Полимерминеральная композиция Советский патент 1992 года по МПК C04B26/12 

-Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано при изготовлении химстойких и биостойких строительных конструкций и изделий.

Известна полимерминеральная композиция, включающая в мас.%: карбамидную смолу 23,3 - 25,3; пиритные огарки 9,7 - 14,6; молотый вспученный вермикулит 4,9 - 12,1; этилгидросилоксановая жидкость 0,2 - 0,4; кварцевый песок 47,6 - 61,9 (1).

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является полимерминеральная композиция, состоящая из 38,46 - 45,45 мас.% карбамидной смолы и 54,55 - 61,54 мас.% пиритных огарков, являющихся одновременно и катализатором отверждения и наполнителем, Данная полимерминеральная композиция характеризуется высокой

технологичностью, но обладает недостаточно высокими показателями предела прочности, биостойкости и химической стойкости (2).

Целью настоящего изобретения является повышение предела прочности при изгибе, увеличение био- и химической стойкости в воде и 10% растворе едкого натра при температуре 40°С.

Поставленная цель достигается тем, что полимерминеральная композиция, включающая карбамидную смолу и пиритные огарки, содержит дополнительно продукт конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом диспергатор НФ - отход производства уксусной кислоты на основе гипса и кварцевый песок при следующем соотношении компонентов, мас.%: карбамидная смола - 23,3 - 25,3; продукт конденXJOs GO

сации нафталинсульфокислоты с формальдегидом диспергатор НФ - 0,20 - 0,24; отходы производства уксусной кислоты - 10 - 15; кварцевый песок 34,16-43,2, пиритные огарки - остальное.

Способ изготовления смеси заключается в следующем.

Производят весовую дозировку компонентов, образующих полимерминеральную композицию. В смеситель наливают отме- ренное количество карбамидной смолы и добавляют необходимое количество продукта конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом, перемешивают, добавляют отмеренное количество пирит- ных огарков, перемешивают, добавляют отходы производства уксусной кислоты и тщательно перемешивают до получения массы однородной по цвету, Приготовленную смесь укладывают в специальные стальные формы. Уплотняют смесь на виброустановках. Через сутки готовые образцы извлекают из формы и термообрабатывают при температуре 60°С в течение 8 часов.

В качестве вяжущего для заявляемой полимерминеральной композиции используют карбамидно-формальдегидну смолу повышенной жизнеспособности КФ-Ж (ГОСТ 14231-78). Плотность смолы при t 20°С - 1,25 г/см3, содержание сухого остат- ка - 67 ±2%, содержание свободного формальдегида - 1,0%, коэффициент рефракции- 1,5, концентрация водородных ионов рН 7,5. Для получения смолы КФ-Ж исходные вещества берут в следующем ко- личестве (в мае. ч.): мочевина техническая - 100, 37%-ный раствор формалина - 203 и 42%-ный раствор едкого натра - 0,77. В результате конденсации мочевины с формальдегидом получается конечный продукт

-карбамидная смола КФ-Ж.

Пиритные огарки являются многотоннажными отходами химической промышленности при переработке серного колчедана - пирита в серную кислоту. Хими- ческий состав, %: Рв20з-52,26 + 81,83; SiOa

-7,27 + 22,78; AlaOa - 1,92 + 7,8; ЗОз - 0,46 + 12,46; СаО - 2,73 + 14,31; МдО - 0,5 + 2,3. По минералогическому составу они представляют собой смесь оксидов железа с не- прореагировавшим пиритом и оксидами других металлов. Гранулометрический состав огарков характеризуется высокой дисперсностью, основная масса зерен (более 90%) имеет крупность не более 0,14 мм.

Отверждение полимерной смеси обуславливается наличием в составе пиритных огарков примесей сульфатов и сульфидов.

Продукт конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом диспергатор НФ (ТУ 6-14-625-80) представляет собой жидкость темно-коричневого цвета с плотностью 1,15 - 1,20 г/см3.

Отходы производства уксусной кислоты имеют следующий состав (в %): гипс - 70 - 78; серная кислота - 5 - 12; уксусная кислота

-0,5 - 2; уксуснокислый кальций - до 0,5; влага-0,5-0,3.

При исследовании предложенной полимерминеральной композиции испытания проводились на образцах нижеследующих составов (табл. 1).

Результаты испытаний приведены в табл.2.

При изучении грибостойкости полимерных композиций испытаны рабочие составы с различным содержанием продукта конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом, составляющим 0,2, 0,22 и 0,24 мас.% (составы 3-5, табл. 1), контрольные составы - без фунгицида и прототип (составы 1 и 7, табл. 1) и составы с неоптимальным

-меньшим и большим количеством продуктов конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом - 0,18 и 0,26 мае % (составы 2 и 6, табл. 1). Была осуществлена оценка грибостойкости композиций по ГОСТ 9.049- 75, результаты экспериментов представлены в табл. 3.

Формула изобретения

Полимерминеральная композиция, включающая карбамидную смолу и пиритные огарки, отличающаяся тем, что, с целью повышения предела прочности при изгибе, био- и химической стойкости в воде и 10%-ном растворе едкого натра при 40°С она дополнительно содержит продукт конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом - диспергатор НФ, отхо; производства уксусной кислоты на основе гипса и кварцевый песок при следующем соотношении компонентов, мас.%.

карбамидная смола 23,3 - 25,3;

диспергатор НФ0,20 - 0,24;

отход производства

уксусной кислоты

на основе гипса10-15;

кварцевый песок34,16-43,2,

пиритные огаркиостальное.

Таблица 1

Область применения: производство строительных материалов, предназначенных для изготовления химстойких и биостойких строительных конструкций и изделий. Сущность изобретения: полимер- минеральная композиция включает, мае %: карбамидная смола 23,3-25,3, продукт конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом 0,20 - 0,24, отходы производства уксусной кислоты 10 - 15, кварцевый песок 34,16 - 43,2, пиритные огарки - остальное. Предел прочности при изгибе составляет до 33,2 МПа, материал характеризуется грибостойкостью, коэффициент стойкости в воде и 10%-ном растворе едкого натра при 40°С составляет соответственно до 0,98 и 0,9. 3 табл.

Составы карбамидных композиций, мае. %.

Результаты испытаний

Грибостойкость полимерных композиций

Таблица 2

Таблица 3