RU2269497C1 - Raw mixture (variants), method for preparing high-filled composition material and method for making article from its - Google Patents
Raw mixture (variants), method for preparing high-filled composition material and method for making article from its Download PDFInfo
- Publication number
- RU2269497C1 RU2269497C1 RU2004134951/04A RU2004134951A RU2269497C1 RU 2269497 C1 RU2269497 C1 RU 2269497C1 RU 2004134951/04 A RU2004134951/04 A RU 2004134951/04A RU 2004134951 A RU2004134951 A RU 2004134951A RU 2269497 C1 RU2269497 C1 RU 2269497C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- filler
- temperature
- mixture
- ethyl silicate
- agent
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к высоконаполненным композиционным материалам с повышенными механохимическими свойствами, а также к технологии производства изделий, используемых в качестве защитных декоративных покрытий для химического оборудования, мебели, сантехнических изделий, строительных панелей и полов, с улучшенными прочностными характеристиками и высокой химической устойчивостью.The invention relates to highly filled composite materials with enhanced mechanochemical properties, as well as to the production technology of products used as protective decorative coatings for chemical equipment, furniture, sanitary products, building panels and floors, with improved strength characteristics and high chemical resistance.
В качестве основных сырьевых компонентов, используемых для получения этих покрытий, применяют эпоксидную смолу, отвердитель, ускоритель, наполнитель, пластификатор и пигменты.Epoxy resin, hardener, accelerator, filler, plasticizer and pigments are used as the main raw materials used to obtain these coatings.
Материалы для покрытий на основе эпоксидной смолы обычно не обладают высокой теплостойкостью и стабильностью механических характеристик при повышенных температурах.Epoxy-based coating materials generally do not have high heat resistance and mechanical stability at elevated temperatures.
Известна сырьевая смесь [Патент RU №2110539, С 08 L 63/02, опубл. 10.05.98] для получения высоконаполненного композиционного материала, включающая эпоксидную диановую смолу, отвердитель, минеральный наполнитель и добавки. При этом в качестве отвердителя используют алифатические амины, в качестве минерального наполнителя используют высокопрочные граниты, габбро, диабазы, габбро-диабазы, порфириты, змеевики с размерами фракций 0,063-0,315 мм и 0,63-10,0 мм и в качестве добавок пластификатор полиметилсилоксанового типа и разбавители.Known raw mix [Patent RU No. 2110539, 08 L 63/02, publ. 05/10/98] to obtain a highly filled composite material, including epoxy Dianova resin, hardener, mineral filler and additives. In this case, aliphatic amines are used as a hardener, high-strength granites, gabbro, diabases, gabbro-diabases, porphyrites, coils with fraction sizes of 0.063-0.315 mm and 0.63-10.0 mm are used as a mineral filler, and polymethylsiloxane plasticizer as additives types and diluents.
Недостатком этой сырьевой смеси является использование дробленных природных минеральных наполнителей крупных фракций (более 0,063 мм), что приводит к получению материала с неоднородной микроструктурой и низкими прочностными показателями (предел прочности при изгибе 30-40 МПа, модуль упругости при изгибе 5,0-5,5 ГПа).The disadvantage of this raw material mixture is the use of crushed natural mineral fillers of large fractions (more than 0.063 mm), which leads to the production of a material with a heterogeneous microstructure and low strength indicators (tensile strength in bending 30-40 MPa, elastic modulus in bending 5.0-5, 5 GPa).
В этом же патенте описан способ получения высоконаполненного материала, который включает смешивание смолы с разбавителями, добавление пластификатора и отвердителя, последующее перемешивание, введение минерального наполнителя и перемешивание его с эпоксидным связующим, виброуплотнение и отверждение материала при 20-40°С в течение 8-24 часов.The same patent describes a method for producing a highly filled material, which includes mixing the resin with diluents, adding a plasticizer and hardener, then mixing, introducing a mineral filler and mixing it with an epoxy binder, vibration sealing and curing the material at 20-40 ° C for 8-24 hours.
Предложенный способ не позволяет получать материалы с близкой к нулю пористостью (пористость 1-6%), что снижает защитные свойства материала.The proposed method does not allow to obtain materials with close to zero porosity (porosity of 1-6%), which reduces the protective properties of the material.
Изделиями, получаемыми из вышеуказанного высоконаполненного материала, являются детали станков, контрольно-измерительных машин и иной техники, а также отделочные и строительные плитки. Описание изобретения не содержит сведений об изготовлении изделий.Products obtained from the above highly filled material are machine parts, instrumentation and other equipment, as well as finishing and building tiles. The description of the invention does not contain information on the manufacture of products.
Таким образом, хотя такие материалы для покрытий и изделия из него получили широкое промышленное применение, тем не менее сохраняется необходимость в материалах на основе эпоксидной смолы с улучшенными термомеханическими характеристиками.Thus, although such coating materials and products from it have received wide industrial application, nevertheless, there remains a need for materials based on epoxy resin with improved thermomechanical characteristics.
Задачей настоящего изобретения является разработка составов сырьевой смеси для получения высоконаполненного композиционного материала, а также новых способов получения материала и изготовления изделий с улучшенными термомеханическими характеристиками: пределом прочности при изгибе - выше 100 МПа, пределом прочности на сжатие - выше 250 МПа, близкой к нулевой открытой пористостью, высокой устойчивостью к действию агрессивных жидкостей - химреактивов, растворителей, иных, а также расширение ассортимента изделий из материала.The objective of the present invention is to develop the composition of the raw material mixture to obtain a highly filled composite material, as well as new methods for producing material and manufacturing products with improved thermomechanical characteristics: tensile strength in bending is above 100 MPa, ultimate compressive strength is above 250 MPa, close to zero open porosity, high resistance to aggressive liquids - chemicals, solvents, other, as well as expanding the range of products made of material.
В этом и состоит технический результат изобретения.This is the technical result of the invention.
Технический результат достигается тем, что сырьевая смесь для получения высоконаполненного композиционного материала, включающая эпоксидную диановую смолу, аминный отвердитель, минеральный наполнитель, согласно изобретению, в качестве отвердителя используют также ангидридный отвердитель, в качестве минерального наполнителя мелкодисперсный порошок из природных и/или искусственных силикатов с размерами частиц не более 0,05 мм с повышенной термохимической стойкостью, дополнительно смесь содержит аминный ускоритель и модификатор этилсиликат, при следующем соотношении компонентов, мас.%:The technical result is achieved by the fact that the raw material mixture for producing a highly filled composite material, including an epoxy diane resin, an amine hardener, a mineral filler, according to the invention, an anhydride hardener is also used as a hardener, as a mineral filler, fine powder from natural and / or artificial silicates with particle sizes not more than 0.05 mm with high thermochemical resistance, additionally the mixture contains an amine accelerator and an ethyl modifier ilikat, with the following component ratio, wt.%:
В частном случае:In a particular case:
- наполнитель вводят вместе с красящим пигментом в количестве не более 3 мас.%;- the filler is introduced together with the coloring pigment in an amount of not more than 3 wt.%;
- наполнитель предварительно просушивают в термокамере при температуре, обеспечивающей удаление влаги и летучих примесей.- the filler is pre-dried in a heat chamber at a temperature that ensures the removal of moisture and volatile impurities.
Второй вариант сырьевой смеси отличается тем, что поверхность наполнителя модифицирована этилсиликатом при соотношении наполнитель: этилсиликат - 1,0-1,2:0,001-0,004.The second variant of the raw material mixture is characterized in that the surface of the filler is modified with ethyl silicate with a filler: ethyl silicate ratio of 1.0-1.2: 0.001-0.004.
