CZ2010913A3 - Liquid geopolymeric resin with nanofibers and process for preparing thereof - Google Patents
Liquid geopolymeric resin with nanofibers and process for preparing thereof Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2010913A3 CZ2010913A3 CZ20100913A CZ2010913A CZ2010913A3 CZ 2010913 A3 CZ2010913 A3 CZ 2010913A3 CZ 20100913 A CZ20100913 A CZ 20100913A CZ 2010913 A CZ2010913 A CZ 2010913A CZ 2010913 A3 CZ2010913 A3 CZ 2010913A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- nanofibers
- liquid
- sub
- resin
- group
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
Abstract
Tekutá geopolymerní pryskyrice s nanovlákny obsahuje hlavní složky v molárních pomerech SiO.sub.2.n. : Al.sub.2.n.O.sub.3.n. = 7,7 až 63 : 1, K.sub.2.n.O : SiO.sub.2.n. = 0,08 až 0,20 : 1, K.sub.2.n.O : Al.sub.2.n.O.sub.3.n. = 1 až 9,1 : 1 a H.sub.2.n.O : K.sub.2.n.O = 8,3 až 60 : 1 a fosforecnany nebo boritany. Lze ji uchovávat šest mesícu pri teplote nižší než -18 .degree.C. Obsahuje 0,01 až 1 % hmotn. nanovláken Al.sub.2.n.O.sub.3.n., SiO.sub.2.n., TiO.sub.2.n., ZrO.sub.2.n., polykaprolaktonu, polyakronitrilu, polyvinylalkoholu, polyamidu 6, polyaramidu, polystyrenu, polyamidimidu nebo polyuretanu. Pryskyrice se vyrobí smícháním pevné složky obsahující až 3 % hmotn. oxidu hlinitého a kaolin s kapalnou složkou obsahující KOH, draselné vodní sklo a fosforecnany nebo boritany s homogenním prídavkem nanovláken, které lze pridat pozdeji, pokud je pryskyrice skladována pri teplote maximálne -18 .degree.C. Pryskyrice s nanovlákny lze použít k impregnaci vláken s následným vytvrzením pri 20 až 115 .degree.C po dobu nejméne 30 minut.The liquid geopolymer resin with nanofibres contains the main components in molar ratios of SiO.sub.2.n. : Al.sub.2.n.O.sub.3.n. = 7.7 to 63: 1, K.sub.2.n.O: SiO.sub.2.n. = 0.08 to 0.20: 1, K.sub.2.sub.O: Al.sub.2 O.sub.3. = 1 to 9.1: 1 and H.sub.2 O.sub.2 O = 8.3 to 60: 1 and phosphates or borates. It can be stored for six months at a temperature below -18 degC. It contains 0.01 to 1 wt. nanofibres Al.sub.2.n.sub.3, SiO.sub.2, TiO.sub.2, polycaprolactone, polyacronitrile, polyvinyl alcohol, polyamide 6 , polyaramide, polystyrene, polyamidimide or polyurethane. The resin is made by mixing a solid component containing up to 3 wt. alumina and kaolin with a liquid component containing KOH, potassium waterglass and phosphates or borates with a homogeneous addition of nanofibers, which can be added later if the resin is stored at a maximum of -18 degC. Nanofiber resins can be used to impregnate fibers with subsequent curing at 20 to 115 degC for at least 30 minutes.
Description
Dosavadní stav technikyState of the art
Geopolymery neboli anorganické polymery a pojivá z nich vyráběná jsou alkalicky aktivované hlinitokřemičitany. Na rozdíl od pojiv na bázi portlandského cementu, u kterých tvrdnutí probíhá hydratací slínkových minerálů, vytvrzovaní geopolymemího pojivá probíhá polymerací. Ta zahrnuje částečné rozpouštění hlinitokřemičitanů, transport a orientaci rozpouštěných částic a jejich následnou polykondenzaci. Všechny tyto kroky probíhají v silně alkalickém prostředí, které je podmínkou pro rozpouštění hlinitokřemičitanů. Alkalické hydroxidy a soli též katalyzují uvedené polykondenzační reakce.Geopolymers or inorganic polymers and binders made from them are alkali-activated aluminosilicates. Unlike Portland cement-based binders, in which hardening takes place by hydration of clinker minerals, curing of the geopolymic binder takes place by polymerization. This includes the partial dissolution of aluminosilicates, the transport and orientation of the dissolved particles and their subsequent polycondensation. All these steps take place in a strongly alkaline environment, which is a condition for the dissolution of aluminosilicates. Alkali hydroxides and salts also catalyze said polycondensation reactions.
Způsob přípravy geopolymerů v zásadě spočívá v přípravě reakční směsi složené z křemičitého nebo hlinitokřemičitého prášku s vodným roztokem silně alkalického rozpustného silikátu. Hlinitokřemičitý prášek je v podstatě tvořen hlinitokřemičitými oxidy, jejichž molámí poměr hlavních složek je SiO2: A12O3 = 2 : 1 až 40 : 1. Vodný roztok silně alkalického silikátu obsahuje hlavní složky v molámím poměru M2O : SiO2 = 0,5 : 1 až 1 : 1, kde M2O je buď Na2O, K2Oznebo jejich směs. Smícháním práškových hlinitokřemičitých oxidů s vodným roztokem alkalického silikátu vzniká reakční směs, která se používá jako pryskyřice pro impregnaci vláken pro přípravu vyztužených kompozitů nebo jako pojivo pro aglomeraci jiných typů plniv.The process for preparing geopolymers basically consists in preparing a reaction mixture composed of silica or aluminosilicate powder with an aqueous solution of a strongly alkaline soluble silicate. The aluminosilicate powder consists essentially of aluminosilicate oxides whose molar ratio of the main components is SiO 2 : Al 2 O 3 = 2: 1 to 40: 1. The aqueous solution of strongly alkaline silicate contains the main components in a molar ratio of M 2 O: SiO 2 = 0 , 5: 1 to 1: 1, wherein M 2 O is either Na 2 O, K 2 O 2 or a mixture thereof. By mixing the aluminosilicate oxide powders with an aqueous alkali silicate solution, a reaction mixture is formed which is used as a resin for impregnating fibers for the preparation of reinforced composites or as a binder for the agglomeration of other types of fillers.
Přípravou tekutých pryskyřic především pro impregnaci vláken, použitelných po dlouhou dobu při uchování při teplotách nižších než -18 °C se zabývá přihláška vynálezu PV 2009-733. Nevýhodou pryskyřic dle této přihlášky zůstává fakt, že mechanické vlastnosti výsledných kompozitů nejsou pro některé aplikace dostatečné.The application of the invention PV 2009-733 deals with the preparation of liquid resins, especially for the impregnation of fibers, which can be used for a long time when stored at temperatures lower than -18 ° C. The disadvantage of the resins according to this application remains the fact that the mechanical properties of the resulting composites are not sufficient for some applications.
