RU2481290C2 - Method of producing thermoplastic concrete (versions) - Google Patents
Method of producing thermoplastic concrete (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2481290C2 RU2481290C2 RU2010154135/03A RU2010154135A RU2481290C2 RU 2481290 C2 RU2481290 C2 RU 2481290C2 RU 2010154135/03 A RU2010154135/03 A RU 2010154135/03A RU 2010154135 A RU2010154135 A RU 2010154135A RU 2481290 C2 RU2481290 C2 RU 2481290C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polyethylene
- sand
- filler
- heated
- mpa
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к производству высоконаполненных материалов на базе термопластичных полимеров с высоким содержанием наполнителей и может быть использовано в различных областях народного хозяйства: в строительстве, промышленном, сельскохозяйственном, водном, коммунальном, дорожном и др.The invention relates to the production of highly filled materials based on thermoplastic polymers with a high content of fillers and can be used in various fields of the national economy: in construction, industrial, agricultural, water, municipal, road, etc.
Известные способы изготовления полимербетонных композиций на базе термопластичных полимеров с высоким содержанием наполнителей, используемых при изготовлении элементов отделки зданий, плит пола, кровельного покрытия, в частности черепицы (пат. РФ 2127232, Кл. C04B 26/04, 1999 г., авт. св. SU 1719345, Кл. C04B 26/04, 1992 г., авт.св. SU 1756300, Кл. C04B 26/04, 1992 г.) не обеспечивают достаточной прочности и устойчивости изделий к динамическим нагрузкам. Особенно при низких температурах изделия обладают повышенной хрупкостью, а также горючестью.Known methods for the manufacture of polymer concrete compositions based on thermoplastic polymers with a high content of fillers used in the manufacture of building decoration elements, floor slabs, roofing, in particular tiles (US Pat. RF 2127232, Cl. C04B 26/04, 1999, ed. St. SU 1719345, class C04B 26/04, 1992, autosw. SU 1756300, class C04B 26/04, 1992) do not provide sufficient strength and resistance to dynamic loads. Especially at low temperatures, products have increased fragility, as well as flammability.
В основу заявляемого изобретения положена задача создать композиционный материал из полимерминеральной смеси термопластбетон с высокими физико-техническими характеристиками для его широкого использования в различных областях народного хозйства.The basis of the claimed invention is the task of creating a composite material from a polymer-mineral mixture of thermoplastics with high physical and technical characteristics for its widespread use in various fields of national economy.
Наиболее близким по технической сущности является способ приготовления полимербетонной смеси (авт.св. SU 1511236, C04B 26/04, 1988 г.), включающий нагрев минерального заполнителя фракций 1-10 мм до температуры от 255 до 300°C, смешение его с ненагретым полиэтиленом, введение в полученную смесь наполнителя фракций 0,008-0,63 мм, нагретого до температуры 150-250°C, и формование изделий.The closest in technical essence is the method of preparing a polymer concrete mixture (autosw. SU 1511236, C04B 26/04, 1988), including heating the mineral aggregate fractions 1-10 mm to a temperature of 255 to 300 ° C, mixing it with unheated polyethylene, introducing into the resulting mixture of filler fractions of 0.008-0.63 mm, heated to a temperature of 150-250 ° C, and molding the products.
Известный способ изготовления полимербетонных композиций на базе термопластичных полимеров с высоким содержанием минеральных наполнителей существенно отличается предварительным нагревом инертных до максимальной с точки зрения термодеструкции температуры.A known method for the manufacture of polymer concrete compositions based on thermoplastic polymers with a high content of mineral fillers is significantly different by pre-heating inert to the maximum temperature in terms of thermal decomposition.
Переход термопластичного полимера - полиэтилена в вязкотекучее состояние происходит за счет тепла, запасенного наполнителем при нагреве. При этом не требуется дополнительный нагрев и представляется возможность изготавливать изделия из высоконаполненных полимеров методом литья или прессования. Полезность способа вытекает из эффекта повышения производительности труда за счет сокращения времени нахождения изделия в форме и, следовательно, увеличения оборачиваемости форм.The transition of a thermoplastic polymer - polyethylene into a viscous flow state occurs due to the heat stored by the filler during heating. In this case, additional heating is not required and it is possible to produce products from highly filled polymers by casting or pressing. The usefulness of the method stems from the effect of increasing labor productivity by reducing the time spent by the product in the form and, consequently, increasing the turnover of forms.