Технический результат способа получения высоконаполненного композиционного материала, заключается в том, что эпоксидное связующее на основе диановой смолы смешивают с минеральным наполнителем для получения сырьевой смеси, далее сырьевую смесь уплотняют и отверждают при повышенной температуре, согласно изобретению, в качестве минерального наполнителя используют мелкодисперсный порошок с модифицированной поверхностью из природных и/или искусственных силикатов с размерами частиц не более 0,05 мм и повышенной термохимической стойкостью, причем поверхность наполнителя модифицируют этилсиликатом при соотношении наполнитель: этилсиликат - 1,0-1,2:0,001-0,004, при этом эпоксидное связующее и минеральный наполнитель берут при соотношении 1,0-1,5:3,5-4,0 и смешивают при температуре 50-70°С, далее смесь переводят в вязкопластичное состояние с формированием пласта посредством вальцевания или щелевой экструзии при температуре 50-70°С в присутствии флексибилизатора полиметилсилоксанового типа в количестве 0,1-0,5 мас.%, уплотняют пласт опрессовкой и/или вакуумным виброуплотнением и отверждают горячей полимеризацией при температуре, предпочтительно, 100-160°С.The technical result of the method of obtaining a highly filled composite material is that the epoxy binder based on Diane resin is mixed with a mineral filler to obtain a raw mix, then the raw mix is compacted and solidified at an elevated temperature, according to the invention, finely dispersed modified powder is used as a mineral filler surface of natural and / or artificial silicates with particle sizes of not more than 0.05 mm and increased thermochemical resistance ,, and the surface of the filler is modified with ethyl silicate at a filler: ethyl silicate ratio of 1.0-1.2: 0.001-0.004, while the epoxy binder and mineral filler are taken at a ratio of 1.0-1.5: 3.5-4.0 and mixed at a temperature of 50-70 ° C, then the mixture is transferred into a viscoplastic state with formation of a formation by rolling or slot extrusion at a temperature of 50-70 ° C in the presence of a polymethylsiloxane type flexibilizer in an amount of 0.1-0.5 wt.%, compacted the formation by crimping and / or vacuum vibration compaction and cure oryachey polymerization at a temperature of, preferably, 100-160 ° C.
Способ изготовления изделий из высоконаполненного композиционного материала отличается от способа получения материала тем, что отверждают непосредственно заготовки изделия, осуществляют формирование изделий или его части посредством укладки пластов в форму, нагретую до температуры 40-80°С, уплотняют пласты опрессовкой и/или вакуумным виброуплотнением.The method of manufacturing products from a highly filled composite material differs from the method of obtaining the material in that the product blanks are directly cured, the products or part of them are formed by laying the layers in a mold heated to a temperature of 40-80 ° C, and the layers are sealed by crimping and / or vacuum vibration compaction.
В частном случае:In a particular case:
- пласты укладывают в форму послойно, при этом соединяемую поверхность смазывают антиадгезивом на основе силоксанов;- the layers are laid in a layer-by-layer form, while the joined surface is lubricated with a siloxane-based release agent;
- перед укладкой пластов в форму, ее предварительно смазывают антиадгезивом на основе силоксанов.- before laying the layers in the mold, it is preliminarily lubricated with a release agent based on siloxanes.
Изобретение осуществляется следующим образом.The invention is as follows.
Мелкодисперсные наполнители с размером частиц до 0,05 мм полностью распределяются в межструктурных пространствах композиционного материала на стадии его формирования, что приводит к снижению уровня микрогетерогенности полимерной матрицы и увеличению ее плотности, вследствие чего повышается стабильность материала. Это позволяет получить композицию с повышенными термомеханическими свойствами, повышенной термической стабильностью и бездефектной трехмерной сетчатой структурой композиционного материала.Finely dispersed fillers with a particle size of up to 0.05 mm are completely distributed in the interstructural spaces of the composite material at the stage of its formation, which leads to a decrease in the level of microheterogeneity of the polymer matrix and an increase in its density, thereby increasing the stability of the material. This allows you to get a composition with improved thermomechanical properties, increased thermal stability and defect-free three-dimensional mesh structure of the composite material.
Наиболее адекватная оценка термостабильности материала возможна с помощью интегрального показателя, который учитывал бы как температурные, так и массово-конверсионные характеристики процесса. С этой целью было использовано понятие приведенной температуры деструкции Тпр, численное значение которой рассчитывается по уравнению:The most adequate assessment of the thermal stability of the material is possible with the help of an integral indicator, which would take into account both the temperature and mass-conversion characteristics of the process. For this purpose, we used the concept of reduced temperature of destruction T CR , the numerical value of which is calculated by the equation:
где Тн и Тк - температуры начала и конца области быстрой деструкции, которой соответствует максимум на кривой DTG - кривой; αк - потеря массы полимера при Тк [В.П.Закордонский, С.Я.Гнатышин, М.Н.Солтыс / Влияние высокодисперсных минеральных наполнителей на термическую стабильность эпоксидных материалов // ЖПХ - 1998 - Вып.9. - с.1524-1528].where T n and T to - the temperature of the beginning and end of the region of rapid destruction, which corresponds to a maximum on the curve DTG curve; α k - polymer mass loss at T k [V.P. Zakordonsky, S.Ya. Gnatyshin, MN Soltys / Effect of finely dispersed mineral fillers on the thermal stability of epoxy materials // ZhPKh - 1998 - Issue 9. - p. 1524-1528].
Введение в эпоксидную композицию на основе диановой смолы традиционного состава ультрадисперсного порошка оксида алюминия в количестве, необходимом для заполнения межструктурных пространств полимера, позволяет получить композицию с более высокими термомеханическими свойствами и термической стабильностью (наибольшее значение Тпр). Композиция без ультрадисперсного порошка имела Тпр=620 К, с наполнителем - 634 К, что объективно отражает более высокую стойкость полимера к действию температуры.The introduction of the traditional composition of ultrafine alumina powder into the epoxy composition based on the dianova resin in the amount necessary to fill the interstructural spaces of the polymer makes it possible to obtain a composition with higher thermomechanical properties and thermal stability (the highest value of T CR ). The composition without ultrafine powder had T ol = 620 K, with a filler - 634 K, which objectively reflects the higher resistance of the polymer to temperature.
В изобретении в качестве отвердителей эпоксидной диановой смолы использованы амины или их производные, ангидриды дикарбоновых кислот. Эти отвердители воздействуют на эпоксидную или гидроксильную группы смолы и приводят к образованию трехмерных "сшитых" структур. Режим отверждения оказывает влияние на выбор отвердителей. При "горячем" отверждении используют ангидриды дикарбоновых кислот; при "холодном" - аминные отвердители, например полиэтиленполиамин, гексаметилендиамин, которые допускают и "горячее" отверждение.In the invention, amines or their derivatives, dicarboxylic acid anhydrides, are used as hardeners of an epoxy diane resin. These hardeners act on the epoxy or hydroxyl groups of the resin and lead to the formation of three-dimensional "crosslinked" structures. The curing mode affects the choice of hardeners. For hot curing, dicarboxylic acid anhydrides are used; when "cold" - amine hardeners, such as polyethylene polyamine, hexamethylenediamine, which allow for "hot" curing.
Для реализации изобретения могут быть использованы следующие аминные отвердители: полиэтиленполиамин ПЭПА, диэтилентриамин ДЭТА (H2N-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-NH2; триэтилентетрамин ТЭТА (N2N-[-(CH2)2-NH-]-CH2-CH2-NH2); гексаметилендиамин ГМДА NH2-(CH2)6-NH2.The following amine hardeners can be used to implement the invention: polyethylene polyamine PEPA, diethylene triamine DETA (H 2 N-CH 2 -CH 2 -NH-CH 2 -CH 2 -NH 2 ; triethylenetetramine TETA (N 2 N - [- (CH 2 ) 2 -NH -] - CH 2 -CH 2 -NH 2 ); hexamethylenediamine HMDA NH 2 - (CH 2 ) 6 -NH 2 .