Aplikace nanovláken jako výztuží kompozitů je dokumentována v několika patentech a publikacích. Jedná se především o kompozity na bázi organických pryskyřic nebo cementových směsí.The application of nanofibers as composite reinforcements is documented in several patents and publications. These are mainly composites based on organic resins or cement mixtures.
Například patentový spis EP ^11^38 popisuje použití více než 1 % uhlíkových nanovláken pro přípravu pokrytí na bázi syntetické ptyskyřice, a to fenolové, epoxidové, polyuretanové silikonové, polyamidimidové nebo fluorinové pryskyřice na vodní bázi vytvrzované při zvýšené teplotě.For example, EP-11-38 discloses the use of more than 1% carbon nanofibers to prepare synthetic resin-based coatings, namely phenolic, epoxy, polyurethane silicone, polyamideimide or water-based fluorine resins cured at elevated temperature.
Patentová přihláška WO 200^185 popisuje přípravu cementu/betonu vyztuženého 0,5 až 2 % hmotn. uhlíkovými vlákny včetně nanovláken.Patent application WO 200-185 describes the preparation of cement / concrete reinforced with 0.5 to 2% by weight. carbon fibers, including nanofibers.
Patentová přihláška US 2009/00^661 popisuje polymentí kompozitní materiál vyrobený z organrcké matrice s 1 až 60 % obj. uhlíkových nanovláken, grafitovými částicemi a anorgamckým plnivem ve formě silikátových nebo skelných částic.U.S. Pat.
V publikacích Tandon, O. P. and Ran, Y. (2002) In: Proceedings for the 17th Annual Technical Conference ASC, Glasgow, D. G. and Tibbetts, G. G„ SAMPE 2004, Longbeach, CA. Lafdi, K„ SAMPE 2003, Finegan, C„ Tibbetts, G. G„ Glasgow, D. G„ Ting, J. M. and Lake, M. L. (2003), Journal of Materials Science, 38: 3485x3490 a Gibson, T Rice B and Ragland, W. SAMPE-2005, Longbeach, CA. jsou popsány způsoby zlepSení mechrmických a termomechanických vlastností, například pevnost, v tahu, pevnosti v ohybu, modulu v tahu a v ohybu a tuhosti polymemích kompozitů s vlákennou výztuži přidáním uhlíkových nanovláken.In Tandon, O. P. and Ran, Y. (2002) In: Proceedings for the 17th Annual Technical Conference ASC, Glasgow, D. G. and Tibbetts, G. G „SAMPE 2004, Longbeach, CA. Lafdi, K „SAMPE 2003, Finegan, C„ Tibbetts, G. G „Glasgow, D. G„ Ting, JM and Lake, ML (2003), Journal of Materials Science, 38: 3485x3490 a Gibson, T Rice B and Ragland , W. SAMPE-2005, Longbeach, CA. Methods are described for improving the mechanical and thermomechanical properties, such as strength, tensile, flexural strength, tensile and flexural modulus, and stiffness of fiber-reinforced polymer composites by the addition of carbon nanofibers.
V žádném z uvedených spisů ani publikaci však není uvedeno použití nanovláken jako výztuže geopolymerní matrice a v žádném s uvedených spisů rovněž není uvedeno použití nanovláken jako součásti tekuté anorganické pryskyřice použitelné po dlouhou dobu při uchování při teplotách nižších než -18 °C.However, none of these documents or publications disclose the use of nanofibers as a geopolymer matrix reinforcement, nor do any of these documents disclose the use of nanofibers as part of a liquid inorganic resin which can be used for a long time when stored at temperatures below -18 ° C.
Výše uvedené nevýhody alespoň zčásti odstraňuje tekutá geopolymerní pryskyřice s nanovlákny a způsob její výroby podle vynálezu.The above-mentioned disadvantages are at least partially eliminated by the liquid geopolymer resin with nanofibers and the process for its production according to the invention.
Podstata vynálezuThe essence of the invention
Tekutá geopolymerní pryskyřice s nanovlákny obsahující hlavní složky v molámich portrétech SiO2 : AI2O3 = 7,7 až 63 : 1, K2O : SiO2 = 0,08 až 0,20 : 1, K2O : A12O3 = 1 až 9,1 : 1 a H2O : K2O = 8,3 až 60 : 1 a nejméně jedno aditivum vybrané ze skupiny zahrnující fosforečnany a boritany, kterou lze uchovat při teplotě maximálně -18 °C po dobu až šesti měsíců, charakterizována tím, že obsahuje 0,01 až 1 % hmotn. nanovláken.Liquid geopolymer resin with nanofibers containing main components in molar portraits SiO 2 : Al 2 O 3 = 7.7 to 63: 1, K 2 O: SiO 2 = 0.08 to 0.20: 1, K 2 O: Al 2 O 3 = 1 to 9.1: 1 and H 2 O: K 2 O = 8.3 to 60: 1 and at least one additive selected from the group consisting of phosphates and borates, which can be stored at a maximum temperature of -18 ° C for up to six months , characterized in that it contains 0.01 to 1% by weight. nanofibers.
Výhodná tekutá geopolymemí pryskyřice s nanovlákny, charakterizovaná tím, že obsahuje anorganická nanovlákna, vybraná ze skupiny zahrnující nanovlákna oxidu hlinitého, oxidu křemičitého, oxidu titaničitého a oxidu zirkoničitého.Preferred liquid geopolymer nanofiber resin, characterized in that it comprises inorganic nanofibers selected from the group consisting of alumina, silica, titanium dioxide and zirconia nanofibers.
Výhodná tekutá geopolymemí pryskyřice s nanovlákny, charakterizovaná tím, že obsahuje 0,01 až 0,5 % hmotn. organických nanovláken, vybraná ze skupiny zahrnující nanovlákna polykaprolaktonu, polyakronitrilu, polyvinylalkoholu, polyamidu 6, polyaramidu, polystyrenu, polyamidimidu a polyuretanu.A preferred liquid geopolymer resin with nanofibers, characterized in that it contains 0.01 to 0.5% by weight. organic nanofibers selected from the group consisting of polycaprolactone, polyacronitrile, polyvinyl alcohol, polyamide 6, polyaramide, polystyrene, polyamideimide and polyurethane nanofibers.
Způsob výroby tekuté geopolymemí pryskyřice s nanovlákny, sestávající z pevné složky obsahující alespoň jeden křemičitan s obsahem až 3 % hmotn. oxidu hlinitého a nejméně jednu další surovinu vybranou ze skupiny zahrnující kaolin a metakaolin, a z kapalné složky obsahující alespoň jeden alkalický roztok vybraný ze skupiny, zahrnující roztok hydroxidu draselného a draselné vodní sklo, a alespoň jedno aditivum vybrané ze skupiny zahrnující fosforečnany a boritany, charakterizovaný tím, že se pevná složka a kapalná složka smíchají, přičemž nanovlákna jsou homogenně dispergována během alespoň jednoho stadia vybraného ze skupiny zahrnující stadium po přípravě kapalné složky, stadium míchání pevné složky s kapalnou složkou, stadium po smíchání pevné složky s kapalnou složkou a stadium po uchování tekuté geopolymemí pryskyřice při teplotě maximálně -18 °C po dobu nejméně 1 hodiny.A process for the production of a liquid geopolymer resin with nanofibers, consisting of a solid component containing at least one silicate with a content of up to 3% by weight. alumina and at least one other raw material selected from the group consisting of kaolin and metakaolin, and a liquid component comprising at least one alkaline solution selected from the group consisting of potassium hydroxide solution and potassium water glass, and at least one additive selected from the group consisting of phosphates and borates, characterized by that the solid component and the liquid component are mixed, wherein the nanofibers are homogeneously dispersed during at least one stage selected from the group consisting of the liquid component preparation stage, the solid component mixing step with the liquid component, the solid component mixing step and the liquid storage stage. geopolyme resin at a maximum temperature of -18 ° C for at least 1 hour.
