RU2509064C1 - Polymer composite material and method for production thereof - Google Patents

Polymer composite material and method for production thereof Download PDF

Info

Publication number
RU2509064C1
RU2509064C1 RU2012137987/05A RU2012137987A RU2509064C1 RU 2509064 C1 RU2509064 C1 RU 2509064C1 RU 2012137987/05 A RU2012137987/05 A RU 2012137987/05A RU 2012137987 A RU2012137987 A RU 2012137987A RU 2509064 C1 RU2509064 C1 RU 2509064C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
composite material
polymer composite
polyvinyl alcohol
aqueous solution
anionic polyacrylamide
Prior art date
Application number
RU2012137987/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Жанна Ивановна Беспалова
Яков Зиновьевич Нис
Анастасия Викторовна Скрипец
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)"
Priority to RU2012137987/05A priority Critical patent/RU2509064C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2509064C1 publication Critical patent/RU2509064C1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Paper (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: composite material can be used to produce sheet decorating and heat-insulating materials in residential, agricultural and industrial construction, as well as for producing moulded packaging elements and containers susceptible to biodegradation, i.e., having biodegradable properties. The polymer composite material consists of, wt %: fibre filler - waste cardboard and/or paper 11.0-12.0, cationic-anionic polyacrylamide resin Ultrarez DS-150 56.0-57.0, polyvinyl alcohol in form of a 15 wt % aqueous solution 27.0-28.0, sodium tetraborate 6.0-3.0. Described is a method of producing a composite material which involves separating fibres of the fibre filler on a rotary disperser with rotor speed of 2500-3000 rpm, wherein the polyvinyl alcohol is added at the mixing step in form of a 15 wt % aqueous solution together with the cationic-anionic polyacrylamide resin Ultrarez DS-150 and sodium tetraborate, pressing and drying.
EFFECT: improved physical and mechanical properties of the polymer composite material while simplifying the production technique.
2 cl, 3 ex

Description

Изобретение относится к производству композиционных материалов на основе волокнистых наполнителей, в частности к волокнистым упаковочным, тепло- и звукоизоляционным материалам и способам их получения. Может быть использовано для изготовления листовых отделочных и теплоизоляционных материалов в жилищном, сельскохозяйственном, промышленном строительстве, а также для производства формованных упаковочных элементов и тары, склонных к биодеградации, то есть обладающих биодеструктивными свойствами.The invention relates to the production of composite materials based on fibrous fillers, in particular to fibrous packaging, heat and sound insulating materials and methods for their preparation. It can be used for the manufacture of sheet finishing and heat-insulating materials in housing, agricultural, industrial construction, as well as for the production of molded packaging elements and containers prone to biodegradation, that is, with biodestructive properties.

Известен теплоизоляционный композиционный материал и способ его получения [Пат.RU №2104253 МПК C04B 28/00, C04B 18/24, C04B 11/02, D21J 3/00 Теплоизоляционный композиционный материал и способ его получения. 1996. А.В. Омельченко, А.П. Соколов], включающий смесь макулатуры и древесного наполнителя при соотношении (1:0,3) - (1:3,5) мас.ч. с использованием в качестве антисептика и/или антипирена, глины в соотношении (1:4) - (1:40). Для получения этого композиционного материала макулатуру смешивают с водой в соотношении (1:4) - (1:6), в течение 30 мин распускают, а затем добавляют древесный наполнитель в соотношении с массой макулатуры (0,3:6) - (3,5:1), перемешивают и добавляют глину в количестве (1:4) - (1:40) к смеси сухой массы макулатуры и древесины, перемешивают.Known heat-insulating composite material and method for its production [Pat.RU No. 2104253 IPC C04B 28/00, C04B 18/24, C04B 11/02, D21J 3/00 Heat-insulating composite material and method for its preparation. 1996. A.V. Omelchenko, A.P. Sokolov], including a mixture of waste paper and wood filler at a ratio of (1: 0.3) - (1: 3.5) parts by weight using as antiseptic and / or flame retardant, clay in the ratio (1: 4) - (1:40). To obtain this composite material, waste paper is mixed with water in the ratio of (1: 4) - (1: 6), dissolved within 30 minutes, and then wood filler is added in proportion to the mass of waste paper (0.3: 6) - (3, 5: 1), mix and add clay in the amount of (1: 4) - (1:40) to the mixture of dry waste paper and wood, mix.

