EA009098B1 - Sulfur intermediate material, sulfur material and process for producing the same - Google Patents
Sulfur intermediate material, sulfur material and process for producing the same Download PDFInfo
- Publication number
- EA009098B1 EA009098B1 EA200600562A EA200600562A EA009098B1 EA 009098 B1 EA009098 B1 EA 009098B1 EA 200600562 A EA200600562 A EA 200600562A EA 200600562 A EA200600562 A EA 200600562A EA 009098 B1 EA009098 B1 EA 009098B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- sulfur
- intermediate material
- grain size
- aggregate
- mixture
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
- C01B17/02—Preparation of sulfur; Purification
- C01B17/0243—Other after-treatment of sulfur
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
- C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Настоящее изобретение относится к сернистым промежуточным материалам, которые применяются в качестве материалов для получения продуктов гражданского строительства и конструкционных продуктов, использующих серу, которые можно хранить как неопасные вещества и которые легко транспортировать, а также к сернистым материалам, полученным из сернистых промежуточных материалов, и способам получения таких сернистых материалов.The present invention relates to sulphurous intermediate materials that are used as materials for civil engineering products and structural products using sulfur, which can be stored as non-hazardous substances and which are easy to transport, as well as to sulphurous materials derived from sulphurous intermediate materials, and methods obtaining such sulfur materials.
Уровень техникиState of the art
Известно, что сернистые материалы обладают более высокой прочностью по сравнению с бетоном. Однако сернистые материалы считаются опасными веществами из-за своей воспламеняемости, и, таким образом, вызывают трудности, связанные с плавлением на месте и размещением. Конкретно, для создания больших морских сооружений из сернистых материалов необходимо получать сернистый материал рядом с местом его использования. Однако сера и добавки, используемые для модифицирования серы, являются опасными веществами и, таким образом, создают трудности при транспортировке. Кроме того, система для получения сернистых материалов должна быть взрывобезопасной, и хранение сернистых материалов в месте получения требует специально предназначенных резервуаров для расплавленной серы. По существу, недостатки использования сернистых материалов включают высокую стоимость транс портировки и получения.Sulfur materials are known to have higher strength than concrete. However, sulfur materials are considered hazardous substances due to their flammability, and thus cause difficulties associated with in situ melting and placement. Specifically, to create large marine structures from sulfur materials, it is necessary to obtain sulfur material near the place of its use. However, sulfur and additives used to modify sulfur are hazardous substances and thus pose difficulties in transportation. In addition, the system for producing sulfur materials must be explosion proof, and storage of sulfur materials at the place of receipt requires specially designed tanks for molten sulfur. As such, the disadvantages of using sulfur materials include the high cost of transportation and production.
С другой стороны, получение сернистых материалов с использованием мелкого заполнителя в обычной простой системе является долговременным и трудоемким, поскольку мелкий заполнитель труднее смешивается с серой по сравнению с крупным заполнителем.On the other hand, the production of sulfur materials using fine aggregate in a conventional simple system is long-term and laborious, since the fine aggregate is more difficult to mix with sulfur compared to large aggregate.
Принимая во внимание вышеуказанные трудности, были предложены различные способы получения сернистых материалов, описанные, например, в публикациях патентов 1-31. Однако не известны никакие сернистые промежуточные материалы, которые можно легко и безопасно использовать для получения сернистых материалов и с которыми можно обращаться как с неопасными веществами, которые не воспламеняются в течение 10 с при испытании на воспламеняемость небольшим газовым пламенем. Также не известны способы получения таких сернистых промежуточных материалов.In view of the above difficulties, various methods for producing sulfur materials have been proposed, as described, for example, in Patent Publications 1-31. However, no sulfur intermediate materials are known that can be easily and safely used to produce sulfur materials and which can be treated as non-hazardous substances that do not ignite for 10 seconds when tested with a small gas flame. Also not known are methods for producing such sulfur intermediates.
Публикация патента 1: 1Р-11-347514-ЛPatent Publication 1: 1P-11-347514-L
Публикация патента 2: 4Р-2002-60491-ЛPatent publication 2: 4P-2002-60491-L
Публикация патента 3: ΙΡ-2001-163649-ΛPatent Publication 3: ΙΡ-2001-163649-Λ
Публикация патента 4: ΙΡ-2002-69188-ΛPatent Publication 4: ΙΡ-2002-69188-Λ
Публикация патента 5: 4Р-2002-97060-ЛPatent Publication 5: 4P-2002-97060-L
Публикация патента 6: ΙΡ-2002-97059-ΛPatent Publication 6: ΙΡ-2002-97059-Λ
Публикация патента 7: 4Р-2002-255625-ЛPatent Publication 7: 4P-2002-255625-L
Публикация патента 8: 4Р-2001-170596-ЛPatent Publication 8: 4P-2001-170596-L
Публикация патента 9: ΙΡ-2002-205032-ΛPatent Publication 9: ΙΡ-2002-205032-Λ
Публикация патента 10Patent Publication 10
Публикация патента 11Patent Publication 11
Публикация патента 12Patent Publication 12
Публикация патента 13Patent Publication 13
Публикация патента 14Patent Publication 14
Публикация патента 15Patent Publication 15
Публикация патента 16Patent Publication 16
Публикация патента 17Patent Publication 17
Публикация патента 18Patent Publication 18
Публикация патента 19Patent Publication 19
Публикация патента 20Patent Publication 20
Публикация патента 21Patent Publication 21
Публикация патента 22Patent Publication 22
Публикация патента 23Patent Publication 23
Публикация патента 24Patent Publication 24
Публикация патента 25Patent Publication 25
Публикация патента 26Patent Publication 26
Публикация патента 27Patent Publication 27
Публикация патента 28Patent Publication 28
Публикация патента 29Patent Publication 29
Публикация патента 30Patent Publication 30
Публикация патента 31Patent Publication 31
ΙΡ-2002-241166-ΛΙΡ-2002-241166-Λ
ΙΡ-11-349372-ΛΙΡ-11-349372-Λ
ΙΡ-2000-072523-ΛΙΡ-2000-072523-Λ
ΙΡ-2000-264713-ΛΙΡ-2000-264713-Λ
ΙΡ-2000-264714-ΛΙΡ-2000-264714-Λ
ΙΡ-2000-281425-ΛΙΡ-2000-281425-Λ
ΙΡ-2001-030213-Λ 4Р-2001-048618-ЛΙΡ-2001-030213-Λ 4Р-2001-048618-Л
ΙΡ-2001-253759-ΛΙΡ-2001-253759-Λ
ΙΡ-2001-261425-Λ 4Р-2002-255623-Л 4Р-2002-255624-Л 4Р-2001-191322-Л ΙΡ-11-123376-Λ ΙΡ-11-070375-Λ ΙΡ-2001-121104-Λ 4Р-2001-129509-Л ΙΡ-2002-126715-Λ 4Р-10-072245-Л ΙΡ-10-114564-Λ ΙΡ-10-114565-Λ ΙΡ-9-124349-Λ2001-2001-261425-Λ 4Р-2002-255623-Л 4Р-2002-255624-Л 4Р-2001-191322-Л ΙΡ-11-123376-Λ ΙΡ-11-070375-Λ ΙΡ-2001-121104-Λ 4Р -2001-129509-L ΙΡ-2002-126715-Λ 4Р-10-072245-Л ΙΡ-10-114564-Λ ΙΡ-10-114565-Λ ΙΡ-9-124349-Λ
Описание изобретения Задачи, на которые направлено изобретениеDescription of the invention Objectives of the invention
Цель настоящего изобретения состоит в предложении сернистых промежуточных материалов, с которыми можно обращаться как с неопасными веществами, названными так за их невоспламеняемость в течение 10 с в испытании на воспламеняемость небольшим газовым пламенем, и которые можно легко иAn object of the present invention is to provide sulfur intermediate materials that can be handled as non-hazardous substances, so named for their non-flammability for 10 seconds in a small gas flame flammability test, and which can be easily and
- 1 009098 безопасно использовать для получения сернистых материалов, а также сернистых материалов, полученных из таких сернистых промежуточных материалов, и способов получения сернистых материалов.- 1 009098 it is safe to use to obtain sulfur materials, as well as sulfur materials derived from such sulfur intermediate materials, and methods for producing sulfur materials.