Недостатком известного способа является невозможность получения высоких прочностных показателей изделий при указанном количестве компонентов смеси.The disadvantage of this method is the impossibility of obtaining high strength characteristics of products with the specified number of components of the mixture.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение прочностных показателей изделий и увеличение их долговечности при упрощении способа.The technical result of the invention is to increase the strength characteristics of products and increase their durability while simplifying the method.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения термопластбетона на базе термопластичных полимеров с высоким содержанием минерального зернистого наполнителя, основанном на смешении наполнителя, нагретого выше температуры текучести связующего, с ненагретым полиэтиленом и последующем формовании изделия из него, согласно изобретению для получения конструктивных изделий плотной структуры в качестве наполнителя берут кварцевый песок фракций 0,14-2,50 мм, нагревают до температуры от 180 до 250°C, смешивают с полиэтиленом в течение 300-360 с при соотношении компонентов, мас.%:The specified technical result is achieved by the fact that in the method for producing thermoplastic concrete based on thermoplastic polymers with a high content of mineral granular filler, based on mixing the filler, heated above the pour point of the binder, with unheated polyethylene and subsequent molding of the product from it, according to the invention for obtaining dense structural products structures as a filler take quartz sand fractions of 0.14-2.50 mm, heated to a temperature of 180 to 250 ° C, mixed with polyethylene . M for 300-360 seconds at a ratio of components, wt%:
и полученную композицию подвергают формованию под давлением 5,0-10,0 МПа.and the resulting composition is subjected to molding under a pressure of 5.0-10.0 MPa.
Длительные испытания данного материала позволили сделать выводы: качественные структурные изменения в термопластбетонах происходят при увеличении или снижении содержания в системе структурообразующих элементов. Могут быть рассмотрены две схемы:Long-term testing of this material allowed us to draw conclusions: qualitative structural changes in thermoplastics occur with an increase or decrease in the content of structure-forming elements in the system. Two schemes may be considered:
а) связующего в смеси достаточно для заполнения всего пространства между зернами наполнителя и на их обволакивание, при этом связующее связывает между собой зерна наполнителя по всей их поверхности. В этом случае получается термопластбетон плотной структуры с остаточной пористостью в уплотненной смеси не более 3-5%,a) the binder in the mixture is sufficient to fill the entire space between the grains of the filler and to envelop them, while the binder binds the grains of the filler to each other over their entire surface. In this case, a thermoplastic concrete with a dense structure with a residual porosity in the compacted mixture of not more than 3-5% is obtained,
в) связующего недостаточно для заполнения всего пространства между зернами наполнителя, при этом связующее связывает зерна наполнителя только в местах контакта между ними. В этом случае получается термопластбетон открыто-пористой структуры с остаточной пористостью более 15%.c) the binder is not enough to fill the entire space between the grains of the filler, while the binder binds the grains of the filler only at the points of contact between them. In this case, thermoplastic concrete with an open-porous structure with a residual porosity of more than 15% is obtained.
Предлагаемый способ получения термопластбетона на песке способствует улучшению таких свойств материала, как пластичность, эластичность, морозостойкость, долговечность получаемых тонкостенных изделий для облицовки берегов, а также дисков погружных биофильтров, к которым предъявляются повышенные требования прочности и морозостойкости.The proposed method for producing thermoplastic concrete in sand helps to improve material properties such as ductility, elasticity, frost resistance, durability of the resulting thin-walled products for facing the banks, as well as immersion biofilter discs, which are subject to increased requirements for strength and frost resistance.
Второй вариант.The second option.
Для получения тонкостенных изделий плотной структуры, прочных и морозостойких, берут кварцевый песок фракций 1-10 мм и фракций 0,008-0,63 мм, нагревают до температуры 180°C, смешивают с полиэтиленом в течение 300-360 с при следующем соотношении компонентов, мас.%:To obtain thin-walled products of a dense structure, durable and frost-resistant, quartz sand is taken in fractions of 1-10 mm and fractions of 0.008-0.63 mm, heated to a temperature of 180 ° C, mixed with polyethylene for 300-360 s in the following ratio of components, wt .%:
и полученную композицию формуют под давлением 5 МПа.and the resulting composition is molded under a pressure of 5 MPa.
Для увеличения поверхности контакта дискам погружных фильтров придают рифленую поверхность. Морозостойкость при расчетной температуре от -15 до -45°C включительно - марка F200; при температуре от -5 до -15°C включительно - марка F150.To increase the contact surface, submersible filter discs are provided with a corrugated surface. Frost resistance at design temperature from -15 to -45 ° C inclusive - brand F200; at temperatures from -5 to -15 ° C inclusive - brand F150.
Вариант третий.The third option.
Выявлено, что термопластбетон обладает и диэлектрическими свойствами:It was revealed that thermoplastic concrete also has dielectric properties:
- удельное объемное сопротивление 1013 Ом·см,- specific volume resistance 10 13 Ohm · cm,
- удельное поверхностное сопротивление 1015 Ом·см,- specific surface resistance 10 15 Ohm · cm,
что значительно превосходит данные свойства таких широко распространенных электроизоляционных материалов, как гетинакс, текстолит, стеклотекстолит.which significantly exceeds these properties of such widespread electrical insulating materials as getinaks, textolite, fiberglass.