Použití tekuté geopolymemí pryskyřice s nánovlákny k impregnaci alespoň jednoho druhu výztužných vláken z výčtu, obsahujícího nekonečná vlákna, tkané textilie, netkané textilie a sekana vlákna, a následnému vytvrzení kompozitu při teplotě 20 až 115 °C po dobu nejméně 30 minut.Use of a liquid geopolymer resin with nanofibers to impregnate at least one type of reinforcing fibers from the enumeration, comprising endless fibers, woven fabrics, nonwovens and chopped fibers, and subsequently curing the composite at a temperature of 20 to 115 ° C for at least 30 minutes.
Výhodné použití tekuté geopolymemí pryskyřice s nánovlákny k impregnaci vláken a vytvrzení kompozitu pultruzní technologií.Advantageous use of liquid geopolymer resin with nanofibers for impregnation of fibers and curing of composites by pultrusion technology.
Prokázalo se, že přidáním nanovláken, a to jak organických, tak i anorganických, v množství do 0,25 % hmotn. hmotnosti geopolymemí pryskyřice dochází až k 20% nárůstu pevnosti v ohybu kompozitů vyztužených jednosměrnými vlákny. Přitom vlastnosti geopolymemí pryskyřice dle přihlášky vynalezu PV 2009-733 zůstávají zachovány, tedy lze získat geopolymemi tekuté pryskyřice vhodné k uchování při teplotě maximálně -18 °C po dobu až šesti měsíců v případě pryskyřic obsahujících fosforečnany a až čtyř měsíců v případě pryskyřic obsahujících boritany. V řadě případů však nelze vyloučit částečné rozpouštění jak anorganických (například vlákna oxidu křemičitého), tak organických nanovláken (například polyvi4 mlalkoholu), a proto pro dosaženi optimálních mechanických vlastností vyztužených kompozihi nutno upravit dobu použitelnosti tekuté geopolymemí pryskyřice s nanovlákny. V tomto případě pfidáni nanovláken probíhá ve stadiu po přípravě vlastní geopolymemí pryskyřice, kterajiz muže být po určitou dobu uchovávána při teplotě maximálně -18 °C.It has been shown that the addition of nanofibers, both organic and inorganic, in amounts up to 0.25% by weight. weight of geopolymic resin, there is an increase in flexural strength of composites reinforced with unidirectional fibers. At the same time, the properties of geopolyme resins according to the invention PV 2009-733 are retained, i.e. geopolymers of liquid resins suitable for storage at a maximum temperature of -18 ° C for up to six months in the case of phosphate-containing resins and up to four months in the case of borate-containing resins can be obtained. However, in many cases, partial dissolution of both inorganic (e.g. silica fibers) and organic nanofibers (e.g. polyvinyl alcohol) cannot be ruled out, and therefore the shelf life of the liquid geopolymer resin with nanofibers must be adjusted to achieve optimal mechanical properties of reinforced composites. In this case, the addition of nanofibers takes place at a stage after the preparation of the geopolymic resin itself, which can be stored at a maximum temperature of -18 ° C for a certain period of time.
Výsledné kompozity vyztužené vlákny jsou objemově stabilní při teplotách v rozmezí od 250 do 900 °C. Přítomnost nanovláken dále významně přispívá k zachování až 90% pevnosti v tahu ohybem po kalcinaci kompozitů vyztužených například čedičovými vlákny při teplotě 400 °C po dobu 3 hodin.The resulting fiber-reinforced composites are volume stable at temperatures ranging from 250 to 900 ° C. The presence of nanofibers further significantly contributes to maintaining up to 90% flexural tensile strength after calcination of composites reinforced with, for example, basalt fibers at 400 ° C for 3 hours.
Hlavní surovinou (cca 50 % hmotnostního podílu) pro výrobu modifikované tekuté geopolynremi pryskyřice je thermální silika získaná vysokoteplotním zpracováním minerálu zirkon s obsahem nad 90 %®tidu křemičitého a až 3 % hmotn. oxidu hlinitého o velikosti sférických prtmárnich částic v rozmezí 0,1 až 5 pm, tedy nanočástice. část těchto nanočástic zůstává neproreagovaná a nerozpouštěná v geopolymemí matrici a přispívá k dosažení výborných mechanických parametrů geopolymemích kompozitů. Aplikace nanovláken s vysokým pomětem jednoho rozměru (délky) k druhému (průměr) ve velmi malém množství, tedy nikoliv nanočástic se stejnými rozměry pro všechny směry, může významným způsobem měnit morfologn výsledné geopolymemí matrice a následně přispívat ke zlepšení mechanických vlastností kompozitů.The main raw material (approx. 50% by weight) for the production of modified liquid geopolymers resins is thermal silica obtained by high-temperature processing of the mineral zircon with a content of more than 90% of silica and up to 3% by weight. alumina with a spherical primary particle size in the range of 0.1 to 5 [mu] m, i.e. nanoparticles. some of these nanoparticles remain unreacted and undissolved in the geopolymal matrix and contribute to the achievement of excellent mechanical parameters of geopolymal composites. The application of nanofibers with a high ratio of one dimension (length) to another (diameter) in very small quantities, ie not nanoparticles with the same dimensions for all directions, can significantly change the morphologically resulting geopolymic matrix and subsequently contribute to improving mechanical properties of composites.
Příklady provedení vynálezuExamples of embodiments of the invention
Příklad 1Example 1
Tekutá geopolymemí ptyskyřice obsahující fosforečnan a nanovlákna oxidu hlinitého a způsob její výroby.Liquid geopolyme resin containing phosphate and alumina nanofibers and method for its production.
Tekutá geopolymemí pryskyřice obsahující fosforečnan a nanovlákna oxidu hlinitého obsahuje následující oxidy v molámích poměrech:The liquid geopolyme resin containing phosphate and alumina nanofibers contains the following oxides in molar ratios:
SÍO2 : Al2Or -21:1, K2O : S1O2 - 0,12 : 1, K2O : A12O3 - 2,5 : 1, H2O : K2O - 10,0 1 SlOj : P2O5 - 35,2 : 1, P2O, : A12O, = 0,60 : 1 a K2O : P2O5 - 4,2 : 1.SÍO 2 : Al 2 Or -21: 1, K 2 O: S1O 2 - 0,12: 1, K 2 O: A1 2 O 3 - 2,5: 1, H 2 O: K 2 O - 10,0 1 SlOj: P 2 O 5 - 35.2: 1, P 2 O,: A1 2 O, = 0.60: 1 and K 2 O: P 2 O 5 - 4.2: 1.
