RU2270817C1 - Смесь для получения изделий из композиционных материалов - Google Patents
Смесь для получения изделий из композиционных материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2270817C1 RU2270817C1 RU2004120719/03A RU2004120719A RU2270817C1 RU 2270817 C1 RU2270817 C1 RU 2270817C1 RU 2004120719/03 A RU2004120719/03 A RU 2004120719/03A RU 2004120719 A RU2004120719 A RU 2004120719A RU 2270817 C1 RU2270817 C1 RU 2270817C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- waste
- chalk
- polyethylene
- silicon oxide
- mix
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, производству пластмасс и может быть использовано для изготовления теплоизоляционного и конструкционного материала. Смесь для получения изделий из композиционных материалов включает наполнитель, измельченные отходы термопластов - отходы полиэтилентерефталата и отходы полиэтилена, и минеральную составляющую. В качестве наполнителя используют обожженный кварцевый песок, в качестве минеральной составляющей - мел и высокодисперсный оксид кремния, при следующем соотношении компонентов, мас.%: обожженный кварцевый песок 30-40, отходы полиэтилентерефталата 60-50, отходы полиэтилена 5,0-10, мел 2,5-3,5, высокодисперсный оксид кремния 2,5-2,0. Для приготовления смеси используют отходы термопластов, подвергнутые измельчению сначала при термомеханической обработке в присутствии мела, а затем при тонком помоле - в присутствии высокодисперсного оксида кремния. Технический результат: повышение прочности при изгибе, увеличение ударной вязкости и снижение водопоглощения изделий из композиционных материалов. 1 табл.
Description
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, производству пластмасс и может быть использовано для изготовления теплоизоляционного и конструкционного материала.
Известна сырьевая смесь для получения теплоизоляционного строительного материала, включающая, мас.%: вспененный полистирол 4-9, карбамидную смолу 36-49, алюмохромфосфатное связующее 10-26, минеральный наполнитель 30-40, гидрофобизирующее средство 3-10, костру 1-5 (а. с. СССР №539016, М.кл. С 048 В 43/18, БИ 46-76 г.).
Недостатком данного технического решения является недостаточная ударная вязкость, невысокие физико-механические показатели и использование карбамидпой смолы в больших количествах.
Известна сырьевая смесь для получения изделий из композиционных материалов, включающая, масс.%: органический наполнитель 80-90, фенопласт 3-17, отходы полиэтилена или поливинилхлорида или сополимеров поливинилхлорида с винилиденхлоридом 3-17 (патент РФ №2020142, М.кл. С 04 В 38/08, 18/20, опубл. 1994 г.)
Недостатком материалов, получаемых из сырьевой смеси по данному техническому решению, является недостаточная прочность при изгибе и растяжении. Кроме этого, недостатком при реализации указанного технического решения является необходимость сушки органического наполнителя.
Наиболее близкой к заявляемой смеси является сырьевая смесь для получения изделий из композиционных материалов, включающая, мас.%: наполнитель 70-80, отходы термопластов 3-17, минеральную составляющую 6-12 (патент РФ №2116281, С 04 В 38/08, С 04 В 26/02, опубл. 1998 г.).
При этом в качестве наполнителя использовался органический наполнитель в виде древесных опилок и т. п., в качестве термопластов - полиэтилен и поливинилхлорид, в качестве минеральной составляющей - гипс.
Недостатками изделий, получаемых из предлагаемой сырьевой смеси, являются также недостаточная прочность при изгибе и растяжении, большое водопоглощение, а также невозможность использования совместно органических отходов и отходов термопластов с температурой текучести свыше 250-270°С, в то время как необходимо решать задачу утилизации бытовых и промышленных отходов. Отходы полиэтилентерефталата (ПЭТФ) и полиэтилена (ПЭ) возникают при изготовлении и утилизации упаковочной и бутылочной тары после ее использования.
