RU2707936C1 - Method for radiation-chemical modification of wood-polymer composites - Google Patents

Method for radiation-chemical modification of wood-polymer composites Download PDF

Info

Publication number
RU2707936C1
RU2707936C1 RU2018107436A RU2018107436A RU2707936C1 RU 2707936 C1 RU2707936 C1 RU 2707936C1 RU 2018107436 A RU2018107436 A RU 2018107436A RU 2018107436 A RU2018107436 A RU 2018107436A RU 2707936 C1 RU2707936 C1 RU 2707936C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wood
radiation
weight
filler
polyolefin
Prior art date
Application number
RU2018107436A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Вениаминович Шпейзман
Павел Николаевич Якушев
Александр Сергеевич Смолянский
Original Assignee
Акционерное общество "Ордена Трудового Красного Знамени Научно-исследовательский физико-химический институт имени Л.Я. Карпова" (АО "НИФХИ им. Л.Я. Карпова")
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 Акционерное общество "Ордена Трудового Красного Знамени Научно-исследовательский физико-химический институт имени Л.Я. Карпова" (АО "НИФХИ им. Л.Я. Карпова") filed Critical Акционерное общество "Ордена Трудового Красного Знамени Научно-исследовательский физико-химический институт имени Л.Я. Карпова" (АО "НИФХИ им. Л.Я. Карпова")
Priority to RU2018107436A priority Critical patent/RU2707936C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2707936C1 publication Critical patent/RU2707936C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C71/00After-treatment of articles without altering their shape; Apparatus therefor
    • B29C71/04After-treatment of articles without altering their shape; Apparatus therefor by wave energy or particle radiation, e.g. for curing or vulcanising preformed articles

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: invention relates to construction materials and can be used in woodworking industry to obtain wood-polymer composite materials with improved operational characteristics. Described is a method for radiation-chemical modification of composites, consisting in radiation treatment of filled wood-polymer composite material, characterized by that composite of composition (weight parts): wood filler/polyolefin/process additive containing cross-linking agent (60–80)/(40–20)/(5–10) is subjected to radiation treatment at room temperature by exposure to gamma radiation in the range of absorbed doses of 50–100 kGy.
EFFECT: technical result is longer service life of article.
9 cl, 3 dwg, 3 tbl

Description

1. ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ1. TECHNICAL FIELD

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано в деревообрабатывающей промышленности для получения древесно-полимерных композитных материалов с улучшенными эксплуатационными характеристиками.The invention relates to the field of building materials and can be used in the woodworking industry to obtain wood-polymer composite materials with improved performance characteristics.

2. ХАРАКТЕРИСТИКА АНАЛОГОВ ИЗОБРЕТЕНИЯ2. CHARACTERISTICS OF ANALOGUES OF THE INVENTION

Известен [Pesek М] способ получения древесно-полимерных материалов (ДПМ) и изделий, например, буковых плиток мозаичного паркета, содержащих 56% мономера и обладающих в 4-5 раз более высокой твердостью, и включающий две стадии: пропитку деревянных заготовок изделий мономерами или синтетическими смолами, с последующей полимеризацией.Known [Pesek M] is a method for producing wood-polymer materials (PDM) and products, for example, beech mosaic tiles containing 56% monomer and having 4-5 times higher hardness, and comprising two stages: impregnation of wooden blanks with monomers or synthetic resins, followed by polymerization.

Недостатками известного способа являются большой расход мономера, сложное аппаратурное оформление, неоднородность свойств получаемых ДПМ по объему. Указанные недостатки обусловлены неравномерным протеканием процесса полимеризации в объеме изделия вследствие градиента концентрации мономера по объему изделия, возникающего на стадии пропитки заготовки.The disadvantages of this method are the high consumption of monomer, complex hardware design, heterogeneity of the properties obtained PDM by volume. These disadvantages are due to the uneven flow of the polymerization process in the volume of the product due to the concentration gradient of monomer over the volume of the product that occurs at the stage of impregnation of the workpiece.

Известен [Czvikovszky Т.] способ получения полипропилена (ПП) с улучшенными прочностными свойствами, позволяющий получить ПП с пределом прочности при растяжении (изгибе) 28,8 (51,8) Н/мм2 и модулем упругости соответственно 4590 (3870) Н/мм2, содержащий стадии модификации полимера облученными древесными волокнами диаметром 10-50 мкм и длиной 100-200 мкм в концентрации 45%, которые затем пропитывались полиэфирными смолами, смешивались с гранулами ПП и подвергались прессованию.Known [Czvikovszky T.] a method of producing polypropylene (PP) with improved strength properties, allowing to obtain PP with a tensile strength (bending) of 28.8 (51.8) N / mm 2 and elastic modulus, respectively 4590 (3870) N / mm 2 , containing the stages of polymer modification by irradiated wood fibers with a diameter of 10-50 μm and a length of 100-200 μm at a concentration of 45%, which were then impregnated with polyester resins, mixed with PP granules and subjected to pressing.

Недостатками известного способа являются сложное аппаратурное оформление, низкая производительность, неравномерность распределения прочностных свойств модифицированного ПП по объему образца. Указанные недостатки обусловлены неравномерностью распределения полиэфирных смол по объему изделия, возникающей на стадии пропитки композиционного материала «ПП/облученное древесное волокно», что влечет за собой неравномерность протекания реакции между полиэфирными смолами и облученными древесными волокнами. В результате эффект улучшения прочностных свойств ПП может быть нестабильным.The disadvantages of this method are the complex hardware design, low productivity, uneven distribution of strength properties of the modified PP in the volume of the sample. These disadvantages are due to the uneven distribution of polyester resins over the product volume that occurs at the stage of impregnation of the PP / irradiated wood fiber composite material, which entails the uneven reaction between the polyester resins and irradiated wood fibers. As a result, the effect of improving the strength properties of PP can be unstable.

3. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОТОТИПА И КРИТИКА ЕГО НЕДОСТАТКОВ3. PROTOTYPE CHARACTERISTICS AND CRITICISM OF ITS DISADVANTAGES

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ получения высокопрочных, многослойных, устойчивых к воздействию кислот, щелочей, органических растворителей материалов путем модификации малоценных сортов древесины [Патент РФ №02099154]. Известный способ включает пропитку пористых материалов газообразными алкенами или их смесью с мономерами и/или олигомерами с последующим воздействием ускоренных электронов с энергией 0,4-1 МэВ в постоянном электрическом поле напряженностью 0,5-1,5 кВ/см.Closest to the technical nature of the claimed method is a method of producing high strength, multilayer, resistant to acids, alkalis, organic solvents of materials by modification of low-value wood varieties [RF Patent No. 02099154]. The known method involves the impregnation of porous materials with gaseous alkenes or their mixture with monomers and / or oligomers, followed by exposure to accelerated electrons with an energy of 0.4-1 MeV in a constant electric field with a strength of 0.5-1.5 kV / cm

Недостатками известного способа являются неравномерность пространственного распределения свойств материала по объему радиационно-модифицированного образца, сложное аппаратурное оформление, наличие расходных материалов, необходимость совместного воздействия потока электронов и постоянного электрического поля, а также наличие ограничений по толщине облучаемой заготовки. Указанные недостатки обусловлены незначительной длиной пробега электронов в обрабатываемой древесине с неравномерным пространственным распределением модифицирующей добавки по объему образца.The disadvantages of this method are the uneven spatial distribution of the properties of the material over the volume of the radiation-modified sample, complex hardware design, the presence of consumables, the need for joint exposure to the electron flow and a constant electric field, as well as the presence of restrictions on the thickness of the irradiated workpiece. These drawbacks are due to the small path length of the electrons in the treated wood with an uneven spatial distribution of the modifying additive over the volume of the sample.

