Способ получения полимероминерального композита

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству , а также к гидротехническому строительству , в частности к физико-химическим способам получения сильнонабухающих композиций на основе еодорэстворимых высокомолекулярных полимеров и глинистых минералов, и может быть использовано при мелиорации почвогрунтов и кольматации грунта при возведении гидротехнических сооружений. Цель изобретения - получение материала с устойчивым свойством набухания до 40-50 раз-при замачивании водой. Способ включает приготовление водных дисперсий высокомолекулярного полимера - полиэлектролита и бентонитовой глины с последующим смешением до получения гомогенной суспензии с содержанием воды не менее 80 мас.% при соотношении масс, компонентов 0.05 Мп/Мг 0,1, где Мп - масса сухого полимера, г; Мг - масса сухой бентонитовой глины, г, с последующим высушиванием при температуре не выше 95°С (предпочтительно 70-90°С), с последующим измельчением (в зависимости от назначения до размера частиц 0,01-0,1: 0.25-0,5; 0,5-1.0 и 2.0-3.0 мм). В качестве водорастворимых высокомолекулярных полимеров используют полиакриламид, карбоксиметилцеллюлозу, гидролизованный полиакрилонитрил и биологический полимер С-26. 2 табл.

СОКО З СОР Г т С КИ Y

СО,."ИД, ПИСТИЧЕ СКИХ

РЕСП ЬЛ!1К

<я)з С 09 К 17/00, Е 02 В 3/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОоРЕТЕНИЯМ И OTKPblTИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР,«в ° г. «()ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6 (21) 4188088/15 (22) 09,02.87 (46) 23.0,.92. Бюл. N. 3 (71) Институт механики МГ" им. M.B. Ломоносова (72) С.С. Григорян, К.А. Гулакян и А,А. Шахназаров (53) 631.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 139433, кл. С 09 К 17/06, 1960. (54) СПОСОБ ПОЛУНЕНИй П01ИМЕРОМИНЕРАЛЬНОГО KO>ËПОЗИТА (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству, а также к г 1доотехническому строительству, в частности к физико-химическим способам получения сильнонабухающ. х ком полив:1й на основе E одоодстворимых в.сокомолекулярных полимеров и глинистых минералов, и манжет бы ь использовано при мелиорации почвогрунтов и кольматации грунта при возведении гидротехнических сооружений. Цель изобретения

Изобретение„относится к сельскому хозяйству, а также гидротехническому строительству, в частности к физико-химическим способам получения композиций на основе высокомолекулярных водорастворимых полимеров и глинистых минералов, и может быть использовано при мелиорации почвогрунтов и кольматации грунта при возведении гидротехнических сооружений.

Цель изобретения — получение материала с устойчивым свойством набухания до

40-50 раз при эамачивании водой.

Пример . К 15 мас.ч. воды добавляют

1 мас.ч. 8ф,-го полиэкриламид-геля с мол, м.

4 10 г/моль и при помощи мешалки со ско6 ростью вращения смесителя до 100. Ж 1707052 А1 — получение материала с устойчивым свойством набухания до 40-50 раэ-при зама lHвании водой, Способ включает приготовление водных дисперсий высокомолекулярного полимера — полизлектролита и бентонитовой глины с последующим смешением до получения гомогенной суспензии с содержанием воды не менее 80 мас. )ь при соотношении масс. компонентов

0,05 < Mn/Mr «< 0,1, где Mn — масса сухого полимера, г; Mr — масса сухой бентонитовой глины, г, с последующим высушиванием при температуре не выше 95 С (предпочтительно 70-90 С), с последующим измельчением (в зависимости от назначения до размера частиц 0,01-0,1: 0,25-0,5; 0,5-1,0 и 2,0 — 3,0 мм). В качестве водора=творимых высокомолекулярных полимеров используют полиакриламид, карбоксиметилцеллюлозу, гидролизованный полиакрилонитрил и биологический полимер С-26. 2 табл. об./мин, перемешивают смесь KoMrloHeH тов в течение 3-4 ч до получения гомогенного раствора с концентрацией полимера 0,5 мас. 7ь.