Полиэтиленполиамин (ПЭПА) ТУ 6-02-594-70 - техническая смесь аминов.Polyethylene polyamine (PEPA) TU 6-02-594-70 is a technical mixture of amines.
Большинство из аминных отвердителей содержат реакционноспособные группы на обоих концах молекулы. Это позволяет отвердителям образовывать сшивки между молекулами эпоксидов. Например, концевая аминогруппа (первичный амин) взаимодействует с эпоксидной группой, принадлежащей молекуле смолы. Образовавшаяся при этом вторичная аминогруппа соединится с эпоксидной группой, принадлежащей второй молекуле, то образуется межмолекулярная сшивка.Most of the amine hardeners contain reactive groups at both ends of the molecule. This allows hardeners to crosslink between epoxide molecules. For example, the terminal amino group (primary amine) interacts with an epoxy group belonging to the resin molecule. The secondary amino group formed in this process will combine with the epoxy group belonging to the second molecule, then intermolecular crosslinking is formed.
Реакция между алифатическими аминами и эпоксидными группами протекает при комнатной температуре или при температурах ниже, чем при отверждении смолы ангидридными отвердителями. Химическая связь между атомами углерода и азота, возникающая при сшивании смолы аминами, устойчива к действию кислот и щелочей.The reaction between aliphatic amines and epoxy groups proceeds at room temperature or at temperatures lower than when the resin is cured with anhydride hardeners. The chemical bond between carbon and nitrogen atoms that occurs when the resin is crosslinked by amines is resistant to acids and alkalis.
Для проведения полной сшивки эпоксидной смолы соотношение между количеством атомов водорода в аминогруппах отвердителя (первичных и вторичных) и числом эпоксидных групп в смоле должно быть 1:1.For complete crosslinking of the epoxy resin, the ratio between the number of hydrogen atoms in the amino groups of the hardener (primary and secondary) and the number of epoxy groups in the resin should be 1: 1.
Ангидриды кислот (ангидридные отвердители) взаимодействуют с эпоксидными смолами с образованием сложных эфиров. Для осуществления реакции требуется раскрытие ангидридного цикла. Теоретически одна ангидридная группа вступает в реакцию с одной эпоксидной группой.Acid anhydrides (anhydride hardeners) react with epoxies to form esters. The reaction requires the opening of the anhydride cycle. Theoretically, one anhydride group reacts with one epoxy group.
К смесям смолы и отвердителя для ускорения реакции добавляют ускорители. Их вводят в небольших нестехиометрических количествах, которые подбирают эмпирически, руководствуясь свойствами получаемого материала.Accelerators are added to the resin and hardener mixtures to accelerate the reaction. They are introduced in small non-stoichiometric quantities, which are selected empirically, guided by the properties of the resulting material.
В качестве ускорителя используют - 2,4,6-трис(диметиламинометил)фенол. Иные, наиболее часто используемые, аминные ускорители:As the accelerator use - 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol. Other, most commonly used, amine accelerators:
- Бензилдиметиламин (БДМА) - используется как ускоритель отверждения эпоксиангидридных систем.- Benzyldimethylamine (BDMA) - used as an accelerator for curing epoxy anhydride systems.
Дициандиамин (ДЦДА) 
- 2-Этил,-4-метилимидазол (ЭМИ) (используется в качестве ускорителя отверждения эпоксиангидридных систем для обеспечения большого "времени жизни" и хороших технологических свойств смолы при повышенных температурах).- 2-Ethyl, -4-methylimidazole (EMR) (used as an accelerator for the curing of epoxy anhydride systems to ensure a long "lifetime" and good technological properties of the resin at elevated temperatures).
Сырьевая смесь может быть получена двумя способами: либо без предварительной модификации поверхности наполнителя, когда модификатор этилсиликат вносится в составляемую смесь одновременно с другими составляющими - эпоксидной диановой смолой, отвердителем, ускорителем и наполнителем, либо сначала проводят модифицирование поверхности наполнителя путем перемешивания его с этилсиликатом при соотношениях 1,0-1,2:0,001-0,004, а затем подготовленный таким образом наполнитель добавляется к эпоксидному связующему на основе диановой смолы.The raw material mixture can be obtained in two ways: either without preliminary modification of the surface of the filler, when the ethyl silicate modifier is introduced into the mixture simultaneously with other components - epoxy diane resin, hardener, accelerator and filler, or first the surface of the filler is modified by mixing it with ethyl silicate at ratios 1.0-1.2: 0.001-0.004, and then the filler thus prepared is added to the diane resin-based epoxy binder.
В качестве наполнителя могут быть использован мелкодисперсный порошок из природных силикатов или искусственно синтезированных силикатов или их смеси. Искусственные и природные силикаты обладают сходным химическим составом. Синтетические силикаты могут быть получены в виде однофазных продуктов, путем реакционного спекания соответствующих оксидов. К искусственным силикатам относят: метасиликат кальция CaO·SiO2; ортосиликат магния 2MgO·SiO2 - основной компонент форстеритовых огнеупоров; метасиликат магния MgO·SiO2; силикат алюминия 3Аl2О3·2SiO2(Al6Si2O13) - муллит.As a filler, finely dispersed powder from natural silicates or artificially synthesized silicates or a mixture thereof can be used. Artificial and natural silicates have a similar chemical composition. Synthetic silicates can be obtained as single-phase products by reactive sintering of the corresponding oxides. Artificial silicates include: calcium metasilicate CaO · SiO 2 ; magnesium orthosilicate 2MgO · SiO 2 - the main component of forsterite refractories; magnesium metasilicate MgO · SiO 2 ; aluminum silicate 3Al 2 O 3 · 2SiO 2 (Al 6 Si 2 O 13 ) - mullite.
По результатам седиментационного анализа используемые наполнители имеют следующий гранулометрический состав:According to the results of sedimentation analysis, the fillers used have the following particle size distribution:
- молотый кварцевый песок - 0,03-0,04 мм - 50%; 0,04-0,05 мм - 50%,- ground quartz sand - 0.03-0.04 mm - 50%; 0.04-0.05 mm - 50%,
- форстерит - 0,02-0,03 мм - 50%; 0,03-0,05 мм - 50%;- forsterite - 0.02-0.03 mm - 50%; 0.03-0.05 mm - 50%;
- муллит синтетический - 0,01-0,02 мм - 60%; 0,02-0,05 мм - 30%,- synthetic mullite - 0.01-0.02 mm - 60%; 0.02-0.05 mm - 30%,
- каолинит - 0,02-0,03 мм - 60%, 0,03-0,05 мм - 40%,- kaolinite - 0.02-0.03 mm - 60%, 0.03-0.05 mm - 40%,
Согласно микрофотографиям порошков, частицы природных силикатов (наполнителей) размером от 0,02 до 0,05 мм имеют четкие грани, порошок синтезированного муллита состоит из частиц неправильной формы размером 0,01- 0,05 мм.According to the microphotographs of the powders, particles of natural silicates (fillers) from 0.02 to 0.05 mm in size have clear faces, the synthesized mullite powder consists of irregularly shaped particles from 0.01-0.05 mm in size.
Использование модификатора - этилсиликата улучшает адгезию наполнителя по отношению к эпоксидной матрице, и тем самым, повышает механические характеристики материала. Модификаторы наносят на поверхность минеральных порошков для снижения усадки матрицы, повышения прочности и снижения проницаемости.The use of a modifier - ethyl silicate improves the adhesion of the filler with respect to the epoxy matrix, and thereby increases the mechanical characteristics of the material. Modifiers are applied to the surface of mineral powders to reduce matrix shrinkage, increase strength and reduce permeability.