4. ТЕХНИЧЕСКИЙ РЕЗУЛЬТАТ4. TECHNICAL RESULT

Техническим результатом достигаемым предлагаемым способом радиационно-химического модифицирования ДПК является устранение вышеуказанных недостатков аналогов и прототипа, а именно: ограничений по толщине модифицируемых древесно-полимерных материалов, неравномерности распределения эксплуатационных свойств по объему радиационно-модифицированного древесно-полимерного материала, сложного аппаратурного оформления, одновременного воздействия потока электронов и внешних электрических полей, применения газообразных реагентов.The technical result achieved by the proposed method of radiation-chemical modification of WPC is the elimination of the above disadvantages of analogues and prototype, namely: limitations on the thickness of the modified wood-polymer materials, uneven distribution of operational properties over the volume of radiation-modified wood-polymer material, complex hardware design, simultaneous exposure the flow of electrons and external electric fields, the use of gaseous reagents.

5. СУЩНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ5. ESSENCE OF TECHNICAL SOLUTION

Заявлен способ радиационно-химической модификации древесно-полимерных композитных (ДПК) материалов и изделий на их основе, состоящих из частиц древесного наполнителя и полиолефинов, содержащие дополнительно добавки смеси веществ, обычно применяемых в технологиях изготовлении ДПК с применением процессов смешения под давлением и описанных в специализированной литературе, например, заявителем в заявке №2016102693/04. Под технологическими добавками в данной заявке понимаются химические вещества, улучшающие качество композита, его однородность, путем в т.ч. снижения поверхностной активности частиц полимерной матрицы и наполнителя, выполняющих обычно роль смазки между частицами и способствующих уплотнению частиц компонентов при их прессовании. К таким веществам относятся обычно различные производные парафинов, стеараты и др., известные под торговыми марками, в частности, такими как Licowax Е, Powersil Paste АР, Polybond 1009, Lotader АХ8900, Acrawax С и др., кроме того в состав добавок входят ингибиторы окисления типа Irgafos и т.п. Основная особенность заявки - в составе этих неактивных добавок обязательно присутствует химический агент с двойной связью, индуцирующий и сенсибилизирующий процесс сшивания при радиационном воздействии определенной энергетики, относящийся к классу непредельных кремнийорганических соединений, в количестве порядка 2 вес. ч. по отношению к 100 вес. ч. необлученного композита полимер/древесный наполнитель. В целом технологические добавки составляют до 10 вес. ч. по отношению к 100 вес. ч. композита, улучшая его качество, но не участвуя в процессе радиационной модификации в отличие от агента сшивки.The claimed method of radiation-chemical modification of wood-polymer composite (WPC) materials and products based on them, consisting of particles of wood filler and polyolefins, additionally containing additives of a mixture of substances commonly used in the manufacture of WPC using pressure mixing and described in a specialized literature, for example, by the applicant in application No. 2016102693/04. Under the technological additives in this application are understood chemicals that improve the quality of the composite, its uniformity, including reducing the surface activity of the particles of the polymer matrix and filler, usually playing the role of a lubricant between the particles and contributing to the compaction of the particles of the components during compression. Such substances usually include various paraffin derivatives, stearates, etc., known under the trademarks, in particular, such as Licowax E, Powersil Paste AP, Polybond 1009, Lotader AX8900, Acrawax C, etc., in addition to the composition of the additives are inhibitors oxidations like Irgafos and the like. The main feature of the application is that a chemical agent with a double bond is necessarily present in the composition of these inactive additives, which induces and sensitizes the crosslinking process under the radiation exposure of a certain energy, which belongs to the class of unsaturated organosilicon compounds, in an amount of about 2 weight. hours in relation to 100 weight. including non-irradiated composite polymer / wood filler. In general, technological additives amount to 10 weight. hours in relation to 100 weight. including composite, improving its quality, but not participating in the process of radiation modification, unlike the crosslinking agent.

В рассматриваем случае для радиационной модификации используется гамма-излучение изотопа 60Со со средней энергией 1,25 МэВ и с мощностью дозы - от 0,2 до 0,5 Гр/с или с учетом погрешности ее измерения с помощью дозиметра Фрикке - 0,35±0,15 Гр/с.In the case under consideration, the gamma radiation of the 60 Co isotope with an average energy of 1.25 MeV and with a dose rate of 0.2 to 0.5 Gy / s or taking into account the measurement error using a Fricke dosimeter 0.35 is used for radiation modification ± 0.15 Gy / s.

Конкретно радиационной модификации подвергается древесно-полимерный композитный материал, изготовленный методами экструзии или термопрессования составов «древесный наполнитель / гранулы полиолефинов размерами от 160 до 330 мкм, взятых в соотношениях (60-80)/(40-20) вес. ч., с технологической добавкой в количестве, как правило, от 2 до 10 вес. ч., содержащей непредельные кремнийорганические соединения в качестве сшивающих агентов. Альтернативная стадия пропитки осуществляется в жидкой фазе с использованием 2% (вес) раствора винилтриметоксисилана в ацетоне (или 2 вес. ч. после сушки и взвешивания образца). В качестве наполнителя используют древесную муку с размером частиц от 180 до 560 мкм или измельченные отходы древесины с размером частиц от 0,005 до 1 мм. Радиационную модификацию осуществляют на воздухе или в инертной среде, при комнатной температуре.Specifically, the wood-polymer composite material made by extrusion or thermal pressing of the “wood filler / polyolefin granules sizes from 160 to 330 microns, taken in ratios (60-80) / (40-20) weight, is subjected to radiation modification. o'clock, with a technological additive in an amount, as a rule, from 2 to 10 weight. including containing unsaturated organosilicon compounds as crosslinking agents. An alternative stage of impregnation is carried out in the liquid phase using a 2% (weight) solution of vinyltrimethoxysilane in acetone (or 2 parts by weight after drying and weighing the sample). As a filler, wood flour with a particle size of from 180 to 560 microns or crushed wood waste with a particle size of from 0.005 to 1 mm are used. Radiation modification is carried out in air or in an inert atmosphere at room temperature.