Недостатками данного композиционного материала и способа его получения являются:The disadvantages of this composite material and method for its preparation are:

- низкая эффективность способа роспуска волокнистого материала;- low efficiency of the method of dissolution of fibrous material;

- невозможность использования композиции при изготовлении изделий поточным способом;- the inability to use the composition in the manufacture of products in-line;

- низкие формовочные свойства композиции;- low molding properties of the composition;

- необходимость удаления значительного количества влаги для достижения оптимальных формовочных свойств композиционной массы.- the need to remove a significant amount of moisture to achieve optimal molding properties of the composite mass.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому полимерному композиционному материалу и способу его получения является композиционный теплоизоляционный материал и способ его получения, предложенный в работах А.В. Ермолиной, П.В. Миронова. [Теплоизоляционный материал на основе древесно-волокнистых продуктов // Химия растительного сырья. 2011. №3. С.197-200, заявка на изобретение RU №2010150797 А МПК C04B 26/18, C04B 18/24, C04B 24/12, E04B 1/78. Теплоизоляционный материал и способ его получения. 2012. А.В. Ермолина, П.В. Миронов, В.Н. Ермолин].The closest in technical essence to the proposed polymer composite material and the method for its production is composite thermal insulation material and the method for its preparation, proposed in the works of A.V. Ermolina, P.V. Mironova. [Thermal insulation material based on wood-fiber products // Chemistry of plant materials. 2011. No3. S.197-200, application for invention RU No.2015050797 A IPC C04B 26/18, C04B 18/24, C04B 24/12, E04B 1/78. Thermal insulation material and method for its production. 2012. A.V. Ermolina, P.V. Mironov, V.N. Ermolin].

В соответствии с известным материалом и способом его получения в его состав входят следующие компоненты, мас.%: волокнистый наполнитель - тарный картон - 10,56-10,71; связующее - поливиниловый клей - 0,35-1,72; отвердитель на основе изоцианата - 0,02-0,09; пенообразователь - 0,37-0,3; вода - 87,25-88,54.In accordance with the known material and the method of its preparation, the following components are included in its composition, wt.%: Fibrous filler - containerboard - 10.56-10.71; binder - polyvinyl adhesive - 0.35-1.72; isocyanate-based hardener - 0.02-0.09; foaming agent - 0.37-0.3; water - 87.25-88.54.

Способ получения композиционного материала включает мокрое измельчение сырья, обезвоживание волокнистого наполнителя, формирование плиты и сушку. В качестве сырья используют предварительно замоченный картон, его обезвоживание проводят с помощью вакуума, с последующим смешением ингредиентов в смесителе ленточного типа, сушку осуществляют при температуре 60-100°C.A method of obtaining a composite material includes wet grinding of raw materials, dehydration of the fibrous filler, forming a plate and drying. As raw materials, pre-soaked cardboard is used, its dehydration is carried out using vacuum, followed by mixing of the ingredients in a tape type mixer, drying is carried out at a temperature of 60-100 ° C.

Недостатками данного материала и способа его получения являются:The disadvantages of this material and the method of its production are:

- мокрый способ разволокнения волокнистого наполнителя при котором происходит сверхнеобходимый контакт волокнистого материала с негативно сказывается на структурообразующих свойствах волокон и вызывает дополнительный расход электроэнергии;- wet method of fibrous filler dispersal in which there is an excessively necessary contact of the fibrous material with a negative effect on the structure-forming properties of the fibers and causes additional energy consumption;

- использование поливинилацетатного клея в качестве связующего, что не обеспечивает высокие прочностные свойства в композиционном материале и для процессов структурообразования требуется наличие отвердителя;- the use of polyvinyl acetate glue as a binder, which does not provide high strength properties in the composite material, and hardener is required for structure formation processes;

