RU2268274C1 - Structural molding polymer composition - Google Patents
Structural molding polymer composition Download PDFInfo
- Publication number
- RU2268274C1 RU2268274C1 RU2004119520A RU2004119520A RU2268274C1 RU 2268274 C1 RU2268274 C1 RU 2268274C1 RU 2004119520 A RU2004119520 A RU 2004119520A RU 2004119520 A RU2004119520 A RU 2004119520A RU 2268274 C1 RU2268274 C1 RU 2268274C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- filler
- thermal power
- lubricant
- rubber
- 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
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/141—Feedstock
- Y02P20/143—Feedstock the feedstock being recycled material, e.g. plastics
-
- 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
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к композиционным материалам на основе термопластов для изготовления литьем под давлением изделий конструкционного назначения, используемых в различных областях техники, в частности в железнодорожной технике, для изготовления изолирующих втулок и фиксаторов, опор контактной сети, упругих и изолирующих прокладок на деревянные и железобетонные шпалы и брусья под стрелочные переводы и др.The invention relates to composite materials based on thermoplastics for injection molding of products for structural purposes, used in various fields of technology, in particular in railway engineering, for the manufacture of insulating bushings and retainers, supports of the contact network, elastic and insulating spacers on wooden and reinforced concrete sleepers, and bars for turnouts, etc.
Известна пресс-композиция (RU 1564166, C 08 L 61/10, 1990) для изготовления различных деталей железнодорожного транспорта, например деталей изолирующего стыка, изолирующих втулок в скреплениях на железобетонном подрельсовом основании на основе фенолформальдегидной смолы. Основной недостаток этой композиции - многокомпонентность состава и многостадийность процесса производства. Основа композиции - фенольно-формальдегидная смола резольного типа предопределяет высокую жесткость материала, недостаточную упругость и устойчивость при воздействии динамических нагрузок в процессе эксплуатации. Перерабатывается в изделия эта композиция методом горячего прессования, который малопроизводителен и плохо поддается автоматизации.A known press composition (RU 1564166, C 08 L 61/10, 1990) for the manufacture of various parts of railway transport, for example, parts of an insulating joint, insulating sleeves in fastenings on a reinforced concrete rail base based on phenol-formaldehyde resin. The main disadvantage of this composition is the multicomponent composition and multi-stage production process. The basis of the composition is a phenol-formaldehyde resin of a resol type that determines the high rigidity of the material, insufficient elasticity and stability under the influence of dynamic loads during operation. This composition is processed into products by the hot pressing method, which is inefficient and difficult to automate.
Известна полимерная пресс-композиция (RU 563811, C 08 L 23/06, 1981) для изготовления изолирующих прокладок на деревянные и железобетонные шпалы. Композиция содержит в определенных соотношениях полиэтилен, кордное волокно и резиновую крошку. Основными недостатками этой композиции является, с одной стороны, низкая технологичность и, как следствие, нестабильность свойств получаемых изделий. Перерабатывается предлагаемая композиция также малопроизводительным методом прессования. Жесткость изделий из этой композиции высокая (400-500 кг/см) и не может обеспечить необходимой упругости железнодорожного пути. Достигнутые значения ударной вязкости (до 54 кгсм/см2) характерны для стандартных полимерных композиций конструкционного назначения и малы для прокладочных материалов.Known polymer press composition (RU 563811, C 08 L 23/06, 1981) for the manufacture of insulating spacers on wooden and reinforced concrete sleepers. The composition contains in certain proportions polyethylene, cord fiber and rubber crumb. The main disadvantages of this composition is, on the one hand, low manufacturability and, as a consequence, the instability of the properties of the resulting products. The proposed composition is also processed by the inefficient pressing method. The stiffness of products from this composition is high (400-500 kg / cm) and cannot provide the necessary elasticity of the railway track. The achieved values of impact strength (up to 54 kgcm / cm 2 ) are typical for standard polymer compositions for structural purposes and are small for cushioning materials.
Наиболее близким является техническое решение (RU 1420001, C 08 L 23/06, 1988), в котором заявлен полимерный композиционный материал, предлагаемый для использования на железнодорожном транспорте для изготовления упругих и изолирующих прокладок на шпалы. В состав композиции входит ПЭНД, резиновая крошка, измельченная юфть, хромовая кожа, тиомочевина и продукт взаимодействия фенилендиамина и сернокислого марганца в определенных соотношениях.The closest is the technical solution (RU 1420001, C 08 L 23/06, 1988), in which a polymer composite material is proposed for use in railway transport for the manufacture of elastic and insulating gaskets for sleepers. The composition of the composition includes HDPE, rubber crumb, crushed yuft, chrome leather, thiourea and the product of the interaction of phenylenediamine and manganese sulfate in certain proportions.