Tekutá geopolymemí ptyskyřice obsahující fosforečnan a nanovlákna oxidu hlinitého se připraví následujícím způsobem:The liquid geopolyme resin containing phosphate and alumina nanofibers is prepared as follows:
Nejprve se připraví alkalický aktivátor smícháním 47,0 g 49% hmotn. roztoku KOH, 11,1 g 85/o hmotn. kyseliny ortofosforečně a 11,1 g vody. Roztok se po zchlazení doplní vodou tak, aby byla zachována celková hmotnost 69 g. Pak se roztok vychladí na teplotu maximálně 0 °C v mrazicím boxu. Pak se k roztoku postupně přidává sypká směs obsahující 100 g thermální siliky (93,8 % hmotn. SiO2 a 3,0 % hmotn. A12O3) a 17 g kaolinu KKAF (50,74 % hmotn. SiO2 a 34,35 % hmotn. A12O3). Výsledná směs se intenzivně míchá po dobu 10 minut a následně se uloží při teplotě maximálně -18 °C v mrazicím boxu. Po 1 měsíci uložení v mrazicím boxu bylo ke 100 g tekuté geopolymemí pryskyřici přidáno 0,25 g A12O3 nanovláken z produkce finny Elmarco, Liberec, Česká Republika.First, an alkaline activator is prepared by mixing 47.0 g of 49% by weight. KOH solution, 11.1 g 85 / wt. orthophosphoric acid and 11.1 g of water. After cooling, the solution is made up to water with a total weight of 69 g. The solution is then cooled to a maximum of 0 ° C in a freezer. A free-flowing mixture containing 100 g of thermal silica (93.8% by weight of SiO 2 and 3.0% by weight of Al 2 O 3 ) and 17 g of kaolin KKAF (50.74% by weight of SiO 2 and 34) is then gradually added to the solution. , 35% by weight Al 2 O 3 ). The resulting mixture was stirred vigorously for 10 minutes and then stored at a maximum temperature of -18 ° C in a freezer. After 1 month in a freezer, 0.25 g of A1 2 O 3 nanofibers from the production of Elmarco, Liberec, Czech Republic, was added to 100 g of liquid geopolyme resin.
Výsledná směs byla cca 5 minut dispergována pomoci dispergačního zařízení TURRAX 25 s rozsahem otáček 3 000 až 24 000 min1, čímž byla získána tekutá geopolymemí pryskyřice obsahující 0,25 % hmotn. nanovláken oxidu hlinitého.The resulting mixture was dispersed for about 5 minutes using a TURRAX 25 dispersing device with a speed range of 3,000 to 24,000 rpm, thus obtaining a liquid geopolymic resin containing 0.25% by weight. alumina nanofibers.
Příklad 2Example 2
Způsob výroby tekuté geopolymemí pryskyřice obsahující fosforečnan a nanovlákna oxidu zirkoničitého.Process for the production of a liquid geopolymic resin containing phosphate and zirconia nanofibers.
Pro přípravu tekuté geopolymemí pryskyřice obsahující nanovlákna oxidu zirkoničitého byla použita výchozí tekutá geopolymemí pryskyřice dle příkladu 1. Po 20 dnech uložení v mrazicím boxu bylo ke 100 g tekuté geopolymemí pryskyřice přidáno 0,25 g ZrO2 nanovláken z produkce firmy Elmarco, Liberec, Česká Republika.The starting liquid geopolymer resin according to Example 1 was used to prepare a liquid geopolymic resin containing zirconia nanofibers according to Example 1. After 20 days in a freezer, 0.25 g of ZrO 2 nanofibers from Elmarco, Liberec, Czech Republic were added to 100 g of liquid geopolymer resin. .
Výsledná směs byla cca 5 minut dispergována pomoci dispergačního zařízení TURRAX 25 s rozsahem otáček 3 000 až 24 000 min *, čímž byla získána tekutá geopolymemí pryskyřice obsahující 0,25 % hmotn. nanovláken oxidu zirkoničitého.The resulting mixture was dispersed for about 5 minutes using a TURRAX 25 dispersing device with a speed range of 3,000 to 24,000 rpm *, thus obtaining a liquid geopolymic resin containing 0.25% by weight. zirconia nanofibers.
Příklad 3Example 3
Způsob výroby tekuté geopolymemí pryskyřice obsahující fosforečnan a nanovlákna oxidu titaničitého.Process for the production of a liquid geopolymer resin containing phosphate and titanium dioxide nanofibers.
Pro přípravu tekuté geopolymemí pryskyřice obsahující nanovlákna oxidu zirkoničitého byla použita výchozí tekutá geopolymemí pryskyřice dle příkladu 1. Po 40 dnech uložení v mrazicím boxu bylo ke 100 g tekuté geopolymemí pryskyřice přidáno 0,1 g TiO2 nanovláken z produkce firmy Elmarco, Liberec, Česká Republika.The starting liquid geopolymer resin according to Example 1 was used to prepare a liquid geopolymic resin containing zirconia nanofibers according to Example 1. After 40 days in a freezer, 0.1 g of TiO 2 nanofibers from Elmarco, Liberec, Czech Republic were added to 100 g of liquid geopolymer resin. .
Výsledná směs byla cca 5 minut dispergována pomoci dispergačního zařízeni TURRAX 25 rozsahem otáček 3 000 až 4 000 min', čímž byla získána tekutá geopolymemí pryskyřice obsahující 0,1 % hmotn. nanoviáken oxidu titaničitého.The resulting mixture was dispersed for about 5 minutes using a TURRAX 25 dispersing device at a speed range of 3,000 to 4,000 rpm, thereby obtaining a liquid geopolymer resin containing 0.1 wt. titanium dioxide nanowires.
Příklad 4Example 4
Způsob výroby tekuté geopolymemí ptyskyřice obsahující fosforečnan a nanovlákna polykaproloktonu (PCL).Process for the production of liquid geopolyme resin containing phosphate and nanofibers of polycaprolactone (PCL).
Pro přípravu tekuté geopolymemí pryskyřice obsahující nanovlákna oxidu zirkoničitého byla použita výchozí tekutá geopolymemí pryskyřice dle příkladu 1. Po 30 dnech uložení v mrazicím boxu bylo ke 100 g tekuté geopolymemí pryskyřice přidáno 0,1 g nanoviáken polykaprolaktonu z produkce firmy Elmarco, Liberec Česká Republika.The starting liquid geopolymer resin according to Example 1 was used to prepare a liquid geopolymic resin containing zirconia nanofibers according to Example 1. After 30 days in a freezer, 0.1 g of polycaprolactone nanofibers from Elmarco, Liberec Czech Republic were added to 100 g of liquid geopolymer resin.