- использование изоцианата и веществ на его основе в качестве отвердителя, являющихся токсичными и вызывающими раздражение слизистой оболочки дыхательных путей и глаз материалами, то есть композиционный материал экологически небезопасен. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является полимерный композиционный материал, известный из документа С.Ю. Кожевников и др. Упрочнение бумаги синтетической катионно-анионной полиакриламидной смолой // Химия растительного сырья. 2011. №2. С.177-182, включающий макулатуру МС-5Б (картонную и бумажную) и связующее, содержащее катионно-анионную поликриламидную смолу марки «Ультрарез DS-150». Стадия разволокнения в рассматриваемом способе осуществляется с использованием лабораторного ролла, поэтому используется только водная суспензия волокнистой массы. Следовательно, способ разволокнения является мокрым и необходима стадия обезвоживания. Процесс обезвоживания в данном случае не является отдельной стадией, а осуществляется с помощью химических средств, входящих в состав связующей массы. В составе связующей массы содержится только один полимер, выполняющий связеобра-зующую роль - это катионно-анионная полиакриламидная смола «Ультрарез DS - 150». Полиоксихлорид алюминия - «POLYPACS - 18» выполняет роль коагулянта, способствующего отделению волокнистой массы от жидкой среды, а его действие усиливает флокулянт «Феннопол». При отсутствии этих компонентов в составе связующей массы процессы структурообразования протекать не будут. Катионный клей АКД - «Гидрорез» 364 VP - это своего рода отвердитель в составе связующей массы, но для его удержания также необходимо наличие полиоксихлорида алюминия - «POLYPACS - 18», иначе он будет вымываться. Кроме того, для ввода катионного клея АКД - «Гидрорез» 364 VP необходимо точно знать технологические точки характерные для этого процесса. Реакция взаимодействия АКД - «Гидрорез» 364 VP с волокнистой массой должна завершаться за очень короткий срок, поэтому температуру сушки готовой продукции необходимо увеличивать до максимально возможной. Все это усложняет технологический процесс получения готовых изделий, а предлагаемый состав достаточно сложен, что экономически нецелесообразно. Кроме того применение указанных компонентов требует дополнительной очистки сточных вод данного производства.- the use of isocyanate and substances based on it as a hardener, which are toxic and irritating the mucous membrane of the respiratory tract and eyes, that is, the composite material is environmentally unsafe. The closest in technical essence to the proposed invention is a polymer composite material known from document S.Yu. Kozhevnikov et al. Paper hardening with synthetic cationic-anionic polyacrylamide resin // Chemistry of Plant Raw Materials. 2011. No2. S.177-182, including waste paper MS-5B (cardboard and paper) and a binder containing a cationic anionic polyacrylamide resin brand "Ultrares DS-150". The stage of razvlechenie in the considered method is carried out using a laboratory roll, therefore, only an aqueous suspension of pulp is used. Therefore, the method of razvlechenie is wet and requires a stage of dehydration. The dehydration process in this case is not a separate stage, but is carried out using chemicals that make up the binder mass. The binder mass contains only one polymer, which performs the binder-forming role - this is the cationic anionic polyacrylamide resin "Ultrares DS - 150". Aluminum polyoxychloride - "POLYPACS - 18" plays the role of a coagulant, contributing to the separation of the pulp from the liquid medium, and its effect enhances the flocculant "Fenopol". In the absence of these components in the composition of the binder mass, the processes of structure formation will not proceed. AKD cationic adhesive - Hydrorez 364 VP is a kind of hardener in the binder composition, but aluminum polyoxychloride - POLYPACS - 18 is also required to hold it, otherwise it will be washed out. In addition, for the introduction of AKD - Hydrorez 364 VP cationic adhesive, it is necessary to know exactly the technological points characteristic of this process. The reaction of AKD - Hydrorez 364 VP with pulp should be completed in a very short time, so the drying temperature of the finished product must be increased to the maximum possible. All this complicates the technological process of obtaining finished products, and the proposed structure is quite complicated, which is economically impractical. In addition, the use of these components requires additional wastewater treatment of this production.

Задачей изобретения является разработка дешевого, экологически чистого упаковочного, тепло- и звукоизоляционного полимерного композиционного материала с высокими показателями физико-механических характеристик при одновременном упрощении технологии и снижении затрат энергии на его получение.The objective of the invention is to develop a cheap, environmentally friendly packaging, heat and sound insulating polymer composite material with high physical and mechanical characteristics while simplifying the technology and reducing energy costs for its production.

Задача достигается тем, что упаковочный, тепло- и звукоизоляционный полимерный композиционный материал получают из волокнистого наполнителя - макулатура картонная и/или бумажная, катионно-анионной полиакриламидной смолы марки «Ультрарез DS-150», поливинилового спирта и тетра-бората натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:The objective is achieved in that the packaging, heat and sound insulating polymer composite material is obtained from a fibrous filler — paper and / or paper waste paper, cationic anionic polyacrylamide resin of the brand “Ultrares DS-150”, polyvinyl alcohol and sodium tetra borate in the following ratio of components , wt.%:

Волокнистый наполнитель - макулатураFibrous filler - waste paper картонная и/или бумажная по ГОСТ 10700-97cardboard and / or paper in accordance with GOST 10700-97 11,0-12,011.0-12.0 Катионно-анионная полиакриламидная смола маркиCationic anionic polyacrylamide resin brand «Ультрарез DS-150» ТУ 2453-008-8859 3806-2010"Ultrares DS-150" TU 2453-008-8859 3806-2010 56,0-57,056.0-57.0 Поливиниловый спирт ГОСТ 10779-78,Polyvinyl alcohol GOST 10779-78, 15 мас.% водный раствор15 wt.% Aqueous solution 27,0-28,027.0-28.0 Тетраборат натрия ГОСТ 4199-79Sodium tetraborate GOST 4199-79 6,0-3,06.0-3.0

