RU2776994C1 - Bio-based heat-curable casting mixture, moulded body produced therefrom, and method for producing such moulded body - Google Patents
Bio-based heat-curable casting mixture, moulded body produced therefrom, and method for producing such moulded body Download PDFInfo
- Publication number
- RU2776994C1 RU2776994C1 RU2021121365A RU2021121365A RU2776994C1 RU 2776994 C1 RU2776994 C1 RU 2776994C1 RU 2021121365 A RU2021121365 A RU 2021121365A RU 2021121365 A RU2021121365 A RU 2021121365A RU 2776994 C1 RU2776994 C1 RU 2776994C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- acrylate
- casting mass
- monomers
- methacrylate
- biomonomers
- Prior art date
Links
- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 51
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 45
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 125000005395 methacrylic acid group Chemical group 0.000 claims abstract description 11
- 229920000193 polymethacrylate Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 18
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 claims description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 7
- 125000005641 methacryl group Chemical group 0.000 claims description 6
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- IAXXETNIOYFMLW-UHFFFAOYSA-N (4,7,7-trimethyl-3-bicyclo[2.2.1]heptanyl) 2-methylprop-2-enoate Chemical compound C1CC2(C)C(OC(=O)C(=C)C)CC1C2(C)C IAXXETNIOYFMLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229940119545 Isobornyl methacrylate Drugs 0.000 claims description 5
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 5
- -1 epoxy acrylate Chemical compound 0.000 claims description 5
- PSGCQDPCAWOCSH-BREBYQMCSA-N [(1R,3R,4R)-4,7,7-trimethyl-3-bicyclo[2.2.1]heptanyl] prop-2-enoate Chemical compound C1C[C@@]2(C)[C@H](OC(=O)C=C)C[C@@H]1C2(C)C PSGCQDPCAWOCSH-BREBYQMCSA-N 0.000 claims description 4
- GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N oxozirconium Chemical compound [Zr]=O GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- DABQKEQFLJIRHU-UHFFFAOYSA-N (3,3,5-trimethylcyclohexyl) 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC1CC(OC(=O)C(C)=C)CC(C)(C)C1 DABQKEQFLJIRHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920002818 (Hydroxyethyl)methacrylate Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 2
- 229940074076 glycerol formal Drugs 0.000 claims description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 2
- 150000002734 metacrylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 2
- KUZUWYWVINGZKL-UHFFFAOYSA-N octan-2-yl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCCCCCC(C)OC(=O)C(C)=C KUZUWYWVINGZKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- XFCMNSHQOZQILR-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(2-methylprop-2-enoyloxy)ethoxy]ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCOCCOC(=O)C(C)=C XFCMNSHQOZQILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- LRZPQLZONWIQOJ-UHFFFAOYSA-N 10-(2-methylprop-2-enoyloxy)decyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCCCCCCCCCOC(=O)C(C)=C LRZPQLZONWIQOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- XXJWXESWEXIICW-UHFFFAOYSA-N 2-(2-Ethoxyethoxy)ethanol Chemical compound CCOCCOCCO XXJWXESWEXIICW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- MTPIZGPBYCHTGQ-UHFFFAOYSA-N 2-[2,2-bis(2-prop-2-enoyloxyethoxymethyl)butoxy]ethyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCCOCC(CC)(COCCOC(=O)C=C)COCCOC(=O)C=C MTPIZGPBYCHTGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- VIYWVRIBDZTTMH-UHFFFAOYSA-N 2-[4-[2-[4-[2-(2-methylprop-2-enoyloxy)ethoxy]phenyl]propan-2-yl]phenoxy]ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound C1=CC(OCCOC(=O)C(=C)C)=CC=C1C(C)(C)C1=CC=C(OCCOC(=O)C(C)=C)C=C1 VIYWVRIBDZTTMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- CFVWNXQPGQOHRJ-UHFFFAOYSA-N 2-methylpropyl prop-2-enoate Chemical compound CC(C)COC(=O)C=C CFVWNXQPGQOHRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- VDYWHVQKENANGY-UHFFFAOYSA-N 3-(2-methylprop-2-enoyloxy)butyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OC(C)CCOC(=O)C(C)=C VDYWHVQKENANGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- SAPGBCWOQLHKKZ-UHFFFAOYSA-N 6-(2-methylprop-2-enoyloxy)hexyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCCCCCOC(=O)C(C)=C SAPGBCWOQLHKKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- ISRJTGUYHVPAOR-UHFFFAOYSA-N Dihydrodicyclopentadienyl