RU2020142C1

RU2020142C1 - Raw mix for manufacturing products of composite materials

Info

Publication number: RU2020142C1
Authority: RU
Inventors: А.Г. Жирнов; В.А. Лукасик; В.Е. Субботин; В.Н. Чирков
Original assignee: Жирнов Анатолий Георгиевич
Priority date: 1991-02-05
Filing date: 1991-02-05
Publication date: 1994-09-30

Abstract

FIELD: manufacture of constructional members and manufacture of thermal insulating, constructional and facing materials. SUBSTANCE: the raw mix for the manufacture of products of composite materials comprises (wt %): 80-90 an organic filler; 3-17 phenoplast; 3-17 polyethylene or polyvinyl chloride or polyvinyl chloride-vinylidene chloride copolymer waste. While manufacturing products, the mix components are stirred, comminuted and pressed. The characteristics of the resultant products: the ultimate strength 26-30 MPa; the tensile strength 1.5-2.1 MPa; the water absorption 3-5 %; the impact strength 20,1-24,6 kJ/cm². EFFECT: improved properties of the raw mix. 1 tbl

Description

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, производству пластмасс, деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано для изготовления теплоизоляционного, конструкционного и облицовочного материала. The invention relates to the construction materials industry, the production of plastics, the woodworking industry and can be used for the manufacture of heat-insulating, structural and facing material.

Известна сырьевая масса [1] для изготовления плит и строительных изделий трехслойной конструкции следующего состава, мас.%:
Для внутреннего слоя: древесные стружки 50-95 отходы полиэтилена 5-50
Для наружных слоев: древесные стружки 90-98
порошкообразное
карбамидное свя- зующее 2-10
Недостатком данного технического решения является сложность изготовления трехслойных изделий и невысокие физико-механические показатели.Known raw material mass [1] for the manufacture of plates and building products of a three-layer structure of the following composition, wt.%:
For the inner layer: wood chips 50-95 polyethylene waste 5-50
For the outer layers: wood shavings 90-98
powdery
urea binder 2-10
The disadvantage of this technical solution is the difficulty of manufacturing three-layer products and low physical and mechanical properties.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигнутому результату является сырьевая смесь для изготовления изделий из композиционных материалов [2] включающая, мас.%:
древесные частицы
(органический на- полнитель) 10-50 фенопласт 50-90
Недостатком материалов, получаемых из сырьевой смеси по данному техническому решению, является недостаточная ударная вязкость.Closest to the proposed technical essence and the achieved result is a raw material mixture for the manufacture of products from composite materials [2] including, wt.%:
wood particles
(organic filler) 10-50 phenolic 50-90
The disadvantage of materials obtained from the raw mix according to this technical solution is the lack of toughness.

Цель изобретения - повышение ударной вязкости изделий из композиционных материалов. The purpose of the invention is to increase the toughness of products from composite materials.

Цель достигается тем, что сырьевая смесь для композиционных материалов, включающая органический наполнитель и фенопласт, дополнительно содержит отходы полиэтилена или поливинилхлорида или сополимеров винилхлорида с винилиденхлоридом при следующем соотношении компонентов, мас.%:
органический накопитель 80-90 фенопласт 3-17
отходы поли-
этилена, поли-
винилхлорида,
сополимера ви-
нилхлорида с ви- нилиденхлоридом 17-3
Использование фенопласта марок ВХ1-090-34, Э2-330-02 по ГОСТ 5889-79, который является реактапластом, в сочетании с термопластами (полиэтилен, ПВХ) позволяет значительно повысить ударную вязкость, кроме этого введение пластиков значительно снижает процент разбухания в воде.The goal is achieved in that the raw material mixture for composite materials, including an organic filler and phenol, additionally contains waste polyethylene or polyvinyl chloride or copolymers of vinyl chloride with vinylidene chloride in the following ratio, wt.%:
organic drive 80-90 phenoplast 3-17
poly waste
ethylene, poly
vinyl chloride
copolymer
nyl chloride with vinylidene chloride 17-3
The use of phenolic plastic grades ВХ1-090-34, Э2-330-02 according to GOST 5889-79, which is a thermosetting plastic, in combination with thermoplastics (polyethylene, PVC) can significantly increase the impact strength, in addition, the introduction of plastics significantly reduces the percentage of swelling in water.

Содержание фенопласта менее 3 мас.% приводит к ухудшению физико-механических свойств, а увеличение дозировки более 17 мас.% не приводит к дальнейшему увеличению прочностных показателей. The phenolic content of less than 3 wt.% Leads to a deterioration in physical and mechanical properties, and an increase in dosage of more than 17 wt.% Does not lead to a further increase in strength indicators.

В качестве полимерных отходов использовались отходы полиэтилена (высокого ГОСТ 5.1308-72 и низкого давления ГОСТ 16338-77), поливинилхлорида (суспензионного ГОСТ 14231-78 и эмульсионного ГОСТ 5.825-71), сополимера винилхлорида с винилиденхлоридом (сополимера Е и F, ГОСТ 6-01-86-82). Waste polyethylene (high GOST 5.1308-72 and low pressure GOST 16338-77), polyvinyl chloride (suspension GOST 14231-78 and emulsion GOST 5.825-71), a vinyl chloride copolymer with vinylidene chloride (copolymer E and F, GOST 6- 01-86-82).