Композиция отличается высокой пластичностью (относительное удлинение при разрыве 320-475%) и соответственно невысокой упругостью и большой остаточной деформацией при нагружении, что снижает упругость железнодорожного пути. Композиция недостаточно устойчива к действию осевого масла (набухание за 24 часа при 20°С составляет до 0,2%) и других агрессивных сред - сильнодействующих растворителей и щелочей (СЖР-3), неводостойка, что является следствием наличия в составе большого (до 125 мас.частей) количества измельченной кожи (хром, юфть). Приведенные данные об износостойкости материала свидетельствуют о недостаточной жесткости материала и соответственно не высокой износостойкости. На основании данных о твердости материала, определенных по методу Шора (~90 ед.), ее можно отнести к группе достаточно мягких резин.The composition is characterized by high ductility (elongation at break of 320-475%) and, accordingly, low elasticity and large residual deformation under loading, which reduces the elasticity of the railway track. The composition is not sufficiently resistant to the action of axial oil (swelling in 24 hours at 20 ° C is up to 0.2%) and other aggressive media - strong solvents and alkalis (SZHR-3), non-waterproof, which is a consequence of the presence of a large (up to 125 parts by weight) the amount of crushed leather (chrome, yuft). The data on the wear resistance of the material indicate insufficient rigidity of the material and, accordingly, not high wear resistance. Based on data on the hardness of the material, determined by the Shore method (~ 90 units), it can be attributed to the group of fairly soft rubbers.
Кроме того, технология изготовления композиции многостадийна, включает процессы растворения компонентов с последующей сушкой, что делает ее экологически небезупречной.In addition, the manufacturing technology of the composition is multistage, includes the processes of dissolving the components, followed by drying, which makes it environmentally faulty.
Технической задачей предлагаемого изобретения является создание конструкционного литьевого композиционного полимерного материала, обладающего повышенной износостойкостью, высокой водо- и маслостойкостью, высокой твердостью, низкой истираемостью при сохранении необходимой упругости.The technical task of the invention is the creation of a structural injection molding composite polymer material with increased wear resistance, high water and oil resistance, high hardness, low abrasion while maintaining the necessary elasticity.
Решение поставленной технической задачи заключается в том, что конструкционная полимерная композиция для изготовления литьем под давлением различных изделий в железнодорожной технике содержит полиолефин, резиновую крошку, синтетический этиленпропиленовый каучук, наполнитель - микросферы из дымовых выбросов ТЭЦ следующего состава, %:The solution of the technical problem lies in the fact that the structural polymer composition for injection molding of various products in railway equipment contains a polyolefin, rubber crumb, synthetic ethylene-propylene rubber, a filler - microspheres from the smoke emissions of thermal power plants of the following composition,%:
SiO2 - 55-61, Al2O3 - 26-30, Fe2О3 - 4-10, CaO - 2-6, MgO - 1-2, Na2О, К2О - 0,5-4,0, С - 0,01-2,0 и смазку, при следующем соотношении компонентов композиции, мас.ч.:SiO 2 - 55-61, Al 2 O 3 - 26-30, Fe 2 O 3 - 4-10, CaO - 2-6, MgO - 1-2, Na 2 O, K 2 O - 0.5-4 , 0, C - 0.01-2.0 and lubricant, in the following ratio of components of the composition, parts by weight:
В качестве наполнителя может быть использована также смесь микросфер из дымовых выбросов ТЭЦ и талька при их соотношении: 1:99-99:1, а в качестве смазки используются минеральные или растительные масла с температурой кипения не ниже 180°С или низкомолекулярные диановые эпоксидные смолы.A mixture of microspheres from smoke emissions of thermal power plants and talc can also be used as a filler at a ratio of 1: 99-99: 1, and mineral or vegetable oils with a boiling point of at least 180 ° C or low molecular weight diane epoxies are used as a lubricant.
Предлагаемое техническое решение отличается новыми качественными и количественными соотношениями компонентов композиции, обеспечивающими новую совокупность необходимых свойств.The proposed solution is characterized by new qualitative and quantitative proportions of the components of the composition, providing a new set of necessary properties.