Výsledná směs byla cca 5 minut dispergována pomoci dispergačního zařízení TURRAX 25 s rozsahem otáček 3 000 až 24 000 min ', čímž byla získána tekutá geopolymemí pryskyřice obsahující 0,1 % hmotn. nanoviáken polykaprolaktonu.The resulting mixture was dispersed for about 5 minutes using a TURRAX 25 dispersing device with a speed range of 3,000 to 24,000 rpm, thus obtaining a liquid geopolymic resin containing 0.1 wt. polycaprolactone nanosaccharide.
Příklad 5Example 5
Způsob výroby tekuté geopolymemí pryskyřice obsahujíc, fosforečnan a nanovlákna polyvinylalkoholu (PVA) rozpustného ve vodě.Process for the production of a liquid geopolymer resin containing water-soluble polyvinyl alcohol (PVA) phosphate and nanofibers.
Pro přípravu tekuté geopolymemí pryskyřice obsahující nanovlákna polyvinylalkoholu rozpustného ve vodě byla použita výchozí tekutá geopolymemí pryskyřice dle přikladu 1. Po 40 dnech uložení v mrazicím boxu bylo ke 100 g tekuté geopolymemí pryskyřice přidáno 0,1 g nanoviáken polyvinylalkoholu rozpustného ve vodč z produkce firmy Elmarco, Liberec, Česká Republika.The starting liquid geopolymer resin according to Example 1 was used to prepare a liquid geopolymer resin containing water-soluble polyvinyl alcohol nanofibers. Liberec, Czech Republic.
Výsledná směs byla cca 5 minut dispergována pomoci dispergačního zařízení TURRAX 25 s rozsahem otáček 3 000 až 24 000 min1, čímž byla získána tekutá geopolymemí pryskyřice obsahující 0,1 % hmotn. nanoviáken polyvinylalkoholu rozpustného ve vodě.The resulting mixture was dispersed for about 5 minutes using a TURRAX 25 dispersing device with a speed range of 3,000 to 24,000 rpm, thus obtaining a liquid geopolymic resin containing 0.1 wt. water-soluble polyvinyl alcohol nanofiber.
Příklad 6Example 6
Tekutá geopolymemí pryskyřice obsahující boritan a nanovlákna oxidu hlinitého a způsob její výroby.Liquid geopolymic resin containing borate and alumina nanofibers and method for its production.
Tekutá geopolymemí pryskyřice obsahuje následující oxidy v molámích poměrech:The liquid geopolymic resin contains the following oxides in molar ratios:
SiO2 : A12O3 - 22,6 : 1, K2O : SiO2 - 0,14 : 1, K2O : A12O3 = 3,1 : 1, H2O : K2O = 9,2 : 1, SiO2: B2O3 = 37,4 : 1 a K2O : B2O3 = 5,1 : 1.SiO 2 : A1 2 O 3 - 22.6: 1, K 2 O: SiO 2 - 0.14: 1, K 2 O: A1 2 O 3 = 3.1: 1, H 2 O: K 2 O = 9.2: 1, SiO 2 : B 2 O 3 = 37.4: 1 and K 2 O: B 2 O 3 = 5.1: 1.
Tekutá geopolymemí pryskyřice se připraví následujícím způsobem:The liquid geopolyme resin is prepared as follows:
Nejprve se připraví alkalický aktivátor rozpuštěním 6,4 g kyseliny borité v 83,6 g draselného vodního skla smolámím poměrem SiO2 : K2O = 1 : 1 (19 % hmotn. SÍO2 a 29,8 % hmotn. K2O). Aktivátor se po zchlazení doplní vodou tak, aby byla zachována celková hmotnost 90 g. K 50 g aktivátoru bylo přidáno 0,56 nebo 1,14 g AI2O3 nanovláken z produkce firmy Elmarco, Liberec, Česká Republika. Výsledná směs byla cca 5 minut dispergována pomoci dispergačniho zařízení TURRAX 25 s rozsahem otáček 3 000 až 24 000 min1.First, an alkaline activator is prepared by dissolving 6.4 g of boric acid in 83.6 g of potassium water glass with a pitch ratio of SiO 2 : K 2 O = 1: 1 (19% by weight of SiO 2 and 29.8% by weight of K 2 O) . After cooling, the activator is supplemented with water to maintain a total weight of 90 g. To 50 g of activator was added 0.56 or 1.14 g of Al 2 O 3 nanofibers produced by Elmarco, Liberec, Czech Republic. The resulting mixture was dispersed for about 5 minutes using a TURRAX 25 dispersing device with a speed range of 3,000 to 24,000 rpm .
g aktivátoru s obsahem nánovláken se vychladí na teplotu maximálně 0 »C v mrazicím boxu. Pak se k aktivátoru postupně přidává sypká směs obsahující 55 g thermální siliky (93,8% hmotn. SiO, a 3,0 % hmotn. A12O3) a 8 g metakaolinu Mefisto L05 (54,5 % hmotn. SiO2 a 41,3 % hmotn. AI2O,). Výsledná směs se intenzivně míchá po dobu 10 minut, čímž byla získána tekutá geopolymemí pryskyřice obsahující 0,5 nebo 1,0 % hmotn. nanovláken oxidu hlinitého.g of activator containing nanofibres is cooled to a maximum temperature of 0 »C in the freezer. A bulk mixture containing 55 g of thermal silica (93.8% by weight of SiO, and 3.0% by weight of Al 2 O 3 ) and 8 g of metakaolin Mephisto L05 (54.5% by weight of SiO 2 and 41.3% by weight of Al 2 O 3). The resulting mixture was stirred vigorously for 10 minutes to obtain a liquid geopolymer resin containing 0.5 or 1.0% by weight. alumina nanofibers.
Příklad 7Example 7
Tekutá geopolymemí pryskyřice obsahující fosforečnan a nanovlákna oxidu hlinitého a zpusob její výroby.Liquid geopolymic resin containing alumina phosphate and nanofibers and method of its production.
Tekutá geopolymemí pryskyřice obsahující fosforečnan a nanovlákna oxidu hlinitého obsahuje následující oxidy v molámích poměrech:The liquid geopolyme resin containing phosphate and alumina nanofibers contains the following oxides in molar ratios:
SiO2 : A12O3 = 21 : 1, K2O : SiO2 = 0,12 : 1, K2O : A12O3 - 2,5 : 1, H2O : K2O = 10,0 : 1, SiO2: P2O5 = 35,2 : 1, P2O5: A12O3 = 0,60 : 1 a K2O : P2O5 = 4,2 : 1.SiO 2 : A1 2 O 3 = 21: 1, K 2 O: SiO 2 = 0.12: 1, K 2 O: A1 2 O 3 - 2.5: 1, H 2 O: K 2 O = 10, 0: 1, SiO 2 : P 2 O 5 = 35.2: 1, P 2 O 5 : A1 2 O 3 = 0.60: 1 and K 2 O: P 2 O 5 = 4.2: 1.
