Полимерная композиция для пропитки каркаса

Изобретение относится к промышленности строительных материалов. Технический результат - высокие показатели демпфирующих свойств, удельной ударной вязкости, более высокие значения прочности на изгиб, биостойкость при выдерживании в условиях Черноморского побережья. Полимерная композиция для пропитки пористого каркаса из склеенных зерен крупного заполнителя включает, мас.%: вяжущее - эпоксидную смолу ЭД-20 54,5-61,9; отвердитель - полиэтиленполиамин 5,45-6,19; модификатор - кремнийорганический лак КО-922 0,93-1,91; наполнитель - тонкодисперсные волокна асбеста с удельной поверхностью 4000 см2/г - остальное. 4 табл.

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, и может быть использовано в качестве матрицы для пропитки пористого каркаса из склеенных зерен крупного заполнителя.

Известен эпоксидный полимерраствор, включающий эпоксидную диановую смолу ЭД-20, полиэтиленполиамин ПЭПА, пластификатор - отходы производства эпоксидных смол (маточная смола эпоксидная МСЭ-I марки Б), наполнитель - отходы производства керамзита (RU 2248950, МПК С04В 26/14, C08J 11/00, C09D 163/02 и др., опубл. 27.03.2005).

Недостатком известного решения является недостаточно высокая прочность, не превышающая 24,7 МПа при сжатии и 16,6 МПа при изгибе (20°С).

Известен полимерраствор, включающий эпоксидную диановую смолу ЭД-20, полиэтиленполиамин ПЭПА, бутилкаучук, минеральный наполнитель - отход химической полировки стекла на основе фторида кальция, модифицированные раствором бутилкаучука в бензине (RU 2022943, МПК С04В 26/14, С04В 26/14, С04В 24/12 и др., опубл. 15.11.1994).

Недостатками известного материала является хрупкость и невысокая ударная вязкость отвержденного материала, а также низкая биостойкость.

Известен особо тяжелый полимерраствор, включающий эпоксидную смолу ЭД-20, полиэтиленполиамин ПЭПА, кремнийорганический лак КО-922, минеральный наполнитель, легирующую добавку (RU 2119899, МПК С04В 26/14, опубл. 10.10.1998).

Недостатком известного полимерраствора является малая объемная доля эпоксидного вяжущего, вследствие которой матричный материал переходит в островковое состояние, что приводит к сравнительно низким значениям показателей эксплуатационных свойств: малым пределам прочности, высокой пористости. Средняя плотность составляет 4220-4420 кг/м3.

Из уровня техники известен особо тяжелый полимерраствор, включающий эпоксидную смолу ЭД-20, полиэтиленполиамин ПЭПА, кремнийорганический лак КО-916К, минеральный наполнитель - отход органического стекла на основе силикатов свинца (RU 2125975, МПК С04В 26/14, С04В 24/14, С04В 14/22, опубл. 10.02.1999).

В известном полимеррастворе достигается ускорение отверждения полимерраствора, повышение его средней плотности и коэффициента ослабления гамма-лучей. Средняя плотность составляет 3930-4000 кг/м3. Недостатками являются повышенная хрупкость, невысокая ударная вязкость, а также недостаточная биостойкость.

Известен полимербетон для защиты от радиации, который содержит полиэтиленполиамин ПЭПА, в качестве связующего - эпоксидную смолу ЭД-16, в качестве модифицирующей добавки - кремнийорганический лак КО-922, в качестве минерального наполнителя - отход промышленности с удельной поверхностью 200 м2/кг и средней плотностью 5100 кг/м3, в качестве заполнителя - металлическую дробь с диаметром частиц 3-4 мм и средней плотностью 7000-11000 кг/м3 (RU 2194678, МПК С04В 26/14, С04В 26/14, С04В 18/00 и др., опубл. 20.12.2002).

Недостатком известного полимербетона является использование высоковязкой эпоксидной смолы ЭД-16, что затрудняет переработку композиции, и, в конечном итоге, приводит к возрастанию общей пористости, что сопровождается снижением барьерных показателей, водостойкости, стойкости к воздействию климатических факторов, морозостойкости. Другим недостатком является использование в качестве дисперсных фаз полиминерального отхода, не являющегося широкодоступным. Предел прочности при сжатии составляет 132 МПа, средняя плотность - 3897 кг/м3,

Известна полимерная композиция, включающая в своем составе вяжущее - эпоксидную смолу ЭД-20, модификатор - фенольную смесь, отвердитель - полиэтиленполиамин ПЭПА, наполнитель - молотый кварцевый песок (Соколова Ю.А. Модифицированные эпоксидные клеи и покрытия в строительстве / Ю.А. Соколова, Е.М. Готлиб. - М.: Стройиздат, 1990. - С. 130-150).

