Состав для композиционного материала

 

Изобретение относится к изготовлению полимерных материалов на базе фенолформальдегидных смол резольного типа и может быть использовано в промышленном строительстве. Задачей изобретения является создание состава для композиционного материала, обладающего повышенной прочностью и пониженной токсичностью. Техническая задача решается тем, что состав, содержащий продукт конденсации отходов ацетон-фенольного производства с формальдегидом, аддукт окиси этилена и алкилфенолов, алюминиевую пудру, бензолсульфокислоту, ортофосфорную кислоту, этиленгликоль, дополнительно содержит вермикулит при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: продукт конденсации отходов ацетон-фенольного производства с формальдегидом 68,0 - 80,0; аддукт окиси этилена и алкилфенолов 3,5 - 4,0; алюминиевая пудра 1,0 - 1,5; бензолсульфокислота 6,5 - 10,5; ортофосфорная кислота 2,5 - 4,0; этиленгликоль 3,0 - 5,0; вермикулит 3,5 - 7,0, что позволяет увеличить прочность материала в 26 - 60 раз и снизить содержание формальдегида в 4 - 9 раз. 1 табл.

Изобретение относится к изготовлению полимерных материалов на базе фенолформальдегидных смол резольного типа и может быть использовано в промышленном строительстве в качестве конструкционного и теплоизоляционного материалов.

Наиболее близким к заявляемому объекту является состав для композиционного материала, содержащий продукт конденсации отходов ацетон-фенольного производства с формальдегидом, аддукт окиси этилена и алкилфенолов, алюминиевую пудру, бензолсульфокислоту, ортофосфорную кислоту, этиленгликоль, мочевину при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Продукт конденсации отходов ацетон-фенольного производства с формальдегидом - 50,0-70,0 Аддукт окиси этилена и алкилфенолов - 4,0-7,0 Алюминиевая пудра - 0,5-1,0 Бензолсульфокислота (БСК) - 8,0-13,0 Ортофосфорная кислота (ОФК) - 9,5-15,0 Этиленгликоль (ЭГ) - 4,0-8,0 Мочевина - 4,0-6,0 Недостатком данного состава является то, что изготавливаемый на его основе материал имеет недостаточно высокие прочностные свойства и высокое содержание остаточного формальдегида.

Задачей изобретения является создание состава для композиционного материала, обладающего повышенной прочностью и пониженной токсичностью.

Техническая задача решается тем, что состав для композиционного материала, содержащий продукт конденсации отходов ацетон-фенольного производства с формальдегидом, аддукт окиси этилена и алкилфенолов, алюминиевую пудру, бензолсульфокислоту, ортофосфорную кислоту, этиленгликоль, дополнительно содержит вермикулит при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Продукт конденсации отходов ацетон-фенольного производства с формальдегидом - 68,0-80,0
Аддукт окиси этилена и алкилфенолов - 3,5-4,0
Алюминиевая пудра - 1,0-1,5
Бензолсульфокислота - 6,5-10,5
Ортофосфорная кислота - 2,5-4,0
Этиленгликоль - 3,0-5,0
Вермикулит - 3,5- 7,0
что позволяет увеличить прочность материала в 26-60 раз и снизить его токсичность.

Вещества, используемые в составе:
Продукт конденсации отходов ацетон-фенольного производства с формальдегидом - ТУ 6-07-2069635-86092
Аддукт окиси этилена и алкилфенолов - ТУ 6-14-275-80(91)
Алюминиевая пудра - ГОСТ 10096-76
Бензолсульфокислота - ТУ 16-09-3737-74
Ортофосфорная кислота - ГОСТ 10678-76Е
Этиленгликоль - ГОСТ 10164-75
Вермикулит - ГОСТ 12865- 67
Вермикулит относится к классу силикатов и имеет следующий химический состав,%:
SiO₂ - 32 - 42; MgO - 14 - 25; Al₂O₃ - 10 - 17; Fe₂O₃ - 3 - 17; K₂O - до 5; NiO - до 11.

(Воробьев В. А. и Комар А.Г. Строительные материалы., М.: Издательство литература по строительству, 1971, с. 496 (с. 358)).

Изобретение иллюстрируется следующими примерами конкретного выполнения.