Tekutá geopolymemí pryskyřice obsahující fosforečnan a nanovlákna oxidu hlinitého se připraví následujícím způsobem:The liquid geopolyme resin containing phosphate and alumina nanofibers is prepared as follows:
Nejprve se připraví alkalický aktivátor smícháním 47,0 g 49% hmotn. roztoku KOH, 11,1 g 85% hmotn. kyseliny ortofosforečně a 11,1 g vody. Roztok se po zchlazení doplní vodou tak, aby byla zachována celková hmotnost 69 g. Pak se roztok vychladí na teplotu maximálně 0 C v mrazicím boxu. Pak se k roztoku postupně přidává sypká směs obsahující 100 g thermální siliky (93,8 % hmotn. SiO2 a 3,0 % hmotn. A12O3) a 17 g kaolinu KKAF (50,74 % hmotn. SiO2 a 34,35 % hmotn. A12O3) a 0,465 g nanovláken oxidu hlinitého z produkce firmy Elmarco, Liberec, Česká Republika rozetřených v třecí misce.First, an alkaline activator is prepared by mixing 47.0 g of 49% by weight. of KOH solution, 11.1 g of 85 wt. orthophosphoric acid and 11.1 g of water. After cooling, the solution is made up to water with a total weight of 69 g. The solution is then cooled to a maximum temperature of 0 DEG C. in a freezer. A free-flowing mixture containing 100 g of thermal silica (93.8% by weight of SiO 2 and 3.0% by weight of Al 2 O 3 ) and 17 g of kaolin KKAF (50.74% by weight of SiO 2 and 34) is then gradually added to the solution. , 35% by weight of Al 2 O 3 ) and 0.465 g of alumina nanofibers produced by Elmarco, Liberec, Czech Republic, ground in a mortar.
Výsledná směs se intenzivně míchá po dobu 10 minut a poté se cca 5 min disperguje pomoci dispergačního zařízení TURRAX 25 s rozsahem otáček 3 000 až 24 000 min1, čímž byla získána tekutá geopolymemí pryskyřice obsahující 0,25 % hmotn. nanovláken oxidu hlinitého.The resulting mixture is stirred vigorously for 10 minutes and then dispersed for about 5 minutes using a TURRAX 25 dispersing device with a speed range of 3,000 to 24,000 rpm, thus obtaining a liquid geopolymer resin containing 0.25% by weight. alumina nanofibers.
Příklad 8Example 8
Tekutá geopolymemí pryskyřice obsahující fosforečnan a nanovlákna oxidu křemičitého a způsob její výroby.Liquid geopolymic resin containing phosphate and nanofibers of silica and method of its production.
Tekutá geopolymemí pryskyřice obsahující fosforečnan a nanovlákna oxidu křemičitého obsahuje následující oxidy v molámích poměrech:The liquid geopolyme resin containing phosphate and silica nanofibers contains the following oxides in molar ratios:
SiO2 : A12O3 = 21 : 1, K2O : SiO2 = 0,12 : 1, K2O : A12O3 = 2,5 : 1, H2O : K2O = 10,0 : 1, SiO2 : P2O5 = 35,2 : 1, P2O5 : A12O3 = 0,60 : 1 a K2O : P2O5 = 4,2 : 1.SiO 2 : A1 2 O 3 = 21: 1, K 2 O: SiO 2 = 0.12: 1, K 2 O: A1 2 O 3 = 2.5: 1, H 2 O: K 2 O = 10, 0: 1, SiO 2 : P 2 O 5 = 35.2: 1, P 2 O 5 : A1 2 O 3 = 0.60: 1 and K 2 O: P 2 O 5 = 4.2: 1.
Tekutá geopolymemí pryskyřice obsahující fosforečnan a nanovlákna oxidu křemičitého se připraví následujícím způsobem:The liquid geopolymer resin containing phosphate and silica nanofibers is prepared as follows:
Nejprve se připraví alkalický aktivátor smícháním 47,0 g 49% hmotn. roztoku KOH, 11,1 g 85 hmotn. kyseliny ortofosforečně a 11,1 g vody. Roztok se po zchlazení doplní vodou tak, aby byla zachována celková hmotnost 69 g. Pak se roztok vychladí na teplotu maximálně 0 °C v mrazicím boxu. Pak se k roztoku postupně přidává sypká směs obsahující 100 g thermální siliky (93,8 % hmotn. SiO2 a 3,0 % hmotn. A12O3) a 17 g kaolinu KKAF (50,74 % hmotn. SiO2 a 34,35 % hmotn. A12O3). Výsledná směs se intenzivně míchá po dobu 10 minut a poté s k ní přidá 0,19 g nanovláken oxidu křemičitého z produkce firmy Elmarco, Liberec, Česká Republika.First, an alkaline activator is prepared by mixing 47.0 g of 49% by weight. KOH solution, 11.1 g 85 wt. orthophosphoric acid and 11.1 g of water. After cooling, the solution is made up to water with a total weight of 69 g. The solution is then cooled to a maximum of 0 ° C in a freezer. A free-flowing mixture containing 100 g of thermal silica (93.8% by weight of SiO 2 and 3.0% by weight of Al 2 O 3 ) and 17 g of kaolin KKAF (50.74% by weight of SiO 2 and 34) is then gradually added to the solution. , 35% by weight Al 2 O 3 ). The resulting mixture was stirred vigorously for 10 minutes and then 0.19 g of silica nanofibers from Elmarco, Liberec, Czech Republic was added.
Výsledná směs byla cca 5 minut dispergována pomoci dispergačního zařízení TURRAX 25 s rozsahem otáček 3 000 až 24 000 min'1, čímž byla získána tekutá geopolymemí pryskyřice obsahující 0,1 % hmotn. nanovláken oxidu křemičitého.The resulting mixture was dispersed for about 5 minutes using a TURRAX 25 dispersing device with a speed range of 3,000 to 24,000 rpm, thus obtaining a liquid geopolymic resin containing 0.1 wt. silica nanofibers.
Příklad 9Example 9
Způsob výroby tekuté geopolymerní pryskyřice obsahující fosforečnan a nanovlákna oxidu hlinitého a nanovlákna polykaprolaktonu.Process for the production of a liquid geopolymer resin containing alumina phosphate and nanofibers and polycaprolactone nanofibers.