Средства для решения задачMeans for solving problems
По настоящему изобретению предлагается сернистый промежуточный материал, включающийThe present invention provides a sulfur intermediate material comprising
100 мас.ч. мелкого заполнителя, имеющего размер зерна не более 5 мм, и от 30 до 400 мас.ч. исходного сернистого материала, состоящего по меньшей мере из одного компонента, выбранного из серы и модифицированной серы, где максимальный размер зерна указанного сернистого промежуточного материала, проходящего через стандартное сито по Л8 (Японский Промышленный Стандарт), составляет не более 101,6 мм.100 parts by weight fine aggregate having a grain size of not more than 5 mm, and from 30 to 400 parts by weight source sulfur material consisting of at least one component selected from sulfur and modified sulfur, where the maximum grain size of the specified sulfur intermediate material passing through a standard sieve according to L8 (Japanese Industrial Standard) is not more than 101.6 mm
По настоящему изобретению также предлагается сернистый материал, полученный смешиванием расплава вышеуказанного сернистого промежуточного материала и материала, содержащего крупный заполнитель, с получением смеси и затвердеванием смеси.The present invention also provides sulfur material obtained by mixing a melt of the aforementioned sulfur intermediate material and a material containing coarse aggregate to form a mixture and solidify the mixture.
По настоящему изобретению также предлагается способ получения вышеуказанного сернистого материала, включающий стадии смешивания материала, содержащего крупный заполнитель, предварительно нагретый до 120200°С, и расплава вышеуказанного сернистого промежуточного материала с получением смеси, и затвердевания смеси.The present invention also provides a method for producing the aforementioned sulfur material, comprising the steps of mixing a material containing coarse aggregate preheated to 120200 ° C. and melt the aforementioned sulfur intermediate material to form a mixture, and solidifying the mixture.
По настоящему изобретению далее предлагается способ получения вышеуказанного сернистого материала, включающий стадии смешивания материала, содержащего крупный заполнитель, предварительно нагретый до 120200°С, и расплава вышеуказанного сернистого промежуточного материала с температурой от 120 до 160°С с получением смеси, и затвердевания смеси.The present invention further provides a method for producing the aforementioned sulfur material, comprising the steps of mixing a material containing coarse aggregate preheated to 120200 ° C and melt the aforementioned sulfur intermediate material at a temperature of from 120 to 160 ° C to form a mixture, and solidifying the mixture.
Технический результат изобретенияThe technical result of the invention
Поскольку сернистый промежуточный материал по настоящему изобретению хорошо смешивается с крупным заполнителем и из него можно изготовить неопасное вещество, сернистый промежуточный материал является особенно полезным при обращении, хранении и транспортировке и чрезвычайно полезен при изготовлении сернистых материалов. Более того, поскольку в способе получения сернистого материала по настоящему изобретению используется сернистый промежуточный материал по настоящему изобретению, настоящий сернистый материал, включающий крупный заполнитель, можно получить легко и удобно.Since the sulphurous intermediate material of the present invention mixes well with coarse aggregate and non-hazardous material can be made from it, the sulphurous intermediate material is particularly useful in handling, storage and transportation and is extremely useful in the manufacture of sulphurous materials. Moreover, since the sulfurous intermediate material of the present invention is used in the method for producing sulfurous material of the present invention, the present sulfurous material including coarse aggregate can be prepared easily and conveniently.
Предпочтительные варианты осуществления изобретенияPreferred Embodiments
Здесь настоящее изобретение будет объяснено в деталях.Here, the present invention will be explained in detail.
Сернистый промежуточный материал по настоящему изобретению содержит, в особой пропорции, мелкий заполнитель, имеющий размер зерна не более 5 мм, и исходный сернистый материал, состоящий из серы и/или модифицированной серы, и максимальный размер зерна сернистого промежуточного материала, проходящего через стандартное сито по Л 8, составляет не более 101,6 мм. Предпочтительно сернистый промежуточный материал по настоящему изобретению назван безопасным веществом согласно испытанию на воспламеняемость небольшим газовым пламенем.The sulphurous intermediate material of the present invention contains, in a particular proportion, a fine aggregate having a grain size of not more than 5 mm, and a source sulphurous material consisting of sulfur and / or modified sulfur, and a maximum grain size of the sulphurous intermediate material passing through a standard sieve according to L 8 is not more than 101.6 mm. Preferably, the sulphurous intermediate material of the present invention is called a safe low flame gas flammability test substance.
Сера, используемая для сернистого промежуточного материала по настоящему изобретению, является обыкновенной, элементарной серой и может представлять собой природную серу или серу, полученную десульфуризацией нефти или природного газа.The sulfur used for the sulfur intermediate material of the present invention is ordinary, elemental sulfur and may be natural sulfur or sulfur obtained by desulfurization of oil or natural gas.
Модифицированная сера, используемая для сернистого промежуточного материала по настоящему изобретению, представляет собой серу, полимеризованную с модификатором серы, и, предпочтительно, может являться реакционным продуктом серы и модификатора серы.The modified sulfur used for the sulfur intermediate material of the present invention is sulfur polymerized with a sulfur modifier, and preferably may be a reaction product of sulfur and a sulfur modifier.
Модификатор серы может представлять собой, например, дициклопентадиен (ДЦПД), тетрагидроинден (ТГИ) или смесь циклопентадиена и одного или нескольких соединений, выбранных из группы, состоящей из олигомеров циклопентадиена (смеси от димеров до пентамеров) и олефиновых соединений, таких как дипентен, винилтолуол и дициклопентен.The sulfur modifier may be, for example, dicyclopentadiene (DCPD), tetrahydroindene (THI), or a mixture of cyclopentadiene and one or more compounds selected from the group consisting of cyclopentadiene oligomers (mixtures from dimers to pentamers) and olefinic compounds such as dipentene, vinyl toluene and dicyclopentene.
ДЦПД может представлять собой дициклопентадиен в виде простого вещества или смеси, в основном, включающей от димера до пентамера циклопентадиена. Смесь имеет содержание ДЦПД не ниже 70 мас.%, предпочтительно не ниже 85 мас.%. Таким образом, можно использовать большинство имеющихся коммерческих продуктов, называемых дициклопентадиенами.DCPD can be dicyclopentadiene in the form of a simple substance or mixture, mainly including from a dimer to a cyclopentadiene pentamer. The mixture has a DCPD content of at least 70 wt.%, Preferably at least 85 wt.%. Thus, most commercially available products called dicyclopentadienes can be used.
ТГИ может представлять собой один ТГИ или смесь ТГИ и вещества, главным образом, состоящего из одного или нескольких членов, выбранных из группы, состоящей из циклопентадиена в виде простого вещества, полимеров циклопентадиена и бутадиена, и от димера до пентамера циклопентадиена. Смесь имеет содержание ТГИ обычно не ниже 50 мас.%, предпочтительно не ниже 65 мас.%. Таким образом, в качестве ТГИ можно использовать большинство имеющихся коммерческих продуктов, называемых тетрагидроинденами, и побочные масла, выгружаемые из установок получения этилнорборнена.TGI can be a single TGI or a mixture of TGI and a substance mainly consisting of one or more members selected from the group consisting of cyclopentadiene as a simple substance, polymers of cyclopentadiene and butadiene, and from a dimer to cyclopentadiene pentamer. The mixture has a TGI content of usually not less than 50 wt.%, Preferably not less than 65 wt.%. Thus, the majority of available commercial products called tetrahydroindenes and by-products discharged from ethylene norbornene plants can be used as TGIs.
Модифицированную серу можно получить, смешивая в расплавленном состоянии серу и модификатор серы. В данном случае, количество модификатора серы обычно составляет от 0,01 до 30 мас.%, предпочтительно от 0,1 до 20 мас.% от общего количества серы и модификатора серы.Modified sulfur can be obtained by mixing in a molten state sulfur and a sulfur modifier. In this case, the amount of sulfur modifier is usually from 0.01 to 30 wt.%, Preferably from 0.1 to 20 wt.% Of the total amount of sulfur and sulfur modifier.
- 2 009098- 2 009098
Смешивание в расплавленном состоянии, предпочтительно, можно осуществить, например, в закрытом резиносмесителе, кольцевой мельнице, барабанном смесителе, планетарной мешалке, ленточновинтовой мешалке, смесителе-гомогенизаторе или статическом смесителе, причем поточный смеситель, такой как статический смеситель, является особенно предпочтительным.Mixing in the molten state can preferably be carried out, for example, in a closed rubber mixer, ring mill, drum mixer, planetary mixer, belt screw mixer, homogenizer mixer or static mixer, with a flow mixer, such as a static mixer, is particularly preferred.