Пример 1. Готовят состав для композиционного материала, мас.%:
Продукт конденсации отходов ацетон-фенольного производства с формальдегидом - 80,0
Аддукт окиси этилена и алкилфенолов - 3,5
Алюминиевая пудра - 1,О
Бензолсульфокислота - 6,5
Ортофосфорная кислота - 2,5
Этиленгликоль - 3,0
Вермикулит - 3,5
Для приготовления этой композиции первоначально смешивают бензолсульфокислоту, ортофосфорную кислоту, этиленгликоль в соответствующих массовых пропорциях. Эту смесь (1) выдерживают 24 ч при комнатной температуре (20-25^oC). Отдельно смешивают продукт конденсации отходов ацетон-фенольного производства, аддукт окиси этилена и алкилфенолов в указанном выше соотношении, после чего вводят в образовавшуюся смесь необходимое количество алюминиевой пудры и смешивают в течение 5-10 мин, далее добавляют нужное количество вермикулита и смешивают 10-15 мин (смесь 2), затем перемешивают смеси (1) и (2), полученные описанным способом, и заливают образовавшуюся массу в пресс-форму, где происходит вспенивание. Получившейся массе дают остыть до комнатной температуры и отвердиться, после чего извлекают композиционный материал из пресс- формы и далее непосредственно используют по назначению.

Пример 2. Выполняют по общей технологической схеме примера 1, но для получения композиционного материала берут состав со следующим соотношением ингредиентов, мас.%:
Продукт конденсации отходов ацетон-фенольного производства с формальдегидом - 68,0
Аддукт окиси этилена и алкилфенолов - 4,0
Алюминиевая пудра - 1,5
Бензолсульфокислота - 10,5
Ортофосфорная кислота - 4,0
Этиленгликоль - 5,0
Вермикулит - 7,0
Пример 3. Осуществляют аналогично примеру 1, но для композиционного материала используют состав, мас.%:
Продукт конденсации отходов ацетон-фенольного производства с формальдегидом - 74,0
Аддукт окиси этилена и алкилфенолов - 3,5
Алюминиевая пудра - 1,0
Бензолсульфокислота - 8,5
Ортофосфорная кислота - 3,0
Этиленгликоль - 4,5
Вермикулит - 5,5
Пример 4 (по прототипу). Готовят состав для композиционного материала, мас.%:
Продукт конденсации отходов ацетон-фенольного производства с формальдегидом - 60,0
Аддукт окиси этилена и алкилфенолов - 5,0
Алюминиевая пудра - 0,7
Бензолсульфокислота (БСК) - 11,0
Ортофосфорная кислота (ОФК) - 12,3
Этиленгликоль (ЭГ) - 6,0
Мочевина - 5,0
Для приготовления этой композиции первоначально смешивают БСК, ОФК, ЭГ в соответствующих массовых пропорциях. Эту смесь (1) выдерживают 24 ч при комнатной температуре (20-25^oC). Отдельно смешивают продукт конденсации отходов ацетон-фенольного производства с мочевиной и далее с аддуктом окиси этилена и алкилфенолов в указанном выше соотношении, после чего вводят в образовавшуюся смесь необходимое количество алюминиевой пудры (смесь 2). Затем перемешивают смеси (1) и (2), полученные описанным способом, заливают образовавшуюся массу в пресс-форму, где происходит ее вспенивание. Получившейся массе дают остыть до комнатной температуры и отвердиться, после чего извлекают образовавшийся материал из пресс-формы и используют по назначению.

Проведение испытаний:
испытание на прочность проводятся с помощью разрывной машины;
объемный вес определяют по формуле: Q=m/v·1000, кг/м³, где m - масса образца, кг; v - объем образца, м³;
водопоглощение по объему определяют измерением массы воды, поглощенной образцом сухого материала при определенных условиях испытания в течение заданного времени. Прочность и водопоглощение определяют по ГОСТу 20916-87 " Материала и изделия строительные теплоизоляционные";
содержание остаточного формальдегида определяли в присутствии солянокислого гидроксиламина. (Григорьев А.П., Федотова 0. Я., М.,ВШ., 1971, с. 232).

Физико-механические характеристики композиционного материала на основе заявляемого состава и по прототипу приведены в таблице.

Таким образом, композиционный материал, полученный на основе заявляемого состава, обладает высокой прочностью и пониженной токсичностью. Прочность получаемого материала увеличивается в 26-60 раз, а содержание остаточного формальдегида снижается в 4-9 раз.

Формула изобретения

Состав для композиционного материала, содержащий продукт конденсации отходов ацетон-фенольного производства с формальдегидом, аддукт окиси этилена и алкилфенолов, алюминиевую пудру, бензолсульфокислоту, ортофосфорную кислоту, этиленгликоль, отличающийся тем, что он дополнительно содержит вермикулит при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Продукт конденсации отходов ацетон-фенольного производства с формальдегидом - 68,0 - 80,0
Аддукт окиси этилена и алкилфенолов - 3,5 - 4,0
Алюминиевая пудра - 1,0 - 1,5
Бензолсульфокислота - 6,5 - 10,5
Ортофосфорная кислота - 2,5 - 4,0
Этиленгликоль - 3,0 - 5,0
Вермикулит - 3,5 - 7,0к

РИСУНКИ

Рисунок 1