Для получения термопластбетона с диэлектрическими свойствами используют чистый песок без примесей окислов различных металлов фракций 0,5-0,85 мм, нагревают до температуры не более 220°C, смешивают с полиэтиленом в течение 300-360 с при следующем соотношении компонентов, мас.%:To obtain thermoplastic concrete with dielectric properties, clean sand is used without impurities of oxides of various metals of fractions of 0.5-0.85 mm, heated to a temperature of not more than 220 ° C, mixed with polyethylene for 300-360 s in the following ratio of components, wt.% :
и полученную композицию формуют под давлением от 10 до 15 МПа.and the resulting composition is molded under pressure from 10 to 15 MPa.
Механические показатели материала, полученного предлагаемым способом:The mechanical properties of the material obtained by the proposed method:
Предел прочности при растяжении - 7 МПаTensile Strength - 7 MPa
Предел прочности при статической изгибе - 18 МПаTensile Strength in Static Bending - 18 MPa
Эти свойства отвечают требованиям, предъявляемым к материалу траверс. Тридцатилетняя продолжительность эксплуатации не потребовала ремонта и замены отдельных элементов - электроизоляторов сети.These properties meet the requirements for the traverse material. Thirty years of operation did not require repair and replacement of individual elements - electrical insulators of the network.
Варьируя видом связующего, гранулометрией наполнителя, соотношением компонентов композиции, технологическими параметрами изготовления изделий, можно получить материалы с требуемыми свойствами (структурными, функциональными) для использования в различных областях строительства.Varying the type of binder, the granulometry of the filler, the ratio of the components of the composition, the technological parameters of the manufacture of products, it is possible to obtain materials with the required properties (structural, functional) for use in various fields of construction.
Примеры композиций, полученных предлагаемым способом, и свойства термопластбетона плотной структуры представлены в таблице 1.Examples of compositions obtained by the proposed method, and the properties of thermoplastic concrete with a dense structure are presented in table 1.
Вариант четвертый.The fourth option.
Известные пористые фильтрующие материалы на базе сыпучих минеральных наполнителей, например песок, гравий, на цементной связке, на фенольном связующем и др., хрупки и не выдерживают деформаций, возникающих при их замораживании в водонасыщенном состоянии (В.М.Гаврилко, Б.М.Дектярев, И.В.Кириченко. Горизонтальные дренажи с трубофильтрами из пористого бетона. - М.: Стройиздат, 1976 г.).Known porous filtering materials based on bulk mineral fillers, for example sand, gravel, cement bonded, phenolic binder, etc., are fragile and do not withstand the deformations that arise when they are frozen in a water-saturated state (V.M. Gavrilko, B.M. Dektyarev, IV Kirichenko. Horizontal drainage with porous concrete pipe filters. - M.: Stroyizdat, 1976).
Среди сооружений для биологической очистки сточных вод особое место занимают погружные биофильтры, т.к. просты в эксплуатации. Распространенные дисковые биофильтры изготавливают из жестких пластмасс (С.В.Яковлев, Ю.В.Воронов. Биологические фильтры. - М.: Стройиздат. 1982 г.).Among the facilities for biological wastewater treatment, submersible biofilters occupy a special place, as easy to operate. Common disk biofilters are made of hard plastics (S.V. Yakovlev, Yu.V. Voronov. Biological filters. - M.: Stroyizdat. 1982).
Для очистки жидкости от взвеси наибольшее распространение получила безреагентная обработка осветляемой жидкости фильтрованием ее через пористые преграды - песок, керамзит, гравий, щебень и др. (Г.И.Николадзе. Технология очистки природных вод. 1987 г.). Однако известные материалы не в полной мере удовлетворяют качеству очистки. Эффективное использование безреагентного механизма изъятия загрязнений из фильтруемой жидкости требует применения фильтрующих материалов с повышенными (модифицированными) фукциональными характеристиками.For the purification of liquids from suspended matter, the most widespread was the non-reagent treatment of the clarified liquid by filtering it through porous barriers - sand, expanded clay, gravel, crushed stone, etc. (G.I. Nikoladze. Technology for the purification of natural waters. 1987). However, the known materials do not fully satisfy the quality of cleaning. The effective use of a non-reagent mechanism for removing contaminants from the filtered fluid requires the use of filter materials with increased (modified) functional characteristics.
Для удаления масло- и нефтепродуктов из сточных вод используют материалы, обладающие сорбционно-адгезионными своствами, например песок, антрацит, дробленый керамзит, аглопорит, отходы производства горных пород, шлаки, плавающие зернистые материалы: полистирол, полипропилен, пенополиуретан, синтетические нетканые материалы (Отведение и очистка маслонефтесодержащих сточных вод в больших городах. 1986 г.). Известные материалы не могут удовлетворять современные требования по качеству очищаемых стоков. Эффективной очистке стоков от нефтепродуктов способствуют материалы и устройства, обладающие олеофильными, сорбционными и коалестирующими свойствами.To remove oil and oil products from wastewater, materials with sorption-adhesion adhesives are used, for example, sand, anthracite, crushed expanded clay, sinter, rock waste, slags, floating granular materials: polystyrene, polypropylene, polyurethane foam, synthetic non-woven materials (Lead and purification of oil-containing wastewater in large cities. 1986). Known materials cannot satisfy modern requirements for the quality of treated effluents. Effective purification of effluent from oil products is facilitated by materials and devices with oleophilic, sorption and coalescing properties.
