Сырьевая смесь для изготовления стекловолокнистого конструкционного материала

Сырьевая смесь для изготовления стекловолокнистого конструкционного материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕКПОВОЛОКНИСТОГО КОНСТРУКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА, включающая армирующий тканый стекловолокнистый наполнитель, фосфатное связующее , каолин и серпентинит, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности, водостойкости и згдарной вязкости, она дополнительно содержит порошкообразную полиметилфенилсилоксановую смолу и электрокорунд при следующем соотношении компонентов, мас.%: Армирующий тканый стекловолокнистый наполнитель 29-77 Фосфатное связующее15-40 Каолин2-5 Серпентинит2-7 Порошкообразная полиметилфенилсилоксановая (Л смола1-10 Электрокорунд 3-9

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

091 00

3(51) С 04 В 43/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCHOlNY СВИДЕТЕЛЬСТВУ йМЬ а (21) 3460289/29-33 (22) 23.06.82 (46) 15.05.84. Бюл. Р (72) Б. С. Тяпкин, В. А. Копейкин, И, Я, Ю. И. Суховерхов и К.

l8

И. Столяров, Каменецкий, И. Синичкин

15-40

2-5

2-7. В» (71) Экспериментально-конструкторское бюро Центрального научно-исследовательского института строительных конструкций им. В. А. Кучеренко (53) 662.988(088.8) (54) (57) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕКЛОВОЛОКНИСТОГО КОНСТРУКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА, включаю" щая армирующий тканый стекловолокнистый наполнитель, фосфатное связующее, каолин и серпентинит, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения прочности, водостойкости и ударной вязкости, она дополнительно содержит порошкообразную полиметилфенилсилоксановую смолу и электрокорунд при следующем соотношении компонентов, мас.Е:

Армирующий тканый стекловолокнистый наполнитель 29-77

Фосфатное связующее

Каолин

Серпентинит

Порошкообразная полиметилфенилсилоксановая смола 1-10

Электрокорунл 3-9

1092148

Изобретение относится к строитель" ным материалам и предназначено для изготовления конструктивных материалов на фосфатном связующем.

Известен состав для изготовления 5 фосфатного пресс-материала, включаю.щий, вес ° %: высокоглиноземистый материал 30-70;.фосфатное связующее 15-50 и стеклоткань 5-30.

Недостатками этого технического решения являются сравнительно невысокая водостойкость н высокое водопоглощение, что объясняется высокой пористостью материала, его смачиваемостью и недостаточной 15 водостойкостью соединений, образую" щихся в результате взаимодействия фосфатных связующих с высокоглиноземистым материалом.

Известен также состав для при- 20 готовления конструкционных материалов, включающий, вес.%: армирующий стекловолокнистый наполнитель 30-70;

;совмещенный кислотный фосфат алюминия, и хрома 20-40 при мольном соотношении ,А1 0 к Сгр. 01- равном 0,05-3 и мольном соотношении Р>О< к (А1 03+Сг20 )

2 3„2 3 равном 1,7-2,4 и активный глиноэемсодержащий наполнитель 10-30.

Недостатками этого состава явля- ЗО ются сравнительно невысокая водостойкость и высокое водопоглощение материала на его основе, что объясняется недостаточной водостойкостью образующихся конечных продуктов взаимодействия фосфатных связующих и глиноземсодержащего наполнителя и их высокой пористостью.

К изобретению по технической сущности и достигаемому результату 4g наиболее близким техническим решением является сырьевая смесь для изготовления конструкционного материала, включающая, мас.%: арми" рующий стекловолокнистый наполни- 4 тель 30-70; медьхромфосфатное связующее 20-45 с мольным соотношением Р20 к сумме окислов СиО и

Cr20 равным 2,5-2,8; каолин 6-15 и серпентинит 4-10.