Задачей предлагаемого изобретения является разработка новых сырьевых смесей с улучшенным комплексом физико-механических характеристик для напольных и настенных покрытий с использованием минеральных наполнителей. Одновременно решается задача утилизации отходов термопластов с высокой температурой текучести.
Техническим результатом является повышение прочности при изгибе, увеличение ударной вязкости и снижение водопоглощения изделий из композиционных материалов.
Указанный технический результат достигается тем, что сырьевая смесь для получения изделий из композиционных материалов, включающая наполнитель, измельченные отходы термопластов и минеральную составляющую, имеет отличия, а именно: в качестве наполнителя используется обожженный кварцевый песок, в качестве минеральной составляющей используется мел и высокодисперсный оксид кремния, при следующем соотношении компонентов, мас.%: обоженный кварцевый песок 30-40, отходы полиэтилентерефталата 60-50, отходы полиэтилена 5,0-10, мел 2,5-3,5, высокодисперсный оксид кремния 2,5-2,0.
При этом для приготовления смеси используются отходы термопласта, подвергнутые измельчению сначала при термомеханической обработке в присутствии мела, а затем при тонком помоле - в присутствии высокодисперсного оксида кремния.
В качестве наполнителя использовался обожженный кварцевый песок, применяемый для фильтрования питьевой воды. Песок не содержит никаких органических добавок и влаги, что позволяет использовать его в качестве минерального наполнителя без предварительной обработки.
В качестве отходов термопластов использовались бытовые и промышленные отходы: полиэтилентерефталата (ПЭТФ), например, в виде бутылочной тары как основное связующее и отходы полиэтилена (ПЭ), например, в виде использованной упаковочной тары как технологическая добавка.
Отходы полиэтилентерефталата в виде использованных пластиковых бутылок подвергались термомеханической обработке на вальцах в присутствии небольших количеств мела 2,5-3,5 мас.%. Такая обработка необходима для того, чтобы перевести отходы в состояние, необходимое для дальнейшего тонкого помола. Во время термомеханической обработки происходит нарушение ориентированной структуры полимерной оболочки и происходит переход ее в более компактную форму, удобную для дробления и последующего помола.
Добавка отходов полиэтилена (ГОСТ 5.1308-72) в дозировках 5-10 мас.% с температурой текучести 130-140°С способствует тому, что при температурах переработки смесь приобретает дополнительную текучесть, что способствует более полному заполнению пресс-формы и повышает монолитность материала.
Мел, химически осажденный (ГОСТ 8532-72), вводится на стадии предварительной термомеханической обработки отходов термопластов для предотвращения слипания частиц.
Использование высокодисперсного оксида кремния на стадии тонкого измельчения предварительно термообработанных полимерных отходов позволяет добиться достаточной степени дисперсности, а при смешении измельченных полимерных отходов с минеральным наполнителем способствует получению более гомогенной сырьевой смеси. Введение высокодисперсного оксида кремния во время измельчения облегчает процесс помола отходов, предотвращая слипание частиц при повышенных температурах измельчения, и способствует лучшему перемешиванию полимерного связующего с минеральных наполнителем. В качестве диспергирующей добавки использовался высокодисперсный оксид кремния следующих марок: белая сажа БС-50 и БС-100 (ГОСТ 18307-78) и аэросил А-175 (ГОСТ 14922-77) с различной степенью дисперсности в количествах 2,0-2,5 масс.%, при меньших дозировках эффективность вводимой добавки падает, а увеличение дозировок выше оптимальной практически не сказывается на эксплуатационных свойствах получаемого материала, но повышает стоимость сырьевой смеси. По эффективности действия используемые добавки практически равноценны.
Сырьевую смесь и композиционный материал готовят следующим образом. Бутылочная тара из ПЭТФ, подлежащая утилизации, подвергается измельчению сначала при термомеханической обработке на вальцах при минимальном зазоре в присутствии добавок мела и отходов ПЭ до образования рыхлой массы, пригодной для дальнейшей обработки в измельчителях тонкого помола (дезинтеграторах, дисмембраторах, высокоскоростных измельчителях роторного типа, молотковых мельницах). Добавка 5-10 мас.% ПЭ обеспечивает текучесть сырьевой смеси при формовании.