При получении модифицированной серы, например, в поточном смесителе, серу и модификатор серы смешивают в расплавленном состоянии при температуре от 120 до 160°С в поточном смесителе и удерживают, пока вязкость при 140°С не падает в диапазоне от 0,05 до 3,0 Па-с. Температура в поточном смесителе для плавления и смешивания, предпочтительно, составляет от 130 до 155°С, более предпочтительно от 130 до 150°С, для достижения эффективного модифицирования серы.Upon receipt of modified sulfur, for example, in a flow mixer, sulfur and a sulfur modifier are mixed in a molten state at a temperature of from 120 to 160 ° C in a flow mixer and held until the viscosity at 140 ° C falls in the range from 0.05 to 3, 0 Pa-s. The temperature in the in-line mixer for melting and mixing is preferably 130 to 155 ° C., more preferably 130 to 150 ° C., to achieve effective sulfur modification.
Начальная реакция между серой и модификатором серы, происходящая в поточном смесителе, является экзотермической реакцией и приводит к предшественнику модифицированной серы посредством взаимодействия между серой и модификатором серы. Таким образом, при обнаружении, что никакого внезапного повышения температуры в поточном смесителе не происходит, серу и модификатор серы непрерывно перемешивают в поточном смесителе, постепенно увеличивая температуру от 120 до 160°С.The initial reaction between sulfur and the sulfur modifier occurring in the in-line mixer is an exothermic reaction and leads to the modified sulfur precursor through the interaction between sulfur and the sulfur modifier. Thus, when it is detected that no sudden temperature increase occurs in the in-line mixer, sulfur and the sulfur modifier are continuously mixed in the in-line mixer, gradually increasing the temperature from 120 to 160 ° C.
При взаимодействии серы и модификатора серы в поточном смесителе получают предшественник модифицированной серы, имеющий молекулярную массу от 150 до 500, которая измерена гельпроникающей хроматографией (ГПХ), и обычно в реакционной системе получают от 0,01 до 45 мас.%, предпочтительно от 1 до 40 мас.% предшественника модифицированной серы.By reacting sulfur and a sulfur modifier in a flow mixer, a modified sulfur precursor is obtained having a molecular weight of from 150 to 500, which is measured by gel permeation chromatography (GPC), and usually from 0.01 to 45 wt.%, Preferably from 1 to 40 wt.% Precursor of modified sulfur.
Молекулярную массу предшественника можно измерить ГПХ, используя серу, смешанную с модификатором серы, растворенным в сероуглероде или толуоле. Например, молекулярную массу можно измерить ГПХ, используя раствор образца, содержащий 1 мас./об.% сероуглерода при расходе 1 мл/мин, при комнатной температуре, с хлороформом в качестве элюента и УФ-детектором при 254 нм, и определить по отношению к калибровочной кривой, полученной из полистирольного стандарта.The molecular weight of the precursor can be measured by GPC using sulfur mixed with a sulfur modifier dissolved in carbon disulfide or toluene. For example, the molecular weight can be measured by GPC using a sample solution containing 1% w / v% carbon disulfide at a flow rate of 1 ml / min, at room temperature, with chloroform as eluent and a UV detector at 254 nm, and determined with respect to calibration curve obtained from polystyrene standard.
Расход и давление в поточном смесителе можно, соответственно, выбрать в зависимости от диаметра трубы или количества продукта, которое необходимо получить.The flow rate and pressure in the in-line mixer can, accordingly, be selected depending on the diameter of the pipe or the amount of product to be obtained.
Предпочтительно, условия можно установить соответствующим образом, так чтобы достичь расхода примерно от 0,1 до 100 см/с или время обработки от 1 с до 30 мин.Preferably, the conditions can be set appropriately so as to achieve a flow rate of about 0.1 to 100 cm / s or a treatment time of 1 s to 30 minutes.
После того как начинается взаимодействие между серой и модификатором серы, приводя к получению предшественника модифицированной серы, модификатор серы больше не испаряется, вызывая проблемы, так что поточный смеситель не следует использовать после начала реакции. Реакционный продукт, выгруженный из поточного смесителя, можно ввести и удерживать в барабанном смесителе или в трубе для выдерживания, чтобы осуществить полимеризацию предшественника модифицированной серы и расплавленной серы для увеличения молекулярной массы продукта.After the interaction between sulfur and the sulfur modifier begins, resulting in a modified sulfur precursor, the sulfur modifier no longer evaporates, causing problems, so the in-line mixer should not be used after the start of the reaction. The reaction product discharged from the in-line mixer can be introduced and held in a drum mixer or in an aging tube to polymerize the modified sulfur precursor and molten sulfur to increase the molecular weight of the product.
Время пребывания в барабанном смесителе или в трубе для выдерживания, соответственно, можно определить в зависимости от диаметра трубы или количества продукта, которое необходимо получить, и, предпочтительно, оно может составлять примерно от 1 мин до 24 ч.The residence time in the drum mixer or in the holding pipe, respectively, can be determined depending on the diameter of the pipe or the amount of product to be obtained, and, preferably, it can be from about 1 minute to 24 hours
Время пребывания в трубе для выдерживания также может различаться в зависимости от количества модификатора серы и температуры для плавления.The residence time in the aging pipe may also vary depending on the amount of sulfur modifier and the melting temperature.
Время окончания реакции модифицирования серы можно определить, принимая во внимание вязкость расплава. Например, реакцию можно предпочтительно завершить, когда вязкость расплава при 140°С падает в диапазоне от 0,05 до 3,0 Па-с. Принимая во внимание прочность полученного в результате сернистого промежуточного материала и обрабатываемость в течение процесса его получения, наиболее предпочтительно завершить взаимодействие, когда вязкость при 140°С падает в диапазоне от 0,05 до 2,0 Па-с.The time for completion of the sulfur modification reaction can be determined taking into account the melt viscosity. For example, the reaction can preferably be completed when the melt viscosity at 140 ° C. falls in the range of 0.05 to 3.0 Pa-s. Taking into account the strength of the resulting sulphurous intermediate material and workability during the process of its production, it is most preferable to complete the interaction when the viscosity at 140 ° C falls in the range from 0.05 to 2.0 Pa-s.
Альтернативно, модифицированную серу можно получить в периодической системе.Alternatively, modified sulfur can be produced in a batch system.
Исходный сернистый материал в сернистом промежуточном материале по настоящему изобретению, предпочтительно, имеет высокое содержание модифицированной серы или, по существу, содержит только модифицированную серу для улучшения прочности и стойкости целевого сернистого материала.The starting sulfur material in the sulfur intermediate material of the present invention preferably has a high content of modified sulfur or essentially contains only modified sulfur to improve the strength and durability of the target sulfur material.
Сернистый промежуточный материал по настоящему изобретению можно изготовить в виде вещества, называемого неопасным, которое не воспламеняется в течение 10 с в испытании на воспламеняемость небольшим газовым пламенем, например, увеличивая количество модификатора серы, используемого при получении модифицированной серы, содержащейся в сернистом промежуточном материале. При примерно 30 мас.% модификатора серы от общего количества серы и модификатора серы, улучшение в вышеуказанных свойствах, даваемое модифицированной серой, достигает максимума, и дальнейшее увеличение количества не будет приводить к существенному изменению. С другой стороны, менее чем 0,01 мас.% модификатора серы не придает достаточную прочность полученному в результате продукту.Sulfurous intermediate material of the present invention can be made in the form of a substance called non-hazardous, which does not ignite for 10 seconds in a flammability test with a small gas flame, for example, by increasing the amount of sulfur modifier used to produce modified sulfur contained in the sulfurous intermediate material. At about 30 wt.% Sulfur modifier of the total amount of sulfur and sulfur modifier, the improvement in the above properties given by the modified sulfur reaches a maximum, and a further increase in the amount will not lead to a significant change. On the other hand, less than 0.01 wt.% Of the sulfur modifier does not impart sufficient strength to the resulting product.