acrylate Chemical compound C1CC2C3C(OC(=O)C=C)C=CC3C1C2 ISRJTGUYHVPAOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acrylate Chemical compound CCOC(=O)C=C JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- DAKWPKUUDNSNPN-UHFFFAOYSA-N TMPTA Chemical compound C=CC(=O)OCC(CC)(COC(=O)C=C)COC(=O)C=C DAKWPKUUDNSNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- OKKRPWIIYQTPQF-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane trimethacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC(CC)(COC(=O)C(C)=C)COC(=O)C(C)=C OKKRPWIIYQTPQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- GFDKERBBSMRSRR-UHFFFAOYSA-N [1-(hydroxymethyl)cyclodecyl]methanol;2-methylprop-2-enoic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O.CC(=C)C(O)=O.OCC1(CO)CCCCCCCCC1.OCC1(CO)CCCCCCCCC1.OCC1(CO)CCCCCCCCC1 GFDKERBBSMRSRR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- HVVWZTWDBSEWIH-UHFFFAOYSA-N [2-(hydroxymethyl)-3-prop-2-enoyloxy-2-(prop-2-enoyloxymethyl)propyl] prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCC(CO)(COC(=O)C=C)COC(=O)C=C HVVWZTWDBSEWIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- KNSXNCFKSZZHEA-UHFFFAOYSA-N [3-prop-2-enoyloxy-2,2-bis(prop-2-enoyloxymethyl)propyl] prop-2-enoate Chemical class C=CC(=O)OCC(COC(=O)C=C)(COC(=O)C=C)COC(=O)C=C KNSXNCFKSZZHEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N butyl acrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C=C CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims 1
- GUOJYIXWHMJFDM-UHFFFAOYSA-N decan-2-yl prop-2-enoate Chemical compound CCCCCCCCC(C)OC(=O)C=C GUOJYIXWHMJFDM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- PYLCVMVPWVLGDG-UHFFFAOYSA-N octadecyl prop-2-enoate;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.CCCCCCCCCCCCCCCCCCOC(=O)C=C PYLCVMVPWVLGDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims 1
- QCTJRYGLPAFRMS-UHFFFAOYSA-N prop-2-enoic acid;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound OC(=O)C=C.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 QCTJRYGLPAFRMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- ISXSCDLOGDJUNJ-UHFFFAOYSA-N tert-butyl prop-2-enoate Chemical compound CC(C)(C)OC(=O)C=C ISXSCDLOGDJUNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229940113165 trimethylolpropane Drugs 0.000 claims 1
- 229940096522 trimethylolpropane triacrylate Drugs 0.000 claims 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 abstract description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 abstract description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract 1
- 230000001747 exhibiting Effects 0.000 abstract 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 19
- 239000011173 biocomposite Substances 0.000 description 16
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 13
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 13
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 13
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 12
- 229910052904 quartz Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 9
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 8
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 8
- PUGOMSLRUSTQGV-UHFFFAOYSA-N 2,3-di(prop-2-enoyloxy)propyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCC(OC(=O)C=C)COC(=O)C=C PUGOMSLRUSTQGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol dimethacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCOC(=O)C(C)=C STVZJERGLQHEKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 7
- 229940116336 Glycol Dimethacrylate Drugs 0.000 description 6
- 125000004386 diacrylate group Chemical group 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- GMSCBRSQMRDRCD-UHFFFAOYSA-N dodecyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCOC(=O)C(C)=C GMSCBRSQMRDRCD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 4
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 4
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 4
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 4
- 229920001659 Renewable Polyethylene Polymers 0.000 description 3
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N Silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000996 additive Effects 0.000 description 3
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 3
- 239000004359 castor oil Substances 0.000 description 3
- 235000019438 castor oil Nutrition 0.000 description 3
