RU2655989C2

RU2655989C2 - Состав для пресс-композиции

Info

Publication number: RU2655989C2
Application number: RU2016143026A
Authority: RU
Inventors: Владимир Николаевич Водяков; Антон Михайлович Кузьмин
Priority date: 2016-11-01
Filing date: 2016-11-01
Publication date: 2018-05-30
Also published as: RU2016143026A3; RU2016143026A

Abstract

Изобретение относится к получению пресс-композиций, применяемых в качестве строительных элементов, конструкционного материала, в дачном строительстве и в мебельной промышленности. Состав для пресс-композиции содержит полимер – порошкообразный линейный полиэтилен высокого давления, минеральную добавку – шунгитовый порошок и растительный наполнитель - солома злаковых сельскохозяйственных культур. Изобретение позволяет повысить упругопрочностные показатели при сохранении экологичности и простой технологии изготовления изделий. 1 ил., 1 табл.

Description

Изобретение относится к получению пресс-композиций, применяемых в качестве строительных элементов, конструкционного материала, в дачном строительстве и в мебельной промышленности.

Известна древесно-полимерная композиция, состоящая из отходов термопластов (поливинилхлорид, полистирол) и коры хвойных пород деревьев, прошедших экстрактивную обработку водой, или водным раствором гидроксида натрия, или изопропиловым спиртом (RU 2484110, МПК C08L 97/02, опубл. 20.01.2013).

Недостатками известной композиции являются низкие показатели прочности при статическом изгибе (15,1 МПа) и высокое разбухание за 24 часа (8,6 %). Также недостатком композиции является сложность подготовки растительного наполнителя и применение в качестве связующего поливинилхлорида, который выделяет токсичные вещества при эксплуатации изделий.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому техническому решению является древесно-полимерная композиция, содержащая древесные частицы, суспензионный или измельченный полиолефин и минеральную добавку - диоксид кремния (RU 2049662, МПК B27N 3/00, опубл. 10.12.1995).

Недостатком древесно-полимерной композиции является невысокие показатели прочности при статическом изгибе. Также в известном решении отсутствует значение модуля упругости при изгибе, что не позволяет оценить возможности использования композиции в качестве изделий конструкционного назначения.

Технический результат заключается в повышении упругопрочностных показателей при сохранении экологичности и простой технологии изготовления изделий.

Сущность изобретения заключается в том, что состав для пресс-композиции содержит полимер – порошкообразный линейный полиэтилен высокого давления, минеральную добавку – шунгитовый порошок и растительный наполнитель – солома злаковых сельскохозяйственных культур, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Порошкообразный линейный полиэтилен высокого давления	10-12
Шунгитовый порошок Солома злаковых сельскохозяйственных культур	10-20 остальное

В составе пресс-композиции используют следующие компоненты:

Порошкообразный линейный полиэтилен высокого давления марки UR 644 производства «Lotte Chemical» (Южная Корея).

Растительный наполнитель – солома злаковых сельскохозяйственных культур (например, пшеничная, ячменная, рисовая, ржаная и др.), полученная измельчением на роторно-ножевой мельнице, с размером частиц менее 200 мкм, влажностью менее 5 %.

Шунгитовый порошок марки «Новокарбон» производства НПК «Карбон-шунгит» (Республика Карелия) представляет собой тонкоизмельченную шунгитовую горную породу Зажогинского месторождения (ТУ 2169-001-57753937-2002) с размером фракций 5-10 мкм и содержанием углерода не менее 25-45 %, являющийся усилителем и технологически активной добавкой.

Способ приготовления пресс-композиции заключается в следующем.

В высокоскоростной, преимущественно лопастной, смеситель дозированно загружают компоненты: порошкообразный линейный полиэтилен высокого давления, измельченную солому злаковых сельскохозяйственных культур с размером частиц менее 200 мкм, шунгитовый порошок. Перемешивание ведут до получения однородной смеси. Из готовой пресс-композиции получают различные материалы, изделия.

Для получения конкретного вида изделий (например, плит) приготовленную пресс-композицию дозируют в нагретую до 150-170 °С пресс-форму, соответствующую данному виду изделий. Пресс-форму предварительно покрывают разделительным слоем антиадгезива (например, полиметилсилоксановая жидкость) по поверхности, с которой будет контакт пресс-композиции. Эта операция способствует лучшему извлечению изделия после горячей формовки и охлаждения изделия. Осуществляют горячее прессование при давлении 15-20 МПа, выдерживают изделие под давлением 15-20 мин. После этого пресс-форму с пресс-композицией охлаждают до 40-50 °С и производят распрессовку.

Предел прочности при статическом изгибе определяют по ГОСТ 4648-71, модуль упругости при изгибе – по ГОСТ 9550–81. Значения разбухания образцов в воде определяют по ГОСТ 4650–80 (метод А, выдержка в воде в течение 24 ч), плотность пресс-композиции – по ГОСТ 15139–69.

В табл. 1 приведены составы, значения упругопрочностных и эксплуатационных характеристик пресс-композиций, на фиг. 1 показано влияние содержания шунгитного порошка на пределы прочности и модуль упругости при изгибе.

Оптимальной дозировкой шунгитового порошка является 10-20 %. При данной дозировке предел прочности при растяжении достигает максимального значения и находится в диапазоне 26,9…28,4 МПа, дальнейшее увеличение концентрации заметно снижает предел прочности и модуль упругости. Содержание в шунгитовой породе фулеренообразного углерода способствует упрочнению композиции. Введение 10-12 % порошкообразного линейного полиэтилена высокого давления способствует снижению разбухания пресс-композиции. Также порошкообразный линейный полиэтилен высокого давления равномерно распределяется в пресс-композиции и не имеет токсичных веществ.

Использование мелкодисперсной соломы злаковых сельскохозяйственных культур в пресс–композиции способствует снижению себестоимости готовых изделий. Входящий в состав соломы лигнин при температуре и давлении прессования проявляет пластические свойства и обеспечивает прочную связь между компонентами.

Предлагаемое изобретение по сравнению с известным решением позволяет повысить прочность и модуль упругости при изгибе, а также снизить разбухание. Использование предлагаемого изобретения позволит получить доступный, дешевый строительный материал с большим содержанием растительного наполнителя, упростить технологический процесс, исключить токсичные примеси, обеспечить широкий диапазон использования получаемого материала: от строительных нужд, производства мебели, предметов интерьера до производства мелких предметов быта, тары и т.п., а также обеспечить получение экологически чистого материала в практически любых условиях окружающей среды.

Claims

Состав для пресс-композиции, включающий полимер, растительный наполнитель и минеральную добавку, отличающийся тем, что в качестве полимера содержит порошкообразный линейный полиэтилен высокого давления, в качестве минеральной добавки - шунгитовый порошок, а в качестве растительного наполнителя - солому злаковых сельскохозяйственных культур, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Порошкообразный линейный полиэтилен высокого давления 10-12 Шунгитовый порошок 10-20 Солома злаковых сельскохозяйственных культур остальное