Однако известная композиция имеет недостаточно высокие показатели ударной прочности и демпфирующих свойств, а также стойкости в среде мицелиальных грибов. Кроме того содержание в составе композиции сложного (замещенного) фенола, экологически небезопасно, учитывая возможность его выделения.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является наномодифицированный полимерный композит, содержащий эпоксидную смолу ЭД-20, полиэтиленполиамин ПЭПА, кремнийорганический лак КО-922, диоксид титана с удельной поверхностью 6000 м2/кг и молотый кварцевый песок с удельной поверхностью 200 м2/кг в качестве наполнителя, кварцевый песок фракции 0,63…1,25 мм в качестве заполнителя (RU 2488563, МПК С04В 26/14, С04В 14/06, В02В 1/00, опубл. 27.07.2013).

В известном композите увеличены показатели физико-механических и барьерных свойств полимерного композита при использовании широкодоступных исходных компонент (предел прочности при сжатии составляет - 158 МПа, средняя плотность - 1917 кг/м3, стойкость к воздействию климатических факторов после экспозиции течение 365 дней атмосферной крышной станции - 0,96, водостойкость после 3 мес экспозиции - не менее 0,95). Недостатком композита является низкие показатели демпфирующих свойств и сильная обрастаемость микроорганизмами при эксплуатации в условиях климата морского побережья. К тому же известная полимерная композиция характеризуется повышенной вязкостью и содержит в своем составе заполнитель фракции 0,63-1,25 мм, что не позволяет производить качественную пропитку каркаса при изготовлении каркасных полимербетонных полов толщиной 15-20 мм.

Технический результат заключается в повышении демпфирующих свойств, удельной ударной вязкости и снижении обрастаемости микроорганизмами каркасного полимербетона при выдерживании в условиях Черноморского побережья за счет рационального подобранного состава с использованием наполнителя в виде волокнистых отходов химической промышленности с удельной поверхностью 4000 см2/г.

Сущность изобретения заключается в том, что полимерная композиция для пропитки каркаса включает вяжущее в виде эпоксидной смолы ЭД-20, отвердитель в виде полиэтиленполиамина ПЭПА, модификатор - кремнийорганический лак КО-922, наполнитель - волокнистые отходы химической промышленности ВОХП с удельной поверхностью 4000 см2/г, при следующем соотношении компонентов, мас. %.:

эпоксидная смола ЭД-20 54,5-61,9
полиэтиленполиамин ПЭПА 5,45-6,19
кремнийорганический лак КО-922 0,93-1,91
волокнистые отходы химической
промышленности ВОХП остальное.

В качестве вяжущего используют эпоксидную смолу ЭД-20, отвечающую требованиям ГОСТ 10587-84.

В качестве отвердителя используют полиэтиленполиамин ПЭПА, соответствующий требованиям ТУ 6-02-594-85.

В качестве модификатора используют кремнийорганический лак КО-922, отвечающий требованиям ГОСТ 16508-70.

В качестве наполнителя используют волокнистые отходы химической промышленности ВОХП с удельной поверхностью 4000 см2/г. Используют тонкодисперсные волокна асбеста, которые содержат основные минералы цементного клинкера в количестве от 0 до 10%.

Способ изготовления полимерной композиции и каркасного полимербетона на ее основе заключается в следующем. В первом случае производят весовую дозировку компонентов, образующих полимерную композицию. Затем в работающий лабораторный смеситель постепенно заливают отмеренное количество эпоксидной смолы и кремнийорганического лака, добавляют волокнистые отходы химической промышленности, перемешивают и затем вводят полиэтиленполиамин и смесь 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 форм и термообрабатывают при температуре 80°С в течение 8 ч.