- SUPCQIBBMFXVTL-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCOC(=O)C(C)=C SUPCQIBBMFXVTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HCLJOFJIQIJXHS-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[2-(2-prop-2-enoyloxyethoxy)ethoxy]ethoxy]ethyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCCOCCOCCOCCOC(=O)C=C HCLJOFJIQIJXHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 2
- 240000007842 Glycine max Species 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 230000001588 bifunctional Effects 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 2
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 2
- ZDQNWDNMNKSMHI-UHFFFAOYSA-N 1-[2-(2-prop-2-enoyloxypropoxy)propoxy]propan-2-yl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OC(C)COC(C)COCC(C)OC(=O)C=C ZDQNWDNMNKSMHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VOBUAPTXJKMNCT-UHFFFAOYSA-N 1-prop-2-enoyloxyhexyl prop-2-enoate Chemical class CCCCCC(OC(=O)C=C)OC(=O)C=C VOBUAPTXJKMNCT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RHNJVKIVSXGYBD-UHFFFAOYSA-N 10-prop-2-enoyloxydecyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCCCCCCCCCCOC(=O)C=C RHNJVKIVSXGYBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IPDYIFGHKYLTOM-UHFFFAOYSA-N 2-(2-prop-2-enoyloxypropoxy)propyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCC(C)OCC(C)OC(=O)C=C IPDYIFGHKYLTOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-2-propenoic acid methyl ester Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UQEIMCOWLRCKAI-UHFFFAOYSA-N 3-methylpentane-1,5-diol;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.OC(=O)C=C.OCCC(C)CCO UQEIMCOWLRCKAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FIHBHSQYSYVZQE-UHFFFAOYSA-N 6-prop-2-enoyloxyhexyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCCCCCCOC(=O)C=C FIHBHSQYSYVZQE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019737 Animal fat Nutrition 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- CZRTVSQBVXBRHS-UHFFFAOYSA-N OC(=O)C=C.OC(=O)C=C.OC(=O)C=C.OC(=O)C=C.OC(=O)C=C.OC(=O)C=C.CCOC(N)=O Chemical compound OC(=O)C=C.OC(=O)C=C.OC(=O)C=C.OC(=O)C=C.OC(=O)C=C.OC(=O)C=C.CCOC(N)=O CZRTVSQBVXBRHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 1
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 1
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 1
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 1
- PSGCQDPCAWOCSH-BOURZNODSA-N [(1S,4S)-4,7,7-trimethyl-3-bicyclo[2.2.1]heptanyl] prop-2-enoate Chemical compound C1C[C@]2(C)C(OC(=O)C=C)C[C@H]1C2(C)C PSGCQDPCAWOCSH-BOURZNODSA-N 0.000 description 1
- 238000003287 bathing Methods 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- JZMPIUODFXBXSC-UHFFFAOYSA-N ethyl carbamate;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.OC(=O)C=C.CCOC(N)=O JZMPIUODFXBXSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- VLASYNJZKUULNK-UHFFFAOYSA-N hexacosyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCOC(=O)C(C)=C VLASYNJZKUULNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 1
- 230000001698 pyrogenic Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000006748 scratching Methods 0.000 description 1
- 230000002393 scratching Effects 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N silicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение касается термоотверждаемой, литейной массы на биооснове, пригодной для изготовления формованного тела, состоящей из образованной из полимеризованной литейной массы полимерной матрицы с заключенными в ней частицами наполнителя. Далее изобретение касается изготовленного из такой литейной массы формованного тела, например, в форме кухонной мойки, раковины, рабочей поверхности, ванны для купания или душевого поддона, или рабочей поверхности, при этом полимеризованная литейная масса образует биокомпозитный материал, состоящий из полимерной матрицы с заключенными в ней частицами наполнителя.The invention relates to a thermoset, bio-based casting composition suitable for the manufacture of a molded body, consisting of a polymer matrix formed from a polymerized casting composition with filler particles enclosed in it. The invention further relates to a molded body made from such a casting mass, for example, in the form of a kitchen sink, sink, work surface, bathing tub or shower tray, or work surface, while the polymerized casting mass forms a biocomposite material consisting of a polymer matrix with enclosed in it with filler particles.