Способ получения упаковочного, тепло- и звукоизоляционного полимерного композиционного материала из волокнистого наполнителя, включающий разволокнение наполнителя, смешение компонентов, формование листового изделия и сушку. При этом стадию разволокнения проводят без применения жидких сред на диспергаторе ротационного типа с частотой вращения ротора 2500-3000 об·мин-1. Поливиниловый спирт вводится на стадии смешения, в виде 15 (мас.) % водного раствора, совместно со следующими компонентами: катионно-анионной полиакриламидной смолой марки «Ультрарез DS-150» и тетраборатом натрия. Реализация предлагаемого способа позволяет получать полимерный композиционный материал при более низких затратах энергоресурсов. Формование листовых изделий из предлагаемого полимерного композиционного материала может проводиться как экструзией, так и прессованием в форме, а также прокатом и центробежным способом.A method of obtaining a packaging, heat and sound insulating polymer composite material from a fibrous filler, including filler razvlechenie, mixing the components, forming a sheet product and drying. In this case, the stage of dispersion is carried out without the use of liquid media on a rotary disperser with a rotor speed of 2500-3000 rpm · -1 . Polyvinyl alcohol is introduced at the mixing stage, in the form of a 15 (wt.)% Aqueous solution, together with the following components: cationic anionic polyacrylamide resin brand "Ultrares DS-150" and sodium tetraborate. Implementation of the proposed method allows to obtain a polymer composite material at lower energy costs. The molding of sheet products from the proposed polymer composite material can be carried out both by extrusion and pressing in the mold, as well as by rolling and centrifugal method.

При данном способе получения упаковочного, тепло- и звукоизоляционного полимерного композиционного материала применен сухой способ разволокнения, имеющий несомненные преимущества по сравнению с мокрым способом разволокнения. Так как протекает в одну стадию и не требует вакуумного обезвоживания, но при этом обеспечивает необходимую длину волокна 8-14 мм и, следовательно, экономически более выгоден.With this method of producing a packaging, heat and sound insulating polymer composite material, a dry razvokolnost method is used, which has undoubted advantages compared to the wet razvolok method. Since it proceeds in one stage and does not require vacuum dehydration, but at the same time provides the required fiber length of 8-14 mm and, therefore, is more economical.

Катионно-анионная полиакриламидная смола марки «Ультрарез DS-150»Cationic anionic polyacrylamide resin brand "Ultrares DS-150"

Figure 00000001
Figure 00000001

и 15 мас. % водный раствор поливинилового спирта играют в составеand 15 wt. % aqueous solution of polyvinyl alcohol play in the composition

Figure 00000002
Figure 00000002

полимерного композиционного материала роль связующей массы, а присутствие тетрабората натрия (Na2B4O7·10Н2О) усиливает процессы структурообразования.the polymer composite material plays the role of a binder mass, and the presence of sodium tetraborate (Na 2 B 4 O 7 · 10H 2 O) enhances the structure formation processes.

В составе предлагаемого упаковочного, тепло- и звукоизоляционного полимерного композиционного материала отсутствует отвердитель, что является одним из существенных его преимуществ. Сочетание подобранных синтетических полимерных смол дало возможность, как показала ИК-спектроскопия, получить полимер - полимерный комплекс посредствам водородных связей:The proposed packaging, heat and sound insulating polymer composite material does not contain a hardener, which is one of its significant advantages. The combination of selected synthetic polymer resins made it possible, as shown by IR spectroscopy, to obtain a polymer - polymer complex via hydrogen bonds:

Figure 00000003
,
Figure 00000003
,

что и обусловило высокие связеобразующие свойства в полимерном композиционном материале. Полимер - полимерные комплексы активизируют реакционную способность связующей массы при смешении с волокнистым наполнителем.which led to high binder-forming properties in the polymer composite material. Polymer - polymer complexes activate the reactivity of the binder mass when mixed with a fibrous filler.

Образование полимер - полимерных комплексов, как показали исследования, происходит только при наличии в составе полимерного композиционного материала катионно-анионной полиакриламидной смола марки «Ультрарез DS-150» в интервале 56,0-57,0 мас.% и поливинилового спирта, 15 мас.% водного раствора, 27,0-28,0 мас.%. Такие интервалы катионно-анионной полиакриламидной смолы марки «Ультрарез DS-150» и поливинилового спирта, 15 мас.% водного раствора, позволили получить оптимальную вязкость связующей массы, обеспечившую ее высокую диффузию в волокнистый материал и хороший контакт между распущенными волокнами. За пределами взятых интервалов образование полимер -полимерных комплексов не происходит. Наличие в составе полимерного композиционного материала тетрабората натрия менее 3,0 мас.% было не достаточно для влияния на процессы структурообразования в композиционном материале, а более 6,0 мас.% приводило к очень быстрому структурообразованию, что крайне нетехнологично.The formation of polymer - polymer complexes, as shown by studies, occurs only when the polymer composite material contains a cationic anionic polyacrylamide resin brand "Ultrares DS-150" in the range of 56.0-57.0 wt.% And polyvinyl alcohol, 15 wt. % aqueous solution, 27.0-28.0 wt.%. Such intervals of the cationic anionic polyacrylamide resin of the brand Ultrares DS-150 and polyvinyl alcohol, 15 wt.% Aqueous solution, allowed to obtain the optimal viscosity of the binder mass, which ensured its high diffusion into the fibrous material and good contact between the dissolved fibers. Outside the taken intervals, the formation of polymer – polymer complexes does not occur. The presence of less than 3.0 wt.% In the composition of the polymer composite material of sodium tetraborate was not enough to influence the structure formation processes in the composite material, and more than 6.0 wt.% Led to very fast structure formation, which is extremely non-technological.