Полимерную композицию используют также для изготовления каркасных полимербетонов. Для этого сначала готовят каркасную смесь, путем постепенного объединения в работающем смесителе отмеренного количества эпоксидной смолы, кремнийорганического лака и полиэтиленполиамина. После перемешивания добавляют заполнитель фракции 2,5-5 мм и снова тщательно перемешивают. Смесь укладывают в формы и после суточного отвердения пропитывают предлагаемой полимерной композицией. Готовые образцы извлекают из форм и термообрабатывают по режиму, приведенному выше.

Исследуемые составы полимерной композиции приведены в табл. 1, составы каркасных полимербетонов приведены в табл. 2. Результаты физико-механических свойств полимерной композиции представлены в табл. 3, результаты физико-механических свойств каркасных полимербетонов - в табл. 4.

Пример 1. Соотношение компонентов полимерной композиции, мас. ч.:

эпоксидная смола ЭД-20 58
полиэтиленполиамин ПЭПА 5,8
кремнийорганический лак КО-922 1,4
волокнистые отходы химической
промышленности ВОХП 34,8.

Демпфирующие свойства составов исследует по ГОСТ 30630.1.1, удельную ударную вязкость падающим грузом в соответствии с ASTMD 7126, прочность на изгиб - ГОСТ 25.604.

Видовой состав мицелиальных грибов определяют путем посева предварительно измельченных до порошкообразного состояния проб в объеме 10 мг шпателем на поверхность питательных сред (МПА и др.) или суспендированием весового количества материала в стерильном физиологическом растворе с последующим высевом определенного объема (0,1 мл) взвеси на питательную среду.

Для выделения плесневых грибов чашки инкубируют при 22°С в течение 5 сут, после чего подсчитывают количество выросших колоний. В качестве основной среды для выделения плесневых грибов используют МПА, руководствуясь данными, что эта среда при 37°С позволяет достаточно полно выращивать на ней носоглоточные микробы, сапрофиты воздуха, а также устанавливать основной видовой состав встречающихся в воздухе плесневых грибов.

Чашки с посевами проб инкубируют первые 24 ч при 37°С, последующие 72 ч - при 22°С. Затем изучают микроморфологию колоний, подразделяя их на условные группы. По 10 штаммов из каждой группы грибов пересевают в пробирки со скошенным МПА для дальнейшего изучения. На следующем этапе готовят препараты из смеси спирта с глицерином и агаровыми блоками. Для окончательной идентификации грибов используют данные микологических справочников.

Для дифференцировки плесневых грибов производят пересев выросших колоний на среду Чапека, а для дифференцировки дрожжеподобных грибов колонии пересевают на среду Сабуро.

Исследования обрастаемости микроорганизмами образцов полимербетона проводят в условиях Черноморского побережья (открытая площадка и под навесом) на площадке Геленджикского центра климатических испытаний им. Г.В. Акимова и поле старения в морской воде. Образцы были выдержаны в климатических условиях морского побережья и морской воде в течение 2 лет. Образцы, выдержанные на воздухе (открытая площадка и под навесом), были испытаны на обрастаемость, а образцы, выдержанные в морской воде, перед установлением их обрастаемости выдерживались дополнительно в течение 1 мес на открытой площадке.

Из результатов исследований (табл. 3-4) следует, что составы полимерных композиций в зависимости от соотношения компонентов обладают различными показателями физико-механических свойств и биостойкости.

Как видно из результатов испытаний предлагаемая полимерная композиция для пропитки каркаса обладает улучшенными показателями ударной прочности и биостойкости. Каркасные полимербетоны, изготовленные с применением разработанной полимерной композиции, обладают более высокой статической и ударной прочностью. Применение известной полимерной композиции (прототип) при изготовлении каркасных полимербетонов не позволяет получать качественную структуру полимербетона. Известная композиция не удовлетворяет требованиям при изготовлении каркасных полимербетонов по значениям вязкости и соотношению размеров заполнителей каркаса и матрицы.

Предлагаемый состав по сравнению с известным решением имеет более высокие показатели демпфирующих свойств, удельной ударной вязкости, более высокие значения прочности на изгиб и обладает биостойкостью при выдерживании в условиях Черноморского побережья.