Для решения вышеуказанной задачи в способе, включающем пропитку заготовок ДПК веществами, вызывающими процесс радиационного сшивания, и последующем воздействии ионизирующих излучений (ИИ), введены следующие новые технологические операции (ТО):To solve the above problem, in a method involving the impregnation of WPC blanks with substances that cause the process of radiation crosslinking, and the subsequent exposure to ionizing radiation (II), the following new technological operations (TH) are introduced:

ТО №1 - изготовление смеси порошков древесного наполнителя, полиолефинов (полиэтилен (ПЭ), ПП), и технологических добавок, содержащих, в том числе, непредельные кремнийорганические соединения в качестве инициаторов-сенсибилизаторов радиационного сшивания; либоMOT No. 1 - the manufacture of a mixture of powders of wood filler, polyolefins (polyethylene (PE), PP), and technological additives containing, including unsaturated organosilicon compounds as initiators, sensitizers of radiation crosslinking; or

ТО №2 - жидкофазная пропитка смеси порошков древесного наполнителя и гранулированных полиолефинов раствором технологической добавки, содержащей 2% (вес.) раствор винилтриметоксисилана в ацетоне или применяя его раствор самостоятельно, а потом добавляя техдобавки в количестве до 10 вес. ч. и последующая сушка смеси при комнатной температуре в течение 24 часов;MOT No. 2 - liquid-phase impregnation of a mixture of powders of wood filler and granular polyolefins with a solution of a technological additive containing 2% (wt.) Solution of vinyltrimethoxysilane in acetone or using its own solution, and then adding technical additives in an amount of up to 10 weight. hours and subsequent drying of the mixture at room temperature for 24 hours;

ТО №3 - изготовление методами экструзии или термопрессования заготовок ДПК на основе смеси древесного наполнителя (от 60 до 80 вес. ч.) и гранул полиолефина (от 20 до 40 вес. ч.), с технологическими добавками, в своем составе содержащими непредельные кремнийорганические соединения в качестве агентов радиационного сшивания (до 10 вес. ч.);MOT 3 - extrusion or thermal pressing of WPC blanks based on a mixture of wood filler (from 60 to 80 parts by weight) and polyolefin granules (from 20 to 40 parts by weight), with technological additives containing unsaturated organosilicon compounds as agents of radiation crosslinking (up to 10 parts by weight);

ТО №4 - радиационно-химическая модификации заготовок ДПК до доз 100 кГр воздействием гамма-излучения изотопа 60Со со средней энергией 1,25 МэВ, мощность дозы - от 0,2 до 0,5 Гр/с (или с учетом погрешности ее измерения 0,35±0,15 Гр/с) при комнатной температуре, в атмосфере воздуха или инертного газа.MOT 4 - radiation-chemical modification of WPC preforms up to doses of 100 kGy by exposure to 60 Co gamma radiation with an average energy of 1.25 MeV, dose rate from 0.2 to 0.5 Gy / s (or taking into account the measurement error 0.35 ± 0.15 Gy / s) at room temperature, in an atmosphere of air or inert gas.

Известен [Nikolova М.], способ улучшения деформационно-прочностных свойств ПЭ, включающий стадии введения в полимер наполнителя (мел) в концентрации 40% и последующего сшивания под действием гамма-излучения (мощность дозы 13 кГр/час), в котором радиационная модификация позволяет улучшить свойства полимера за счет взаимодействия частиц функциональной добавки с фрагментами деструкции полимерных цепей. При этом в отсутствие облучения частицы наполнителя не образуют химических связей с полимерными цепями.Known [Nikolova M.], a method of improving the deformation and strength properties of PE, including the stage of introducing into the polymer filler (chalk) at a concentration of 40% and subsequent crosslinking under the influence of gamma radiation (dose rate 13 kGy / hour), in which the radiation modification allows to improve the properties of the polymer due to the interaction of particles of a functional additive with fragments of the destruction of polymer chains. Moreover, in the absence of irradiation, the filler particles do not form chemical bonds with polymer chains.

В заявляемом способе улучшение деформационных свойств ДПК состава «древесный наполнитель/полиолефин/технологическая добавка, содержащая вещество-агент радиационного сшивания» (60-80)/(40-20)/(до 10) вес. ч., полученного методами экструзии, прессования смеси порошков древесного наполнителя, полиолефина и агента радиационного сшивания, и/или предварительной пропитки от 2% (вес.) раствором винилтриметоксисилана в ацетоне смеси древесного наполнителя и гранул полиолефинов, достигается за счет реакций радиационно-химического сшивания между радикалами или ионами молекул инициаторов-сенсибилизаторов радиационного сшивания с полимерными цепями полиолефинов и лигнином, входящим в состав древесины. При этом возможно протекание реакций сшивания в отсутствие ИИ, в ходе пострадиационных процессов с участием активных частиц (радикалы, ионы) агента-сенсибилизатора, полиолефинов и древесины, не успевших прорекомбинировать во время радиационной обработки.In the inventive method, the improvement of the deformation properties of the WPC composition "wood filler / polyolefin / technological additive containing a substance-agent of radiation crosslinking" (60-80) / (40-20) / (up to 10) weight. hours, obtained by extrusion, pressing a mixture of powders of wood filler, polyolefin and a radiation crosslinking agent, and / or pre-impregnation of 2% (wt.) a solution of vinyltrimethoxysilane in acetone of a mixture of wood filler and granules of polyolefins, is achieved through radiation-chemical crosslinking reactions between the radicals or ions of the molecules of initiators, sensitizers of radiation crosslinking with polymer chains of polyolefins and lignin, which is part of wood. In this case, crosslinking reactions may occur in the absence of AI, during post-radiation processes involving active particles (radicals, ions) of the sensitizer agent, polyolefins and wood, which did not have time to recombine during radiation treatment.

Как известно [Борисов Е.А., Красовицкая Т.И., Райчук Ф.З.], радиационно-химическая модификация ДПКМ при низких мощностях дозы позволяет увеличить выход сшивания вследствие уменьшения вероятности протекания рекомбинации между макрорадикалами полиолефинов, целлюлозы и сенсибилизатора. Проведение процесса в инертной среде предпочтительно для предотвращения нежелательного действия окислительных процессов, развивающихся в поверхностных слоях ДПК, которые могут привести к изменению окраски и поверхностных свойств материала и/или изделия [Ванинская Ю.М.]. Как правило [Райчук Ф.З.], радиационная модификация ДПК осуществляется при комнатной температуре, - это позволяет упростить аппаратурное оформление процесса, а также избежать развития нежелательных процессов терморадиационной деструкции, которые могут ухудшить качество изделия.As is known [Borisov EA, Krasovitskaya TI, Raichuk FZ], the radiation-chemical modification of DPPC at low dose rates allows increasing the crosslinking yield due to a decrease in the likelihood of recombination between the macroradicals of polyolefins, cellulose and a sensitizer. Carrying out the process in an inert environment is preferable to prevent the undesirable effects of oxidative processes developing in the surface layers of the duodenum, which can lead to a change in the color and surface properties of the material and / or product [Vaninskaya Yu.M.]. As a rule, [Raychuk FZ], the radiation modification of the WPC is carried out at room temperature, this allows us to simplify the process design and also to avoid the development of undesirable processes of thermal radiation destruction, which can impair the quality of the product.