Смесь тетраэтоксисилана (С2Н5O)4Si с продуктами его частичного гидролиза под техническим названием "этилсиликат" используют при подготовке форм для точного литья по выплавляемым моделям. Для вытеснения воды с поверхности минерального наполнителя и обеспечения прочного его контакта с выбранным связующим применяют модификатор, имеющий ярко выраженную биполярность структуры. Высокополярная группа в молекуле модификатора, вытесняя воду, адсорбируется на поверхности наполнителя; менее полярная или полностью аполярная группа химически взаимодействует или только совмещается с полимером матрицы. Малые дозы ЭТС-20, ЭТС-40, применяемые в изобретении существенно изменяют структуру и свойства получаемого материала. Силановые модификаторы применяют в сочетании с отверждающимися смолами различного состава. При контакте с водой алкокси-группа омыляется, и при повышенной температуре происходит реакция поликонденсации до образования олигосилоксанов. На минеральной поверхности в омылении силана участвует адсорбированная вода, а в образовании олигосилоксана - силанольные группы (Si-OH).A mixture of tetraethoxysilane (C 2 H 5 O) 4 Si with products of its partial hydrolysis under the technical name "ethyl silicate" is used in the preparation of investment casting molds. To displace water from the surface of the mineral filler and ensure its strong contact with the selected binder, a modifier is used that has a pronounced bipolarity of the structure. The highly polar group in the modifier molecule, displacing water, is adsorbed on the surface of the filler; a less polar or fully apolar group chemically interacts or only combines with the polymer matrix. Small doses of ETS-20, ETS-40 used in the invention significantly change the structure and properties of the resulting material. Silane modifiers are used in combination with curable resins of various compositions. Upon contact with water, the alkoxy group is saponified, and at an elevated temperature, a polycondensation reaction occurs to form oligosiloxanes. Adsorbed water is involved in the saponification of silane on the mineral surface, and silanol groups (Si-OH) are involved in the formation of oligosiloxane.
Для смешивания модификатора ЭТС-20 или ЭТС-40 с наполнителем используют метод последовательного добавления. Вначале смешивают все (рассчитанное для определенной смеси) количество модификатора с десятикратным количеством по массе наполнителя, а затем смешивают полученную смесь с новой порцией наполнителя в отношении 1:10 и т.д., пока весь наполнитель не будет модифицирован.To mix the ETS-20 or ETS-40 modifier with the filler, the sequential addition method is used. First, all (calculated for a specific mixture) amount of modifier is mixed with ten times the amount of filler mass, and then the resulting mixture is mixed with a new portion of filler in a ratio of 1:10, etc., until all filler is modified.
В предлагаемой композиции имеет место высокая степень наполнения, что приводит к получению высоковязких смесей. Процесс смешивания может осуществляться и при комнатной температуре при наличии мощного смесителя. Оптимальной температурой смешивания является температура 50-70°С, при этой температуре ускоряется процесс смешивания ингредиентов, достигается эффект полной гомогенизации сырьевой смеси за счет уменьшения вязкости жидких компонентов, входящих в исходный состав.In the proposed composition there is a high degree of filling, which leads to obtaining highly viscous mixtures. The mixing process can be carried out at room temperature with a powerful mixer. The optimal mixing temperature is a temperature of 50-70 ° C, at this temperature the process of mixing the ingredients is accelerated, the effect of complete homogenization of the raw mix is achieved by reducing the viscosity of the liquid components included in the original composition.
При получении высоконаполненного материала и изготовлении изделий из него использование полиметилсилоксана в качестве флексибилизатора после стадии введения наполнителя способствует переводу формовочной смеси в пласты с улучшенной стойкостью против расслаивания, в результате материал имеет близкую к нулю пористость и тем самым позволяет получать крупногабаритные изделия более сложных конфигураций.Upon receipt of a highly filled material and the manufacture of products from it, the use of polymethylsiloxane as a flexibilizer after the filler injection stage promotes the transfer of the molding mixture into formations with improved resistance to delamination, as a result, the material has close to zero porosity and thereby allows to obtain large-sized products of more complex configurations.
Для того, чтобы достичь хороших значений прочности, в технологии изготовления изделий из смол, отверждающихся по реакции поликонденсации, предусмотрена дополнительная стадия (после смешения компонентов) - предотверждение связующего, осуществляемое при вальцевании или сушке. При этом сокращается длительность последующей выдержки материала в формах и повышается качество изделий, однако заполнение форм из-за понижения текучести связующего становится возможньм только при давлениях 25-60 мН/м2 (250-600 кгс/см2).In order to achieve good strength values, in the technology of manufacturing products from resins that are cured by the polycondensation reaction, an additional stage (after mixing the components) is provided - the binder is prevented by rolling or drying. At the same time, the duration of the subsequent exposure of the material to the molds is reduced and the quality of the products increases, however, filling out the molds due to a decrease in the fluidity of the binder becomes possible only at pressures of 25-60 mN / m 2 (250-600 kgf / cm 2 ).
Отличительная особенность группы полимеров полиметилсилоксанового типа (ПМС) состоит в том, что цепь макромолекулы построена из чередующихся атомов кремния и кислорода. Присутствие силоксановой связи -Si-O-Si- сближает эти вещества с такими неорганическими полимерами, как кварц и природные силикаты, придавая кремнийорганическим полимерам большую теплостойкость.A distinctive feature of the group of polymers of polymethylsiloxane type (PMS) is that the macromolecule chain is built of alternating silicon and oxygen atoms. The presence of the -Si-O-Si- siloxane bond brings these substances closer to inorganic polymers such as quartz and natural silicates, giving the organosilicon polymers greater heat resistance.
В зависимости от габаритов и сложности формируемой заготовки или изделия можно применять послойную укладку или укладку в один слой. Количество слоев зависит от формы конечного продукта. Формы для выкладки слоев могут быть прямоугольными или фигуральными. Температура формы не оказывает влияния на характеристики получаемого материала. Однако предпочтительно, чтобы форма имела температуру, близкую к температуре сырьевой смеси.Depending on the size and complexity of the workpiece or product being formed, layering or laying in one layer can be used. The number of layers depends on the shape of the final product. Forms for laying out layers can be rectangular or figurative. The temperature of the mold does not affect the characteristics of the resulting material. However, it is preferred that the form has a temperature close to the temperature of the feed mixture.
Перед укладкой в формы сырьевую смесь при температуре, предпочтительно, 50-70°С в присутствии полиметилсилоксана (например ПМС-200), в количестве 0,1-0,5 мас.% переводят в вязко-пластичное состояние с формированием пласта посредством вальцевания или щелевой экструзии. По сути, гомогенизированная смесь, имеющая температуру 50-70°С, поступая на вальцевание или экструзию имеет ту же температуру. Как правило, смеситель совмещен с экструдером или вальцами или последовательно установленными экструдером и вальцами.Before laying in the molds, the raw material mixture at a temperature of preferably 50-70 ° C in the presence of polymethylsiloxane (for example PMS-200), in an amount of 0.1-0.5 wt.%, Is transferred into a visco-plastic state with formation of the formation by rolling or crevice extrusion. In fact, a homogenized mixture having a temperature of 50-70 ° C, entering the rolling or extrusion has the same temperature. Typically, the mixer is combined with the extruder or rollers or sequentially installed extruder and rollers.