Картонная и/или бумажная макулатура представляет собой твердую упругопластическую волокнисто-пористую структуру, поэтому предел прочности создаваемых структур определяется физико-химическими свойствами волокон, важнейшими из которых являются прочность и длина исходных волокон. Так как на способность картонной и/или бумажной макулатуры к регенерации связеобразующих свойств очень сильное влияние оказывают форма и размер волокон, то разволокнение проводили при различных частотах вращения ротора диспергатора. Частоту вращения ротора диспергатора варьировали в интервале 2500-3000 об·мин-1. При частоте вращения ротора ниже 2500 об·мин-1 длина волокна составляла более 30,0 мм и не соответствовала технологически необходимой структуре с длиной волокна, лежащей в пределах 8,0 -14,0 мм. При частоте вращения ротора более 3000 об·мин-1 был получен ватоподобный материал, не пригодный для использования в полимерном композиционном материале. И только в интервале частот вращения ротора диспергатора 2500-3000 об·мин-1 длина волокна соответствовала технологически необходимой.Cardboard and / or paper waste paper is a solid elastoplastic fibrous-porous structure, therefore, the tensile strength of the created structures is determined by the physicochemical properties of the fibers, the most important of which are the strength and length of the original fibers. Since the shape and size of the fibers have a very strong influence on the ability of cardboard and / or paper waste paper to regenerate binding-forming properties, the sintering was carried out at different rotational speeds of the dispersant rotor. The rotor speed of the dispersant was varied in the range of 2500-3000 rpm · -1 . When the rotor speed was lower than 2500 rpm · -1, the fiber length was more than 30.0 mm and did not correspond to the technologically necessary structure with a fiber length lying in the range 8.0-14.0 mm. When the rotor speed of more than 3000 rpm · -1 was obtained cotton-like material, not suitable for use in a polymer composite material. And only in the range of frequencies of rotation of the rotor of the dispersant 2500-3000 rpm · -1 the fiber length corresponded to the technologically necessary.

Прочность полимерного композиционного материала определяется силами межволоконной связи. Основные факторы, которые способны их повысить - это степень помола волокнистого наполнителя и рациональное применение синтетических полимерных связующих. Сухой способ разволокнения волокнистого наполнителя в сочетании с составом связующей массы и обеспечили высокие физико-механические характеристики предлагаемого экологически безопасного для окружающей среды и человека полимерного композиционного материала.The strength of the polymer composite material is determined by the forces of interfiber communication. The main factors that can increase them are the degree of grinding of the fibrous filler and the rational use of synthetic polymer binders. The dry method of fiberizing filler in combination with the composition of the binder mass and provided high physical and mechanical characteristics of the proposed environmentally friendly for the environment and humans polymer composite material.

Для экспериментальной проверки предлагаемого упаковочного, тепло- и звукоизоляционного полимерного композиционного материала и способа его получения были отформованы листовые образцы и определены их физико-механические свойства.For experimental verification of the proposed packaging, heat and sound insulating polymer composite material and the method for its preparation, sheet samples were molded and their physical and mechanical properties determined.

Пример 1. Образцы размером 60×12×8 мм были изготовлены из разработанного полимерного композиционного материала, содержащего следующие компоненты, мас.%:Example 1. Samples with a size of 60 × 12 × 8 mm were made of developed polymer composite material containing the following components, wt.%:

Волокнистый наполнитель - макулатураFibrous filler - waste paper картонная и/или бумажная по ГОСТ 10700-97cardboard and / or paper in accordance with GOST 10700-97 11,011.0 Катионно-анионная полиакриламидная смола маркиCationic anionic polyacrylamide resin brand «Ультрарез DS-150» ТУ 2453-008-8859 3806-2010"Ultrares DS-150" TU 2453-008-8859 3806-2010 56,056.0 Поливиниловый спирт ГОСТ 10779-78,Polyvinyl alcohol GOST 10779-78, 15 мас.% водный раствор15 wt.% Aqueous solution 27,027.0 Тетраборат натрия ГОСТ 4199-79Sodium tetraborate GOST 4199-79 6,06.0