Таким образом, достигается основной технический результат изобретения - радиационно-индуцированное улучшение деформационных свойств ДПК материала на основе смесей древесного наполнителя, гранул полиолефинов, агента-сенсибилизатора сшивания, вводимого в смесь на стадии приготовления состава технологической добавки, содержащий непредельный кремний-органический агент, и/или путем прямой пропитки сшивающим кремний-органическим агентом, типа винилтриметоксисилана, смеси древесного наполнителя и гранул полиолефинов с техдобавками, которое обусловлено усилением межмолекулярного взаимодействия между компонентами. Природа заявляемого технического результата связана с образованием в объеме материала трехмерной «сетки» ковалентных химических связей в результате протекания радиационно-инициированных реакций сшивания с участием радикалов и ионов молекул непредельного кремнийорганического соединения с лигнином и макромолекулами полиолефинов (таблица 1) [Чарлзби А.].Thus, the main technical result of the invention is achieved - radiation-induced improvement in the deformation properties of the WPC material based on mixtures of wood filler, polyolefin granules, a crosslinking sensitizer, introduced into the mixture at the stage of preparation of the technological additive composition containing unsaturated silicon-organic agent, and / or by direct impregnation with a crosslinking silicon-organic agent, such as vinyltrimethoxysilane, a mixture of wood filler and granules of polyolefins with technical additives, cat The other is due to increased intermolecular interaction between the components. The nature of the claimed technical result is associated with the formation in the volume of the material of a three-dimensional “network” of covalent chemical bonds as a result of radiation-initiated crosslinking reactions involving radicals and ions of molecules of unsaturated organosilicon compounds with lignin and macromolecules of polyolefins (table 1) [Charlesby A.].

Заявителем не обнаружено решений, раскрывающих способ радиационно-индуцированного улучшения деформационных свойств ДПК, изготовленных методами экструзии, термопрессования из смесей древесного наполнителя, гранул полиолефинов и агента-сенсибилизатора радиационного сшивания, вводимого в субстрат либо на стадии смешения в составе технологической добавки, содержащей непредельные кремнийорганические соединения, либо путем пропитки раствором агента отдельно либо в составе технологической добавки (в обоих случаях- до 10 вес. ч), воздействием гамма-излучения дозами до 100 кГр с мощностью дозы от 0,2 до 0,5 Гр/с (или с учетом погрешности измерения этого параметра 0,35±0,15 Гр/с) при комнатной температуре, на воздухе и/или в инертной атмосфере. Таким образом, заявляемое решение обладает существенными отличиями от известных из уровня техники.The applicant has not found solutions that disclose a method of radiation-induced improvement in the deformation properties of WPC made by extrusion, heat pressing from mixtures of wood filler, polyolefin granules and a radiation crosslink sensitizer, introduced into the substrate or at the mixing stage as part of a technological additive containing unsaturated organosilicon compounds either by impregnation with a solution of the agent separately or as part of a technological additive (in both cases, up to 10 wt. h), exposure gamma radiation in doses up to 100 kGy with a dose rate of 0.2 to 0.5 Gy / s (or taking into account the measurement error of this parameter 0.35 ± 0.15 Gy / s) at room temperature, in air and / or in an inert atmosphere. Thus, the claimed solution has significant differences from known from the prior art.

6. ПЕРЕЧЕНЬ ФИГУР ГРАФИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ6. LIST OF FIGURES OF GRAPHIC IMAGES

Сущность изобретения поясняется наглядными материалами, где:The invention is illustrated by illustrative materials, where:

Фиг. 1 - Изображение сечения образца радиационно-модифицированного древесно-полимерного материала, изготовленного экструзией или термопрессованием, на основе измельченных отходов древесины (сосна) (80 вес. ч.), гранул полипропилена (20 вес. ч.), и ряда химических веществ, составляющих традиционную для ДПК, получаемых смешением с прессованием, технологическую добавку (10 вес. ч.), и содержащих в т.ч. непредельные кремнийорганические соединения, изображение полученное методом рентгеновской компьютерной томографии на середине высоты образца. Позиции: 1 -фрагменты отходов древесины, 2 - частица примеси, 3 - частицы полипропилена, технологической добавки и древесной муки. В измерениях использовали образцы материала диаметром 3 мм и высотой 6 мм.FIG. 1 - Image of the cross-section of a sample of radiation-modified wood-polymer material produced by extrusion or thermal pressing, based on crushed wood waste (pine) (80 parts by weight), polypropylene granules (20 parts by weight), and a number of chemicals constituting traditional for WPC obtained by mixing with pressing, technological additive (10 wt. h.), and containing including unsaturated organosilicon compounds, image obtained by x-ray computed tomography at the mid-height of the sample. Positions: 1 - fragments of wood waste, 2 - particle impurities, 3 - particles of polypropylene, technological additives and wood flour. The measurements used samples of material with a diameter of 3 mm and a height of 6 mm.

Фиг. 2 - Зависимость от времени деформации образцов древесно-полимерных композитов на основе смесей измельченных отходов древесины (сосна) (80 вес. ч.) и гранул полипропилена, размерами от 160 до 330 мкм (20 вес. ч.), и дополнительно технологическую добавку, содержащую в составе непредельные кремнийорганические соединения, в общем количестве до 10 вес. ч. Позиции: 4 - заготовка необлученного древесно-полимерного материала; 5, 6 - древесно-полимерный композитный материал, гамма-облученный до 50 и 100 кГр при мощности дозы от 0,2 до 0,5 Гр/с, соответственно или с учетом погрешности измерения этого параметра дозиметром Фрикке 0,35±0,15 Гр/с. Облучение проведено на воздухе, при комнатной температуре. Деформацию исследовали в режиме одноосного сжатия при следующих условиях: величина приложенного напряжения - 18 МПа, температура испытания - комнатнаяFIG. 2 - Dependence on time of deformation of samples of wood-polymer composites based on mixtures of crushed wood waste (pine) (80 parts by weight) and polypropylene granules, sizes from 160 to 330 microns (20 parts by weight), and additionally a technological additive, containing unsaturated organosilicon compounds in a total amount of up to 10 weight. h. Position: 4 - procurement of non-irradiated wood-polymer material; 5, 6 - wood-polymer composite material, gamma-irradiated up to 50 and 100 kGy with a dose rate of 0.2 to 0.5 Gy / s, respectively, or taking into account the measurement error of this parameter with a Frickke dosimeter 0.35 ± 0.15 Gy / s Irradiation was carried out in air at room temperature. The deformation was investigated in uniaxial compression mode under the following conditions: applied voltage - 18 MPa, test temperature - room

Фиг. 3 - Зависимость скорости деформации от величины деформации древесно-полимерных композитов на основе смесей измельченных отходов древесины (80 вес. ч.) и гранул полипропилена (20 вес. ч.) с технологической добавкой (10 вес. ч.), содержащей непредельные кремнийорганические соединения. Позиции: 7 - заготовка древесно-полимерного материала; 8, 9 - древесно-полимерный композиционный материал, гамма-облученный до 50 и 100 кГр при мощности дозы от 0,2 до 0,5 Гр/с (или с учетом погрешности измерения этого параметра дозиметром 0,35±0,15 Гр/с), соответственно. Облучение проведено на воздухе, при комнатной температуре. Деформацию исследовали в режиме одноосного сжатия при следующих условиях: величина приложенного напряжения 18 МПа, температура испытания - комнатная. Штриховыми линиями показаны значения деформации, соответствующие величине предела вынужденной эластичности.FIG. 3 - Dependence of the strain rate on the strain value of wood-polymer composites based on mixtures of ground wood waste (80 parts by weight) and polypropylene granules (20 parts by weight) with a technological additive (10 parts by weight) containing unsaturated organosilicon compounds . Positions: 7 - preparation of wood-polymer material; 8, 9 - wood-polymer composite material, gamma-irradiated up to 50 and 100 kGy with a dose rate of 0.2 to 0.5 Gy / s (or taking into account the measurement error of this parameter with a dosimeter 0.35 ± 0.15 Gy / c), respectively. Irradiation was carried out in air at room temperature. The deformation was investigated in uniaxial compression mode under the following conditions: the value of the applied stress is 18 MPa, the test temperature is room temperature. The dashed lines show the strain values corresponding to the value of the limit of forced elasticity.