В сернистом промежуточном материале по настоящему изобретению содержание исходного сернистого материала составляет от 30 до 400 мас.ч., предпочтительно от 50 до 300 мас.ч., основываясь на 100 частях по массе мелкого заполнителя, который будет обсуждаться позднее. При менее чем 30 частях по массе сернистый промежуточный материал нельзя вымесить в достаточно гомогенный материал, тогдаIn the sulphurous intermediate material of the present invention, the content of the starting sulphurous material is from 30 to 400 parts by weight, preferably from 50 to 300 parts by weight, based on 100 parts by weight of fine aggregate, which will be discussed later. At less than 30 parts by weight, the sulphurous intermediate material cannot be mixed into a sufficiently homogeneous material, then
- 3 009098 как при более чем 400 частях по массе исходный сернистый материал и мелкий заполнитель могут разделиться и гомогенный материал получить нельзя.- 3 009098 as with more than 400 parts by weight, the starting sulfur material and fine aggregate can separate and homogeneous material cannot be obtained.
Сернистый промежуточный материал по настоящему изобретению можно изготовить в виде вещества, называемого неопасным, которое не воспламеняется в течение 10 с в испытании на воспламеняемость небольшим газовым пламенем, например, увеличивая содержание мелкого заполнителя. Содержание мелкого заполнителя обычно составляет от 25 до 300 мас.ч., предпочтительно от 30 до 250 мас.ч., основываясь на 100 частях по массе исходного сернистого материала.Sulfur intermediate material of the present invention can be made in the form of a substance called non-hazardous, which does not ignite for 10 seconds in a flammability test with a small gas flame, for example, by increasing the content of fine aggregate. The content of fine aggregate is usually from 25 to 300 parts by weight, preferably from 30 to 250 parts by weight, based on 100 parts by weight of the starting sulfur material.
Мелкий заполнитель в сернистом промежуточном материале по настоящему изобретению особенно не ограничивается до тех пор, пока его можно использовать в качестве заполнителя, и может представлять собой заполнитель, обычно используемый для бетона. Примеры мелкого заполнителя могут включать природный камень, песок, гравий, кварцевый песок, стальной шлак, ферроникелевый шлак, медный шлак, побочные продукты, образующиеся при производстве металлов, угольную золу, золу от топлива, золу из электрических пылеуловителей, оплавленный шлак, ракушки и их смеси. Кроме того, можно использовать тонкий кремнеземный порошок, оксид алюминия, кварцевые порошки, кварцевую породу, глинистые минералы, активированный уголь и стеклянные порошки, а также неорганический и органический заполнитель, эквивалентный данным, не содержащий опасных веществ. Среди данных заполнителей предпочтительными являются один или несколько членов, выбранных из группы, состоящей из угольной золы, кварцевого песка, тонкого кремнеземного порошка, кварцевых порошков, песка, стеклянных порошков и золы из электрических пылеуловителей благодаря их легкой регулируемости по распределению размера зерна и легкой доступности в больших количествах материалов с гомогенным размером зерна.The fine aggregate in the sulphurous intermediate material of the present invention is not particularly limited as long as it can be used as an aggregate, and may be a aggregate commonly used for concrete. Examples of fine aggregate may include natural stone, sand, gravel, silica sand, steel slag, ferronickel slag, copper slag, by-products from metal production, coal ash, fuel ash, ash from electric dust collectors, molten slag, shells and their mixtures. In addition, fine silica powder, alumina, silica powders, silica rock, clay minerals, activated carbon and glass powders, as well as inorganic and organic aggregate equivalent to the data free of hazardous substances, can be used. Among these aggregates, one or more members selected from the group consisting of coal ash, silica sand, fine silica powder, silica powder, sand, glass powders and fly ash from electric dust collectors are preferred due to their easy adjustment for grain size distribution and easy availability in large quantities of materials with a homogeneous grain size.
В сернистом промежуточном материале по настоящему изобретению в качестве мелкого заполнителя можно использовать промышленные побочные продукты, поскольку сернистый материал делает такие продукты безвредными.Industrial by-products can be used as a fine aggregate in the sulfur intermediate material of the present invention, since the sulfur material makes such products harmless.
Мелкий заполнитель состоит из заполнителя, имеющего размер зерна обычно не более 5 мм, предпочтительно не более 1 мм. Когда мелкий заполнитель имеет размер зерна более 5 мм, полученный в результате сернистый промежуточный материал нельзя быстро повторно расплавить. Размер зерна мелкого заполнителя можно регулировать обычными способами, например, используя сито. Размер зерна можно определить, используя стандартное сито по Л8.Fine aggregate consists of aggregate having a grain size of usually not more than 5 mm, preferably not more than 1 mm. When the fine aggregate has a grain size of more than 5 mm, the resulting sulfurous intermediate material cannot be quickly re-melted. The grain size of the fine aggregate can be adjusted by conventional methods, for example, using a sieve. Grain size can be determined using a standard sieve according to L8.
Сернистый промежуточный материал по настоящему изобретению может необязательно содержать, кроме исходного сернистого материала, состоящего из серы и/или модифицированной серы, и вышеуказанного мелкого заполнителя, подходящее количество волокнистого наполнителя, который будет обсужден позднее, до тех пор, пока желаемое преимущество настоящего изобретения не снизится.The sulphurous intermediate material of the present invention may optionally contain, in addition to the starting sulphurous material consisting of sulfur and / or modified sulfur and the above fine aggregate, a suitable amount of fibrous filler, which will be discussed later, until the desired advantage of the present invention is reduced .
Максимальный размер зерна сернистого промежуточного материала по настоящему изобретению, проходящего через стандартное сито по Л8, не превышает 101,6 мм. Размер зерна, превышающий 101,6 мм, будет затруднять транспортировку сернистого промежуточного материала. Такого размера зерна можно добиться обычным измельчением и просеиванием.The maximum grain size of the sulfur intermediate material of the present invention passing through a standard sieve according to L8 does not exceed 101.6 mm. A grain size exceeding 101.6 mm will make it difficult to transport the sulfur intermediate material. This grain size can be achieved by conventional grinding and sieving.
Сернистый промежуточный материал по настоящему изобретению показывает прочность обычно не менее 5 МН/мм2, предпочтительно примерно от 10 до 60 МН/мм2. Кроме того, когда сернистый промежуточный материал повторно плавят и соединяют с бетоном, прочность соединения (по Л8 А 6910) сернистого промежуточного материала с бетоном составляет не менее 1,5 Н/мм2, предпочтительно от 2 до 5 Н/мм2.Sulfur intermediate material of the present invention shows a strength of usually not less than 5 MN / mm 2 , preferably from about 10 to 60 MN / mm 2 . In addition, when the sulfur intermediate material is re-melted and combined with concrete, the bond strength (according to A8 A 6910) of the sulfur intermediate material with concrete is at least 1.5 N / mm 2 , preferably from 2 to 5 N / mm 2 .
Сернистый промежуточный материал по настоящему изобретению можно приготовить смешиванием расплава исходного сернистого материала, мелкого заполнителя и аналогичного с получением смеси и затвердеванием смеси. Полученный в результате сернистый промежуточный материал можно использовать в качестве сернистого материала с подходящей обработкой, такой как формование, дробление, обработка и повторное плавление, или без нее.The sulphurous intermediate material of the present invention can be prepared by mixing a melt of the starting sulphurous material, fine aggregate and the like, to form a mixture and solidify the mixture. The resulting sulphurous intermediate material can be used as sulphurous material with or without suitable processing, such as molding, crushing, processing and re-melting.
Сернистый материал по настоящему изобретению готовят, смешивая расплав вышеуказанного сернистого промежуточного материала по настоящему изобретению и материала, содержащего крупный заполнитель, с получением смеси, и отверждая смесь. В стадии затвердевания сернистый материал можно сформовать в желаемую форму. Затвердевший продукт можно использовать в качестве сернистого материала после обработки, например, дробления, обработки и повторного плавления.The sulfur material of the present invention is prepared by mixing the melt of the above sulfur intermediate material of the present invention and a coarse aggregate material to form a mixture, and curing the mixture. In the solidification step, the sulphurous material can be formed into the desired shape. The hardened product can be used as a sulfur material after processing, for example, crushing, processing and re-melting.