Соответствующий изобретению биокомпозитный материал или, соответственно, соответствующее изобретению формованное тело изготавливают, сначала диспергируя неорганические частицы наполнителя в раствор по меньшей мере одного био - и/или переработанного (со)полимера в смеси из переработанных моно- и полифункциональных мономеров на биооснове для изготовления соответствующей изобретению литейной массы, после чего впрыскиваю литейную массу в форму, заполняя полое пространство формы и фиксируя с помощью тепла материал соответственно форме полости путем индуцированной теплом полимеризации монофункциональных биомономеров с полифункциональными биомономерами.The biocomposite material according to the invention or the shaped body according to the invention is produced by first dispersing the inorganic filler particles into a solution of at least one bio- and/or recycled (co)polymer in a mixture of bio-based recycled mono- and polyfunctional monomers to produce the inventive casting mass, after which I inject the casting mass into the mold, filling the cavity of the mold and fixing the material with heat according to the shape of the cavity by heat-induced polymerization of monofunctional biomonomers with polyfunctional biomonomers.
Известно изготовление кухонных моек, например, из полимеризованной литейной массы. Такая кухонная мойка имеет, как следствие, полимерную матрицу, в которой для создания требуемых свойств заключены частицы наполнителя. Литейная масса изготавливается с применением пригодных, сшиваемых полимеров, при этом используются полимеры нефтехимического происхождения, то есть, полимеры на основе нефти. Действительно, изготовленные таким образом кухонные мойки демонстрируют очень хорошие механические свойства и термически стабильны в большом диапазоне температур. Вместе с тем, применение такого рода полимеров имеет недостатки, не в последнюю очередь, по причинам восполняемости (охрана окружающей среды и бережное отношение к ресурсам).It is known to manufacture kitchen sinks, for example, from a polymerized casting mass. Such a kitchen sink has, as a consequence, a polymer matrix in which filler particles are enclosed to create the required properties. The casting mass is made using suitable, crosslinkable polymers, using polymers of petrochemical origin, that is, petroleum-based polymers. Indeed, kitchen sinks produced in this way exhibit very good mechanical properties and are thermally stable over a wide temperature range. However, the use of such polymers has disadvantages, not least for reasons of replenishment (environmental protection and conservation of resources).
Поэтому в основе изобретения лежит проблема предоставления улучшенной литейной массы.Therefore, the invention is based on the problem of providing an improved casting mass.
Для решения проблемы предусмотрена термоотверждаемая литейная масса на биооснове, включающая в себя:To solve the problem, a bio-based thermoset casting mass is provided, including:
(а) смесь из нескольких монофункциональных акрил- и/или метакрил-мономеров, при этом один или несколько мономеров из переработанного материала и один или несколько мономеров растительного или животного происхождения,(a) a mixture of several monofunctional acrylic and/or methacrylic monomers, whereby one or more monomers from recycled material and one or more monomers of vegetable or animal origin,
(b) один или несколько полифункциональных акрил- и/или метакрил-биомономеров растительного или животного происхождения,(b) one or more polyfunctional acrylic and/or methacrylic biomonomers of vegetable or animal origin,
(c) один или несколько полимеров или сополимеров, выбранных из полиакрилатов, полиметакрилатов, полиолов, сложных эфиров из переработанного материала или растительного или животного происхождения,(c) one or more polymers or copolymers selected from polyacrylates, polymethacrylates, polyols, esters from recycled material or vegetable or animal origin,
(d) неорганические частицы наполнителя природного происхождения,(d) inorganic filler particles of natural origin,
при этом доля монофункциональных акрил- и/или метакрил-мономеров и полифункциональных акрил- и метакрил-биомономеров составляет 10-40 вес.%, доля полимера или полимеров, или сополимера или сополимеров 1-16 вес.% и доля неорганических частиц наполнителя составляет 44-89 вес.%.while the proportion of monofunctional acrylic and/or methacryl monomers and polyfunctional acrylic and methacryl biomonomers is 10-40 wt.%, the proportion of polymer or polymers, or copolymer or copolymers 1-16 wt.% and the proportion of inorganic particles of the filler is 44 -89 wt%.