Способ получения упаковочного, тепло- и звукоизоляционного полимерного композиционного материала включал:The method for producing packaging, heat and sound insulating polymer composite material included:

1. Измельчение волокнистого наполнителя - макулатуры картонной и/или бумажной в сухом состоянии с помощью диспергатора ротационного типа при частоте вращения ротора 2500 об·мин-1. Приготовление композиционной массы путем смешения всех компонентов ее составляющих.1. Grinding of fibrous filler - waste paper and / or paper in a dry state using a rotary dispersant at a rotor speed of 2500 rpm -1 . Preparation of a composite mass by mixing all the components of its components.

2. Формование.2. Molding.

3. Сушку.3. Drying.

Полученные прессованием в форме при стандартных условиях образцы обладали высокими физико-механическими свойствами: прочность на разрыв - 17,3 МПа, прочность на изгиб - 5,23 МПа, плотность материала - 452,9 кг·м-3 по ГОСТ 17177-94.The samples obtained by compression in the mold under standard conditions had high physical and mechanical properties: tensile strength - 17.3 MPa, bending strength - 5.23 MPa, material density - 452.9 kg · m -3 according to GOST 17177-94.

Пример 2. Образцы размером 60×12×8 мм были изготовлены из разработанного упаковочного, тепло- и звукоизоляционного полимерного композиционного материала, содержащего следующие компоненты, мас.%:Example 2. Samples with a size of 60 × 12 × 8 mm were made of developed packaging, heat and sound insulating polymer composite material containing the following components, wt.%:

Волокнистый наполнитель - макулатураFibrous filler - waste paper картонная и/или бумажная по ГОСТ 10700-97cardboard and / or paper in accordance with GOST 10700-97 11,511.5 Катионно-анионная полиакриламидная смола маркиCationic anionic polyacrylamide resin brand «Ультрарез DS-150» ТУ 2453-008-8859 3806-2010"Ultrares DS-150" TU 2453-008-8859 3806-2010 56,556.5 Поливиниловый спирт ГОСТ 10779-78,Polyvinyl alcohol GOST 10779-78, 15 мас.% водный раствор15 wt.% Aqueous solution 27,527.5 Тетраборат натрия ГОСТ 4199-79Sodium tetraborate GOST 4199-79 4,54,5

Способ получения упаковочного, тепло- и звукоизоляционного полимерного композиционного материала включал:The method for producing packaging, heat and sound insulating polymer composite material included:

4. Измельчение волокнистого наполнителя - макулатуры картонной и/или бумажной в сухом состоянии с помощью диспергатора ротационного типа при частоте вращения ротора 2700 об·мин-1. Приготовление композиционной массы путем смешения всех компонентов ее составляющих.4. Grinding of fibrous filler - waste paper and / or paper in the dry state using a rotary dispersant at a rotor speed of 2700 rpm -1 . Preparation of a composite mass by mixing all the components of its components.

5. Формование.5. Forming.

6. Сушку.6. Drying.

Полученные прессованием в форме при стандартных условиях образцы обладали высокими физико-механическими свойствами: прочность на разрыв -20,0 МПа, прочность на изгиб - 5,40 МПа, плотность материала - 500,0 кг·м-3 по ГОСТ 17177-94.The samples obtained by pressing in the mold under standard conditions had high physical and mechanical properties: tensile strength -20.0 MPa, bending strength - 5.40 MPa, material density - 500.0 kg · m -3 according to GOST 17177-94.

Пример 3. Образцы размером 60×12×8 мм были изготовлены из разработанного упаковочного, тепло- и звукоизоляционного полимерного композиционного материала, содержащего следующие компоненты, мас.%:Example 3. Samples with a size of 60 × 12 × 8 mm were made of developed packaging, heat and sound insulating polymer composite material containing the following components, wt.%:

Волокнистый наполнитель - макулатураFibrous filler - waste paper картонная и/или бумажная по ГОСТ 10700-97cardboard and / or paper in accordance with GOST 10700-97 12,012.0 Катионно-анионная полиакриламидная смолаCationic Anionic Polyacrylamide Resin «Ультрарез DS-150» ТУ 2453-008-8859 3806-2010"Ultrares DS-150" TU 2453-008-8859 3806-2010 57,057.0 Поливиниловый спирт ГОСТ 10779-78State standard specification 10779-78 polyvinyl alcohol 15 мас.% водный раствор15 wt.% Aqueous solution 28,028.0 Тетраборат натрия ГОСТ 4199-79Sodium tetraborate GOST 4199-79 3,03.0

Способ получения упаковочного, тепло- и звукоизоляционного полимерного композиционного материала включал:The method for producing packaging, heat and sound insulating polymer composite material included:

1. Измельчение волокнистого наполнителя - макулатуры картонной и/или бумажной в сухом состоянии с помощью диспергатора ротационного типа при частоте вращения ротора 3000 об·мин-1. Приготовление композиционной массы путем смешения всех компонентов ее составляющих.1. Grinding of fibrous filler - waste paper and / or paper in the dry state using a rotary dispersant at a rotor speed of 3000 rpm -1 . Preparation of a composite mass by mixing all the components of its components.