Pro přípravu tekuté geopolymerní pryskyřice obsahující nanovlákna oxidu hlinitého a nanovlakna polykaprolaktonu byla použita výchozí tekutá geopolymerní pryskyřice dle příkladu 1. Příprava probíhala tak, že nejprve byla v 50 g aktivátoru pomoci dispergačního zařízení TURRAX 25 dispergováno 0,34 g nánovláken oxidu hlinitého po dobu 5 minut. Po zchlazení na teplotu 0(C byla přidána sypká směs obsahující 70 g mikrosiliky (96,4 % hmotn. SiO2 a 0,01 % hmotn. A12O3) a 14 g kaolinu KKAF (50,74 % hmotn. SiO2 a 34,35 % hmotn. A12O3) a výsledná směs se intenzivně míchala po dobu 10 minut. Tekutá geopolymerní pryskyřice obsahující 0,25 % hmotn. nanovláken oxidu hlinitého byla poté uložena v mrazicím boxu při teplotě -24 C po dobu 15 dní a poté k ní bylo přidáno 0,125 g nanovláken polykaprolaktonu z produkce firmy Elmarco, Liberec Česká Republika.The starting liquid geopolymer resin according to Example 1 was used to prepare a liquid geopolymer resin containing alumina nanofibers and polycaprolactone nanofibers. . After cooling to 0 DEG C., a free-flowing mixture containing 70 g of microsilica (96.4% by weight of SiO 2 and 0.01% by weight of Al 2 O 3 ) and 14 g of kaolin KKAF (50.74% by weight of SiO 2) was added. and 34.35% by weight of Al 2 O 3 ) and the resulting mixture was stirred vigorously for 10 minutes.The liquid geopolymer resin containing 0.25% by weight of alumina nanofibers was then stored in a freezer at -24 ° C for 15 minutes. days and then 0.125 g of polycaprolactone nanofibers produced by Elmarco, Liberec Czech Republic was added.
Výsledná směs byla cca 5 minut dispergována pomoci dispergačního zařízení TURRAX 25 s rozsahem otáček 3 000 až 24 000 min čímž byla získána tekutá geopolymerní pryskyřice obsahující 0,25 % hmotn. nanovláken oxidu hlinitého a 0,1 % hmotn. nanovláken polykaprolaktonu.The resulting mixture was dispersed for about 5 minutes using a TURRAX 25 dispersing device with a speed range of 3,000 to 24,000 minutes, whereby a liquid geopolymer resin containing 0.25% by weight was obtained. alumina nanofibers and 0.1 wt. polycaprolactone nanofibers.
Příklad 10Example 10
Použití tekuté geopolymerní pryskyřice k impregnaci čedičových uhlíkových vláken a následnému vytvrzení vyztužených kompozitu.Use of liquid geopolymer resin for impregnation of basalt carbon fibers and subsequent curing of reinforced composites.
Nekonečná čedičová vlákna neboli roving typu Basaltex 2520 tex jsou impregnována tekutou geopolymerní pryskyřicí dle příkladů 1 až 5 v laboratorním smáčecím zařízení. Kompozit se sestaví z 18 kusů rovingu o délce 15 cm. Zrání probíhá nejprve při teplotě 20 °C po dobu 1 hodiny a poté při teplotě 85 °C po dobu 5 hodin za tlaku vzduchu cca 5 kPa. Poté jsou vzorky kompozitu sušeny po dobu 5 hodin při teplotě 85 °C. Velikost vzorků kompozitu je 150 x 9x4 mm. Pro srovnání byl přípraven kompozit s použitím geopolymerní pryskyřice dle příkladu 1 avšak bez přidání nanovláken. Tabulka 1 uvádí výsledky mechanických vlastností kompozitu dle příkladů 1 až 5 a srovnávacího kompozitu.Basaltex 2520 tex endless basalt fibers are impregnated with liquid geopolymer resin according to Examples 1 to 5 in a laboratory wetting plant. The composite consists of 18 pieces of roving with a length of 15 cm. Maturation takes place first at a temperature of 20 ° C for 1 hour and then at a temperature of 85 ° C for 5 hours at an air pressure of about 5 kPa. The composite samples are then dried for 5 hours at 85 ° C. The size of the composite samples is 150 x 9x4 mm. For comparison, a composite was prepared using the geopolymer resin of Example 1 but without the addition of nanofibers. Table 1 shows the results of the mechanical properties of the composite according to Examples 1 to 5 and the comparative composite.
Tabulka 1Table 1
Tabulka 2 uvádí výsledky mechanických vlastností kompozitů po 3 hodinách kalcinace při teplotě 400 °C.Table 2 shows the results of the mechanical properties of the composites after 3 hours of calcination at 400 ° C.
Tabulka 2Table 2
Z údajů obou tabulek je patrný nárůst pevnosti v ohybu až o 20 % u kompozitů připravených s použitím geopolymemích pryskyřic obsahujících nanovlákna oproti kompozitu připravenému s použitím geopolymemí pryskyřice bez nanovláken a rovněž patrný pozitivní efekt nanovláken na zachování mechanických parametrů po kalcinaci při 400i°C.The data in both tables show an increase in flexural strength of up to 20% for composites prepared using geopolymer resins containing nanofibers compared to composites prepared using geopolymer resin without nanofibers and also a positive effect of nanofibers on maintaining mechanical parameters after calcination at 400 ° C.
Příklad 11Example 11
Použití tekuté geopolymemí pryskyřice s obsahem nanovláken k impregnaci čedičové tkaniny a následnému vytvrzení vyztuženého kompozitu.Use of liquid geopolymic resin containing nanofibers for impregnation of basalt fabric and subsequent curing of the reinforced composite.
Čedičová tkanina typu atlas (220 g/m2) je ručně impregnována tekutou geopolymemí pryskyřicí obsahující 0,25 % hmotn. nanovláken oxidu hlinitého dle příkladu 1 s použitím válečku. Kompozit je připraven z 12 vrstev impregnované tkaniny. Zrání probíhá nejprve při teplotě 20 °C po dobu 1 hodiny a poté při teplotě 85 °C po dobu 5 hodin za tlaku vzduchu cca 5 kPa.The atlas-type basalt fabric (220 g / m 2 ) is hand-impregnated with a liquid geopolyme resin containing 0.25% by weight. alumina nanofibers according to Example 1 using a roller. The composite is prepared from 12 layers of impregnated fabric. Maturation takes place first at a temperature of 20 ° C for 1 hour and then at a temperature of 85 ° C for 5 hours at an air pressure of about 5 kPa.
Poté se vzorek kompozitu ve formě plata o velikosti cca 120 x 120 x 2 mm suší po dobu 5 hodin při teplotě 85 °C.Then, a sample of the composite in the form of a plate measuring about 120 x 120 x 2 mm is dried for 5 hours at a temperature of 85 ° C.
Příklad 12Example 12
Použití tekuté geopolymemí pryskyřice k impregnaci krátkých čedičových vláken ve formě vlny a následnému vytvrzení vyztužených kompozitů.Use of liquid geopolymic resin for impregnation of short basalt fibers in the form of wool and subsequent curing of reinforced composites.