Соответствующая изобретению литейная масса отличается тем, что она по большей части состоит из биологических или, соответственно, природных материалов, в частности, в отношении примененных сшивающихся веществ. Согласно изобретению используют смесь из различных монофункциональных мономеров. Согласно изобретению используемая смесь монофункциональных акрил- и метакрил-мономеров состоит частично из переработанного материала, и частично из мономеров растительного или животного происхождения, при этом по меньшей мере один мономер - из переработанного и по меньшей мере один мономер - на биооснове, то есть, растительного или животного происхождения. То есть, здесь почти не находят применение полимеры, полученные нефтехимическим путем, за исключением переработанной составляющей, которая, однако, также, при определенных обстоятельствах, состоит из переработанного материала на биооснове. В любом случае, в составе переработанного монофункционального мономера не используется основанный на нефтехимии новый материал. В качестве полифункциональных мономеров используются исключительно мономеры растительного или животного происхождения. Поскольку используются мономеры, будь то монофункциональные или полифункциональные мономеры, растительного или животного происхождения, то они могут быть обозначены как «биомономеры», при этом биомономер представляет собой мономер биополимера. Понятие «полифункциональный» включает в себя би-, три- и выше-функциональные биомономеры.The casting composition according to the invention is characterized in that it consists for the most part of biological or, respectively, natural materials, in particular with regard to the crosslinking agents used. According to the invention, a mixture of various monofunctional monomers is used. According to the invention, the mixture of monofunctional acrylic and methacrylic monomers used consists partly of recycled material and partly of monomers of plant or animal origin, with at least one monomer from recycled and at least one monomer bio-based, i.e. plant or animal origin. That is to say, petrochemically obtained polymers hardly find any use here, with the exception of the recycled component, which, however, also, under certain circumstances, consists of recycled bio-based material. In any case, no petrochemical-based new material is used in the recycled monofunctional monomer. Monomers of vegetable or animal origin are exclusively used as polyfunctional monomers. Since monomers are used, whether monofunctional or polyfunctional monomers, of plant or animal origin, they may be referred to as "biomonomers", wherein a biomonomer is a biopolymer monomer. The term "polyfunctional" includes bi-, tri- and higher-functional biomonomers.
Использованные полимеры или сополимеры предпочтительно также чисто растительного или животного происхождения, т.е. также и эти вещества не нефтехимического происхождения. Здесь, однако, альтернативно применению веществ растительного/животного происхождения, также есть возможность использовать полимеры или сополимеры из переработанного материала. Хотя это материал, большей частью, нефтехимического происхождения, однако не используется никакой новый материал, а повторно используется уже имеющийся, но переработанный материал, что с точки зрения окружающей среды также является предпочтительным. Внутри соответствующей изобретению литейной массы, даже в связующем благодаря применению биомономеров и переработанного материала полностью заменяются на долговечные материалы, использованные до настоящего времени вещества на нефтехимической основе. Разумеется, предпочтительно используются также полимеры или, соответственно, сополимеры чисто растительного или животного происхождения, поэтому, в этом случае, без учета доли монофункциональных переработанных мономеров, получается полностью состоящая из природных материалов литейная масса, поскольку, как описано, также и наполнители являются чисто природного происхождения. Таким образом, у изготовленного из соответствующей изобретению литейной массы формованного тела речь идет, следовательно, о биоформованном теле, состоящем, главным образом, из биологических, то есть природных, материалов. Изготовление биокомплексного вещества или биокомпозитного вещества из частиц наполнителя и сшивающихся материалов, производимых из возобновляемых источников, сокращает потребление произведенных нефтехимическим путем материалов и, тем самым, потребление нефти и положительно сказывается на окружающей среде.The polymers or copolymers used are also preferably of purely vegetable or animal origin, ie. also these substances are not of petrochemical origin. Here, however, as