7. ПРИМЕРЫ КОНКРЕТНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ7. EXAMPLES OF SPECIFIC IMPLEMENTATION

Пример №1. Улучшение деформационных свойств гамма-облученных образцов ДПК на основе смесей измельченных отходов древесины (сосна) и гранул полипропилена с технологической добавкой, содержащей сшивающий агент, состава 80/20/10 вес. ч., полученных экструзионным способом.Example No. 1. Improving the deformation properties of gamma-irradiated WPC samples based on mixtures of ground wood waste (pine) and polypropylene granules with a technological additive containing a crosslinking agent, composition 80/20/10 weight. hours obtained by extrusion.

Деформационные испытания необлученных и гамма-облученных образцов ДПК материалов на основе смесей измельченных отходов древесины с размерами частиц от 0,005 до 1 мм (80 вес. ч.) и гранул ПП размерами от 160 до 330 мкм (20 вес. ч.) с технологическими добавками (10 вес. ч.), содержащими непредельные кремнийорганические соединения типа винилтриметоксисилана (Фиг. 1), были проведены с помощью метода лазерной доплеровской интерферометрии [Песчанская Н.Н.].Strain tests of non-irradiated and gamma-irradiated samples of WPC materials based on mixtures of ground wood waste with particle sizes from 0.005 to 1 mm (80 parts by weight) and PP granules with sizes from 160 to 330 microns (20 parts by weight) with technological additives (10 parts by weight) containing unsaturated organosilicon compounds such as vinyltrimethoxysilane (Fig. 1) were carried out using laser Doppler interferometry [Peschanskaya N.N.].

Figure 00000001
Figure 00000001

На Фиг. 2, 3 приведены экспериментально зарегистрированные зависимости деформации от времени (ε~t) и скорости деформации от величины деформации (ε~ε) для образцов ДПКМ на основе смесей измельченных отходов древесины (сосна) (80 вес. ч.) и гранул ПП (20 вес. ч.) с технологической добавкой (10 вес. ч.), содержащей непредельное кремнийорганическое соединение - винилтриметоксисилан, исходного и гамма-облученных на воздухе, при комнатной температуре, до величины поглощенных доз 50 и 100 кГр при мощности дозы от 0,2 до 0,5 Гр/с или с учетом погрешности ее измерения дозиметром Фрикке 0,35±0,15 Гр/с, соответственно. Как следует из таблицы 1, радиационная обработка приводит к заметному улучшению ряда деформационных свойств ДПКМ, за исключением некоторого снижения величины модуля сжатия, которое можно объяснить известным фактом усиления тенденции к охрупчиванию полиолефинов с ростом поглощенной дозы [Песчанская Н.Н.].In FIG. Figures 2 and 3 show the experimentally recorded dependences of strain on time (ε ~ t) and strain rate on strain (ε ~ ε) for WPC samples based on mixtures of ground wood waste (pine) (80 parts by weight) and PP granules (20 parts by weight) with a technological additive (10 parts by weight) containing an unsaturated organosilicon compound, vinyltrimethoxysilane, of the source and gamma irradiated in air, at room temperature, to absorbed doses of 50 and 100 kGy with a dose rate of 0.2 up to 0.5 Gy / s or taking into account the error of its measurement, we dose Fricke's measure 0.35 ± 0.15 Gy / s, respectively. As follows from table 1, radiation treatment leads to a noticeable improvement in a number of deformation properties of DPKM, with the exception of a slight decrease in the compression modulus, which can be explained by the well-known fact of an increase in the tendency to embrittlement of polyolefins with increasing absorbed dose [Peschanskaya N.N.].

В результате гамма-облучения до 100 к Гр происходит увеличение предела вынужденной эластичности, т.е., величины деформации, соответствующей началу пластической деформации материала, на 25%, по сравнению с исходным ДПКМ. Кроме того, значительно увеличивается долговечность ДПКМ - промежуток времени, необходимый для достижения величины деформации 5%, возрастает в 1,62 и 3,46 раза при облучении до доз 50 и 100 кГр, соответственно (таблица 1). Предельное сжатие исследованных образцов ДПМ перед разрушением было охарактеризовано через величину деформации, соответствующую достижению скорости деформации ε~8⋅10-5 с-1: как следует из таблицы 1, это значение возрастает на 6 и 42% для образцов ДПКМ, облученных до 50 и 100 кГр при мощности дозы порядка от 0,2 до 0,5 Гр/с или с учетом погрешности измерения 0,35±0,15 Гр/с, соответственно.As a result of gamma irradiation up to 100 kGy, the limit of forced elasticity, i.e., the strain corresponding to the onset of plastic deformation of the material, increases by 25% compared with the initial DPPC. In addition, the durability of DPKM is significantly increased - the period of time required to achieve a strain of 5% increases by 1.62 and 3.46 times when irradiated to doses of 50 and 100 kGy, respectively (table 1). The maximum compression of the investigated PDM samples before failure was characterized through the strain corresponding to the achievement of the strain rate ε ~ 8⋅10 -5 s -1 : as follows from table 1, this value increases by 6 and 42% for the DPKM samples irradiated to 50 and 100 kGy at a dose rate of the order of 0.2 to 0.5 Gy / s or taking into account the measurement error of 0.35 ± 0.15 Gy / s, respectively.

Таким образом, обработка экструзионных ДПКМ на основе смесей измельченных отходов древесины (80 вес. ч.) и гранул ПП (20 вес. ч.), с технологическими добавками (до 10 вес. ч.), содержащими непредельные кремнийорганические соединения, воздействием гамма-излучения 60Со до доз 50 и 100 кГр при мощности дозы порядка от 0,2 до 0,5 Гр/с или с учетом погрешности измерения этого параметра 0,35±0,15 Гр/с, позволяет достичь технического результата, раскрываемого в настоящем изобретении. Природа эффекта радиационной модификации может быть связана с изменением характера межмолекулярного взаимодействия между молекулами непредельных кремнийорганических соединений и лигнина целлюлозы, и макромолекулами ПП [Чарлзби А.].Thus, the processing of extrusion DPCM based on mixtures of ground wood waste (80 parts by weight) and PP granules (20 parts by weight), with technological additives (up to 10 parts by weight) containing unsaturated organosilicon compounds, by exposure to gamma radiation of 60 Co to doses of 50 and 100 kGy with a dose rate of the order of 0.2 to 0.5 Gy / s or taking into account the measurement error of this parameter 0.35 ± 0.15 Gy / s, allows to achieve the technical result disclosed in this invention. The nature of the effect of radiation modification can be associated with a change in the nature of the intermolecular interaction between the molecules of unsaturated organosilicon compounds and cellulose lignin, and PP macromolecules [Charlzby A.].