Полимерная композиция для пропитки пористого каркаса из склеенных зерен крупного заполнителя, включающая вяжущее - эпоксидную смолу ЭД-20, отвердитель - полиэтиленполиамин ПЭПА, модификатор - кремнийорганический лак КО-922 и наполнитель, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя содержит тонкодисперсные волокна асбеста с удельной поверхностью 4000 см2/г при следующем соотношении компонентов, мас.%:

эпоксидная смола ЭД-20 54,5-61,9
полиэтиленполиамин ПЭПА 5,45-6,19
кремнийорганический лак КО-922 0,93-1,91
тонкодисперсные волокна асбеста остальное



 

Похожие патенты:

Изобретение представляет собой облицовочную панель и используется в качестве строительных материалов при создании внешних и внутренних стен зданий. Облицовочная панель содержит цементсодержащий основной материал, первое отражающее покрытие, сформированное на указанном основном материале, и второе отражающее покрытие, сформированное на указанном первом отражающем покрытии.

Изобретение представляет собой облицовочную панель и используется в качестве строительных материалов при создании внешних и внутренних стен зданий. Облицовочная панель содержит цементсодержащий основной материал, первое отражающее покрытие, сформированное на указанном основном материале, и второе отражающее покрытие, сформированное на указанном первом отражающем покрытии.
Группа изобретений относится к области строительства и отделки помещений. Технический результат – эффективная теплоизоляция новых и поврежденных поверхностей, легкое, быстрое, однородное нанесение теплоизоляционного покрытия с получением эстетически приемлемого внешнего вида.

Изобретение относится к применению материала, способного затвердевать при низких температурах, в качестве ремонтного материала для восстановления профиля. Ремонтный материал для восстановления профиля, способный затвердевать при низких температурах, характеризуется следующими свойствами: содержит 100 массовых частей композиции (A), содержащей смолы, полимеризующиеся по радикальному механизму, 0,1-10 массовых частей ароматического третичного амина (C-1), содержащего гидроксильную группу, 0,1-10 массовых частей органического пероксида (D) и 1,0-500 массовых частей неорганического наполнителя (E).

Группа изобретений относится к силикатной штукатурной массе. Технический результат – предотвращение выцветов и поражения водорослями и грибами, устойчивость к погодным факторам, низкая горючесть, высокое сцепление с подосновой штукатурной массы, низкий вес штукатурной массы, сокращение расхода штукатурной массы.

Группа изобретений относится к настилу или покрытию для пола. Технический результат - получение блестящей/полублестящей гладкой, механически и химически устойчивой поверхности настила для пола.

Группа изобретений относиться к покрытию или облицовке зданий и их частей. Технический результат – устойчивость покрытия к толчкам или ударам, длительный межремонтный период, отсутствие склонности к образованию трещин, вклад в теплоизоляцию зданий.

Изобретение относится к химии полимеров, в частности к водорастворимым пропитывающим композициям, используемым для пропитки бетонных поверхностей для увеличения прочности и износостойкости пропитанных бетонных поверхностей.

Группа изобретений относится к строительству. Технический результат - улучшенные свойства защитного слоя для предотвращения повреждений влагой строительных материалов, возможность использования в изолированных конструкциях крыши и/или стены здания равным образом с наружной стороны и внутренней стороны относительно помещения, возможность использования независимо от климатических условий.

Изобретение относится к антикоррозионным полимерным защитным покрытиям строительных конструкций, работающих в агрессивных средах. Технический результат - повышение термостойкости, а также стойкости в морской воде полимерраствора.

Изобретение относится к отверждающему составу для многокомпонентных растворных смесей, используемого для анкерования крепежных деталей в сверленых отверстиях, за исключением покрытий.

Изобретение относится к синтетическим конструкционным материалам, заменяющим натуральные высокопрочные граниты, диабазы и другие твердокаменные породы для изготовления базовых и корпусных деталей станков, контрольно-измерительных машин и другой прецизионной техники, а также применяемым в качестве отделочных и строительных материалов.

Изобретение относится к строительным растворам из реактивных полимерных смол и их использованию для креплений. Предложен строительный раствор из реактивной полимерной смолы, содержащий смоляную смесь с модифицированной эпокси(мет)акрилатной смолой в качестве базовой смолы и неорганические и/или органические заполнители, причем эта модифицированная эпокси(мет)акрилатная смола может получаться в результате взаимодействия органических соединений, содержащих эпоксидные группы, с (мет)акриловой кислотой и последующей частичной этерификации образовавшихся при этом взаимодействии β-гидроксильных групп с помощью ангидрида насыщенной дикарбоновой кислоты.