an alternative to the use of substances of plant/animal origin, it is also possible to use polymers or copolymers from recycled material. Although this material is mostly of petrochemical origin, however, no new material is used, but already existing, but recycled material is reused, which is also preferable from an environmental point of view. Within the foundry mass according to the invention, even in the binder, the use of biomonomers and recycled material completely replaces the previously used petrochemical-based substances with durable materials. Of course, polymers or copolymers of a purely vegetable or animal origin are also preferably used, so that in this case, without taking into account the proportion of monofunctional processed monomers, a casting mass completely consisting of natural materials is obtained, since, as described, the fillers are also purely natural. origin. Thus, the molded body produced from the casting composition according to the invention is therefore a bioformed body consisting mainly of biological, ie natural, materials. The production of a biocomplex substance or a biocomposite substance from filler particles and crosslinkable materials produced from renewable sources reduces the consumption of petrochemically produced materials and thus the consumption of oil and has a positive effect on the environment.
В качестве монофункциональных акрил- и/или метакрил-биомономеров растительного или животного происхождения, в качестве полифункциональных акрил- и/или метакрил-биомономеров растительного или животного происхождения и в качестве полимеров или сополимеров на биооснове, выбранных из полиакрилатов, полиметакрилатов, полиолов, сложных эфиров растительного или животного происхождения понимаются в данном случае таковые согласно IUPAC Recommendations 2012, Pure Appl. Chem. Vol.84, No.2, pp.377-410, 2012 «Terminology for biorelated polymers and applications (IUPAC Recommendations 2012)» (http://publications.iupac.org/pac/pdf/2012/pdf/8402×0377.pdf), согласно чему в соответствии с определением на странице 381 понятие «biobased» (то есть «на биооснове») определяется как «Composed or derived in whole or in part of biological products issued from the biomass (including plant, animal, and marine or forestry materials», т.е., что также использование (растительного или животного) первичного продукта или исходного вещества ведет к получению соответствующего мономера или, соответственно, полимера или, соответственно, сополимера на биооснове, то есть имеющего растительное или животное происхождение.As monofunctional acryl and/or methacryl biomonomers of plant or animal origin, as polyfunctional acryl and/or methacryl biomonomers of plant or animal origin and as biobased polymers or copolymers selected from polyacrylates, polymethacrylates, polyols, esters vegetable or animal origin are understood in this case as those according to IUPAC Recommendations 2012, Pure Appl. Chem. Vol.84, No.2, pp.377-410, 2012 "Terminology for biorelated polymers and applications (IUPAC Recommendations 2012)" (http://publications.iupac.org/pac/pdf/2012/pdf/8402×0377 .pdf), according to which, in accordance with the definition on page 381, the term “biobased” (that is, “bio-based”) is defined as “Composed or derived in whole or in part of biological products issued from the biomass (including plant, animal, and marine or forestry materials”, i.e. that also the use of a (vegetable or animal) primary product or starting material leads to the production of the respective monomer or, respectively, bio-based polymer or copolymer, i.e. of plant or animal origin.
Несмотря на применение преимущественно природных материалов для изготовления литейной массы или, соответственно, формованного тела, то есть, например, кухонной мойки, неожиданным образом выяснилось, что формованное тело демонстрирует очень хорошие, частично даже еще лучшие механические свойства, в частности, в отношении ударной вязкости или стойкости к царапанию по сравнению с литейной массой, соответственно, с такого рода формованным телом, изготовленной из известных, полученных нефтехимическим образом, сшивающихся материалов.Despite the use of predominantly natural materials for the manufacture of the casting mass or, respectively, the shaped body, i.e., for example, the kitchen sink, it turned out unexpectedly that the shaped body shows very good, in part even better mechanical properties, in particular with regard to impact strength. or scratch resistance compared to a casting mass, respectively, with this kind of molded body made from known petrochemically produced crosslinkable materials.