На второй стадии измельчения в обрабатываемую массу добавляется высокодисперсный оксид кремния. Измельченные отходы собираются через калибровочное сито и смешиваются с обожженным кварцевым песком, полученная сырьевая смесь поступает на изготовление изделий.
При изготовлении изделий дозированная по массе сырьевая смесь термостатируется при температуре текучести полиэтилентерефталата в пресс-форме плунжерного типа и подвергается прессованию на гидравлических прессах для получения плиточного материала. Предлагаемое техническое решение иллюстрируется примерами.
Пример 1
На вальцы подаются отходы ПЭТФ, ПЭ и мел в соотношении 55:10:2,5. Обработка ведется при минимальном зазоре в течение 5 минут, до образования "рыхлой" шкурки. Полученная смесь охлаждается и подается в молотковую мельницу вместе с навеской высокодисперсного оксида кремния БС-50 в соотношении 67,5:2,5 отбор измельченной смеси проводится через сито с размером ячейки 1:1 (мм). Затем отходы перемешиваются с обожженным кварцевым песком в соотношении 70:30 и загружаются в пресс-форму плунжерного типа. Форма поступает на термостатирование при температуре 280°С 8 минут. Нагретая форма подается на гидравлический пресс, где происходит формование сырьевой смеси под давлением 20 МПа в течение 12 минут.
Из полученных пластин после их 24 часовой вылежки вырубают 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 вырубают образцы 30×30 мм и помещают в воду до достижения постоянного веса по ГОСТ 4650-80. Ударная вязкость определялась по ГОСТ 4647-69.
Пример 2
То же, что и в примере 1. Соотношение отходов ПЭТФ, отходов ПЭ, мела, высокодисперсного оксида кремния БС-100, обожженного песка 55:10:2,5:2,5:30. Время термомеханической обработки на вальцах 5 мин, термостатирование смеси при 275°С 12 мин, время формования 10 мин при давлении 25 МПа.
Пример 3
Состав: отходы ПЭТФ - 55, отходы ПЭ - 5, мел - 2,5, аэросил А-175 - 2,5, песок - 35.
Обработка на вальцах 5 мин, термостатирование при 275°С 12 мин, формование при 20 МПа 12 мин.
Остальные образцы готовились аналогично примерам 1 - 3 и подвергались физико-механическим испытаниям по соответствующим ГОСТам.
Составы смесей, режимы термостатирования смеси, режимы прессования материала и его физико-механические показатели приведены в таблице.
Для сравнения приведены рецептуры, режимы изготовления и показатели материалов из сырьевой смеси, полученной по прототипу (патент РФ №2116281, М.кл. С 04 В 38/08, С 04 В 26/01, БИ 21, 1998 г.). Там же приводятся значения физико-механических показателей для настенной и напольной керамической плиток.
Из приведенных данных видно, что материал из предлагаемой смеси превосходит известный по физико-механическим показателям и водостойкости. Кроме этого, предлагаемое техническое решение позволяет использовать отходы термопластов с высокой температурой текучести для изготовления композиционных изделий различного назначения.