В сернистом материале по настоящему изобретению крупный заполнитель может иметь размер зерна предпочтительно не менее 5 мм, более предпочтительно более 5 мм, причем максимальный размер зерна, проходящий через стандартное сито по Л8, не превышает 50 мм. При размере зерна, превышающем 50 мм, стадия смешивания при получении требует неблагоприятно длительного времени. Размер зерна крупного заполнителя можно регулировать обычными способами, например ситом. Вид крупного заполнителя особым образом не ограничивается и можно использовать заполнители, приведенные в качестве примера мелкого заполнителя.In the sulfur material of the present invention, the coarse aggregate may have a grain size of preferably not less than 5 mm, more preferably more than 5 mm, with a maximum grain size passing through a standard sieve of L8 not exceeding 50 mm. With a grain size exceeding 50 mm, the mixing step upon receipt requires an unfavorably long time. The grain size of the coarse aggregate can be adjusted by conventional methods, such as a sieve. The type of coarse aggregate is not particularly limited, and aggregates provided as an example of fine aggregate can be used.
Содержание крупного заполнителя в сернистом материале по настоящему изобретению обычно составляет от 10 до 700 мас.ч., предпочтительно от 50 до 500 мас.ч., основываясь на 100 частях по массе расплава сернистого промежуточного материала. При менее чем 10 частях по массе крупного заполнитеThe coarse aggregate content of the sulfur material of the present invention is usually from 10 to 700 parts by weight, preferably from 50 to 500 parts by weight, based on 100 parts by weight of a melt of sulfurous intermediate material. For less than 10 parts by weight of large fill
- 4 009098 ля нельзя добиться достаточно высокой прочности, тогда как при более 700 частях по массе относительное количество исходного сернистого материала слишком мало для отверждения, таким образом, не являясь предпочтительным.- A sufficiently high strength cannot be achieved, while at more than 700 parts by weight, the relative amount of the starting sulfur material is too small to cure, thus not being preferred.
Содержание заполнителя, состоящего из мелкого и крупного заполнителя, в сернистом материале по настоящему изобретению, предпочтительно, составляет от 50 до 90 мас.% от общего количества сернистого материала. Когда содержание заполнителя превышает 90 мас.%, поверхность неорганического материала, такого как заполнитель, не может быть достаточно смочена исходным сернистым материалом и остается незащищенной, приводя к недостаточной прочности и неспособности сохранения водонепроницаемости. Когда содержание заполнителя составляет менее 50 мас.%, нельзя добиться достаточно высокой прочности.The content of aggregate, consisting of fine and coarse aggregate, in the sulfur material of the present invention is preferably from 50 to 90 wt.% Of the total amount of sulfur material. When the content of the aggregate exceeds 90 wt.%, The surface of an inorganic material, such as aggregate, cannot be sufficiently wetted with the starting sulfur material and remains unprotected, resulting in insufficient strength and inability to maintain water resistance. When the aggregate content is less than 50 wt.%, A sufficiently high strength cannot be achieved.
Материал, содержащий крупный заполнитель в сернистом материале по настоящему изобретению, необязательно может содержать, например, мелкий заполнитель, волокнистое наполнение, волокнистые частицы, хлопьевидные частицы и аналогичное, в дополнение к крупному заполнителю, для дальнейшего улучшения прочности на изгиб сернистого материала и для снижения плотности и массы самого сернистого материала при изготовлении из него панелей, плитки или аналогичного. Такие дополнительные материалы могут альтернативно содержаться в сернистом промежуточном материале по настоящему изобретению, обсужденному выше.A material containing coarse aggregate in the sulfur material of the present invention may optionally contain, for example, fine aggregate, fibrous filling, fibrous particles, flocculent particles and the like, in addition to coarse aggregate, to further improve the flexural strength of the sulfur material and to reduce density and the mass of the sulfurous material itself in the manufacture of panels, tiles or the like. Such additional materials may alternatively be contained in the sulfur intermediate material of the present invention discussed above.
Примеры волокнистого наполнения могут включать углеродное волокно, стекловолокно, стальное волокно, аморфное волокно, волокно из винилона, полипропиленовое волокно, полиэтиленовое волокно, арамидное волокно и их смеси.Examples of fiber filling may include carbon fiber, glass fiber, steel fiber, amorphous fiber, vinyl fiber, polypropylene fiber, polyethylene fiber, aramid fiber, and mixtures thereof.
Предпочтительный диаметр волокнистого наполнения обычно составляет от 5 мкм до 1 мм и может различаться в зависимости от материала. Волокнистое наполнение может представлять собой либо короткие волокна, либо непрерывные волокна, и длина коротких волокон, предпочтительно, составляет от 2 до 30 мм, чтобы дать возможность однородной дисперсии. Непрерывные волокна могут, предпочтительно, представлять собой сетчатый материал, имеющий размер ячейки, который позволяет проходить заполнителю, и может иметь либо тканое, либо нетканое трикотажное переплетение.The preferred fiber filling diameter is usually from 5 μm to 1 mm and may vary depending on the material. The fiber filling can be either short fibers or continuous fibers, and the length of the short fibers is preferably from 2 to 30 mm to allow uniform dispersion. The continuous fibers may preferably be a mesh material having a mesh size that allows the filler to pass, and may have either a woven or non-woven knit weave.
Содержание волокнистого наполнения обычно может составлять от 0,1 до 10 мас.%, предпочтительно от 0,5 до 3 мас.% от сернистого материала.The fiber content may typically be from 0.1 to 10 wt.%, Preferably from 0.5 to 3 wt.% Of the sulfur material.
Сернистый материал или сернистый промежуточный материал по настоящему изобретению может дополнительно содержать волокнистые частицы, хлопьевидные частицы или аналогичные для улучшения ударной вязкости.The sulphurous material or sulphurous intermediate material of the present invention may further comprise fibrous particles, flocculent particles or the like to improve toughness.
Примеры волокнистых частиц могут включать волластонит, боксит и муллит, каждый из которых имеет среднюю длину частиц не более 1 мм.Examples of fibrous particles may include wollastonite, bauxite and mullite, each of which has an average particle length of not more than 1 mm.
Примеры хлопьевидных частиц могут включать чешуйки слюды, талька, вермикулита и оксида алюминия, которые имеют средний размер не более 1 мм. Содержание волокнистых частиц и/или хлопьевидных частиц, если они присутствуют, обычно не превышает 35 мас.%, предпочтительно составляет от 10 до 25 мас.% от общего количества сернистого материала.Examples of flake particles may include flakes of mica, talc, vermiculite and alumina, which have an average size of not more than 1 mm. The content of fibrous particles and / or flocculent particles, if present, usually does not exceed 35 wt.%, Preferably from 10 to 25 wt.% Of the total amount of sulfur material.
Сернистый материал или сернистый промежуточный материал по настоящему изобретению может необязательно содержать компоненты, отличные от тех, что указаны выше, если желаемое преимущество настоящего изобретения от этого не снижается.The sulphurous material or sulphurous intermediate material of the present invention may optionally contain components other than those indicated above, if the desired advantage of the present invention is not reduced.
Сернистый материал по настоящему изобретению обычно показывает прочность не ниже 10 Н/мм2, предпочтительно примерно от 10 до 80 Н/мм2.Sulfur material of the present invention usually shows a strength of not less than 10 N / mm 2 , preferably from about 10 to 80 N / mm 2 .
Сернистый материал по настоящему изобретению можно приготовить, например, способами по настоящему изобретению, например, введением расплава сернистого промежуточного материала, температуру которого, предпочтительно, поддерживают от 120 до 160°С, в материал, содержащий крупный заполнитель, предварительно нагретый до температуры от 120 до 200°С, перемешиванием и затвердеванием; введением материала, содержащего крупный заполнитель, предварительно нагретый до температуры от 120 до 160°С, в расплав сернистого промежуточного материала, температуру которого поддерживают от 120 до 160°С, перемешиванием и затвердеванием; или введением материала, содержащего крупный заполнитель, предварительно нагретый до температуры от 120 до 200°С, и сернистого промежуточного материала в смеситель, температуру которого поддерживают при температуре плавления сернистого промежуточного материала, например, от 120 до 160°С, перемешиванием, в то время как температуру, предпочтительно, поддерживают от 120 до 160°С, и затвердеванием.Sulfurous material of the present invention can be prepared, for example, by methods of the present invention, for example, by introducing a melt of sulfurous intermediate material, the temperature of which is preferably maintained at 120 to 160 ° C., in a material containing coarse aggregate preheated to a temperature of from 120 to 200 ° C, stirring and solidification; the introduction of a material containing coarse aggregate, preheated to a temperature of from 120 to 160 ° C., in the melt of sulphurous intermediate material, the temperature of which is maintained from 120 to 160 ° C., mixing and hardening; or by introducing a material containing coarse aggregate preheated to a temperature of from 120 to 200 ° C. and a sulfur intermediate in a mixer, the temperature of which is maintained at the melting temperature of the sulfur intermediate material, for example, from 120 to 160 ° C., while stirring as the temperature is preferably maintained from 120 to 160 ° C, and solidification.