Изготовление биокомпозитных формованных тел, таких как кухонные мойки, душевые поддоны, ванны для купания, раковины и рабочие поверхности, из высококачественных моно- и полифункциональных биоакрилат- и биометакрилатмономеров позволяет комбинировать в продуктах высокие технические требования к рабочим характеристиками и повышенный Bio Renewable Carbon Content (BRC) (доля возобновляемого углерода или, соответственно, содержание углерода на биооснове). Существует множество различных биодоступных источников для получения моно- и полифункциональных биоакрилат- и биометакрилатмономеров, таких как, например, растительное масло, животный жир, дерево. Можно достичь BRC в биомономерах вплоть до 90%.The production of biocomposite molded bodies such as kitchen sinks, shower trays, bathtubs, sinks and countertops from high quality mono- and polyfunctional bioacrylate and biomethacrylate monomers allows products to combine high performance specifications and increased Bio Renewable Carbon Content (BRC). ) (share of renewable carbon or bio-based carbon respectively). There are many different bioavailable sources for obtaining mono- and polyfunctional bioacrylate and biomethacrylate monomers, such as, for example, vegetable oil, animal fat, wood. It is possible to achieve BRC in biomonomers up to 90%.
Формованное тело из биокомпозитного материала состоит из смеси неорганического наполнителя, заключенного в полимерную матрицу с помощью сшивающего процесса полимеризации моно- и полифункциональных мономеров, и благодаря использованию возобновляемого сырья достигает большого эффекта в плане продолжительности функционирования.The molded biocomposite body is composed of a mixture of inorganic filler embedded in a polymer matrix through a cross-linking polymerization process of mono- and polyfunctional monomers, and thanks to the use of renewable raw materials, achieves a great effect in terms of durability.
Весовое соотношение монофункциональных мономеров к полифункциональным биомономерам должно составлять по изобретению от 2:1 до 80:1, предпочтительно от 4:1 до 70:1, в частности, от 5:1 до 60:1.The weight ratio of monofunctional monomers to polyfunctional biomonomers according to the invention should be from 2:1 to 80:1, preferably from 4:1 to 70:1, in particular from 5:1 to 60:1.
Может быть использован монофункциональный мономер в форме переработанного акрилaта или акрилата на биооснове растительного или животного происхождения. Таковой может быть выбран из n-бутилакрилата, метилакрилата, этилакрилата, третич.-бутилакрилата, изобутилакрилата, изодецилакрилата, дигидродициклопентадиенилакрилата, этилдигликольакрилата, гептадецилакрилата, 4-гидроксибутилакрилата, 2-гидроксиэтилакрилата, гидроксиэтилкапролактонакрилата, поликапролактонакрилата, гидроксипропилакрилата, лаурилакрилата, стеарилакрилата, тертиобутилакрилата, 2(2-этокси)этилакрилата, тетрагидрофурфурилакрилата, 2-феноксиэтилакрилата, этоксилированного 4-фенилакрилата, триметилциклогексилакрилата, октилдецилакрилата, тридецилакрилата, этоксилированного 4-нонилфенолакрилата, изоборнилакрилата, циклического триметилолпропан-формальакрилата, этоксилированного 4-лаурилакрилата, полиэстеракрилата, стеарилакрилата, гиперразветвленного полиэстеракрилата, меламинакрилата, силиконакрилата, эпоксиакрилата.A monofunctional monomer may be used in the form of a recycled acrylate or a bio-based acrylate of plant or animal origin. Таковой может быть выбран из n-бутилакрилата, метилакрилата, этилакрилата, третич.-бутилакрилата, изобутилакрилата, изодецилакрилата, дигидродициклопентадиенилакрилата, этилдигликольакрилата, гептадецилакрилата, 4-гидроксибутилакрилата, 2-гидроксиэтилакрилата, гидроксиэтилкапролактонакрилата, поликапролактонакрилата, гидроксипропилакрилата, лаурилакрилата, стеарилакрилата, тертиобутилакрилата, 2( 2-этокси)этилакрилата, тетрагидрофурфурилакрилата, 2-феноксиэтилакрилата, этоксилированного 4-фенилакрилата, триметилциклогексилакрилата, октилдецилакрилата, тридецилакрилата, этоксилированного 4-нонилфенолакрилата, изоборнилакрилата, циклического триметилолпропан-формальакрилата, этоксилированного 4-лаурилакрилата, полиэстеракрилата, стеарилакрилата, гиперразветвленного полиэстеракрилата, меламинакрилата, силиконакрилата , epoxy acrylate.