Изобретение относится к способам получения модифицированных эпокси(мет)акрилатов и их применению в качестве радикально отверждаемых связующих средств. Предложено применение модифицированной эпокси(мет)акрилатной смолы, полученной способом, при котором органические соединения, содержащие эпоксидные группы, подвергают взаимодействию с (мет)акриловой кислотой в присутствии подходящего катализатора, и после того, как по меньшей мере 95% эпоксидных групп вступили в реакцию, продукт подвергают частичному взаимодействию с ангидридом насыщенной дикарбоновой кислоты, в качестве связующих средств в смоляных смесях и композициях строительных растворов из реактивной полимерной смолы, например, для химического упрочнения.

зобретение относится к производству строительных материалов, а именно полимерцементных составов и композиций, применяемых в качестве защитных, отделочных и декоративных покрытий по бетонным, железобетонным, металлическим, асфальтовым и деревянным основаниям при строительстве, ремонте и реконструкции зданий и сооружений различного назначения.

Изобретение относится к области строительства и предназначено для покрытия скоростных трасс, аэродромов, площадок различного назначения, требующих высокой прочности покрытий, для ремонта дорожных покрытий, нанесения разметки на дорожные покрытия, а также для нанесения покрытий на поверхности, требующие уменьшения эффективности отражательной способности электромагнитного излучения.

Изобретение относится к антикоррозионным полимерным защитным покрытиям строительных конструкций, работающих в агрессивных средах. Технический результат - повышение термостойкости, а также стойкости в морской воде полимерраствора.

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к производству полимерных связующих для изготовления полимербетонов, предназначенных для защиты железобетонных поверхностей, работающих в условиях переменной влажности, ультрафиолетового облучения и солевого тумана, характерных для климата морского побережья.

Настоящее изобретение относится к добавкам для аминовых отвердителей и их применению. Композиция добавок для гибридных и/или аминовых отвердителей, включающая в себя загущающее средство и тиксотропное средство, где загущающее средство представляет собой целлюлозу или ее производное и тиксотропным средством является полученная пирогенно кремниевая кислота, поверхность которой модифицирована группами, выбранными из н-октилсилилдиоксигруппы (-SiC8H17(OR2)2), изооктилсилилдиоксигруппы (-SiC8H17(OR2)2), н-октилметилсилилоксигруппы (-SiC8H17CH3OR2) и изооктилметилсилилоксигруппы (-SiC8H17CH3OR2), в которых R2 представляет собой метильный остаток.

Настоящее изобретение относится к искусственному мрамору, имеющему светопроницаемую аморфную фактуру. Описан искусственный мрамор, имеющий светопроницаемую аморфную фактуру, содержащий матрицу и компонент фактуры, где упомянутый компонент фактуры имеет удельную плотность от приблизительно 1,6 до приблизительно 2,0 и содержит отвержденную смоляную композицию, образующую компонент фактуры (А), содержащую связующее и акриловый полимеризуемый мономер, где упомянутое связующее содержит галогенированный уретанакрилат, галогенированный эпоксиакрилат или их сочетание, где упомянутая смоляная композиция, образующая компонент фактуры (А), содержит от приблизительно 50 до приблизительно 90 весовых частей связующего и от приблизительно 10 до приблизительно 50 весовых частей акрилового полимеризуемого мономера на основе общего веса смоляной композиции, образующей компонент фактуры (А), где упомянутая смоляная композиция, образующая компонент фактуры (А), далее содержит неорганический наполнитель в количестве 30 весовых частей или менее на основе 100 весовых частей смеси связующего и акрилового полимеризуемого мономера для обеспечения хорошей светопроницаемости, где указанная матрица образована из взвеси, которая является смесью растворенного полиакрилата и акрилового мономера.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов. Технический результат - высокие показатели демпфирующих свойств, удельной ударной вязкости, более высокие значения прочности на изгиб, биостойкость при выдерживании в условиях Черноморского побережья. Полимерная композиция для пропитки пористого каркаса из склеенных зерен крупного заполнителя включает, мас.: вяжущее - эпоксидную смолу ЭД-20 54,5-61,9; отвердитель - полиэтиленполиамин 5,45-6,19; модификатор - кремнийорганический лак КО-922 0,93-1,91; наполнитель - тонкодисперсные волокна асбеста с удельной поверхностью 4000 см2г - остальное. 4 табл.

Наверх