Настоящие способы используют сернистый промежуточный материал по настоящему изобретению, который можно легко хранить в форме твердого вещества при низких затратах, и он может быть назван неопасным веществом. Таким образом, данные способы не требуют резервуара для расплавленной серы.The present methods use the sulfur intermediate material of the present invention, which can be easily stored in the form of a solid at low cost, and may be called a non-hazardous substance. Thus, these methods do not require a reservoir for molten sulfur.
Предварительный нагрев материала, содержащего крупный заполнитель, в способах по настоящему изобретению можно осуществить в подогревателе.Preheating the material containing coarse aggregate in the methods of the present invention can be carried out in a heater.
Перемешивание расплава сернистого промежуточного материала и материала, содержащего крупный заполнитель, по настоящему способу можно, предпочтительно, осуществить в аппарате для нагрева, таком как форма, которую можно нагреть, причем внутренняя часть аппарата для нагрева предварительно нагрета до 120-200°С. Смеситель также предпочтительно предварительно нагревают до температурыThe mixing of the melt of the sulfur intermediate material and the material containing coarse aggregate according to the present method can preferably be carried out in a heating apparatus, such as a mold that can be heated, the inside of the heating apparatus being preheated to 120-200 ° C. The mixer is also preferably preheated to a temperature
- 5 009098 от 120 до 155°С.- 5 009098 from 120 to 155 ° C.
Поскольку нет необходимости делать такой подогреватель и аппарат для нагрева взрывобезопасным, и может использоваться пламя, то для данных целей можно использовать обжиговую печь. Расплав сернистого промежуточного материала и материал, содержащий крупный заполнитель, можно легко смешать, что можно осуществить, используя простое устройство, такое как формующее устройство. Время смешивания можно сделать коротким. Согласно обычным способам, когда сернистый материал не готовят, заполнитель и сера стремятся недостаточно перемешаться, в результате давая сернистый материал в виде дискретной фазы с низкой прочностью.Since it is not necessary to make such a heater and apparatus for heating explosion-proof, and a flame can be used, for this purpose a kiln can be used. The melt of sulphurous intermediate material and material containing coarse aggregate can be easily mixed, which can be done using a simple device, such as a molding device. Mixing times can be made short. According to conventional methods, when no sulfur material is prepared, the aggregate and sulfur tend to mix insufficiently, resulting in a sulfur material in the form of a discrete phase with low strength.
Смешивание расплава сернистого промежуточного материала и материала, содержащего крупный заполнитель, предпочтительно, можно осуществить при вязкости расплава исходного сернистого материала, в частности, исходного сернистого материала, содержащего модифицированную серу, поддерживаемой в диапазоне от 0,05 до 3,0 Па-с при 140°С. Вязкость исходного сернистого материала, содержащего модифицированную серу, увеличивается со временем по мере того, как протекает полимеризация серы, так что предпочтительно поддерживать вязкость внутри оптимального диапазона для простоты в обращении. Когда вязкость составляет менее 0,05 Па-с, прочность полученного в результате сернистого материала является слишком низкой, и улучшающее действие модифицированной серы выражено недостаточно. При увеличении вязкости эффект улучшения прочности также увеличивается. Однако при вязкости, превышающей 3,0 Па-с, смесь тяжело перемешивать в стадии смешивания в расплавленном состоянии и значительно снижается обрабатываемость, что не является предпочтительным.Mixing the melt of the sulfur intermediate material and the material containing coarse aggregate can preferably be carried out at a melt viscosity of the starting sulfur material, in particular the starting sulfur material containing modified sulfur, maintained in the range from 0.05 to 3.0 Pa-s at 140 ° C. The viscosity of the modified sulfur-containing starting sulfur material increases with time as sulfur polymerization proceeds, so it is preferable to maintain the viscosity within an optimum range for ease of handling. When the viscosity is less than 0.05 Pa-s, the strength of the resulting sulfur material is too low, and the improving effect of the modified sulfur is not sufficiently expressed. With increasing viscosity, the effect of improving strength also increases. However, at a viscosity in excess of 3.0 Pa-s, the mixture is difficult to mix in the mixing stage in the molten state, and workability is significantly reduced, which is not preferred.
Перемешивающее устройство, которое необходимо использовать для перемешивания, особым образом не ограничивается пока обеспечивается тщательное перемешивание, и, предпочтительно, может представлять собой устройство для перемешивания твердого тела и жидкости, такое как лопастный смеситель, закрытый резиносмеситель, кольцевая мельница, шаровая мельница, барабанный смеситель, червячный экструдер, глиномялка, планетарная мешалка, ленточно-винтовая мешалка или месильная машина.The mixing device that needs to be used for mixing is not particularly limited as long as thorough mixing is provided, and may preferably be a device for mixing solid and liquid, such as a paddle mixer, a closed rubber mixer, a ring mill, a ball mill, a drum mixer, screw extruder, clay grinder, planetary mixer, belt screw mixer or kneading machine.
Стадию затвердевания по настоящему способу можно осуществить, вводя расплавленную смесь в форму, охлаждая и отверждая смесь.The hardening step of the present method can be carried out by introducing the molten mixture into the mold, cooling and curing the mixture.
Затвердевание можно осуществить традиционным способом формования, например, вводя смесь в форму, охлаждая и отверждая смесь в желаемом виде. Вид формы может представлять собой панель, плитку или блочную форму, но она этим не ограничивается.Hardening can be carried out by a traditional molding method, for example, introducing the mixture into the mold, cooling and curing the mixture in the desired form. The appearance of the form may be a panel, tile or block form, but it is not limited to this.
Формование при затвердевании можно осуществить при подходящем виброуплотнении или при облучении ультразвуком для уплотнения.Hardening molding can be carried out with suitable vibration compaction or with ultrasonic irradiation for compaction.
Сернистый материал по настоящему изобретению можно сформовать в желаемую форму и использовать в виде различных конструкционных материалов, таких как блоки. Сернистый материал можно использовать, например, в виде плитки, блоков, панелей, материала для покрытия пола, искусственных рифов для рыбы, облицовочного материала или материалов для роста морских водорослей. Сернистый материал далее можно использовать в качестве дорожных продуктов, таких как бордюрные блоки, плиты и блоки с замковым соединением; в качестве строительных продуктов, таких как искусственные рифы для рыбы, волногасящие блоки, блоки волноломов и блоки для растительности; или в качестве материалов для гражданского строительства, таких как шпунтовые подпорные стенки, подпорные стенки, Ьобразные подпорные стенки и шпунтовые сваи.Sulfur material of the present invention can be molded into the desired shape and used in the form of various structural materials, such as blocks. Sulfurous material can be used, for example, in the form of tiles, blocks, panels, flooring material, artificial fish reefs, cladding material or algae growth materials. Sulfur material can then be used as travel products, such as curb blocks, slabs and lock blocks; as building products, such as artificial reefs for fish, damping blocks, breakwater blocks and vegetation blocks; or as materials for civil engineering, such as sheet pile retaining walls, retaining walls, L-shaped retaining walls, and sheet piles.
При таком использовании сернистый материал не следует использовать для цельных формованных продуктов, и его можно использовать только на поверхности формованных продуктов, чтобы достигнуть цели данного изобретения. Например, сернистый материал можно расположить на поверхности стенки бетонной облицовки. В других областях использования, таких как плитки, блоки, панели, материалы напольных покрытий и стеновые материалы, сернистый материал можно аналогичным образом использовать в сочетании с бетоном с получением двухслойных конструкций, или он может включать бетон между слоями сернистого материала, образуя трех- или многослойные конструкции.In this use, the sulfur material should not be used for whole molded products, and it can only be used on the surface of the molded products in order to achieve the purpose of the present invention. For example, sulphurous material can be placed on the wall surface of a concrete cladding. In other applications, such as tiles, blocks, panels, flooring and wall materials, sulfur material can be similarly used in combination with concrete to produce two-layer structures, or it can include concrete between layers of sulfur material, forming three- or multi-layer designs.