Недостатками этого конструкционного материала являются также невысокая водостойкость, повышенное водопоглощение и высокий абразивный износ. Объясняется это наличием большого количества капиллярных пор, образующихся в результате удаления влаги в процессе формования материала.

Целью изобретения является повышение прочности, водостойкости и ударной вязкости.

Эта цель достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления стекловолокннстого конструкционного материала, включающая армирующий тканый стекловолокнистый наполнитель, фосфатное связующее, каолин и серпентинит, дополнительно содержит порошкообразную полиметилфенилсилоксановую смолу и электрокорунд при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Армирующий тканый стекловолокнистый

29-77 наполнитель

Фосфатное связующее

Каолин

Серпентинит

Порошкообразная полиметилфенилсилоксановая смола

15-40

2-5

2- 7

1-10

Электрокорунд

В процессе твердения под давлением при 200-250 С происходит удаление влаги из пресс-массы,что приводит з к увеличению плотности материала и снижению его лористости. Уменьшение водопоглощения и увеличение водостойкости материала происходит как за счет снижения его пористости, так и эа счет гидрофобиэации стенок при кремнийорганической полиметилфенилсилоксановой смолой °

Введение порошкообразной кремнийорганической смолы менее 1 вес.% не придает материалу повышенной водостойкости и слабо влияет на его водопоглощение (при содержании смолы менее 1% пористость материала превышает 10%). Введение полимера более 10% нецелесообразно, так как свойства конструкционного материала практически остаются неизменными.

Наиболее оптимальным является введение кремнийорганической смолы в пределах 1 — 10 вес,%. Добавка электрокорунда менее 3% не позволяет снизить абразивный износ конструкционного материала по сравнению с прототипом, Введение электрокорунда более 9 вес.% способствует умень" шению абразивного износа, но ведет к резкой потере прочности конструкционного.материала. Оптимальным

Таблица l

I I I I Ã

Состав сырьевой смеси, вес.X по примеру

Компоненты

Прототип

1 2 . 3 4 5 6

Объемная кремнеземистая стеклоткань марки

MKT-10

77 .77 . 53 53 29 29

Кремнеземистая стеклоткань марки КТ-ll

77 77 53 53 29 29

109 является введение электрокорунда в количестве 3-9 sec.X.

Б качестве фосфатного связующего используется алюмохромфосфатное и медьхромфосфатное связующее.

Пример l. 2 мас.Х серпен- тинита молотого до фракции 50 мкм тщательно перемешивают с 15 мас.X медьхромфосфатного связующего с мольным соотношением Р О к сумме оки в Сцо и Cr203 рави 2,4-2,8, затем добавляют 2 мас.Х каолина

Просяновского месторождения с тониной помола 50 мкм, 3 мас.X электрокорунда белого марки 23 А — Ме3 и

1 мас.Х порошкообразной полиметнл" фенилсилоксановой смолы марки КМ-9К с тониной помола 5-10 мкм. Приготои; ленная смесь тщательно перемешивает" ся и наносится шпателем вручную на объемную кремнеземистую стеклоткань марки MKT-10, которая берется в количестве 77 мас,Х, Материал закрывают с двух сторон антиадгезионной полиэтилентерефталатной пленкой и подвергают прессованию при

270 С в течение 3 ч при удельном давлении 4-5 МПа.

Пример 2. Материал го говят аналогично примеру 1, но в качестве фосфатного связующего применяют алюмохромфосфатное связующее с мольиым соотношением Р О к сумме окислов AL20 н Сг О равным 2,52,7.

Технология; подготовки сырьевой смеси в примерах 3 — 18 осуществляется аналогично примерам 1 и 2 °

2148 4

Соотношение компонентов в примерах ,7 - 18 аналогично соотношению компо;нентов в примерах 1-6, представленных, в табл. 1.

В примерах 7 — 18 .изменяется толь-. ко вид и марка стеклоткани.