2. Формование.2. Molding.

3. Сушку.3. Drying.

Полученные прессованием в форме при стандартных условиях образцы обладали высокими физико-механическими свойствами: прочность на разрыв - 25,3 МПа, прочность на изгиб - 5,78 МПа, плотность материала - 518,4 кг·м-3 по ГОСТ 17177-94.The samples obtained by compression in the mold under standard conditions had high physical and mechanical properties: tensile strength - 25.3 MPa, bending strength - 5.78 MPa, material density - 518.4 kg · m -3 according to GOST 17177-94.

Claims (2)

1. Упаковочный, тепло- и звукоизоляционный полимерный композиционный материал, включающий волокнистый наполнитель - макулатуру картонную и/или бумажную и связующее - катионно-анионную полиакриламидную смолу марки «Ультрарез DS-150», отличающийся тем, что дополнительно содержит 15 мас.% водный раствор поливинилового спирта и тетраборат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Волокнистый наполнитель - макулатура картонная и/или бумажная 11,0-12,0 Катионно-анионная полиакриламидная смола марки «Ультрарез DS-150» 56,0-57,0 Поливиниловый спирт, 15 мас.% водный раствор 27,0-28,0 Тетраборат натрия 6,0-3,0
1. Packaging, heat and sound insulating polymer composite material, including a fibrous filler — cardboard and / or paper waste and binder — a cationic anionic polyacrylamide resin of the brand “Ultrares DS-150”, characterized in that it additionally contains 15 wt.% Aqueous solution polyvinyl alcohol and sodium tetraborate in the following ratio of components, wt.%:
Fibrous filler - waste paper cardboard and / or paper 11.0-12.0 Cationic Anionic Polyacrylamide Resin brand "Ultrarez DS-150" 56.0-57.0 Polyvinyl alcohol, 15 wt.% Aqueous solution 27.0-28.0 Sodium tetraborate 6.0-3.0
2. Способ получения упаковочного, тепло- и звукоизоляционного полимерного композиционного материала по п.1, включающий разволокнение волокнистого наполнителя, смешение компонентов, формование плиты и сушку, отличающийся тем, что стадию разволокнения проводят на диспергаторе ротационного типа с частотой вращения ротора 2500-3000 об·мин-1, при этом поливиниловый спирт вводится на стадии смешения в виде 15 мас.% водного раствора совместно с катионно-анионной полиакриламидной смолой марки «Ультрарез DS-150» и тетраборатом натрия. 2. A method of producing a packaging, heat and sound insulating polymer composite material according to claim 1, including the dispersion of the fibrous filler, mixing the components, forming the plate and drying, characterized in that the stage of dispersion is carried out on a rotary disperser with a rotor speed of 2500-3000 rpm · Min -1 , while polyvinyl alcohol is introduced at the mixing stage in the form of a 15 wt.% Aqueous solution together with a cationic anionic polyacrylamide resin of the brand Ultrares DS-150 and sodium tetraborate.
RU2012137987/05A 2012-09-05 2012-09-05 Polymer composite material and method for production thereof RU2509064C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012137987/05A RU2509064C1 (en) 2012-09-05 2012-09-05 Polymer composite material and method for production thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012137987/05A RU2509064C1 (en) 2012-09-05 2012-09-05 Polymer composite material and method for production thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2509064C1 true RU2509064C1 (en) 2014-03-10

Family

ID=50192094

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012137987/05A RU2509064C1 (en) 2012-09-05 2012-09-05 Polymer composite material and method for production thereof

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2509064C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105504617A (en) * 2015-12-29 2016-04-20 太原理工大学 Method for preparing (1-vinyl-3-ethylimidazole borate)polyion liquid/polyvinyl alcohol polymer composite material
RU2648096C1 (en) * 2016-10-14 2018-03-22 Вадим Вячеславович Киктев Thermal and sound insulation material and method of its production
RU2688549C2 (en) * 2017-09-06 2019-05-21 Общество с ограниченной ответственностью "НИКОЛЬ" Heat- and sound-insulating material from mineral fiber based on nonfenolformaldehyde binder