ПримерыExamples
Здесь настоящее изобретение будет объяснено со ссылкой к примерам и примерам сравнения, но настоящее изобретение не ограничивается ими. Каждый сернистый промежуточный материал и сернистый материал, полученный в примерах, подвергают испытаниям и оценкам в соответствии со следующими ниже методами.Here, the present invention will be explained with reference to examples and comparison examples, but the present invention is not limited to them. Each sulfur intermediate material and sulfur material obtained in the examples are tested and evaluated in accordance with the following methods.
Испытание на воспламеняемость небольшим газовым пламенем.Flammability test with a small gas flame.
В соответствии с данным тестом оценки воспламеняющихся твердых веществ, опасных веществ 2 типа, описанном в противопожарном законодательстве Японии, образцы, которые не воспламеняются в течение 10 с в испытании на воспламеняемость небольшим газовым пламенем, называются неопасными веществами.According to this test for evaluating flammable solids, hazardous substances of type 2, described in Japanese fire laws, samples that do not ignite for 10 seconds in a small gas flame test are called non-hazardous substances.
Прочность на сжатие.Compressive strength.
Прочность на сжатие определяют в соответствии с Л8 А 1108.The compressive strength is determined in accordance with L8 A 1108.
Регулирование размера зерна заполнителя.Grain size adjustment of aggregate.
- 6 009098- 6 009098
Размер зерна заполнителя регулируют заблаговременно, используя стандартное сито по Л8.The grain size of the aggregate is adjusted in advance using a standard sieve according to L8.
(Получение модифицированной серы) кг твердой серы помещают в закрытый резиносмеситель, нагревают до 120°С для плавления, и температуру поддерживают при 130°С. Затем медленно добавляют 5 кг дициклопентадиена, предварительно нагретого примерно до 50°С для плавления, и мягко перемешивают в течение примерно 10 мин. После того как температура поднимется вследствие протекания начальной реакции, реакционная масса нагревается до 140°С. Начинается взаимодействие и вязкость постепенно растет. Когда вязкость достигает 0,1 Па-с примерно через час, нагревание немедленно заканчивают и полученное в результате вещество выливают в подходящую форму или контейнер и охлаждают при комнатной температуре, таким образом, получая модифицированную серу (С-1).(Production of modified sulfur) kg of solid sulfur is placed in a closed rubber mixer, heated to 120 ° C for melting, and the temperature is maintained at 130 ° C. Then, 5 kg of dicyclopentadiene, preheated to about 50 ° C. for melting, is slowly added and gently mixed for about 10 minutes. After the temperature rises due to the initial reaction, the reaction mass is heated to 140 ° C. The interaction begins and the viscosity gradually increases. When the viscosity reaches 0.1 Pa-s in about an hour, the heating is immediately terminated and the resulting substance is poured into a suitable mold or container and cooled at room temperature, thereby obtaining modified sulfur (C-1).
(Получение мелкого и крупного заполнителя)(Getting fine and coarse aggregate)
Угольную золу, имеющую размер зерна не более 1 мм, используют без дополнительной обработки в качестве мелкого заполнителя, названного мелким заполнителем (А-1).Coal ash having a grain size of not more than 1 mm is used without further processing as a fine aggregate called fine aggregate (A-1).
Шлак доменной печи просеивают, получая гранулы, имеющие размер зерна не менее 5 мм, которые используют в качестве крупного заполнителя, названного крупным заполнителем (А-2).The blast furnace slag is sieved to obtain granules having a grain size of at least 5 mm, which are used as a coarse aggregate called coarse aggregate (A-2).
Пример 1.Example 1
кг мелкого заполнителя (А-1), предварительно нагретого до 140°С, и расплав 20 кг модифицированной серы (С-1), расплавленной предварительным нагревом до 130°С, вводят, по существу, одновременно в месильную машину (мешалку с лемешными лопастями), температуру в которой поддерживают при 140°С, и месят в течение 10 мин. Полученную в результате смесь выливают в пластинообразную форму с размерами 46 смх55 смхб см (Шх ДхВ), охлаждают и измельчают на частицы с размером 100 мм или менее. Данные частицы называют сернистым промежуточным материалом (В-1).kg of fine aggregate (A-1), preheated to 140 ° C, and a melt of 20 kg of modified sulfur (C-1), molten by preheating to 130 ° C, is introduced essentially simultaneously into a kneading machine (mixer with plow blades ), the temperature of which is maintained at 140 ° C, and knead for 10 minutes. The resulting mixture is poured into a plate-shaped mold with dimensions of 46 cmx55 cmxb cm (Wx LxH), cooled and ground into particles with a size of 100 mm or less. These particles are called sulphurous intermediate material (B-1).
Сернистый промежуточный материал (В-1) далее измельчают на 10 небольших комков по 3 г каждый и подвергают испытанию на воспламеняемость небольшим газовым пламенем. В результате ни один из образцов не воспламеняется в течение 10 с и, таким образом, все образцы называют неопасными веществами.Sulfur intermediate material (B-1) is then pulverized into 10 small lumps of 3 g each and subjected to a flammability test with a small gas flame. As a result, none of the samples ignites for 10 seconds and, therefore, all samples are called non-hazardous substances.
Затем 20 кг сернистого промежуточного материала (В-1) и 30 кг крупного заполнителя (А-2), предварительно нагретые до 180°С, вводят в двухвальный лопастный смеситель, предварительно нагретый до 140°С, и месят в течение 5 мин. Полученную в результате смесь выливают в колоннообразную форму с размерами 10 смх20 см (фхВ), охлаждают до комнатной температуры и извлекают из формы. Определяют, что полученный образец (сернистый материал) имеет прочность на сжатие до 82 Н/мм2.Then 20 kg of sulphurous intermediate material (B-1) and 30 kg of coarse aggregate (A-2), preheated to 180 ° C, are introduced into a twin-shaft paddle mixer, preheated to 140 ° C, and knead for 5 minutes. The resulting mixture was poured into a columnar form with dimensions of 10 cmx20 cm (fxB), cooled to room temperature and removed from the mold. Determine that the resulting sample (sulfur material) has a compressive strength of up to 82 N / mm 2 .
Сравнительный пример 1.Comparative example 1.
кг сернистого промежуточного материала (В-1) и 10 кг мелкого заполнителя, предварительно нагретые до 140°С, или, альтернативно, 30 кг крупного заполнителя (А-2) и 10 кг модифицированной серы (С-1), предварительно нагретые до 130°С, вводят в двухвальный лопастный смеситель, предварительно нагретый до 140°С, и месят в течение 5 мин. Каждую из полученных в результате смесей выливают в колоннообразную форму с размерами 10 смх 20 см (фхВ), охлаждают до комнатной температуры и извлекают из формы. В полученных образцах модифицированная сера недостаточно покрывает поверхность мелкого заполнителя (А-1) или крупного заполнителя (А-2). Образцы оказываются пятнистыми по внешнему виду, и прочность на сжатие образцов является слишком низкой для измерения.kg of sulphurous intermediate material (B-1) and 10 kg of fine aggregate preheated to 140 ° C, or, alternatively, 30 kg of coarse aggregate (A-2) and 10 kg of modified sulfur (C-1) preheated to 130 ° C, introduced into a twin-shaft paddle mixer, preheated to 140 ° C, and knead for 5 minutes Each of the resulting mixtures was poured into a columnar shape with dimensions of 10 cmx 20 cm (fxV), cooled to room temperature and removed from the mold. In the obtained samples, modified sulfur does not sufficiently cover the surface of the fine aggregate (A-1) or coarse aggregate (A-2). The samples are spotty in appearance and the compressive strength of the samples is too low to measure.
Пример 2 (целый сернистый промежуточный материал).Example 2 (whole sulfur intermediate material).
Сернистый промежуточный материал (В-1) вводят в двухвальный лопастный смеситель, предварительно нагретый до 140°С, и плавят в течение 10 мин. Отбирают 100 см3 расплава и распределяют по бетонной пластине (300x300x60 мм). Через 1 ч сернистый промежуточный материал (В-1) отверждают, проводят тест адгезии, предлагаемый Строительным Исследовательским Институтом Японии и определенный в Л8 А 6910. В результате устанавливают, что образец имеет прочность соединения до 3,5 Н/мм2.Sulfur intermediate material (B-1) is introduced into a twin-shaft paddle mixer preheated to 140 ° C and melted for 10 minutes. 100 cm 3 of melt are taken and distributed on a concrete plate (300x300x60 mm). After 1 h, the sulfur intermediate material (B-1) was cured, the adhesion test proposed by the Japan Construction Research Institute and defined in A8 6910 is carried out. As a result, it is established that the sample has a bond strength of up to 3.5 N / mm 2 .