Пример №2 Улучшение деформационных характеристик гамма-облученного древесно-полимерного материала, изготовленного методом термопрессования смеси порошка сверхвысокомолекулярного полиэтилена (40 вес. ч.) и древесной муки (60 вес. ч.), пропитанной 2% (вес.) раствором винилтриметоксисилана в ацетоне.Example No. 2 Improvement of the deformation characteristics of gamma-irradiated wood-polymer material made by heat pressing of a mixture of powder of ultra-high molecular weight polyethylene (40 parts by weight) and wood flour (60 parts by weight), impregnated with a 2% (weight) solution of vinyltrimethoxysilane in acetone .

Смесь древесной муки со средними размерами частиц от 180 до 560 мкм (60 вес. ч.) и порошкообразного сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМ ПЭ) со средним размером частиц 160-330 мкм (40 вес. ч.) была выдержана при комнатной температуре в 2% (вес.) растворе винилтриметоксисилана в ацетоне в течение 24 час с последующим доведением содержания компонентов техдобавки до 10 вес. ч. (вместе с сшивающим агентом). Затем смесь была высушена в течение 24 час при комнатной температуре на воздухе. Методом термопрессования (температура 170-220°С, давление от 7 до 10 МПа, продолжительность обработки - 2 часа) были получены заготовки ДПКМ в виде дисков диаметром 60 мм, толщиной 15 мм. Образцы для испытаний цилиндрической формы диаметром 3 мм и высотой 6 мм были получены микрофрезерованием. Радиационная обработка проводилась при комнатной температуре, в токе азота, в области поглощенных доз от 15 до 100 кГр при мощности дозы 0,35±0,15 Гр/с.A mixture of wood flour with an average particle size of 180 to 560 μm (60 parts by weight) and powdered ultra-high molecular weight polyethylene (CBM PE) with an average particle size of 160-330 μm (40 parts by weight) was aged at 2% room temperature (weight.) a solution of vinyltrimethoxysilane in acetone for 24 hours, followed by bringing the content of the components of technical additives to 10 weight. o'clock (together with a crosslinking agent). Then the mixture was dried for 24 hours at room temperature in air. The method of thermal pressing (temperature 170-220 ° C, pressure from 7 to 10 MPa, processing time - 2 hours) were obtained DPKM blanks in the form of disks with a diameter of 60 mm, a thickness of 15 mm Samples for testing a cylindrical shape with a diameter of 3 mm and a height of 6 mm were obtained by microprocessing. Radiation treatment was carried out at room temperature, in a stream of nitrogen, in the range of absorbed doses from 15 to 100 kGy at a dose rate of 0.35 ± 0.15 Gy / s.

Деформационные испытания изготовленных необлученных и гамма-облученных образцов ДПКМ были проведены при комнатной температуре методом лазерной доплеровской интерферометрии [Песчанская Н.Н.]. Величина приложенного напряжения - 20 МПа.Strain tests of manufactured non-irradiated and gamma-irradiated DPKM samples were carried out at room temperature by laser Doppler interferometry [Peschanskaya N.N.]. The value of the applied voltage is 20 MPa.

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Как следует из таблицы 2, радиационная обработка приводит к значительному возрастанию долговечности ДПКМ (в - 5,3 раза после гамма-облучения до 100 кГр при мощности дозы 0,35±0,15 Гр/с). При этом уменьшается скорость деформации материала. Однако динамика радиационно-индуцированных изменений деформации при достижении предела вынужденной эластичности и собственно предела вынужденной эластичности носит немонотонный характер: в области поглощенных доз 15-50 кГр не происходит сколь-нибудь значительных изменений рассматриваемых параметров деформации ДПКМ. Технический эффект - возрастание величины деформации при разрушении и предела вынужденной эластичности, - наблюдается при увеличении поглощенной дозы до 100 кГр.As follows from table 2, radiation treatment leads to a significant increase in the durability of DPKM (by 5.3 times after gamma irradiation to 100 kGy at a dose rate of 0.35 ± 0.15 Gy / s). This decreases the rate of deformation of the material. However, the dynamics of radiation-induced changes in deformation upon reaching the limit of forced elasticity and actually the limit of forced elasticity is nonmonotonic in nature: in the range of absorbed doses of 15-50 kGy, there are no significant changes in the considered parameters of the DPCM deformation. The technical effect - an increase in the value of deformation during fracture and the limit of forced elasticity - is observed with an increase in the absorbed dose to 100 kGy.

Таким образом, обработка ДПКМ, полученного методом термопрессования, состава «древесная мука/СВМ ПЭ» 60/40 вес. ч., пропитанного раствором винилтриметоксисилана в ацетоне самостоятельно (2 вес. ч. после сушки) или в составе технической добавки (всего до 10 вес. ч.), воздействием гамма-излучения 60Со в области поглощенных доз 15-100 кГр при мощности дозы 0,35±0,15 Гр/с, позволяет достичь технического результата заявленного изобретения.Thus, the processing of DPPC obtained by thermal pressing, the composition of “wood flour / CBM PE" 60/40 weight. hours, impregnated with a solution of vinyltrimethoxysilane in acetone alone (2 parts by weight after drying) or as part of a technical additive (up to 10 parts by weight), by exposure to 60 Co gamma radiation in the region of absorbed doses of 15-100 kGy at a dose rate 0.35 ± 0.15 Gy / s, allows to achieve the technical result of the claimed invention.

Природа эффекта радиационной модификации обусловлена образованием трехмерной «сетки» ковалентных химических связей в результате протекания радиационно-инициированных реакций сшивания с участием радикалов и ионов молекул винилтриметоксисилана с лигнином и макромолекулами СВМ ПЭ (таблица 2) [Чарлзби А.].The nature of the effect of radiation modification is due to the formation of a three-dimensional "network" of covalent chemical bonds as a result of radiation-induced crosslinking reactions involving radicals and ions of vinyltrimethoxysilane molecules with lignin and CBM PE macromolecules (table 2) [Charles A.].

8. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ИЛИ ИНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ8. TECHNICAL-ECONOMIC OR OTHER EFFICIENCY

Предлагаемое изобретение позволяет увеличить предел вынужденной эластичности ДПКМ на основе смесей древесного наполнителя, гранулированных полиолефинов и сенсибилизатора радиационного сшивания (таблица 1, 2), величина которого определяет начало наступления необратимой пластической деформации материала, т.е. эксплуатационный ресурс изделия. Увеличение эксплуатационного ресурса позволяет снизить эксплуатационные расходы - так, например, возрастание срока эксплуатации изделия на основе ДПКМ, подвергнутых воздействию гамма-излучения 60Со до 100 кГр, в 1,3-1,5 раза, позволяет уменьшить объем продукции из необлученного материала и соответственно, сокращает его расход, износ оборудования и проч.The present invention allows to increase the limit of forced elasticity of WPC based on mixtures of wood filler, granular polyolefins and a radiation crosslink sensitizer (table 1, 2), the value of which determines the onset of irreversible plastic deformation of the material, i.e. product service life. An increase in the operating resource allows reducing operating costs - for example, increasing the service life of a product based on DPKM, exposed to 60 Co gamma radiation up to 100 kGy, by 1.3-1.5 times, reduces the volume of production from non-irradiated material and, accordingly, , reduces its consumption, equipment wear and so on.