В основу заявляемого изобретения положена задача создать композиционный материал из полимерминеральной смеси термопластбетон - открыто-пористой структуры с высокими физико-техническими характеристиками и необходимыми свойствами: олеофильными, сорбционными и коалестирующими с целью его широкого использования в различных областях народного хозйства.The basis of the claimed invention is the task of creating a composite material from a polymer-mineral mixture of thermoplastic concrete - an open-porous structure with high physical and technical characteristics and the necessary properties: oleophilic, sorption and coalescing for the purpose of its widespread use in various fields of national economy.
Наиболее близким по технической сущности является способ приготовления полимербетонной смеси (авт.св. SU 1511236, C04B 26/04, 1988 г.), включающий нагрев минерального заполнителя фракций 1-10 мм до температуры от 255 до 300°C, смешение его с ненагретым полиэтиленом, введение в полученную смесь наполнителя фракций 0,008-0,63, нагретого до температуры 150-250°C, смешивание и формование изделий. Прочностные показатели изделий при указанном количестве компонентов смеси: прочность на сжатие 4,4-17,8 МПа, прочность на изгиб 1,8-9,8 МПа.The closest in technical essence is the method of preparing a polymer concrete mixture (autosw. SU 1511236, C04B 26/04, 1988), including heating the mineral aggregate fractions 1-10 mm to a temperature of 255 to 300 ° C, mixing it with unheated polyethylene, introducing into the resulting mixture of filler fractions of 0.008-0.63, heated to a temperature of 150-250 ° C, mixing and molding of products. Strength indicators of products with the specified number of mixture components: compressive strength 4.4-17.8 MPa, bending strength 1.8-9.8 MPa.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение прочностных показателей изделий при обеспечении функциональных и эксплуатационных характеристик.The technical result of the invention is to increase the strength characteristics of products while providing functional and operational characteristics.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения термопластбетона на базе термопластичных полимеров с высоким содержанием минерального зернистого наполнителя, основанном на смешении наполнителя, нагретого выше температуры текучести связующего, с ненагретым полиэтиленом и последующем формовании изделия из него, согласно изобретению для получения фильтрующих изделий с открыто-пористой структурой в качестве наполнителя берут карьерный гравий фракций от 1 до 20 мм, нагревают до температуры от 180 до 250°C, смешивают с полиэтиленом в течение 180-300 с при соотношении компонентов, мас.%:The specified technical result is achieved by the fact that in the method of producing thermoplastic concrete based on thermoplastic polymers with a high content of mineral granular filler, based on mixing the filler, heated above the pour point of the binder, with unheated polyethylene and subsequent molding of the product from it, according to the invention to obtain filter products with open-porous structure as a filler take quarry gravel fractions from 1 to 20 mm, heated to a temperature of from 180 to 250 ° C, mixed . Polyethylene for 180-300 seconds at a ratio of components, wt%:
и полученную композицию формуют под давлением 1,0-1,5 МПа.and the resulting composition is molded under a pressure of 1.0-1.5 MPa.
При этомWherein
- для получения изделий с мелкопористой структурой используют нагретый до температуры 180-250°C карьерный гравий фракций 1-3 мм, и/или 3-5 мм или 5-7 мм, смешивают с полиэтиленом в течение 180-300 с при следующем соотношении компонентов, мас.%:- to obtain products with a finely porous structure, quarry gravel fractions of 1-3 mm and / or 3-5 mm or 5-7 mm heated to a temperature of 180-250 ° C are used, mixed with polyethylene for 180-300 s in the following ratio of components , wt.%:
и полученную композицию формуют под давлением 1,0-1,5 МПа.and the resulting composition is molded under a pressure of 1.0-1.5 MPa.
- для получения фильтрующих элементов среднепористой структуры используют нагретый до температуры 180-250°C карьерный гравий фракций 5-7 мм, и/или 7-10 мм, и/или 10-12 мм, смешивают с полиэтиленом в течение 180-300 с при следующем соотношении компонентов, мас.%:- to obtain medium-pore structure filtering elements, quarry gravel fractions of 5-7 mm and / or 7-10 mm and / or 10-12 mm heated to a temperature of 180-250 ° C are used, mixed with polyethylene for 180-300 s at the following ratio of components, wt.%:
и полученную композицию формуют под давлением 1 МПа,and the resulting composition is molded under a pressure of 1 MPa,
- для получения элементов крупнопористой структуры используют нагретый до температуры 180-250°C карьерный гравий фракций 10-12 мм, или 12-16 мм, и/или 16-20 мм, смешивают с полиэтиленом в течение 180-300 с при следующем соотношении компонентов, мас.%:- to obtain elements of a large-pore structure, quarry gravel fractions of 10-12 mm, or 12-16 mm, and / or 16-20 mm, heated to a temperature of 180-250 ° C, are used, mixed with polyethylene for 180-300 s in the following ratio of components , wt.%:
и полученную композицию формуют под давлением 1 МПа.and the resulting composition is molded under a pressure of 1 MPa.