Слои, уложенные в формы, сцепляются при помощи их смазывания ПМС-200. Можно укладывать отдельно взятые слои друг на друга или осуществлять непрерывную укладку посредством возвратно-поступательного или поступательного движения формы под вальцами или головкой щелевого экструдера. Форма насадки, а соответственно и щели экструдера, может быть прямоугольной, овальной или иной. Через специальные устройства, выполненные на вальцах или насадке, к формируемым пластам равномерно подводится антиадгезив. При формировании материала или изделия из отдельных слоев они дополнительно могут смазываться антиадгезивом, например напылением.Layers laid in forms are bonded by lubricating them with PMS-200. It is possible to stack individual layers on top of each other or to carry out continuous laying by means of reciprocating or translational movement of the mold under the rollers or head of the slit extruder. The shape of the nozzle, and accordingly the slit of the extruder, can be rectangular, oval or other. Through special devices made on rollers or a nozzle, a release agent is uniformly applied to the formed layers. When forming a material or product from separate layers, they can additionally be lubricated with a release agent, such as spraying.
Формование изделия также может осуществляться путем набивки гомогенизированной смеси в форму.The formation of the product can also be carried out by stuffing a homogenized mixture into a mold.
Вакуумное виброуплотнение и/или опрессовка одного или нескольких слоев, уложенных в формы, а также использование мелкодисперсных минеральных наполнителей и пигментов с размером частиц не более 0,05 мм способствует образованию однородной микроструктуры материала, что улучшает прочностные характеристики и качество поверхности изделий.Vacuum vibration compaction and / or crimping of one or several layers laid in molds, as well as the use of finely dispersed mineral fillers and pigments with a particle size of not more than 0.05 mm, contribute to the formation of a uniform microstructure of the material, which improves the strength characteristics and surface quality of the products.
Отверждение эпоксидной композиции осуществляют горячей полимеризацией, при этом выбор температуры зависит от типа отвердителя и скорости ведения процесса. При использовании ангидридного отвердителя процесс ведут при температуре, предпочтительно, 100-160°С. При использовании аминного отвердителя отверждение можно проводить при температурах 50-150°С. Температурно-временные условия подбирались таким образом, чтобы процесс протекал в одну рабочую смену. Ведение процесса при более низких температурах требует более длительного временного интервала. При повышении температуры скорость отверждения повышается.The curing of the epoxy composition is carried out by hot polymerization, the choice of temperature depends on the type of hardener and the speed of the process. When using an anhydride hardener, the process is carried out at a temperature of preferably 100-160 ° C. When using an amine hardener, curing can be carried out at temperatures of 50-150 ° C. Temperature and time conditions were selected so that the process proceeded in one shift. Conducting the process at lower temperatures requires a longer time interval. With increasing temperature, the curing rate increases.
Пример 1. В двухроторный лопастный смеситель с червячным разгрузочным узлом загружаются смесь эпоксидной диановой смолы ЭД-20 в количестве 14 мас.%, отвердителя изометилтетрагидрофталиевого ангидрида в количестве 11 мас.%, ускорителя УП-606/2 (2,4,6-трис(диметиламинометил)фенола) в количестве 0.2 мас.%, наполнителя молотого кварцевого песка в количестве 74.7 мас.% и модификатора поверхности этилсиликата ЭТС-20 в количестве 0.1 мас.%. Помол кварцевого песка проводят предварительно в шаровой мельнице в течение 8 часов до дисперсности не более 0.05 мм. Смесь перемешивают с одновременньм подогревом до 70°С. С повышением температуры сырьевая смесь легче гомогенизируется.Example 1. In a two-rotor paddle mixer with a worm discharge unit, a mixture of ED-20 epoxy diane resin in an amount of 14 wt.%, Hardener of isomethyltetrahydrophthalic anhydride in an amount of 11 wt.%, Accelerator UP-606/2 (2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol) in an amount of 0.2 wt.%, ground quartz sand filler in an amount of 74.7 wt.% and an ETS-20 ethyl silicate surface modifier in an amount of 0.1 wt.%. Grinding of quartz sand is carried out previously in a ball mill for 8 hours to a dispersion of not more than 0.05 mm. The mixture is stirred while heating to 70 ° C. As the temperature rises, the feed mixture more easily homogenizes.
Пример 2. Осуществляется аналогично примеру 1, но смесь содержит отвердитель метилэндиковый ангидрид в количестве 10.5 мас.%, наполнитель в количестве 72.7 мас.% и в качестве красящего пигмента вводится Cr2О3 дисперсностью не более 0.05 мм содержанием 2.5 мас.%. Введение Cr2О3 придает изделиям темно-зеленый цвет. Помол наполнителя и красящего пигмента проводят в шаровой мельнице на предварительной стадии до требуемой дисперсности. Смесь перемешивают при температуре 60 градусов, обеспечивающей смеси вязко-пластичное состояние.Example 2. Carried out analogously to example 1, but the mixture contains a hardener methylendic anhydride in an amount of 10.5 wt.%, A filler in an amount of 72.7 wt.% And Cr 2 O 3 with a dispersion of not more than 0.05 mm containing 2.5 wt.% Is introduced as a coloring pigment. Introduction Cr 2 O 3 gives the products a dark green color. Grinding of the filler and the coloring pigment is carried out in a ball mill at a preliminary stage to the required dispersion. The mixture is stirred at a temperature of 60 degrees, providing the mixture a visco-plastic state.
Пример 3. В двухроторный лопастный смеситель с червячным разгрузочным узлом загружаются смесь эпоксидной диановой смолы ЭД-22 в количестве 9.3 мас.%, отвердителя метиленэндикового ангидрида в количестве 7.3 мас.%, ускорителя УП-606/2 (2,4,6-трис(диметиламинометил)фенола) в количестве 0.2 мас.%, наполнителя молотого форстерита дисперсностью не более 0.05 мм в количестве 82.9 мас.% и модификатора поверхности этилсиликата ЭТС-40 в количестве 0.3 мас.%. Наполнитель в отличие от примера 1 предварительно просушивают в термокамере на поддонах при 180°С в течение 7-8 часов, что позволяет вывести атмосферную влагу и другие летучие примеси из твердых компонентов. Смесь гомогенизируют при температуре 65°С.Example 3. In a two-rotor vane mixer with a worm discharge unit, a mixture of ED-22 epoxy diane resin in the amount of 9.3 wt.%, Hardener of methylene endic anhydride in the amount of 7.3 wt.%, Accelerator UP-606/2 (2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol) in an amount of 0.2 wt.%, ground forsterite filler with a dispersion of not more than 0.05 mm in an amount of 82.9 wt.% and an ETS-40 ethyl silicate surface modifier in an amount of 0.3 wt.%. The filler, unlike example 1, is pre-dried in a heat chamber on pallets at 180 ° C for 7-8 hours, which allows you to remove atmospheric moisture and other volatile impurities from solid components. The mixture is homogenized at a temperature of 65 ° C.
Пример 4. Поверхность наполнителя, в данном случае каолинита, с размерами частиц не более 0,05 мм предварительно модифицируется этилсиликатом ЭТС-40 посредством последовательного добавления, при соотношении наполнитель: этилсиликат - 1:0,001. Смешивают все количество модификатора с десятикратным количеством наполнителя, затем смешивают полученную смесь с новой порцией наполнителя до тех пор, пока весь наполнитель не будет модифицирован. После этого загружают в двухроторный лопастный смеситель смесь эпоксидной диановой смолы ЭД-16 в количестве 15 мас.%, отвердителя изометилтетрагидрофталиевого ангидрида в количестве 11.8 мас.%, ускорителя УП-606/2 (2,4,6-трис(диметиламинометил)фенола) в количестве 0.3 мас.% и модифицированного каолинита в количестве 72.9 мас.% (наполнитель - 72.6 мас.%, модификатор - 0,3 мас.%). Смесь перемешивают при температуре, обеспечивающей полную гомогенизацию - 65°С.Example 4. The surface of the filler, in this case kaolinite, with a particle size of not more than 0.05 mm, is pre-modified with ETS-40 ethyl silicate by sequential addition, with a filler: ethyl silicate ratio of 1: 0.001. The entire amount of the modifier is mixed with ten times the amount of filler, then the resulting mixture is mixed with a new portion of the filler until all of the filler is modified. After that, a mixture of epoxy diane resin ED-16 in the amount of 15 wt.%, Hardener of isomethyltetrahydrophthalic anhydride in the amount of 11.8 wt.%, Accelerator UP-606/2 (2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol) is loaded into a two-rotor paddle mixer in an amount of 0.3 wt.% and modified kaolinite in an amount of 72.9 wt.% (filler - 72.6 wt.%, modifier - 0.3 wt.%). The mixture is stirred at a temperature that ensures complete homogenization - 65 ° C.