Таким образом, снижение объема производства ДПМ на основе радиационно-модифицированных смесей древесного наполнителя и гранулированных полиолефинов, принято за основу сравнения при определении годового экономического эффекта. Расчет годового экономического эффекта выполнен с учетом фактически произведенных затрат при осуществлении облучения заготовок изделий или образцов ДПКМ.Thus, the decrease in the production volume of PDMs based on radiation-modified mixtures of wood filler and granular polyolefins is taken as the basis for comparison in determining the annual economic effect. The calculation of the annual economic effect is made taking into account the actual costs incurred in the irradiation of the blanks of products or samples DPKM.

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Определим величину годового экономического эффекта как разность между объемом и стоимостью (ценой) производства и эксплуатации необлученных и радиационно-модифицированных ДПКМ (таблица 3). Увеличение эксплуатационного ресурса позволяет сократить объем выпуска ДПКМ и изделий на основе смесей древесной муки и/или измельченных отходов древесины и гранулированных полиолефинов на величину, соответствующую величине эффекта радиационно-индуцированного возрастания предела вынужденной эластичности (таблица 3). Суммируя стоимости производства уменьшенного количества изделий по экструзионной технологии и радиационной обработки, и далее проводя сопоставление со стоимостью изготовления требуемого количества необлученных ДПКМ на основе смесей древесной муки и/или измельченных отходов древесины и гранулированных полиолефинов, можно оценить величину годового экономического эффекта. Как следует из таблицы 3, величина годового экономического эффекта может достигать 3160000 (Три миллиона сто шестьдесят тысяч) рублей.We define the value of the annual economic effect as the difference between the volume and cost (price) of production and operation of non-irradiated and radiation-modified DPCM (table 3). The increase in the operational resource allows reducing the output of WPC and products based on mixtures of wood flour and / or ground wood waste and granular polyolefins by an amount corresponding to the value of the effect of radiation-induced increase in the limit of forced elasticity (table 3). Summing up the production costs of a reduced number of products by extrusion technology and radiation treatment, and then comparing with the cost of manufacturing the required amount of unirradiated WPC based on mixtures of wood flour and / or ground wood waste and granular polyolefins, we can estimate the annual economic effect. As follows from table 3, the value of the annual economic effect can reach 3160000 (Three million one hundred sixty thousand) rubles.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВLIST OF USED SOURCES

Борисов Е.А. // Технология радиационно-химического производства бетонополимерных и древестно-пластмассовых материалов / Борисов Е.А., Райчук Ф.З., Ширяева Г.В. - М.: Энергоатомиздат, 1982.Borisov E.A. // Technology of radiation-chemical production of concrete-polymer and wood-plastic materials / Borisov EA, Raichuk F.Z., Shiryaeva G.V. - M .: Energoatomizdat, 1982.

Ванинская Ю.М. // Окраска древесины при радиационно-химическом модифицировании / Ванинская Ю.М., Кучук B.C. - Минск: Наука и техника, 1987. - 103 с.Vaninskaya Yu.M. // Coloring of wood during radiation-chemical modification / Vaninskaya Yu.M., Kuchuk B.C. - Minsk: Science and technology, 1987. - 103 p.

Красовицкая Т.И. // Опыт модификации древесины путем полимеризации пропитывающих древесину мономеров под действием γ-лучей / Красовицкая Т.И. // В кн.: Труды II Всесоюзного совещания по радиационной химии / под ред. Л.С. Полака. - М.: Изд-во АН СССР, 1962. - С. 511-515.Krasovitskaya T.I. // Experience of wood modification by polymerization of wood-impregnating monomers under the influence of γ-rays / Krasovitskaya TI // In the book: Proceedings of the II All-Union Conference on Radiation Chemistry / Ed. L.S. Polaka. - M.: Publishing House of the Academy of Sciences of the USSR, 1962 .-- S. 511-515.

Песчанская Н.Н. // Изменения в ползучести полиметилметакрилата после радиационного воздействия / Песчанская Н.Н., Смолянский А.С., Суровова В.Ю. // Высокомолекулярные соединения. - 1992. - Т. 34 Б, №1. - С. 3-10.Peschanskaya N.N. // Changes in the creep of polymethylmethacrylate after radiation exposure / Peschanskaya NN, Smolyanskiy AS, Surova V.Yu. // High molecular weight compounds. - 1992. - T. 34 B, No. 1. - S. 3-10.

Райчук Ф.З. // Радиационно-химическая технология модифицирования пористых материалов / Райчук Ф.З. // Вестник Ассоциации делового сотрудничества «Радтех-СССР». - 1991. - №1. - С. 24-30.Raychuk F.Z. // Radiation-chemical technology for the modification of porous materials / Raichuk F.Z. // Bulletin of the Association of business cooperation "Radtech-USSR." - 1991. - No. 1. - S. 24-30.

Способ модификации пористых материалов: Патент №02099154 (Россия) от 20.12.1997 г. МПК B05D 3/06; В5D 3/10 Заявка №96102366/04 от 09.02.1996 г. // Пономарев Александр Владимирович, Макаров Игорь Сергеевич, Похило Сергей Борисович.Method for the modification of porous materials: Patent No. 02099154 (Russia) dated 12/20/1997 IPC B05D 3/06; B5D 3/10 Application No. 96102366/04 of 02/09/1996 // Ponomarev Alexander Vladimirovich, Makarov Igor Sergeevich, Pohilo Sergey Borisovich.

Чарлзби А. // Ядерные излучения и полимеры / Чарлзби А. - М.: Издатинлит, 1962. - 522 с.Charlsby A. // Nuclear Radiation and Polymers / Charlsby A. - M.: Publishing, 1962. - 522 p.

Czvikovszkv Т. // Modification of polypropylene with radiation-treated wood / Czvikovszky Т., Tapolcai I. // Proceedings 5th Tihany Symposium Radiation Chemistry, Siofok, 19-24 September, 1982. Vol. 2. - Budapest, 1983. - pp. 785-791 (discuss: 791-792).Czvikovszkv T. // Modification of polypropylene with radiation-treated wood / Czvikovszky T., Tapolcai I. // Proceedings 5 th Tihany Symposium Radiation Chemistry, Siofok, 19-24 September, 1982. Vol. 2. - Budapest, 1983. - pp. 785-791 (discuss: 791-792).

Nikolova M. // Influence of fillers on the deformation behaviour of cross-linked HDPE. Pt. II. Radiation cross-linking / Nikolova M., Mateev M. // Polym. Degrad. and Stability. - 1991. - V. 31, No. 2.- pp. 203-210.Nikolova M. // Influence of fillers on the deformation behavior of cross-linked HDPE. Pt. II. Radiation cross-linking / Nikolova M., Mateev M. // Polym. Degrad. and stability. - 1991. - V. 31, No. 2.- pp. 203-210.

