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. Техническая задача решается тем, что состав, содержащий продукт конденсации отходов ацетонфенольного производства с формальдегидом, аддукт окиси этилена и алкилфенолов, алюминиевую пудру, бензолсульфокислоту, ортофосфорную кислоту, этиленгликоль, дополнительно содержит отходы слюдяного производства при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: продукт конденсации отходов ацетонфенольного 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, отходы слюдяного производства 3.5-7.0, что позволяет увеличить прочность материала в 18-35 раз и снизить водопоглощение в 1.6-2.5 раза. 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 предлагаемому объекту является состав для композиционного материала, содержащий продукт конденсации отходов ацетонфенольного производства с формальдегидом, аддукт окиси этилена и алкилфенолов, алюминиевую пудру, бензолсульфокислоту, ортофосфорную кислоту, этиленгликоль, мочевину при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Продукт конденсации отходов ацетонфенольного 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 Недостатками данного состава является то, что изготавливаемый на его основе материал имеет недостаточно хорошие прочностные свойства.

Задача изобретения - создание состава для композиционного материала, обладающего повышенной прочностью.

Техническая задача решается тем, что состав для композиционного материала, содержащий продукт конденсации отходов ацетонфенольного производства с формальдегидом, аддукт окиси этилена и алкилфенолов, алюминиевую пудру, бензольсульфокислоту, ортофосфорную кислоту, этиленгликоль, дополнительно содержит отходы слюдяного производства при следующем соотношение ингредиентов, мас.%: Продукт конденсации отходов ацетонфенольного 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
Отходы слюдяного производства - 3.5-7.0
что позволяет увеличить прочность материала в 18-35 раз.

Вещества, используемые в составе:
Продукт конденсации отходов ацетонфенольного 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
отходы слюдяного производства являются отходами горнодобывающей промышленности и представляют собой алюмосиликаты. В примерах конкретного выполнения использовали отходы слюдяного производства горнодобывающей промышленности (месторождение "Платина" (Карелия) следующего химического состава, мас.%: SiO₂ - 79,64; Al₂O₃ - 11,37; Na₂O - 3,37; K₂O - 2,5; F₂O₃ - 0,99; CaO - 0,95; MgO - 0,14; SO₃ - 0,11; FeO - 0,05; P₂O₅ - 0,03; MnO - 0,02; TiO₂ - 0,01.

Пример 1. Готовят состав для композиционного материала, мас.%:
Продукт конденсации отходов ацетонфенольного производства с формальдегидом - 80.0
Аддукт окиси этилена и алкилфенолов - 3.5
Алюминиевая пудра - 1.0
Бензолсульфокислота - 6.5
Ортофосфорная кислота - 2.5
Этиленгликоль - 3.0
Отходы слюдяного производства - 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 ацетонфенольного 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, после чего добавляют нужное количество отходов слюдяного производства 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 ацетонфенольного производства с формальдегидом - 68.0
Аддукт окиси этилена и алкилфенолов - 4.0
Алюминиевая пудра - 1.0
Бензолсульфокислота - 10.5
Ортофосфорная кислота - 4.0
Этиленгликоль - 5.0
Отходы слюдяного производства - 7.0
Пример 3. Осуществляют аналогично примеру 1, но для композиционного материала используют состав, мас.%:
Продукт конденсации отходов ацетонфенольного 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
Отходы слюдяного производства - 5.5
Пример 4 (по прототипу). Готовят состав для композиционного материала, мас.%:
Продукт конденсации отходов ацетонфенольного 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 ацетонфенольного 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 и смешивают в течение 5-10 мин (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 проводят 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 "Материалы и изделия строительные теплоизоляционные".

Содержание остаточного формальдегида определяли в присутствие солянокислого гидроксиламина (Григорьев А.Г., Федотов О.Я. М.: Высшая школа, 1971, с. 232).

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

Таким образом, композиционный материал, полученный на основе предлагаемого состава, обладает высокой прочностью и пониженной токсичностью. Прочность получаемого материала увеличивается в 18-35 раз, а водопоглощение снижается в 1.6-2.5 раза.

Использование в составе для композиционного материала отходов слюдяного производства и продуктов конденсации отходов ацетонфенольного производства позволяет получать не только высокопрочный, но и дешевый материал. Отходы слюдяного производства вследствии их утилизации представляют собой целые отвалы, таким образом, использование их в составе для композиционных материалов улучшает экологическую обстановку и высвобождает площади, занимаемые под отвалы.

Формула изобретения

Состав для композиционного материала, содержащий продукт конденсации отходов ацетонфенольного производства с формальдегидом, аддукт окиси этилена и алкилфенолов, алюминиевую пудру, бензолсульфокислоту, ортофосфорную кислоту, этиленгликоль, отличающийся тем, что он дополнительно содержит отходы слюдяного производства при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Продукт конденсации отходов ацетонфенольного 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
Отходы слюдяного производства - 3,5 - 7,0й

РИСУНКИ

Рисунок 1