Пример 5. Смешивание осуществляется аналогично примеру 4 со стадией предварительного модифицирования поверхности наполнителя, но отличается тем, что смесь содержит наполнитель каолинит в количестве 69.9 мас.% (69.3 мас.% - каолинит и 0.3 мас.% - модификатор) и в качестве красящего пигмента вводится газовая сажа содержанием 3 мас.%. Процесс перемешивания ведут при температуре 70°С.Example 5. Mixing is carried out analogously to example 4 with the stage of preliminary modification of the surface of the filler, but differs in that the mixture contains filler kaolinite in an amount of 69.9 wt.% (69.3 wt.% - kaolinite and 0.3 wt.% - modifier) and as a coloring pigment carbon black containing 3 wt.% is introduced. The mixing process is carried out at a temperature of 70 ° C.
Пример 6. Поверхность наполнителя, в данном случае форстерита, с размерами частиц не более 0,05 мм предварительно модифицируется этилсиликатом ЭТС-40 по способу, описанному выше, при соотношении наполнитель: этилсиликат - 1:0,001. В двухроторный лопастный смеситель с червячным разгрузочным узлом загружаются смесь эпоксидной диановой смолы ЭД-22 в количестве 9.3 мас.%, отвердителя метиленэндикового ангидрида в количестве 7.3 мас.%, ускорителя УП-606/2 (2,4,6-Трис(диметиламинометил)фенола) в количестве 0.2 мас.%, модифицированного наполнителя молотого форстерита в количестве 82.9 мас.%. Наполнитель в отличие от примера 5 предварительно просушивают в термокамере при 180°С. Процесс перемешивания ведут при температуре 55°С до полной гомогенизации.Example 6. The surface of the filler, in this case forsterite, with a particle size of not more than 0.05 mm is pre-modified with ETS-40 ethyl silicate according to the method described above, with a filler: ethyl silicate ratio of 1: 0.001. A mixture of 9.3 wt.% ED-22 epoxy diane resin, 7.3 wt.% Methylene endic anhydride hardener, UP-606/2 accelerator (2,4,6-Tris (2,4-Tris (dimethylaminomethyl)) are loaded into a two-rotor vane mixer with a worm discharge unit. phenol) in an amount of 0.2 wt.%, a modified filler of ground forsterite in an amount of 82.9 wt.%. The filler, in contrast to example 5, is pre-dried in a heat chamber at 180 ° C. The mixing process is carried out at a temperature of 55 ° C until complete homogenization.
В примерах 7, 8 (таблица 1) приведено количественное соотношение компонентов смеси с использованием в качестве наполнителя кварцевого песка, предварительно модифицированного. Процесс ведут при температуре, обеспечивающей полную гомогенизацию.In examples 7, 8 (table 1) shows the quantitative ratio of the components of the mixture using quartz sand as a filler, pre-modified. The process is carried out at a temperature that ensures complete homogenization.
В примере 9 (таблица 1) приведено количественное соотношение компонентов смеси с использованием в качестве наполнителя искусственного наполнителя - муллита, предварительно модифицированного этилсиликатом при температуре 60°С, обеспечивающей гомогенизацию смеси.Example 9 (table 1) shows the quantitative ratio of the components of the mixture using an artificial filler, mullite, pre-modified with ethyl silicate at a temperature of 60 ° C, ensuring homogenization of the mixture as a filler.
В примере 10 (таблица 1) приведено количественное соотношение компонентов смеси с использованием в качестве наполнителя смеси природного и искусственного наполнителя (кварцевого песка и муллита), предварительно модифицированной этилсиликатом. Процесс ведут при температуре, обеспечивающей полную гомогенизацию - 65°С.Example 10 (table 1) shows the quantitative ratio of the components of the mixture using natural and artificial filler (silica sand and mullite) pre-modified with ethyl silicate as a filler. The process is carried out at a temperature that ensures complete homogenization - 65 ° C.
В примере 11 (таблица 1) приведено количественное соотношение компонентов смеси с использованием аминного отвердителя. В двухроторный лопастный смеситель с червячным разгрузочным узлом загружаются смесь эпоксидной диановой смолы ЭД-20 в количестве 15 мас.%, отвердителя полиэтиленполиамина (ПЭПА) в количестве 7,1 мас.%, ускорителя - 0,2 мас.%, наполнителя - молотого кварцевого песка в количестве 77,6 мас.% и модификатора поверхности этилсиликата ЭТС-20 в количестве 0,1 мас.%. Помол кварцевого песка проводят предварительно в шаровой мельнице в течение 8 часов до дисперсности не более 0.05 мм. Процесс перемешивания ведут при температуре, обеспечивающей полную гомогенизацию.Example 11 (table 1) shows the quantitative ratio of the components of the mixture using an amine hardener. In a two-rotor vane mixer with a worm discharge unit, a mixture of 15% by weight ED-20 epoxy diane resin is loaded, polyethylene polyamine hardener (PEPA) in the amount of 7.1% by weight, accelerator - 0.2% by weight, filler - ground quartz sand in an amount of 77.6 wt.% and the surface modifier of the ethyl silicate ETS-20 in an amount of 0.1 wt.%. Grinding of quartz sand is carried out previously in a ball mill for 8 hours to a dispersion of not more than 0.05 mm. The mixing process is carried out at a temperature that ensures complete homogenization.
Пример 12. В двухроторном лопастном смесителе с червячным разгрузочным узлом готовят сырьевую смесь по примеру 1. Полученная смесь по окончании процесса перемешивания обладает сыпучестью. Для формирования пласта материала смесь пропускают через вальцы при температуре 70°С в присутствии флексибилизатора полиметилсилоксана ПМС-200 в количестве 0.3 мас.%. Флексибилизатор подается непосредственно на вальцы. Полученный пласт укладывают в форму. Для обеспечения плотности пласт подвергают виброуплотнению, а затем отверждают горячей полимеризацией. Свойства материала приведены в табл.2.Example 12. In a two-rotor paddle mixer with a worm discharge unit, the raw material mixture is prepared according to example 1. The resulting mixture at the end of the mixing process has flowability. To form a layer of material, the mixture is passed through rollers at a temperature of 70 ° C in the presence of a PMS-200 polymethylsiloxane flexibilizer in an amount of 0.3 wt.%. The flexibilizer is fed directly to the rollers. The resulting layer is laid in the mold. To ensure density, the formation is vibro-compacted and then cured by hot polymerization. Material properties are given in table 2.
Пример 13. Гомогенизированную сырьевую смесь по примеру 2 подают через щелевой экструдер, выполненный с возможностью подачи флексибилизатора, в форму в виде туалетного столика. Вязко-пластичная смесь укладывается непрерывными пластами за счет перемещения формы, затем формованную смесь виброуплотняют и отверждают горячей полимеризацией. Свойства изделия аналогичны свойствам материала, приведенным в таблице 2.Example 13. The homogenized raw material mixture of example 2 is fed through a slit extruder, configured to supply flexibilizer, in the form of a dressing table. The viscous-plastic mixture is laid in continuous layers by moving the mold, then the molded mixture is vibro-compacted and cured by hot polymerization. Product properties are similar to the material properties shown in table 2.