Для приготовления предлагаемых композиций используют: в качестве полиолефиновFor the preparation of the proposed compositions use: as polyolefins
- полиэтилен низкой и высокой плотности, полипропилен, а также их смеси,- low and high density polyethylene, polypropylene, as well as mixtures thereof,
- дробленые или гранулированные отходы этих полимеров и их смеси;- crushed or granular waste of these polymers and mixtures thereof;
в качестве синтетических этиленпропиленовых каучуков используют синтетические этиленпропиленовые каучуки типов СКЭП или СКЭПТ и их смеси;as synthetic ethylene-propylene rubbers, synthetic ethylene-propylene rubbers of the SKEP or SKEPT types and mixtures thereof are used;
в качестве резиновой крошки используют вторичное сырье, получаемое из старых автомобильных, авиационных покрышек и других резиновых изделий, с размером частиц 0,2-1 мм;as rubber crumbs, secondary raw materials obtained from old automobile, aviation tires and other rubber products with a particle size of 0.2-1 mm are used;
в качестве наполнителя используют микросферы из дымовых выбросов ТЭЦ следующего состава, %, SiO2 - 55-61, Al2О3 - 26-30, Fe2О3 - 4-10, CaO - 2-6, MgO - 1-2, Na2O, K2O - 0,5-4,0, С - 0,01-2,0 со средним размером частиц 0,5-0,6 мкм, например микросферы под торговым названием «Термины», ф. ЗАО «Метлон», тальк марки ТРПН или марки Firmtalk M15, Финляндия;as a filler, microspheres from smoke emissions of thermal power plants of the following composition are used,%, SiO 2 - 55-61, Al 2 O 3 - 26-30, Fe 2 O 3 - 4-10, CaO - 2-6, MgO - 1-2 , Na 2 O, K 2 O - 0.5-4.0, C - 0.01-2.0 with an average particle size of 0.5-0.6 microns, for example microspheres under the trade name "Terms", f. ZAO Metlon, talc TRPN brand or Firmtalk M15 brand, Finland;
в качестве смазки используют масла с температурой кипения не ниже 180°, минеральные, например масла индустриальные, органические, например касторовое, или низкомолекулярные диановые эпоксидные смолы, например ЭД-14, ЭД-10, ЭД-8.as a lubricant, oils with a boiling point of at least 180 °, mineral, for example, industrial, organic, for example castor, or low molecular weight Diane epoxies, for example, ED-14, ED-10, ED-8, are used.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами:The invention is illustrated by the following examples:
Пример 1. Вторичный полиэтилен высокой плотности в количестве 45 кг, резиновая крошка (отходы шинной промышленности) фракция ⌀ 0,5 мм в количестве 8 кг, гранулированный синтетический каучук марки СКЭПТ в количестве 32 кг, минеральное масло М20 (ГОСТ 19729-74) в количестве 1,5 кг, микросферы «Термины» (ТУ 5718-001-42906424-99) в количестве 20 кг предварительно перемешиваются в лопастном смесителе ЗШ25ВРК-01 при комнатной температуре в течение 5 минут. Полученная смесь подается в двухшнековый экструдер ЧПВ2СП63×20, где при температуре ~200°С гомогенизируется и выходит в виде стренгов 04-5 мм. Стренги проходят через охлаждающую водяную ванну и измельчаются на гранулы в прутковом грануляторе. Свойства композиции приведены в таблице 2 Примеры 2-7 приведены в таблице 1, свойства получаемых композиций в таблице 2.Example 1. High-density secondary polyethylene in the amount of 45 kg, crumb rubber (waste from the tire industry) fraction ⌀ 0.5 mm in the amount of 8 kg, granulated synthetic rubber grade SCEPT in the amount of 32 kg, mineral oil M20 (GOST 19729-74) 1.5 kg, microspheres "Terms" (TU 5718-001-42906424-99) in the amount of 20 kg are pre-mixed in a paddle mixer ZSh25VRK-01 at room temperature for 5 minutes. The resulting mixture is fed into a twin-screw extruder ChPV2SP63 × 20, where at a temperature of ~ 200 ° C it is homogenized and leaves in the form of strands of 04-5 mm. The strands pass through a cooling water bath and are crushed into granules in a bar granulator. The properties of the composition are shown in table 2. Examples 2-7 are shown in table 1, the properties of the resulting compositions in table 2.
Образцы из предлагаемой композиции изготавливают методом литья под давлением с использованием типовых термопластавтоматов.Samples of the proposed composition are made by injection molding using standard injection molding machines.
Испытания проводят по следующим методикам:The tests are carried out according to the following methods:
водопоглощение (водостойкость) по ТУ 2211-011-17790041-04,water absorption (water resistance) according to TU 2211-011-17790041-04,
твердость по вдавливанию шарика по ГОСТ 4670-91,ball indentation hardness according to GOST 4670-91,
сопротивление истиранию по ГОСТ 462-77,abrasion resistance according to GOST 462-77,
маслостойкость - по ГОСТ 9.024-74,oil resistance - according to GOST 9.024-74,
жесткость при статическом нагружении - по методу Дефо,stiffness under static loading - according to the Defoe method,
ударная вязкость по ГОСТ 4647.impact strength according to GOST 4647.