Предлагаемый способ получения термопластбетона на гравии с открыто-пористой структурой позволяет получить фильтрующие изделия различного конструктивного оформления с заранее заданными структурными, функциональными и эксплуатационными характеристиками.The proposed method for producing thermoplastics on gravel with an open-porous structure allows to obtain filter products of various structural design with predetermined structural, functional and operational characteristics.
Примеры композиций, полученных предлагаемым способом, и свойства термопластбетона пористой структуры представлены в таблице 2. Приводимые характеристики материала относятся к обобщающим показателям для термопластбетонов. Применительно к конкретным рецептурам материала показатели физико-механических и эксплуатационных свойств могут претерпевать значительные отклонения.Examples of compositions obtained by the proposed method, and the properties of thermoplastics of a porous structure are presented in table 2. The given characteristics of the material relate to general indicators for thermoplastics. With regard to specific recipes of the material, the indicators of physical, mechanical and operational properties can undergo significant deviations.
Так, для очистки маслонефтесодержащих стоков с помощью элемента из термопластбетона открыто-пористой структуры упрощается аппаратурное решение очистных сооружений, а подбор материала связующего придает фильтрующему элементу необходимые функциональные свойства: олеофильные, ионообменные, сорбционные и коалестирующие, что повышает эффективность очистки сточных вод. Технология получения этих материалов позволяет формовать элементы различной конфигурации.So, for the cleaning of oil-and-oil-containing wastes using an element of thermoplastic concrete of an open-porous structure, the hardware solution of treatment facilities is simplified, and the selection of a binder material gives the filtering element the necessary functional properties: oleophilic, ion-exchange, sorption and coalescing, which increases the efficiency of wastewater treatment. The technology for producing these materials allows the molding of elements of various configurations.
В предлагаемом способе получения композитного материала в качестве модификатора процесса очистки жидкости используется пленка из термопластичных полимеров, образующаяся на каждом зерне в результате технологического процесса, несущая электрические заряды со знаком, противоположным знаку электрических зарядов загрязненной фильтруемой жидкости. Известно, что при разноименных электрических зарядах поверхности зерен фильтра и частиц взвесей значительно увеличиваются силы прилипания и, следовательно, грязеемкость фильтра, что свидетельствует о повышении эффективности очистки.In the proposed method for producing a composite material, a film of thermoplastic polymers is used as a modifier of the liquid purification process, which is formed on each grain as a result of the technological process and carries electric charges with a sign opposite to that of the electric charges of the contaminated filtered liquid. It is known that with opposite electrical charges on the surface of the filter grains and particles of suspensions, the adhesion forces and, consequently, the dirt capacity of the filter increase significantly, which indicates an increase in the cleaning efficiency.
Для успешного протекания биохимических, массообменных и гидравлических процессов загрузочные изделия (насадки) или материалы, из которых изготовлены изделия, должны обладать высокой пористостью, большой удельной поверхностью, механической прочностью, устойчивостью к воздействию агрессивных сред и др.For the successful course of biochemical, mass transfer and hydraulic processes, the loading products (nozzles) or materials from which the products are made must have high porosity, large specific surface area, mechanical strength, resistance to aggressive environments, etc.
Композитные фильтрующие материалы на основе термопластбетона отвечают всем выше перечисленным требованиям. Использование этих изделий выгодно отличается от традиционных широкими возможностями их формования с получением заданных свойств.Composite filter materials based on thermoplastic concrete meet all of the above requirements. The use of these products compares favorably with the traditional ones by the wide possibilities of their molding to obtain desired properties.
Практическая ценность предложенных материалов определяется тем, что они имеют высокоразвитую активную поверхность и из них могут быть изготовлены изделия практически любой структуры и геометрической формы, что дает возможность варьировать оформлением очистительных процессов. Применение изделий по предложенной технологии повышает эффективность работы очистных сооружений.The practical value of the proposed materials is determined by the fact that they have a highly developed active surface and products of almost any structure and geometric shape can be made from them, which makes it possible to vary the design of cleaning processes. The use of products according to the proposed technology increases the efficiency of wastewater treatment plants.
Термопластбетоны совмещают основные преимущества полиэтилена и свойства выбранных наполнителей. Требуемый комплекс свойств композитного материала обеспечивается правильным выбором компонентов и их соотношением в композиции.Thermoplastics combine the main advantages of polyethylene and the properties of the selected fillers. The required set of properties of the composite material is ensured by the correct choice of components and their ratio in the composition.
Предлагаемый способ получения термопластбетона осуществляется следующим образом.The proposed method for producing thermoplastics is as follows.