Пример 14. Формирование изделия осуществляется аналогично примеру 12. Смесь содержит наполнитель в количестве 71.9 мас.% и в качестве красящего пигмента вводится Cr2О3 содержанием 2.5 мас.%. В отличие от примера 12 пласты укладывают слоями путем перемещения формы под вальцами. Смесь, уложенную пластами, прессуют и отверждают горячей полимеризацией. Свойства слоистого изделия аналогичны свойствам материала, приведенным в табл.2.Example 14. The formation of the product is carried out analogously to example 12. The mixture contains a filler in an amount of 71.9 wt.% And Cr 2 O 3 with a content of 2.5 wt.% Is introduced as a coloring pigment. In contrast to Example 12, formations are layered by moving the mold under the rollers. The mixture laid in layers, pressed and cured by hot polymerization. The properties of the layered product are similar to the properties of the material given in table.2.
Пример 15. Берут сырьевую смесь, составленную по примеру 1, выходящую из двухроторного лопастного смесителя с червячным разгрузочным узлом, укладывают в нагретые до 70°С изложницы, которые придают массе требуемую форму изделия. Формование изделий осуществляют путем виброуплотнения. Сырьевую смесь механически выравнивают по высоте заготовки. Количество массы берут на 5% больше по отношению к объему готового образца. Изложницу закрывают крышкой. Процесс вибрации имеет продолжительность 60 мин. Стадию горячей полимеризации проводят в термокамере, оснащенной автоматическим терморегулятором. Полимеризацию в термокамере осуществляют по заданному режиму. Режим полимеризации:Example 15. Take the raw material mixture prepared according to example 1, leaving the two-rotor blade mixer with a worm unloading unit, put into molds heated to 70 ° C, which give the mass the desired shape of the product. Products are formed by vibration compaction. The raw material mixture is mechanically aligned with the height of the workpiece. The amount of mass is taken 5% more in relation to the volume of the finished sample. The mold is covered with a lid. The vibration process has a duration of 60 minutes. The hot polymerization step is carried out in a heat chamber equipped with an automatic temperature controller. The polymerization in the heat chamber is carried out according to the specified mode. Polymerization Mode:
1. Нагревание до 100°С в течение 1 часа;1. Heating to 100 ° C for 1 hour;
2. Выдержка при 100°С в течение 1 часа;2. Exposure at 100 ° C for 1 hour;
3. Нагревание до 160°С в течение 1 часа;3. Heating to 160 ° C for 1 hour;
4. Выдержка при 160°С в течение 3 часов;4. Exposure at 160 ° C for 3 hours;
5. Охлаждение до 130°С в течение 1 часа;5. Cooling to 130 ° C for 1 hour;
6. Охлаждение до 100°С в течение 1 часа;6. Cooling to 100 ° C for 1 hour;
7. Выдержка при 100°С в течение 1 часа;7. Exposure at 100 ° C for 1 hour;
8. Охлаждение до комнатной температуры 2 часа.8. Cool to room temperature for 2 hours.
Общее время полимеризации 11 часов.The total polymerization time is 11 hours.
Свойства материала приведены в таблице 2.Material properties are given in table 2.
Пример 16. Берут сырьевую смесь по примеру 2, осуществляют операции аналогично примеру 15, но формование проводят путем вакуумного виброуплотнения. Герметичность виброкамеры обеспечивает крышка с прокладкой. Процесс вибрации с вакуумированием имеет продолжительность 20 мин. Вакуум в камере (102 Па) обеспечивается форвакуумным насосом. Процесс вибрации с вакуумированием имеет продолжительность 15-20 мин. Далее проводят стадию горячей полимеризации по режиму описанному в примере 15.Example 16. Take the raw material mixture of example 2, carry out operations analogously to example 15, but the molding is carried out by vacuum vibro-compaction. The tightness of the vibration chamber is ensured by a cover with a gasket. The vibration process with evacuation has a duration of 20 minutes The vacuum in the chamber (10 2 Pa) is provided by a foreline pump. The process of vibration with vacuum has a duration of 15-20 minutes Next, carry out the stage of hot polymerization according to the mode described in example 15.
Пример 17. Берут сырьевую смесь по примеру 3, осуществляют операции аналогично примеру 15, но пласты в изложницы укладывают послойно, при этом соединяемую поверхность смазывают антиадгезивом на основе силоксанов (ПМС-200), что улучшает адгезивные свойства смеси. Свойства изделия приведены в таблице 2.Example 17. Take the raw material mixture according to example 3, carry out operations similarly to example 15, but the layers are laid in the molds in layers, while the joint surface is lubricated with a siloxane-based release agent (PMS-200), which improves the adhesive properties of the mixture. Product properties are shown in table 2.
Пример 18. Берут сырьевую смесь по примеру 4, осуществляют операции аналогично примеру 15, но перед укладкой пласта в форму, ее предварительно смазывают антиадгезивом на основе силоксанов (ПМС-200), что уменьшает залипания материала к форме.Example 18. Take the raw material mixture according to example 4, carry out operations analogously to example 15, but before laying the formation in the mold, it is pre-lubricated with a siloxane-based release agent (PMS-200), which reduces sticking of the material to the mold.
Изготовление материалов по другим составам проводили аналогично. Свойства материалов приведены в таблице 2.The manufacture of materials for other compositions was carried out similarly. Material properties are given in table 2.
Пример 19. По вышеописанной технологии из сырьевой смеси 2 изготавливают крышку для химического стола. Формование изделий осуществляют в металлических изложницах с применением вибрации и вакуумирования. На вибрационный стол устанавливают и закрепляют изложницу, нагретую до 80°С. В изложницу вставляют вкладыш из нержавеющей стали. Внутренние размеры вкладыша соответствуют размерам плиты по длине и ширине, высота вкладыша должна быть не менее, чем на 5 см больше высоты готового изделия, т.к. в процессе вибрации небольшие количества массы поднимаются и распределяются по стенкам. Внутренняя поверхность вкладыша имеет шероховатость 1,25-1,6 мкм. Вкладыш не имеет зазоров между стенками во избежание протечки массы в процессе уплотнения, его боковые стенки. Изложницу закрывают крышкой, герметичность камеры обеспечивает прокладка. Вакуум в камере (102 Па) обеспечивается форвакуумным насосом. Процесс вибрации с вакуумированием имеет продолжительность 20 мин. Полимеризация в термокамере осуществляется по температурному режиму, описанному в примере 15. Извлеченную из изложницы плиту необходимо обработать - зачистить от образовавшегося по краям изделия облоя и отшлифовать.Example 19. According to the above technology, a cover for a chemical table is made from a raw material mixture 2. Products are molded in metal molds using vibration and evacuation. On the vibration table set and fix the mold, heated to 80 ° C. A stainless steel insert is inserted into the mold. The inner dimensions of the liner correspond to the dimensions of the slab in length and width, the height of the liner must be at least 5 cm greater than the height of the finished product, because during vibration, small amounts of mass rise and are distributed along the walls. The inner surface of the liner has a roughness of 1.25-1.6 μm. The liner has no gaps between the walls in order to avoid leakage of mass during the compaction process, its side walls. The mold is covered with a lid, the chamber ensures the tightness of the gasket. The vacuum in the chamber (10 2 Pa) is provided by a foreline pump. The vibration process with evacuation has a duration of 20 minutes The polymerization in the heat chamber is carried out according to the temperature regime described in Example 15. The plate removed from the mold must be processed - cleaned from the flake formed at the edges of the product and sanded.