Применение полимерных отходов в количестве менее 3 мас.% ведет к снижению ударной вязкости, а дозировка более 17 мас.% практически не влияет на этот показатель. The use of polymer waste in an amount of less than 3 wt.% Leads to a decrease in toughness, and a dosage of more than 17 wt.% Practically does not affect this indicator.

В качестве органического наполнителя использовались сухие древесные стружки, опилки и древесная мука, измельченная солома, лузга подсолнечника, льняная костра и др. Dry wood shavings, sawdust and wood flour, chopped straw, sunflower husk, flax fire and others were used as an organic filler.

При введении органического наполнителя менее 80 % уменьшается его армирующая роль и экономическая эффективность, а увеличение более 90% ведет к снижению прочностных показателей. With the introduction of an organic filler of less than 80%, its reinforcing role and economic efficiency decreases, and an increase of more than 90% leads to a decrease in strength indicators.

Перед приготовлением смеси органический показатель подвергался сушке, а полимерные отходы - предварительному дроблению. Смешение проводилось в скоростном роторном измельчителе с одновременным доизмельчением компонентов. Before the mixture was prepared, the organic indicator was dried, and the polymer waste was pre-crushed. Mixing was carried out in a high-speed rotary grinder with simultaneous regrinding of the components.

Полученная сырьевая смесь прессовалась в виде пластин в плунжерных формах на гидропрессе с электрообогревом. Перед прессованием рабочая поверхность пресс-формы промазывалась силиконовой эмульсией. The resulting raw material mixture was pressed in the form of plates in plunger forms on a hydraulic press with electric heating. Before pressing, the working surface of the mold was coated with a silicone emulsion.

П р и м е р 1. Сухие древесные стружки предварительно смешивались с фенопластом ВХ1-090-34 и отходами эмульсионного ПВХ в соотношении 85:3:12. Полученная смесь пропускалась через скоростной роторный измельчитель, затем композиция помещалась в плунжерную форму для прессования пластин размера 300х300 мм и толщиной 10 мм. Прессование проводилось при 160^оС, давлении 15 МПа в течение 10 мин. Из полученных пластин после их 24-часовой вылежки вырубались образцы для физико-механических испытаний по ГОСТ 4648-71 - определение разрушающего напряжения при изгибе и ГОСТ 11262-80 - определение разрушающего напряжения при растяжении. Для определения процента водопоглощения вырубались образы с размером 30х30 мм и помещались в воду до достижения постоянного веса по ГОСТ 4650-80. Ударная вязкость по ГОСТ 4647-69.PRI me R 1. Dry wood shavings pre-mixed with phenol plastic BX1-090-34 and waste emulsion PVC in a ratio of 85: 3: 12. The resulting mixture was passed through a high-speed rotary grinder, then the composition was placed in a plunger mold for pressing plates of size 300x300 mm and a thickness of 10 mm. Pressing was carried out at 160 ^{° C,} a pressure of 15 MPa for 10 minutes. Samples for physical and mechanical tests according to GOST 4648-71 — determining the tensile stress at bending and GOST 11262-80 — determining the tensile tensile stress were cut out of the obtained plates after 24-hour aging. To determine the percentage of water absorption, images with a size of 30x30 mm were cut down and placed in water until a constant weight was achieved according to GOST 4650-80. Impact strength according to GOST 4647-69.

П р и м е р 2. То же, что и в примере 1. Соотношение стружки: фенопласта Э2-330-02, отходов суспензионного ПВХ 90:7-3. PRI me R 2. The same as in example 1. The ratio of chips: phenol E2-330-02, waste suspension PVC 90: 7-3.

П р и м е р 3. То же, что и в примере 1. Соотношение стружки: фенопласта ВХ1-090-34, отходов суспензионного ПВХ 80:3:17. PRI me R 3. The same as in example 1. The ratio of chips: phenol BX1-090-34, waste suspension PVC 80: 3: 17.

Остальные образцы готовились аналогично примерам 1-3. The remaining samples were prepared analogously to examples 1-3.

Полученные образцы подвергались физико-механическим испытаниям по соответствующим ГОСТам. The obtained samples were subjected to physical and mechanical tests in accordance with the relevant GOSTs.

Составы смесей, режимы прессования материала и его физико-механические показатели приведены в таблице. Compositions of mixtures, modes of pressing the material and its physical and mechanical properties are shown in the table.

В качестве объекта сравнения использовались образцы, полученные по прототипу [2]. As the object of comparison used samples obtained by the prototype [2].

Из приведенных данных видно, что материал из предлагаемой смеси превосходит известный по ударной вязкости. Кроме этого использование полимерных отходов способствует их утилизации. From the above data it is seen that the material from the proposed mixture surpasses the known impact strength. In addition, the use of polymer waste contributes to their disposal.

Claims

RAW MIXTURE FOR PRODUCTION OF PRODUCTS FROM COMPOSITE MATERIALS, including organic filler and phenolic plastic, characterized in that it additionally contains waste polyethylene, or polyvinyl chloride, or copolymers of polyvinyl chloride with vinylidene chloride in the following ratio, wt.%:
Organic Filler 80 - 90
Phenoplast 3 - 17
Waste polyethylene or polyvinyl chloride or polyvinyl copolymers
loride with vinylidene chloride 3 - 17