Формование изделий происходит при взаимодействии компонентов композитной системы, возникающем в результате смачивания расплавом полимера предварительно нагретой поверхности минерального зернистого материала. Частицы полимера, контактируя в смесителе с нагретой до температуры их плавления поверхностью зерен наполнителя, прогреваются, расплавляются и прилепают к зернам, образуя в ходе перемешивания компонентов полимерную пленку на каждом зерне материала. Последовательность загрузки смесителя: сначала загружают нагретый наполнитель, затем ненагретое связующее - полиэтилен. Температура нагрева наполнителя зависит от свойств связующего. Выход за указанные пределы (180-250°C) нежелателен в меньшую сторону, поскольку это приведет к снижению прочности получаемого материала, а в сторону увеличения, поскольку это приведет к еще большему падению прочности. Происходит это потому, что при взаимодействии полимера с поверхностью нагретого заполнителя происходит очень быстрое структурирование полимерного связующего: его переход из объемного состояния в пленочное, при этом недопустимо увеличение времени перемешивания смеси, чтобы не разрушить образовавшиеся связи в зоне контакта полимер-наполнитель.Products are molded by the interaction of the components of the composite system resulting from wetting of a previously heated surface of a mineral granular material by a polymer melt. The polymer particles, in contact with the surface of the filler grains heated to their melting temperature, warm up, melt and stick to the grains, forming a polymer film on each grain of the material during mixing of the components. Mixer loading sequence: first, heated filler is loaded, then unheated binder is polyethylene. The heating temperature of the filler depends on the properties of the binder. Going beyond the specified limits (180-250 ° C) is undesirable in a smaller direction, since this will lead to a decrease in the strength of the material obtained, and upward, since this will lead to an even greater drop in strength. This happens because, during the interaction of the polymer with the surface of the heated aggregate, the polymer binder is very rapidly structured: it transitions from the bulk to the film state, while mixing time is unacceptable so as not to destroy the bonds formed in the polymer-filler contact zone.
Получение термопластов и формование из них изделий осуществляется в один цикл. Примеры композиций, получаемых предлагаемым способом, свойства композиций и область применения показаны в таблице 3.The production of thermoplastics and the molding of products from them is carried out in one cycle. Examples of compositions obtained by the proposed method, the properties of the compositions and the scope are shown in table 3.
Комплект оборудования: узел подготовки исходных материалов, смеситель, формующее устройство, вспомогательное оборудование. Формование изделий может осуществляться с использованием статического прессования, проката и укатки, комбинированных способов, включающих экструзию и вибрирование.Set of equipment: source material preparation unit, mixer, forming device, auxiliary equipment. Products can be molded using static pressing, rolling and rolling, combined methods, including extrusion and vibration.
В результате интенсивного набора прочности в раннем возрасте изделия из этих композиций характеризуется кратковременным циклом изготовления.As a result of an intensive set of strength at an early age, products from these compositions are characterized by a short-term manufacturing cycle.
Главные преимущества заявляемого способа:The main advantages of the proposed method:
- получение материала с необходимой пористостью, удельной поверхностью и плотностью,- obtaining material with the necessary porosity, specific surface area and density,
- возможность регулировать эти параметры в зависимости от заданных условий работы,- the ability to adjust these parameters depending on the specified operating conditions,
- практически неограничные возможности конструктивного оформления изделий.- almost unlimited possibilities for the design of products.
Присущие термопластбетонам функциональные, эксплуатационные и синергетические характеристики определили многообразные варианты их использования. Гибкая технология получения и переработки термопластбетонов позволяет производство изделий приспособить к возможностям пользователя.Functional, operational and synergetic characteristics inherent to thermoplastics have identified diverse options for their use. Flexible technology for the production and processing of thermoplastics allows the production of products to adapt to the capabilities of the user.
Комплекс свойств термопластбетонов, их стойкость во многих средах и условиях эксплуатации, разнообразные области использования изделий из данного класса материалов обеспечивают обширные возможности их использования. Термопластбетоны являются материалом многоцелевого назначения. Из термопластов плотной структуры могут быть изготовлены плиты покрытий полов гражданских, промышленных и животноводческих помещений (в том числе и химически стойкие), кормушки, лотки для удаления технологических стоков, черепица, траверсы линий электропередач, плиты покрытия и орнаментальные изделия для заправочных станций, указательные столбики, оградительные знаки, водосточные желоба на откосах дорог, элементы малых архитектурных форм и т.д.The set of properties of thermoplastics, their durability in many environments and operating conditions, various fields of use of products from this class of materials provide extensive possibilities for their use. Thermoplastics are a multi-purpose material. Thermoplastics of a dense structure can be used for the production of floor coverings for civil, industrial, and livestock buildings (including chemically resistant ones), feeders, trays for the removal of process effluents, roof tiles, power traverses, cover plates and ornamental products for gas stations, signposts , fencing signs, gutters on slopes, elements of small architectural forms, etc.