Krátká čedičová vlna je impregnována tekutou geopolymemí pryskyřicí obsahující 0,25 % hmotn. nanovláken oxidu zirkoničitého dle příkladu 2, ředěnou v poměru hmotnostních dílů pryskyřice : voda =1:1, výsledný poměr H2O : K2O = 59,5 ; 1. Impregnace probíhá za tlaku vzduchu cca 5 KPa a přebytek tekuté geopolymemí pryskyřice je následně odsát. Impregnovaná vlakna ve tvaru kelímku jsou následně sušena v sušárně při teplotě 85 °C po dobu 5 hodin. Obsah vláken po sušení je 50 %. Tento druh výrobku lze využít pro tepelnou izolaci.The short basalt wool is impregnated with a liquid geopolyme resin containing 0.25% by weight. zirconia nanofibers according to Example 2, diluted in a weight ratio of resin: water = 1: 1, the resulting ratio H 2 O: K 2 O = 59.5; 1. The impregnation takes place at an air pressure of approx. 5 KPa and the excess liquid geopolyme resin is subsequently sucked off. The impregnated crucible-shaped fibers are then dried in an oven at 85 ° C for 5 hours. The fiber content after drying is 50%. This type of product can be used for thermal insulation.
Příklad 13Example 13
Použití tekuté geopolymemí pryskyřice k impregnaci svazků čedičových vláken a následnému vytvrzení vyztužených kompozitů pultruzní technologií.Use of liquid geopolyme resin for impregnation of basalt fiber bundles and subsequent curing of reinforced composites by pultrusion technology.
Čtyři svazky čedičových vláken 4800 tex jsou kontinuálně impregnovány v lázni s tekutou geopolymemí pryskyřicí obsahující 0,1 % hmotn. nanovláken polykaprolaktonu dle příkladu 4 a následně jsou protahovány rychlosti 10 cm/min nerezovou trubkou o vnitřním průměru 5 mm o délce 80 cm při teplotě 95 °C. Celková délka vyhřívaného prostoru je 3 m, doba zdržení neboli doba tuhnutí kompozitu je 30 minut.Four bundles of 4800 tex basalt fibers are continuously impregnated in a bath of liquid geopolymary resin containing 0.1 wt. polycaprolactone nanofibers according to Example 4 and are subsequently drawn at a speed of 10 cm / min through a stainless steel tube with an inner diameter of 5 mm and a length of 80 cm at a temperature of 95 ° C. The total length of the heated space is 3 m, the residence time or solidification time of the composite is 30 minutes.
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Tekutá geopolymemí pryskyřice obsahující nanovlákna pro výrobu vyztužených kompozitů je průmyslově použitelná pro výrobu vysokopevnostních kompozitů.Liquid geopolymic resin containing nanofibers for the production of reinforced composites is industrially applicable for the production of high-strength composites.
PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20100913A CZ2010913A3 (en) | 2010-12-09 | 2010-12-09 | Liquid geopolymeric resin with nanofibers and process for preparing thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20100913A CZ2010913A3 (en) | 2010-12-09 | 2010-12-09 | Liquid geopolymeric resin with nanofibers and process for preparing thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ302989B6 CZ302989B6 (en) | 2012-02-08 |
| CZ2010913A3 true CZ2010913A3 (en) | 2012-02-08 |
Family
ID=45557772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20100913A CZ2010913A3 (en) | 2010-12-09 | 2010-12-09 | Liquid geopolymeric resin with nanofibers and process for preparing thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2010913A3 (en) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6969422B2 (en) * | 2000-09-20 | 2005-11-29 | Goodrich Corporation | Inorganic matrix composition and composites incorporating the matrix composition |
| WO2006091185A1 (en) * | 2005-02-18 | 2006-08-31 | Ogden Technologies, Inc. | Fiber reinforced concrete/cement products and method of preparation |
| JP4536031B2 (en) * | 2006-04-27 | 2010-09-01 | 株式会社竹中製作所 | Coating composition and coating |
| DE102007049439A1 (en) * | 2007-09-27 | 2009-04-02 | Electrovac Ag | Plastic composite material and method for its production |
| CZ305657B6 (en) * | 2009-11-05 | 2016-01-27 | Unipetrol Výzkumně Vzdělávací Centrum, A. S. | Liquid geopolymeric resin for producing volume-stable reinforced composites and process for producing thereof |
-
2010
- 2010-12-09 CZ CZ20100913A patent/CZ2010913A3/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ302989B6 (en) | 2012-02-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mackenzie et al. | Geopolymer (aluminosilicate) composites: synthesis, properties and applications | |
| Alzeer et al. | Synthesis and mechanical properties of novel composites of inorganic polymers (geopolymers) with unidirectional natural flax fibres (phormium tenax) | |
| Zhao et al. | Development and testing of fast curing, mineral-impregnated carbon fiber (MCF) reinforcements based on metakaolin-made geopolymers | |
| Trindade et al. | On the mechanical performance of K-and Na-based strain-hardening geopolymer composites (SHGC) reinforced with PVA fibers | |
| He et al. | SiC fiber reinforced geopolymer composites, part 2: Continuous SiC fiber | |
| Han et al. | Multiscale carbon nanosphere–carbon fiber reinforcement for cement-based composites with enhanced high-temperature resistance | |
| Yan et al. | Effects of high-temperature heat treatment on the microstructure and mechanical performance of hybrid Cf-SiCf-(Al2O3p) reinforced geopolymer composites | |
| Zhao et al. | A review of the role of elevated temperatures on the mechanical properties of fiber-reinforced geopolymer (FRG) composites | |
| Trindade et al. | Mechanical behavior of K‐geopolymers reinforced with silane‐coated basalt fibers | |
| Zhu et al. | Effects of carbon nanofibers on hydration and geopolymerization of low and high-calcium geopolymers | |
| Dhasmana et al. | Long-term mechanical characteristics of fibre reinforced metakaolin-based geopolymer concrete: A review | |
| Alzeer et al. | Fiber composites of inorganic polymers (geopolymers) reinforced with natural fibers | |
| Zheng et al. | Mechanochemical fabrication of geopolymer composites based on the reinforcement effect of microfibrillated cellulose | |
| Raza et al. | Development of eco-friendly alkali-activated nanocomposites comprising micro-fibers at ambient curing conditions | |
| US11873247B2 (en) | Uncalcined geopolymer-based refractory material and method for its preparation | |
| CZ2010913A3 (en) | Liquid geopolymeric resin with nanofibers and process for preparing thereof | |
| AU2016349886A1 (en) | Lignocellulosic and geopolymer composite synergies and polymer-based additives for geopolymer composite | |
| CZ305657B6 (en) | Liquid geopolymeric resin for producing volume-stable reinforced composites and process for producing thereof | |
| US11299425B2 (en) | Composite material comprising a fibrous reinforcement and a poly(phospho-sialate) geopolymer matrix and associated manufacturing method | |
| Assaedi et al. | Synthesis and mechanical properties of flax fabric reinforced geopolymer composites | |
| CZ32124U1 (en) | Powder geopolymer resin filled with nanofibers | |
| Subburaj et al. | Study on mechanical and thermal properties of sisal fiber/cloisite 30B nanoclay reinforced cement nano concrete | |
| Jin et al. | Compressive Strength and SEM Observations of Geopolymers Reinforced by Carbon Fibers, Polyacrylonitrile Fibers and Cellulose Fibers | |
| Silva et al. | Interface evaluation of carbon textile reinforced composites | |
| Bhutta et al. | Mechanical properties of mk-based geopolymer composites reinforced with pva and pet fibers |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20161209 |