10580
105
9578
95
10082
one hundred
10081
one hundred
11075
110
9877
98
9783
97
Из приведенных в описании изобретения данных видно, что предлагаемая конструкционная литьевая композиция позволяет изготавливать изделия, обладающие высокой водо- и маслостойкостью, повышенной износостойкостью, низкой истираемостью, высокой твердостью в сочетании с хорошей перерабатываемостью на типовом оборудовании. Кроме того, при изготовлении предлагаемой композиции используют вторичное сырье (полиолефины, резиновая крошка, микросферы из дымовых выбросов ТЭЦ), что делает ее экономически выгодной.From the data given in the description of the invention, it can be seen that the proposed structural injection composition allows the manufacture of products having high water and oil resistance, increased wear resistance, low abrasion, high hardness in combination with good processability on standard equipment. In addition, in the manufacture of the proposed composition using secondary raw materials (polyolefins, rubber crumb, microspheres from the smoke emissions of thermal power plants), which makes it economically profitable.
По комплексу своих свойств изделия из предлагаемой композиции соответствуют требованиям к материалам для изготовления упругих и изолирующих прокладок на деревянные и железобетонные шпалы железнодорожных путей. Применение изделий из предлагаемой композиции повышает упругость железнодорожного пути и улучшает условия взаимодействия пути и подвижного состава, уменьшает механический износ и удлиняет срок их службы.By the set of their properties, products from the proposed composition meet the requirements for materials for the manufacture of elastic and insulating gaskets on wooden and reinforced concrete sleepers of railway tracks. The use of products from the proposed composition increases the elasticity of the railway track and improves the conditions for the interaction of the track and rolling stock, reduces mechanical wear and prolongs their service life.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004119520A RU2268274C1 (en) | 2004-06-29 | 2004-06-29 | Structural molding polymer composition |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004119520A RU2268274C1 (en) | 2004-06-29 | 2004-06-29 | Structural molding polymer composition |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2268274C1 true RU2268274C1 (en) | 2006-01-20 |
Family
ID=35873456
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004119520A RU2268274C1 (en) | 2004-06-29 | 2004-06-29 | Structural molding polymer composition |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2268274C1 (en) |
-
2004
- 2004-06-29 RU RU2004119520A patent/RU2268274C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Hyvärinen et al. | The effect of the use of construction and demolition waste on the mechanical and moisture properties of a wood-plastic composite | |
KR101773223B1 (en) | Composite material from waste and at least one element of vulcanized rubber and tire cords | |
Tajvidi et al. | Effect of natural fibers on thermal and mechanical properties of natural fiber polypropylene composites studied by dynamic mechanical analysis | |
DE68916000T2 (en) | Composite materials containing a layer based on polypropylene and polyamide. | |
Bettini et al. | Investigation on the use of coir fiber as alternative reinforcement in polypropylene | |
EP2953997B1 (en) | Micro-structured composite material, method for producing same, mouldings made of same, and uses thereof | |
US20120225976A1 (en) | Composition of thermoplastic composites, manufacturing processes and resulting products | |
Ratanawilai et al. | Influence of wood species and particle size on mechanical and thermal properties of wood polypropylene composites | |
Homkhiew et al. | Composites from thermoplastic natural rubber reinforced rubberwood sawdust: Effects of sawdust size and content on thermal, physical, and mechanical properties | |
CN105255094B (en) | A kind of cross-linking modified flame retardant plastics of composite regenerated PS/ABS/PP and preparation method thereof | |
Taqui et al. | A novel sustainable design to develop polypropylene and unsaturated polyester resin polymer composites from waste of major polluting industries and investigation on their physicomechanical and wear properties | |
Yadav et al. | A comprehensive review of natural fiber composites: Applications, processing techniques and properties | |
US9994703B2 (en) | Bio composite ABS/CF material | |
Gairola et al. | Waste biomass and recycled polypropylene based jute hybrid composites for non-structural applications | |
CN102634188A (en) | Rubber-plastic ternary composite material applied to mechanical industry as well as preparation method and application thereof | |
Oladele et al. | Applications and disposal of polymers and polymer composites: A | |
JPWO2018101022A1 (en) | COMPOSITION FOR FIBER-REINFORCED RESIN, PROCESS FOR PRODUCING THE SAME, FIBER-REINFORCED RESIN, AND MOLDED BODY | |
RU2268274C1 (en) | Structural molding polymer composition | |
Homkhiew et al. | Characterization of polypropylene composites using sludge waste from the natural rubber latex industry as reinforcing filler | |
DE10162066A1 (en) | Chain link of an energy supply chain at least partially formed from renewable raw material, and method for producing such, and energy supply chain | |
Wang et al. | Effect of repetitive processing on the mechanical properties and fracture toughness of dynamically vulcanized iPP/EPDM blends | |
DE19607281A1 (en) | Recycling of scrap rubber to produce polymer processing compound with TPE characteristics | |
KR100566957B1 (en) | An aspalt modifier and aspalt mixture containing thereof | |
CN111286124B (en) | Low-volatility regenerated polypropylene composite material and preparation method thereof | |
CN110253806B (en) | Plastic sleeper and preparation method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090630 |