Из термопластов открыто-пористой структуры: элементы дренажей и фильтров, звукопоглощающие элементы, в качестве среды для выращивания растений в искусственных условиях, рыбозаградительные устройства и т.д. Использование полимеров со специальными свойствами, например бактерицидными, ионообменными, придает материалу обеззараживающие или специфические сорбционные характеристики.From thermoplastics of an open-porous structure: drainage and filter elements, sound-absorbing elements, as a medium for growing plants under artificial conditions, fish protection devices, etc. The use of polymers with special properties, such as bactericidal, ion-exchange, gives the material disinfecting or specific sorption characteristics.
Claims (7)
и полученную композицию подвергают формованию под давлением 5,0-10,0 МПа.1. A method of producing thermoplastic concrete based on thermoplastic polymers with a high content of mineral granular filler, based on mixing a filler heated above the pour point of the binder, with unheated polyethylene and subsequent molding of the product from it, characterized in that to obtain structural products with a dense structure as a filler sand fractions of 0.14-2.50 mm are taken, heated to a temperature of 180-250 ° C, mixed with polyethylene for 300-360 s in the following ratio of components, wt.%:
and the resulting composition is subjected to molding under a pressure of 5.0-10.0 MPa.
и полученную композицию формуют под давлением 5 МПа.2. A method of producing thermoplastic concrete based on thermoplastic polymers with a high content of mineral granular filler, based on mixing the filler, heated above the pour point of the binder, with unheated polyethylene and subsequent molding of the product from it, characterized in that to obtain products of a dense structure - submersible biofilter disks as a filler, sand of fractions of 1-10 mm and fractions of 0.008-0.63 mm is taken, heated to a temperature of 180 ° C, mixed with polyethylene for 300-360 s in the following ratio and components, wt.%:
and the resulting composition is molded under a pressure of 5 MPa.
и полученную композицию формуют под давлением 10-15 МПа.3. A method of producing thermoplastic concrete based on thermoplastic polymers with a high content of granular filler, based on mixing the filler, heated above the pour point of the binder, with unheated polyethylene and subsequent molding of the product from it, characterized in that clean sand is used without thermoplastic concrete with dielectric properties impurities of oxides of various metals of fractions of 0.5-0.85 mm in the following ratio of components, wt.%:
and the resulting composition is molded under a pressure of 10-15 MPa.
и полученную композицию формуют под давлением 1,0-1,5 МПа.4. A method of producing thermoplastic concrete based on thermoplastic polymers with a high content of mineral granular filler, based on mixing the filler, heated above the pour point of the binder, with unheated polyethylene and subsequent molding of the product from it, characterized in that to obtain filter products with an open-porous structure as gravel fractions from 1 to 20 mm are taken, heated to a temperature of 180-250 ° C, mixed with polyethylene for 180-300 s in the following ratio of components, .% Al:
and the resulting composition is molded under a pressure of 1.0-1.5 MPa.
и полученную композицию формуют под давлением 1,0-1,5 МПа.5. The method of producing thermoplastic concrete according to claim 4, characterized in that to obtain filtering elements with a porous structure - disks of submersible biofilters, gravel fractions of 1-3 mm and / or 3-5 mm heated to a temperature of 180-250 ° C are used, or 5-7 mm, mixed with polyethylene for 180-300 s in the following ratio of components, wt.%:
and the resulting composition is molded under a pressure of 1.0-1.5 MPa.
и полученную композицию подвергают формованию под давлением 1 МПа.6. The method of producing thermoplastic concrete according to claim 4, characterized in that gravel fractions of 5-7 mm and / or 7-10 mm and / or 10-12 heated to a temperature of 180-250 ° C are used to obtain filtering elements of a medium-porous structure mm, mixed with polyethylene for 180-300 s in the following ratio of components, wt.%:
and the resulting composition is subjected to molding under a pressure of 1 MPa.