Claims (1)
- Смесь для получения изделий из композиционных материалов, включающая наполнитель, измельченные отходы термопластов, а именно отходы полиэтилентерефталата и отходы полиэтилена, и минеральную составляющую, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя используется обожженный кварцевый песок, в качестве минеральной составляющей используется мел и высокодисперсный оксид кремния при следующем соотношении компонентов, мас.%: обожженный кварцевый песок - 30-40, отходы полиэтилентерефталата - 60-50, отходы полиэтилена - 5,0-10, мел - 2,5-3,5, высокодисперсный оксид кремния - 2,5-2,0, при этом для приготовления смеси используются отходы термопластов, подвергнутые измельчению сначала при термомеханической обработке в присутствии мела, а затем при тонком помоле в присутствии высокодисперсного оксида кремния.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004120719/03A RU2270817C1 (ru) | 2004-07-06 | 2004-07-06 | Смесь для получения изделий из композиционных материалов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004120719/03A RU2270817C1 (ru) | 2004-07-06 | 2004-07-06 | Смесь для получения изделий из композиционных материалов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004120719A RU2004120719A (ru) | 2006-01-27 |
RU2270817C1 true RU2270817C1 (ru) | 2006-02-27 |
Family
ID=36047140
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004120719/03A RU2270817C1 (ru) | 2004-07-06 | 2004-07-06 | Смесь для получения изделий из композиционных материалов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2270817C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2623754C1 (ru) * | 2016-03-29 | 2017-06-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Смесь для получения композиционных строительных материалов |
RU2631452C1 (ru) * | 2016-04-14 | 2017-09-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова" | Композиционный материал |
-
2004
- 2004-07-06 RU RU2004120719/03A patent/RU2270817C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2623754C1 (ru) * | 2016-03-29 | 2017-06-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Смесь для получения композиционных строительных материалов |
RU2631452C1 (ru) * | 2016-04-14 | 2017-09-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова" | Композиционный материал |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004120719A (ru) | 2006-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107074651B (zh) | 地质聚合物和地质聚合物的骨料 | |
RU2283818C1 (ru) | Способ изготовления изделий на основе кремнеземсодержащего связующего | |
CN101376577B (zh) | 一种塑料与固体废物复合的建筑材料及其制造方法 | |
CN102838378A (zh) | 一种建筑固体废弃物彻底无害化、资源化处理工艺 | |
US8545748B2 (en) | Building bricks including plastics | |
CN101235224A (zh) | 一种改性尾矿粉体的制备及该粉体用作聚合物填料的方法 | |
CN101713232A (zh) | 高强度蒸压粉煤灰砖及其生产方法 | |
CN103922679A (zh) | 一种利用建筑废料和水晶玻璃固废制造的蒸压灰砂砖及其制备方法 | |
CN102260386B (zh) | 一种生态复合材料及其制备方法 | |
RU2688718C1 (ru) | Смесь для получения композиционных строительных материалов, содержащая компоненты коммунальных отходов | |
RU2270817C1 (ru) | Смесь для получения изделий из композиционных материалов | |
CN107500724B (zh) | 一种页岩陶粒砂及其制备方法 | |
CN101528628B (zh) | 使用污水处理厂污泥制造建筑材料的方法 | |
CN101264592A (zh) | 轻石磨块及其制造方法 | |
CN101817987B (zh) | 电厂废弃物制作硅塑复合圆柱颗粒及其塑料板材制作方法 | |
CN101805525A (zh) | 木塑复合材料及制品用吸水母料及其生产方法 | |
CN103539987B (zh) | 一种废塑料、废橡胶制成改性塑胶加工方法 | |
KR101107720B1 (ko) | 열경화성 폐 폴리우레탄의 재생을 통한 친환경 합성목재의 제조방법 및 이에 의한 친환경 합성목재판과 합성목재칩 | |
RU2156752C2 (ru) | Способ изготовления теплоизоляционных и отделочных материалов | |
CN104230213B (zh) | 一种聚丙烯纤维增强石英合成石板材的制备方法 | |
JP6504775B2 (ja) | ペレット状再生プラスチック材及びペレット状再生プラスチック材の製造方法 | |
RU2672285C1 (ru) | Сырьевая смесь для производства облицовочных композитных изделий | |
Baptista et al. | Valorization of EVA waste from footwear industry as natural aggregates substitutes in mortar: the effect of granulometry | |
KR960011332B1 (ko) | 세라믹 구체층이 형성된 투수성벽돌 및 그 제조방법 | |
JP2001261425A (ja) | 硫黄組成物成形用原料及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070707 |