Способ изготовления изделий на основе битумов и пеков

 

№ 86160

Класс 80b, 9а1

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

П. А. Афанасьев

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИИ НА ОСНОВЕ БИТУМОВ

И ПЕКОВ

Заявлено 14 июля 1948 r. за № 381444 в Гостехнику СССР

Изделия, изготовляемые в настоящее время запрессовкою в прессформах композиций на основе битумов и пеков, обладают сравнительно невысокими механическими свойствами и малоустойчивы к повышенным температурам, но способность противостоять воздействию серной кислоты r ри нормальной температуре и концентрации до 35 — 40% прочно обеспечила им единственную, но крупную область применения— в качестве аккумуляторных баков в автотранспорте.

Применяемая в промышленности аккумуляторных баков композиция включает: вяжущее (сплав каменноугольного пека и битумов) около

65 и наполнитель (очесы и кизельгур) около 35 /о..

Предлагаемый способ изготовления изделий на основе битумов и пеков, вводимых в мелкораздробленном состоянии в асбестовое волокно щелочной распушки, значительно улучшает механические свойства означенных изделий и допускает значительное расширение области применения их.

Отличительная особенность описываемого способа заключается в придании изделиям термической, механической стойкости посредством термической обработки при температуре 250 †2 при доступе воздуха.

С целью сокращения срока термической обработки изделий в них вводится окислитель, например марганцевокислый калий.

Сцепление частиц вещества битума (или пека) друг с другом, носящее название когезии, невелико, в связи с чем механические показатели чистых битумов и пеков весьма низки.

Сцепление частиц разнородных веществ на разграничивающей поверхности, определяемое силами адсорб11ии и химического сродства, обеспечивает большую механическую прочность и термическую стабильность битумных композиций по сравнению с исходными битумами и пеками. № 86160

Поэтому в битумной композиции поверхность соприкосновения битума или пека с наполнителем должна быть по возможности максимальной.

Поверхность соприкосновения зависит в основном от степени дисперсности наполнителя и соотношения количеств наполнителя и битума.

Хризолитовый асбест обладает потенциальной возможностью диспергироваться в степени, не превзойденной ни одним из других известных наполнителей.

В связи с этим для битумо-пековых композиций рекомендуется применять хризолитовый асбест, распущенный щелочным методом. Может также применяться и микроасбест.

Соотношение количества наполнителя к количеству вяжущего должно быть по возможности высоким. Предел возрастанию этого соотношения ставится только со стороны текучести композиции, необходимой при запрессовке, которая остается высокой для тонкорасщепленного щелочным методом асбеста при соотношении 1: 1 — 1: 1,5.

Практикуемое горячее смешение может осуществляться при крайне незначительном соотношении наполнителя к битуму (35: 65). При сротношениях 1,5: 1 и 1: 1 оно неприменимо, вследствие резкого возрастания вязкости расплавленной композиции.

В соответствии с изложенным способ изготовления изделий на основе битума и пека состоит в следующем.

Предварительно облагороженный продуванием воздуха каменноугольный пек, сплавленный битумом, переводится в форму порошка или в расплавленном состоянии распылением при помощи форсунки, или в остывшем состоянии размалыванием.

Полученный битумно-пековый порошок смешивается с тонкораспущенным асбестом на холоду в любой мешалке, работающей без перетирания материала, например во вращающемся барабане с косо поставленной осью и т, п.

Полученная композиция используется далее для прессования в пресс-формах с применением обычных методов нагрева, охлаждения и извлечения изделия из пресс-формы.

С целью повышения температурных механических и химических свойств изделия подвергают термической обработке при температуре

250 †2 .

При этом происходят глубокие физико-химические изменения компонентов и, в первую очередь — переход жидких масел и смол, а также твердых и растворимых асфальтенов в твердые, нерастворимые карбоны и карбоиды. Химические превращения и структурные изменения в коллоидальной системе битумов преобразуют ранее легкообратимый олеозоль битума в гель, необратимый обратно в азоль ни нагреванием, ни воздействием растворителей. Изделие в целом теряет термопластические свойства и становится очень термическим. При этом изделие, подвергаемое термообработке, не изменяет своей формы.

Технические свойства термообработанных изделий из битумно-пековых композиций улучшаются как в механическом и термическом отношении, так и по химической стойкости.

Так, концентрированная серная кислота, легко растворяющая битум при нормальной температуре, не действует на термообработанные изделия из композиций на битумной основе. Эти изделия не менее стойки и по отношению к другим, наиболее сильным агрессивным средам: соляной, фосфорной, уксусной и другим кислотам, а также к щелочам и солям. № 86160

Механические показатели битумных термообработанных композиций выражаютея следующими данными таблицы:

Цифровая величина

Единица измерения

Наименование показателя кг, см, см- кг см -

Предел прочности при ударе

Предел прочности при сжатии

Твердость по Бринеллю

4,5 — 5

21,0 кг мм -"

Предмет изобретен и я

1. Способ изготовления изделий на основе битумов и пеков, вводимых в мелкораздробленном состоянии в асбестовое волокно щелочной распушки, о тл и ч а ю щ и и ся тем, что изделия для придания им термической, механической и химической стойкости подвергают термической обработке при температуре 250 — 275 при доступе воздуха.

2. Прием выполнения способа по п. l,о тл и ч а ющ и и ся тем, что для сокращения времени термообработки изделий в них вводят окислитель, например марганцевокислый калий.

Редактор Ю. Б. Городецкий Техред А. А. Кудрявицкая Корректор Т. Л. Медведева

Поди. к печ. 25/IX — 62 г

Зак. 3013/14

Формат бум. 70Х 108 /и

Тираж 200

ЦБТИ при Комитете по делам изобретений и при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер., д.

Объем 0,26 изд. л.

Цена 5 коп. открытий

Типография, пр. Сапунова, 2.

Продолжительность термической обработки зависит от толщины и профиля изделий и некоторых других факторов и составляет о — 5 суток.

С целью сокращения срока термообработки изделий, в ни вводят окислитель, например марганцевокислый калий.