В зависимости от типа отвердителя процесс отверждения материала может иметь иные температурные границы.Depending on the type of hardener, the curing process of the material may have different temperature limits.
Пример 20. Берут сырьевую смесь по примеру 11, выходящую из двухроторного лопастного смесителя с червячным разгрузочным узлом, укладывают в нагретую до 40°С изложницу, которая придает массе требуемую форму. Формование осуществляют путем виброуплотнения. Сырьевую смесь механически выравнивают по высоте заготовки. Количество массы берут на 5% больше по отношению к объему готового образца. Изложницу закрывают крышкой. Процесс вибрации имеет продолжительность 60 мин. Стадию горячей полимеризации проводят в термокамере, оснащенной автоматическим терморегулятором. Полимеризацию в термокамере осуществляют по заданному режиму. Режим полимеризации:Example 20. Take the raw material mixture of example 11, leaving the two-rotor blade mixer with a worm unloading unit, placed in a mold heated to 40 ° C, which gives the mass the desired shape. Molding is carried out by vibration compaction. The raw material mixture is mechanically aligned with the height of the workpiece. The amount of mass is taken 5% more in relation to the volume of the finished sample. The mold is covered with a lid. The vibration process has a duration of 60 minutes. The hot polymerization step is carried out in a heat chamber equipped with an automatic temperature controller. The polymerization in the heat chamber is carried out according to the specified mode. Polymerization Mode:
1. Нагревание до 50°С в течение 1 часа;1. Heating to 50 ° C for 1 hour;
2. Выдержка при 50°С в течение 1 часа;2. Exposure at 50 ° C for 1 hour;
3. Нагревание до 70°С в течение 1 часа;3. Heating to 70 ° C for 1 hour;
4. Выдержка при 70°С в течение 3 часов;4. Exposure at 70 ° C for 3 hours;
5. Охлаждение до 50°С в течение 1 часа;5. Cooling to 50 ° C for 1 hour;
6. Выдержка при 50°С в течение 1 часа;6. Exposure at 50 ° C for 1 hour;
7. Охлаждение до комнатной температуры 2 часа.7. Cool to room temperature for 2 hours.
Общее время полимеризации 10 часов.The total polymerization time is 10 hours.
Свойства приведены в табл.2.The properties are given in table.2.
Пример 21 демонстрирует возможность применения смеси аминных отвердителей для получения эпоксидного связующего. Для К 100 мас.ч. эпоксидной смолы ЭД-22 добавляют 47 мас.ч. предварительно расплавленной при температуре 125°С смеси отвердителей 3,3-диамино-4,4-дибромдифенилсульфон и 3,3-диаминодифенилсульфон, взятых в массовом соотношении 3:2. После перемешивания в течение 5-10 мин композицию отверждают по режиму 100°С - 5 час, 150°С - 15 час.Example 21 demonstrates the possibility of using a mixture of amine hardeners to obtain an epoxy binder. For K 100 parts by weight 47 parts by weight of epoxy resin ED-22 are added. a mixture of hardeners 3,3-diamino-4,4-dibromodiphenylsulfone and 3,3-diaminodiphenylsulfone taken in a mass ratio of 3: 2, which was previously molten at a temperature of 125 ° C. After stirring for 5-10 minutes, the composition is cured according to the regime of 100 ° C for 5 hours, 150 ° C for 15 hours.
Составы сырьевых смесейTable 1.
The composition of the raw mixes
Claims (14)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004134951/04A RU2269497C1 (en) | 2004-11-30 | 2004-11-30 | Raw mixture (variants), method for preparing high-filled composition material and method for making article from its |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004134951/04A RU2269497C1 (en) | 2004-11-30 | 2004-11-30 | Raw mixture (variants), method for preparing high-filled composition material and method for making article from its |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2269497C1 true RU2269497C1 (en) | 2006-02-10 |
Family
ID=36049937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004134951/04A RU2269497C1 (en) | 2004-11-30 | 2004-11-30 | Raw mixture (variants), method for preparing high-filled composition material and method for making article from its |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2269497C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2455317C1 (en) * | 2008-04-14 | 2012-07-10 | Хексел Композитс, Лтд. | Thermosetting resin containing exposed thermoplastic agent for increasing impact strength |
| RU2509092C2 (en) * | 2008-09-05 | 2014-03-10 | Бланко Гмбх+Ко Кг | Curable filling compound for making formed parts from plastic |
| RU2570027C2 (en) * | 2014-04-16 | 2015-12-10 | Российская Федерация, в лице Министерства промышленности и торговли РФ (МИНПРОМТОРГ РОССИИ) | Composite material for manufacturing substrates and compensators in equipment mounting |
| RU2652251C1 (en) * | 2017-08-14 | 2018-04-25 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" | Epoxy composition for correcting defects of technological tooling |
-
2004
- 2004-11-30 RU RU2004134951/04A patent/RU2269497C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2455317C1 (en) * | 2008-04-14 | 2012-07-10 | Хексел Композитс, Лтд. | Thermosetting resin containing exposed thermoplastic agent for increasing impact strength |
| RU2509092C2 (en) * | 2008-09-05 | 2014-03-10 | Бланко Гмбх+Ко Кг | Curable filling compound for making formed parts from plastic |
| RU2570027C2 (en) * | 2014-04-16 | 2015-12-10 | Российская Федерация, в лице Министерства промышленности и торговли РФ (МИНПРОМТОРГ РОССИИ) | Composite material for manufacturing substrates and compensators in equipment mounting |
| RU2652251C1 (en) * | 2017-08-14 | 2018-04-25 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" | Epoxy composition for correcting defects of technological tooling |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0692464B1 (en) | Cement type kneaded molded article having high bending strength and compressive strength, and method of production thereof | |
| CN113087534B (en) | High-temperature-resistant alkali-activated aluminosilicate binder and preparation method thereof | |
| JPH05345835A (en) | Porous form with open cell, its production and pressureized casting mold for pottery using the same | |
| CN102442801A (en) | Cellular resin mold material and preparation method thereof | |
| CN110357494A (en) | Artificial stone and preparation method thereof | |
| RU2269497C1 (en) | Raw mixture (variants), method for preparing high-filled composition material and method for making article from its | |
| WO1997007948A1 (en) | Method of slip casting of powders, casting mold used in said method, and process for producing open-cell porous body used in said mold | |
| CN113788647A (en) | Lightweight artificial quartz stone and production process thereof | |
| CN112608115A (en) | Self-leveling mortar and preparation process thereof | |
| CN102503486B (en) | Pouring material for maintaining steel fiber-reinforced cement kiln | |
| CA3065647C (en) | Method for producing a printed concrete element | |
| CN109824331B (en) | Method for preparing light composite artificial stone profile by using yellow phosphorus slag | |
| CN109896777B (en) | Preparation method of epoxy resin concrete for roads | |
| CN111533488B (en) | Artificial stone plate and preparation method thereof | |
| CN116143463A (en) | Reactive powder concrete and preparation process thereof | |
| JP4065668B2 (en) | Insulating material and manufacturing method thereof | |
| CN110944959A (en) | Resin composition for engineering stone and engineering stone formed therefrom | |
| CN113372058A (en) | Anti-crack concrete and preparation method thereof | |
| CN113650212A (en) | Preparation process of mineral casting | |
| CN109437668B (en) | Production process of artificial quartz stone | |
| JP2003508614A (en) | Glass composite | |
| JPS6158304B2 (en) | ||
| CN113277825A (en) | High-temperature-resistant concrete and preparation method thereof | |
| CN115849883B (en) | Corrosion-resistant corundum wear-resistant castable easy to mold and preparation method thereof | |
| JP5190187B2 (en) | Method for manufacturing concrete pipe and concrete pipe |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20061201 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20080310 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20080904 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20111123 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171201 |