Свойства конструкционного матери- ала, изготовленного из сырьевой сме сн на основе обьемной кремнеэемис- 1р той стеклоткани МКТ-10, представлены в табл. 2

Свойства конструкционного материала, изготовленного из сырьевой смеси на основе кремнеземистой стеклоткани марки КТ-11, представлены в табл. 3.

Свойства конструкционного материала, изготовленного иэ сырьевой смеси на осйове стеклоткани сатинового переплетения марки АССТТБ, представлены в табл. 4.

Иэ представленных данных следует, что конструкционные материалы, полученные на основе данных сырьевых смесей с использованием стеклотка- ней марок MKT-10, КТ-11 и АССТТБ, 1обладают практически одинаковыми свойствами.

Использование данной смеси для изготовления стекловолокнистого конструкционного материала позволяет получить прочный материал с более.: высокой водостойкостью, более низким водопоглощением и абразивным изно" сом по сравнению с известными, Ори-.

35 ентировочный экономический эффект от . внедрения предлагаемого состава сырьевой смеси составит около

150 тыс. руб. в год при выпуске

300 тыс. и в год.

1092148

Продолшение таблиц 1

Компоненты

ПРототип

Стеклоткань сатинового переплетения марки

АССТТб

15 — 27,5 - 40

15 — 27,5 - 40

Каолин Просяновского месторождения молотый до фракции 50мкм

Серпентинит молотый до фракции

50 мкм

Порошкообразная полиметилфенолсилоксановая смола марки

КМ-9К с тониной помола 5-10 мки Электрокорунд марки 23A-N 3 3 6 6 9 9

Иедьхромфосфатное связующее с мольным соотношением

Р20 к сумме окислов

СиО и Cr О равным 2,42,8

Алюмохромфосфатное связующее с мольным соотношением

Р20 к сум . ме окислов

Al О и

Сг20 рав ным 3,5-2,7

Состав .сырьевой смеси, sec.X по примеру

1 2 3 4 5 6

77 77 53 53 29 29

2. 2 35 35 5 5

2 2 4 5 4,5 7 7

1 1. 5,5 5,5 10 10

1092148

Конструкционный материал по примеру

Показатели

Прототип

Водостойкость, %

95 99,5 97 97,4 98,3 99,2

3 2 2 S 2 5 2ю1 2 1 1 ° 5

93,7

Водопоглощение, %

6,0

Прочность при сжатии, кгс/см

770 790 840 850 940 990

450 ударная вязкость

KFc ° ñì/ñì

22 23 30 35 41 49

Абразивный износ, %

11,0 10э5 9э5 8э0 6э5 6э0

17,0

Таблиц а 3

Конструкционный материал по примеру

Показатели

Прототип

7 8 9 10 11 12

Водостойкость, %

94 ° 6 98ю3 96э7 98в0 9712 98е8

3,7 2,9 2,4 2,2 2,0 1,8

690 740 770 820 865 940

93,7

Водопоглощение, %

6,0

450

20эО 19э8 28э3 32э0 38 ° 0 44 0

12 °

Таблица 4

Показатели

Прототип

Водостойкость, %

95ю4 96э8 95 ° 8 97э3 98э! 9912

93,7

Водопоглощение, %

35 3129 3,0 20 1 7

6,0

Прочность цри сжатии, кгс см

Ударная .вязкость, кгс -см/см"

j)I IE

I I I I

Конструкционный материал по примеру

I 1 I I E

13 14: 15 16 17 18

Т а б л и ц а 2!

1092148

Продолжение табл. 4

Конструкционный материал по примеру

Прототип

Показатели

1 3 )4 15 16 ) 7 .18

Прочность при сжатии, кгс/см

700 720 780 810 830 900

450

Ударная вязкость, кгс см/см

2)э0 2Ов2 26е8 30е1 32 4 38э0

Заказ 3199/15 Тираж 606 Подписное

ВНИИЭФ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Н. Багатурьянц

Редактор Н. Швыдкая Техред M.Íàäü Корректор Л. Пилипенко