Pesek M. // Moznosti vyroby drobnych drevarskych vyrobku z drevoplastickych latek pomoci ruznych postupu / Pesek M. // Radioisotopy. - 1978. - V. 19, No. 1. - pp. 105-117.Pesek M. // Moznosti vyroby drobnych drevarskych vyrobku z drevoplastickych latek pomoci ruznych postupu / Pesek M. // Radioisotopy. - 1978. - V. 19, No. 1. - pp. 105-117.

Claims (9)

1. Способ радиационно-химического модифицирования композитов, состоящий в радиационной обработке наполненного древесно-полимерного композиционного материала, отличающийся тем, что композит состава (вес. ч): древесный наполнитель/ полиолефин/технологическая добавка, содержащая сшивающий агент, (60-80)/(40-20)/(5-10) подвергают радиационной обработке при комнатной температуре воздействием гамма-излучения в диапазоне поглощенных доз от 50 до 100 кГр.1. The method of radiation-chemical modification of composites, consisting in the radiation treatment of a filled wood-polymer composite material, characterized in that the composite composition (wt. H): wood filler / polyolefin / technological additive containing a crosslinking agent, (60-80) / (40-20) / (5-10) is subjected to radiation treatment at room temperature by gamma radiation in the range of absorbed doses from 50 to 100 kGy. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что облучение проводят при мощности дозы 0,35±0,15 Гр/с.2. The method according to p. 1, characterized in that the irradiation is carried out at a dose rate of 0.35 ± 0.15 Gy / s. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что необлученный композиционный материал получают экструзией смеси состава: древесный наполнитель/полиолефин/технологическая добавка.3. The method according to p. 1, characterized in that the non-irradiated composite material is obtained by extrusion of a mixture of the composition: wood filler / polyolefin / technological additive. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что необлученный композиционный материал получают путем предварительной пропитки смеси состава древесный наполнитель/полиолефин раствором, содержащим сшивающий агент, самостоятельно либо в составе технологической добавки, сушки, помещения в пресс-форму и последующего термопрессования.4. The method according to p. 1, characterized in that the non-irradiated composite material is obtained by pre-impregnating a mixture of wood filler / polyolefin with a solution containing a cross-linking agent, either alone or as part of a processing aid, drying, placement in a mold and subsequent thermal pressing. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве сшивающего агента используют непредельные кремнийорганические соединения.5. The method according to p. 1, characterized in that as a cross-linking agent use unsaturated organosilicon compounds. 6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что в качестве непредельного кремнийорганического соединения используют винилтриметоксисилан.6. A method according to claim 5, characterized in that vinyltrimethoxysilane is used as unsaturated organosilicon compound. 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что гамма-облучение проводят в присутствии воздуха или в инертной среде.7. The method according to p. 1, characterized in that gamma radiation is carried out in the presence of air or in an inert environment. 8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве древесного наполнителя используют древесную муку со средним размером частиц от 180 до 560 мкм.8. The method according to p. 1, characterized in that as a wood filler using wood flour with an average particle size of from 180 to 560 microns. 9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве древесного наполнителя используют измельченные отходы древесины с размерами частиц от 0,005 до 1 мм.9. The method according to p. 1, characterized in that the wood filler uses ground wood waste with particle sizes from 0.005 to 1 mm.
RU2018107436A 2018-12-04 2018-12-04 Method for radiation-chemical modification of wood-polymer composites RU2707936C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018107436A RU2707936C1 (en) 2018-12-04 2018-12-04 Method for radiation-chemical modification of wood-polymer composites

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018107436A RU2707936C1 (en) 2018-12-04 2018-12-04 Method for radiation-chemical modification of wood-polymer composites

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2707936C1 true RU2707936C1 (en) 2019-12-02

Family

ID=68836535

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018107436A RU2707936C1 (en) 2018-12-04 2018-12-04 Method for radiation-chemical modification of wood-polymer composites

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2707936C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7691437B2 (en) * 2003-10-31 2010-04-06 3M Innovative Properties Company Method for preparing a pressure-sensitive adhesive
US8921440B2 (en) * 2010-04-22 2014-12-30 3M Innovative Properties Company Radiation curable composition, process of production and use thereof
RU2634451C1 (en) * 2005-03-24 2017-10-30 Ксилеко, Инк. Fiber materials and composites

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7691437B2 (en) * 2003-10-31 2010-04-06 3M Innovative Properties Company Method for preparing a pressure-sensitive adhesive
RU2634451C1 (en) * 2005-03-24 2017-10-30 Ксилеко, Инк. Fiber materials and composites
US8921440B2 (en) * 2010-04-22 2014-12-30 3M Innovative Properties Company Radiation curable composition, process of production and use thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Xing et al. Effect of wood acidity and catalyst on UF resin gel time
Trey et al. Electron-beam-initiated polymerization of poly (ethylene glycol)-based wood impregnants
Mirski et al. Effects of using bark particles with various dimensions as a filler for urea-formaldehyde resin in plywood
RU2707936C1 (en) Method for radiation-chemical modification of wood-polymer composites
Khromiak et al. Synthesis and properties of adhesive polymer‐methylmethacrylate materials
US6582648B1 (en) Method for manufacturing moulded bodies from crushed material and a binder hardenable by electron radiation
Furtak-Wrona et al. Polyurethane acrylate networks including cellulose nanocrystals: A comparison between UV and EB-curing
US20240309210A1 (en) Method and device for producing products by using lignocellulose-containing particles
US4382847A (en) Method of manufacturing bonded products of cellulose or cellulose derivatives
Zaharescu et al. Thermal stability of gamma-irradiated polyurethane/POSS hybrid materials
Hubmann et al. Kinetic stabilization of cellulose nanocrystals in a photocurable prepolymer for application as an adhesion promoter in UV-curable coatings
Triquet et al. Hardness of chemically densified Yellow birch in relation to wood density, polymer content and polymer properties
Martinez-Lopez et al. Mechanical improvement of polymer concrete by using aged polyester resin, nanosilica and gamma rays
Cai et al. Electron-beam curing of acrylate/nanoparticle impregnated wood products
Butylina et al. Resistance to weathering of wood-polypropylene and wood-wollastonite-polypropylene composites made with and without carbon black
Wu et al. Effect of lignin-containing cellulose nanofibrils on the curing kinetics of polymeric diphenylmethane diisocyanate (PMDI) resin
Slabejová et al. Influence of silicone resin modification on veneer tensile strength and deformation
Acosta‐Torres et al. Synthesis and characterization of poly (methyl methacrylate) polymerized by microwave energy or conventional water bath
Albano et al. Influence of gamma irradiation on the thermal stability of blends of PP with previously treated sisal fiber
Bașboğa et al. Different types of waste melamine impregnated paper (MIP) in particleboard manufacturing.
Candan et al. Layer thickness swell characteristics of medium density fibreboard (MDF) panels affected by some production parameters
WO1980000142A1 (en) A method of manufacturing bonded products of cellulose or cellulose derivatives
CN110076867B (en) Radiation curing method of wood-plastic composite material based on epoxy resin
Kang et al. Effect of electron beam and γ-ray irradiation on the curing of epoxy resin
Yang et al. Effects of air-plasma treatment in enhancing the mechanical properties of oriented strand boards