим иницииpyющs ю систему с последующей полимеризацией в жидкой среде при повышенной температуре или врзд1ействии ионизирующего излучения, о тли ч а ю щ и и с я тему. ч-го;,..с це:лью повышения поверхностной прочности издели и исклвочения потере мономера, полимеризацию осуед ствля ат S BoiiHoM растворе мономера С1,«оН;центрациеЙ равной насыщенной пр« ; темпера туре п олиме ри з а ции.

В горячей воде

2ДЗ (известный) 4,02

В растворе

JMHA в воде4 82

В растворе ММА в. водном :.-... : . ,,., pactpBope CaClj 4,Э1

0,82

В ММА;; .л . /. .v

(прототип )

21

22

10,4 3,2 2,4

,32 30

3,6

1,9 fi,l 2,7