Claims (7)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003320308A JP4040000B2 (en) | 2003-09-11 | 2003-09-11 | Sulfur intermediate material, sulfur material and manufacturing method thereof |
| PCT/JP2004/012359 WO2005026071A1 (en) | 2003-09-11 | 2004-08-27 | Sulfur intermediate material, sulfur material and process for producing the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA200600562A1 EA200600562A1 (en) | 2006-08-25 |
| EA009098B1 true EA009098B1 (en) | 2007-10-26 |
Family
ID=34308601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA200600562A EA009098B1 (en) | 2003-09-11 | 2004-08-27 | Sulfur intermediate material, sulfur material and process for producing the same |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4040000B2 (en) |
| CN (1) | CN100436358C (en) |
| EA (1) | EA009098B1 (en) |
| WO (1) | WO2005026071A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2607845C1 (en) * | 2015-10-19 | 2017-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | Method of recycling cake from sulphuric acid production to produce sulphur concrete |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006306634A (en) * | 2005-04-26 | 2006-11-09 | Nippon Oil Corp | Porous modified sulfur solidified body composed mainly of shell pulverized product and civil engineering/building structure |
| JP4531626B2 (en) * | 2005-05-13 | 2010-08-25 | 新日本石油株式会社 | Modified sulfur intermediate material flake manufacturing method and manufacturing system thereof |
| JP4007997B2 (en) * | 2005-05-13 | 2007-11-14 | 新日本石油株式会社 | Modified sulfur solidified body production system |
| JP4725956B2 (en) * | 2005-07-01 | 2011-07-13 | Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 | Modified sulfur solidified body casting device |
| KR100632574B1 (en) | 2005-07-08 | 2006-10-09 | 에스케이 주식회사 | Liquid/solid dual mode process for preparing modified sulfur binder |
| AT502255A1 (en) | 2005-08-11 | 2007-02-15 | Holcim Ltd | METHOD AND DEVICE FOR REMOVING VOLATILE ORGANIC COMPONENTS FROM EXHAUST GASES FROM A CEMENT LINK SYSTEM |
| JP2007054783A (en) * | 2005-08-26 | 2007-03-08 | Nippon Oil Corp | Apparatus for spraying sulfur material |
| JP4815200B2 (en) * | 2005-11-30 | 2011-11-16 | Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 | Modified sulfur material manufacturing equipment |
| JP4648172B2 (en) * | 2005-11-30 | 2011-03-09 | Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 | Surface solidification prevention device for sulfur solidified body |
| JP4820970B2 (en) * | 2006-03-28 | 2011-11-24 | Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 | Form for sulfur molded body and method for producing sulfur molded body |
| JP5213492B2 (en) | 2008-03-25 | 2013-06-19 | Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 | Method and apparatus for producing sulfur solidified body |
| JP5132494B2 (en) | 2008-09-12 | 2013-01-30 | Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 | Forming equipment for sulfur solidified products |
| JP5258508B2 (en) * | 2008-10-28 | 2013-08-07 | Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 | How to repair sulfur solidified products |
| KR101289314B1 (en) * | 2009-12-01 | 2013-07-24 | 한국과학기술연구원 | Modified Sulfur Binder which is possible mixing workability because of maintained a liquid form from normal temperature and the fabrication method thereof, Hydraulic Modified Sulfur Materials Composition and the fabrication method thereof containing the Modified Sulfur Binder |
| JP2011190142A (en) * | 2010-03-15 | 2011-09-29 | Jx Nippon Oil & Energy Corp | Modified sulfur material and method for producing the same |
| KR101376720B1 (en) | 2012-06-22 | 2014-03-20 | 한국과학기술연구원 | Waterproof coating material, method for the preparation of the same, and waterproof coating layer by the same |
| JP6195048B2 (en) * | 2013-02-05 | 2017-09-13 | 鳥海 伸行 | Box-type structure for storing radioactive waste |
| CN105540552A (en) * | 2016-01-22 | 2016-05-04 | 上海京海（安徽）化工有限公司 | Preparation method of pressure-resisting sulphur with high bonding strength |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001163649A (en) * | 1999-08-20 | 2001-06-19 | Nippon Mitsubishi Oil Corp | Civil engineering and construction materials, producing method thereof and using method thereof |
| JP2001261425A (en) * | 2000-03-14 | 2001-09-26 | Taiheiyo Cement Corp | Sulfur composition molding raw material and its manufacturing method |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN85103638B (en) * | 1985-05-28 | 1986-10-22 | 铁道部第三工程公司 | Material for binding concrete structure |
| PL187670B1 (en) * | 1998-05-27 | 2004-08-31 | Myslowski Wlodzimierz | Method of obtaining sulphuric binders and sulphuric binders obtained thereby |
-
2003
- 2003-09-11 JP JP2003320308A patent/JP4040000B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2004
- 2004-08-27 EA EA200600562A patent/EA009098B1/en not_active IP Right Cessation
- 2004-08-27 WO PCT/JP2004/012359 patent/WO2005026071A1/en active Application Filing
- 2004-08-27 CN CNB2004800261881A patent/CN100436358C/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001163649A (en) * | 1999-08-20 | 2001-06-19 | Nippon Mitsubishi Oil Corp | Civil engineering and construction materials, producing method thereof and using method thereof |
| JP2001261425A (en) * | 2000-03-14 | 2001-09-26 | Taiheiyo Cement Corp | Sulfur composition molding raw material and its manufacturing method |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2607845C1 (en) * | 2015-10-19 | 2017-01-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | Method of recycling cake from sulphuric acid production to produce sulphur concrete |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2005026071A1 (en) | 2005-03-24 |
| CN1849273A (en) | 2006-10-18 |
| JP2005082475A (en) | 2005-03-31 |
| EA200600562A1 (en) | 2006-08-25 |
| JP4040000B2 (en) | 2008-01-30 |
| CN100436358C (en) | 2008-11-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA009098B1 (en) | Sulfur intermediate material, sulfur material and process for producing the same | |
| KR101233690B1 (en) | Reformed sulfur solidified substance producing system | |
| KR101357829B1 (en) | Recycling material of industrial sludge for use of fill material, cover material and subbase material and method for producing the same | |
| CA2494018A1 (en) | Acid-resistant sulfur material and method for application of acid-resistant sulfur material | |
| EP1961713A1 (en) | Binder containing modified sulfur and process for producing material containing modified sulfur | |
| KR20120096385A (en) | Modified sulfur binder and the fabrication method thereof, hydraulic modified sulfur material composition and the fabrication method thereof or combustible modified sulfur material composition and the fabrication method thereof containing the modified sulfur binder | |
| JP4421803B2 (en) | Method for producing modified sulfur-containing binder and method for producing modified sulfur-containing material | |
| WO2007049136A2 (en) | Method of making constructional elements | |
| JP4553244B2 (en) | Method for producing sulfur-containing material moldings | |
| JP4531626B2 (en) | Modified sulfur intermediate material flake manufacturing method and manufacturing system thereof | |
| JP2004189538A (en) | Porous sulfur material, its production method, and block and structure using the material | |
| RU84372U1 (en) | BUILDING CONSTRUCTION FROM SILVER CONCRETE MIX | |
| JP2006306634A (en) | Porous modified sulfur solidified body composed mainly of shell pulverized product and civil engineering/building structure | |
| JP2007302557A (en) | Sulfur intermediate material and its producing method | |
| JP2002097060A (en) | Method for manufacturing sulfur material | |
| JP4166701B2 (en) | Process for producing modified sulfur-containing materials | |
| JP4166702B2 (en) | Method for producing modified sulfur-containing binder and method for producing modified sulfur-containing material | |
| RU2382011C2 (en) | Composition mixture for production of sulfur concrete | |
| JP2005179114A (en) | Method for producing sulfur concrete | |
| JP4965178B2 (en) | High porosity civil engineering / building materials and drainage drainage materials | |
| JPH1072245A (en) | Sulfur mortar structure | |
| SU916473A1 (en) | Method for making concrete products | |
| GB2266523A (en) | Concrete building products | |
| Asha et al. | Study on Melted Waste Plastic Bottles as Binder in Plastic Mortar | |
| JP2011195355A (en) | Method for manufacturing modified sulfur material |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KG MD TJ TM |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): KZ |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): RU |