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2142878C1 (en) * 1992-11-25 1999-12-20 И. Хашиоджи Индастриес Manufactured article, method of this article manufacture, system for this article manufacture
RU2280658C2 (en) * 2004-03-22 2006-07-27 Институт химии нефти СО РАН (ИХН СО РАН) Filled viscoelastic gel-like composition
US7878301B2 (en) * 2005-04-01 2011-02-01 Buckeye Technologies Inc. Fire retardant nonwoven material and process for manufacture

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2142878C1 (en) * 1992-11-25 1999-12-20 И. Хашиоджи Индастриес Manufactured article, method of this article manufacture, system for this article manufacture
RU2280658C2 (en) * 2004-03-22 2006-07-27 Институт химии нефти СО РАН (ИХН СО РАН) Filled viscoelastic gel-like composition
US7878301B2 (en) * 2005-04-01 2011-02-01 Buckeye Technologies Inc. Fire retardant nonwoven material and process for manufacture

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
99. *
БЕСПАЛОВА Ж.И. и др. Исследование возможности получения полимерного композиционного материала из макулатуры. IV Международная научно-практическая конференция «Экология - образование, наука, промышленность и здоровье», Белгород, ч.1, Сборник докладов, 15-18 ноября 2011, с.11-14. *
ЕРМОЛИНА А.В. и др. Теплоизоляционный материал на основе древесно-волокнистых продуктов. Химия растительного сырья, 2011, No.3, с.197-200. *
КОЖЕВНИКОВ С.Ю. и др. Упрочнение бумаги синтетической катионно-анионной полиакриламидной смолой. Химия растительного сырья, 2011, No.2, с.177-182. *
КОЖЕВНИКОВ С.Ю. и др. Упрочнение бумаги синтетической катионно-анионной полиакриламидной смолой. Химия растительного сырья, 2011, №2, с.177-182. ЕРМОЛИНА А.В. и др. Теплоизоляционный материал на основе древесно-волокнистых продуктов. Химия растительного сырья, 2011, №3, с.197-200. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105504617A (en) * 2015-12-29 2016-04-20 太原理工大学 Method for preparing (1-vinyl-3-ethylimidazole borate)polyion liquid/polyvinyl alcohol polymer composite material
RU2648096C1 (en) * 2016-10-14 2018-03-22 Вадим Вячеславович Киктев Thermal and sound insulation material and method of its production
RU2688549C2 (en) * 2017-09-06 2019-05-21 Общество с ограниченной ответственностью "НИКОЛЬ" Heat- and sound-insulating material from mineral fiber based on nonfenolformaldehyde binder

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102278958B1 (en) Method of preparing nanocellulose and silica aerogel composite material comprising nanocellulose
JPS6153206B2 (en)
RU2509064C1 (en) Polymer composite material and method for production thereof
US20230032048A1 (en) Cellulosic composite materials and methods thereof
RU2482084C2 (en) Wet spinning substrate with high sound absorption
CN106675063A (en) Lignocellulose-acrylic acid reinforced waterproof flame-retardant biomass board and preparation method thereof
CN106675064A (en) Carbon fiber reinforced and modified waterproof anti-flaming type biomass plate and preparation method thereof
KR20180107524A (en) Composition for sheet forming fiber material, method of preparing semi-incombustible fiber board, and semi-incombustible fiber board
KR20160004331A (en) Process for the treatment of cellulose fibers
CN109648678A (en) Wood-fibred-coir composite sound-absorbing material and preparation method thereof
CN103321312A (en) Production method of mineral wool boards
RU2478546C1 (en) Composition for fibrous material and method of its production
CN106752004A (en) A kind of waterproof flame-retardant type biomass board of multi-walled carbon nano-tubes activeness and quietness and preparation method thereof
CN108943309A (en) A kind of moisture-proof wood veneer of insect prevention
CN116219801A (en) Method for enhancing pulp molding property and application thereof
TWI385127B (en) Paper sludge-geopolymer composite and fabrication method thereof
CN101745986A (en) Composite material of paper slag sludge and inorganic polymers and the preparation method thereof
KR101312113B1 (en) The in order to bulge speaker diaphragm which accompanied with pulp, dak tree, charcoal and the production way
CN110592998B (en) Quick-drying type thermal sublimation transfer printing base paper and preparation method thereof
CN108948649A (en) A kind of resin base composite friction plate
JP2011213510A (en) Fiber-reinforced calcium silicate board
JP2017137208A (en) Manufacturing method of fiber contaminated gypsum board
CN109180101A (en) A kind of preparation method of civil engineering foam concrete
EP4379135A1 (en) Method for producing a sound absorbing panel
KR20130078244A (en) Pulp board for thermal insulation and sound absorption by thermosetting powder, its manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170906