К 9 мас.ч. всды добавляют 1 мас.ч. бентонитовой глины Na-монтмориллснитового состава — "аскангель", в виде порошка и перемешивают полученную смесь с помощью мешалки в течение 30-40 мин до получения гомогенной суспензии с содержанием бентонитовой глины 10 мас.g, Затем приготовленные раствор полимера и суспензию бентонитовой глины в равных количествах перемешивают между собой в мешалке в течение 10-15 мин до получения трехкомпонентной дисперсии, 1707052 содержащей, (мас.7,); полиакриламид 0,25; бентонитовая глина 5, вода 94,75, затем заливают ее в емкость для сушки слоем толщиной 25-30 мм и сушат в сушильном устройстве при 70-90 С с принудительным обдувом в течение 6-8 ч до получения твердого сухого продукта с гидроскопической влажностью около 37(,.

Полученный компоэит помещают в шаровую мельницу и размалывают до получения гранул заданного размера (0,25-0,5 мм для крупнопористых почвенных сред; 0,010,1 мм для мелкоп ристых, например мелкозернистых песков, применяемых в гидротехническом строительстве). После просеивания и отбора требуемых фракциЯ производят фасовку компоэита в водонепроницаемые полиэтиленовые мешки, Свойства полученного полимеро-минерального композита (ПМК) представлены в табл. 1, Заеисимостьстепени набухания ПМКот соотношения компонентов представлена в табл. 1.

Аналогичным образом получают полимеро-минеральные композиты, используя водорастворимые высокомолекулярные полимеры (M 10 ), такие как карбоксиметилцеллюлоэа (КМЩ, гидролизованный полиакрилонитрил (ГиПАН) и биологический полимер (С-26).

8лияние степени набухания ПМК в зависимости оТ вида полимера показано в табл. 2.

Предлагаемый ПМК в отличие от известного обладает устойчивым свойством набухания до 40-50 раз при увлажнении, обеспечивая значения плотности и прочности материала в набухшем состоянии, близкие к соответствующим показателям грунтовых и почвенных сред.

Следовательно ПМК имеет более широкую область применения: гидротехническое, промышленное и гражданское строительство, ирригация, мелиорация

5 почв, захоронение отходов и вредных веществ, бурение нефтяных и газовых скважин. Так, внесение сухого ПМК в виде

10 -ной добавки в строительные грунтовые материалы при созданиаи гидротехниче10 ских объектов (плотин, бортов и дна каналов, водоемов и т.п.) обеспечивает резкое понижение водопроницаемости соответствующих узлов сооружений.

При внесении ПМК в песчаную почву

15 каждый элементарный его объем удерживает до 15 объемов воды. При агом влагоемкость почвы увеличивается до 307.

Предлагаемый композит может быть использован при строительстве на основани20 ях из просадочных грунтов для предотвращения деформации и разрушения основа ия при замачивании.

Формула изобретения

Способ получения полимероминераль25 ного компоэита, включающий смешивание высокомолекулярного водорастворимого полимера, глины и воды, высушивание и измельчение, î r л и ч 8 ю шийся тем, что, с целью получения материала с устойчивым

30 свойством набухания до 40-50 раз при замачивании водой, сначала готовят водные дисперсии высокомолекулярного полимераполизлектролита и бентонитовой гличы, а затем смешивают их до получения гомоген35 ной суспензии с содержанием воды не менее 80 мас.$ при соотношении масс компонентов

0.05 < Мл/MrS 0,1, где M> — масса сухого полимера, г;

40 Мг - масса сухой бентонитовой глины, г, а высушивают при температуре не выше

950С

1707052

Таблица 1

Таблица 2

Проба " Вид полимера

Составитель В,Власов

Техред М.Моргентал

Корректор О. Кравцова

Редактор Н.Яцола

Заказ 240 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент, г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 чество бен трехкомпо ой дисперс мас.

З

2,5

5,0

7,0

5,0

5,0

KMЦ

КМЦ

Гипэ <

С-26 (-26