и полученную композицию формуют под давлением 1 МПа. 7. The method of producing thermoplastic concrete according to claim 4, characterized in that to obtain filter elements of a large-porous structure, gravel fractions of 10-12 mm, or 12-16 mm, and / or 16-20, heated to a temperature of 180-250 ° C, are used mm, mixed with polyethylene for 180-300 s in the following ratio of components, wt.%:
and the resulting composition is molded under a pressure of 1 MPa.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010154135/03A RU2481290C2 (en) | 2010-12-30 | 2010-12-30 | Method of producing thermoplastic concrete (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010154135/03A RU2481290C2 (en) | 2010-12-30 | 2010-12-30 | Method of producing thermoplastic concrete (versions) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010154135A RU2010154135A (en) | 2012-07-10 |
| RU2481290C2 true RU2481290C2 (en) | 2013-05-10 |
Family
ID=46848168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010154135/03A RU2481290C2 (en) | 2010-12-30 | 2010-12-30 | Method of producing thermoplastic concrete (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2481290C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2742766C2 (en) * | 2019-05-13 | 2021-02-10 | Геннадий Гильфанович Галимов | Method for producing structural material |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2596345A (en) * | 2020-06-26 | 2021-12-29 | Perspex International Ltd | Synthetic stone |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB952186A (en) * | 1959-08-01 | 1964-03-11 | Schering Ag | Synthetic resin concretes for use as constructional building material and methods ofmaking the same |
| SU391099A1 (en) * | 1971-05-11 | 1973-07-25 | городского хоз йства | |
| SU239547A1 (en) * | 1967-03-28 | 1975-10-25 | Латвийский Научно-Исследовательский Институт Гидротехники И Мелиорации | Filtering porous material |
| SU1511236A1 (en) * | 1988-09-05 | 1989-09-30 | Латвийский научно-исследовательский и экспериментально-технологический институт строительства Госстроя ЛатвССР | Method of producing polymer-concrete mix |
| SU1719345A1 (en) * | 1988-09-14 | 1992-03-15 | Латвийский Научно-Исследовательский И Экспериментально-Технологический Институт Строительства Госстроя Лсср | Method of manufacturing construction products |
| RU2165904C1 (en) * | 2000-04-21 | 2001-04-27 | Курлянд Сергей Карлович | Method of preparing building materials and products |
| RU2402590C1 (en) * | 2009-06-10 | 2010-10-27 | Анатолий Прокопьевич Коробейников | Raw mix and method for manufacturing of flat and corrugated sheet |
-
2010
- 2010-12-30 RU RU2010154135/03A patent/RU2481290C2/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB952186A (en) * | 1959-08-01 | 1964-03-11 | Schering Ag | Synthetic resin concretes for use as constructional building material and methods ofmaking the same |
| SU239547A1 (en) * | 1967-03-28 | 1975-10-25 | Латвийский Научно-Исследовательский Институт Гидротехники И Мелиорации | Filtering porous material |
| SU391099A1 (en) * | 1971-05-11 | 1973-07-25 | городского хоз йства | |
| SU1511236A1 (en) * | 1988-09-05 | 1989-09-30 | Латвийский научно-исследовательский и экспериментально-технологический институт строительства Госстроя ЛатвССР | Method of producing polymer-concrete mix |
| SU1719345A1 (en) * | 1988-09-14 | 1992-03-15 | Латвийский Научно-Исследовательский И Экспериментально-Технологический Институт Строительства Госстроя Лсср | Method of manufacturing construction products |
| RU2165904C1 (en) * | 2000-04-21 | 2001-04-27 | Курлянд Сергей Карлович | Method of preparing building materials and products |
| RU2402590C1 (en) * | 2009-06-10 | 2010-10-27 | Анатолий Прокопьевич Коробейников | Raw mix and method for manufacturing of flat and corrugated sheet |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2742766C2 (en) * | 2019-05-13 | 2021-02-10 | Геннадий Гильфанович Галимов | Method for producing structural material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010154135A (en) | 2012-07-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1720809B1 (en) | Construction material based upon a sludge or sludged waste material | |
| EP2617696A1 (en) | Porous ceramic sintered body | |
| CN1043775C (en) | Isocyanate/polyol reaction resin | |
| AU2005247960B2 (en) | Fluid permeable composite material and process for same | |
| US8545748B2 (en) | Building bricks including plastics | |
| JP4540656B2 (en) | Composition for porous ceramics, porous ceramics using the same, and method for producing the same | |
| EP0074735B1 (en) | Rigid sludge dewatering filter plate | |
| KR20140106514A (en) | Porous ceramic and method for producing same | |
| WO1994027800A1 (en) | A method for producing a building material from a mixture of unscreened thermoplastic waste and mineral | |
| RU2481290C2 (en) | Method of producing thermoplastic concrete (versions) | |
| CN113087468B (en) | High-wear-resistance light permeable concrete and preparation method thereof | |
| KR20140058497A (en) | Interlocking block | |
| DE4320118C2 (en) | Open-pore molded parts for the building materials sector | |
| JP2001010875A (en) | Porous concrete and its production | |
| WO2007049136A2 (en) | Method of making constructional elements | |
| KR100774358B1 (en) | Method for preparing paver block having porosity | |
| KR100918587B1 (en) | Method for manufacturing porous biological film microbic carrier containing yellow ocher, and carrier produced thereby | |
| JP4263385B2 (en) | Molded concrete pavement made from recycled concrete | |
| JP3480668B2 (en) | Porous concrete member for water purification for phosphorus removal | |
| CN108911781A (en) | A kind of decontamination pervious concrete and preparation method thereof | |
| JP2001278647A (en) | Raw material for civil engineering and construction and method of producing same | |
| JP2002128560A (en) | Water-absorbing molded form and its manufacturing method | |
| KR100631854B1 (en) | Permeability Concrete and Process for make of the same | |
| Ewemoje et al. | Development of a Sludge Dewatering Filter and Utilization of Dried Sludge in Brick Making | |
| JPH10152382A (en) | Water-permeable block for pavement and its production |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20140319 |