Далее может быть использован монофункциональный мономер в форме переработанного метакрилата или метакрилата на биооснове растительного или животного происхождения. Таковой может быть выбран из метилметакрилата, этилметакрилата, n-бутилметакрилата, изобутилметакрилата, третич.-бутилметакрилата, бегенилметакрилата, эгенилполиэтиленгликольметакрилата, циклогексилметакрилата, изодецилметакрилата, 2-этилгексилметакрилата, лаурилметакрилата, стеарилметакрилата, стеарилполиэтиленгликольметакрилата, изотридецилметакрилата, уреидометакрилата, тетрагидрофурфурилметакрилата, феноксиэтилметакрилата, 3,3,5-триметилциклогексанолметакрилата, изоборнилметакрилата, метоксиполиэтиленгликольметакрилата, глицедилметакрилата, гексилэтилметакрилата, глицеролформальметакрилата, лаурилтетрадецилметакрилата, C17,4-метакрилата.Further, a monofunctional monomer can be used in the form of processed methacrylate or biobased methacrylate of plant or animal origin. Таковой может быть выбран из метилметакрилата, этилметакрилата, n-бутилметакрилата, изобутилметакрилата, третич.-бутилметакрилата, бегенилметакрилата, эгенилполиэтиленгликольметакрилата, циклогексилметакрилата, изодецилметакрилата, 2-этилгексилметакрилата, лаурилметакрилата, стеарилметакрилата, стеарилполиэтиленгликольметакрилата, изотридецилметакрилата, уреидометакрилата, тетрагидрофурфурилметакрилата, феноксиэтилметакрилата, 3,3, 5-trimethylcyclohexanol methacrylate, isobornyl methacrylate, methoxypolyethylene glycol methacrylate, glycedyl methacrylate, hexylethyl methacrylate, glycerol formal methacrylate, lauryltetradecyl methacrylate, C 17 ,4-methacrylate.
Полифункциональный биомономер может быть использован в форме акрилата на биооснове, то есть акрилата растительного или животного происхождения. Таковой может быть выбран из 1,6-гександиолдиакрилата, полиэтиленгликольдиакрилата, тетраэтиленгликольдиакрилата, трипропиленгликольдиакрилата, полибутадиендиакрилата, 3-метил-1,5-пентандиолдиакрилата, этоксилированного бисфенол-A-диакрилата, дипропиленгликольдиакрилата, этоксилированного гександиолдиакрилата, 1,10-декандиолдиакрилата, эфирдиолдиакрилата, алкоксилированного диакрилата, трициклодекандиметaнолдиакрилата, пропоксилированного неофентилгликольдиакрилата, пентаэритритолтетраакрилата, триметилолпропантриакрилата, ди-триметилолпропантетраакрилата, трис-(2-гидроксиэтил)изоцианураттриакрилата, ди-пентаэритритпентаакрилата, этоксилированного триметилолпропантриакрилата, пентаэритриттриакрилата, пропоксилированного триметилолпропантриакрилата, этоксилированного пентаэритриттетраакрилата, пропоксилированного глицерилтриакрилата, алифатического уретандиакрилата, алифатического уретангексаакрилата, алифатического уретантриакрилата, ароматического уретандиакрилата, ароматического уретантриакрилата, ароматического уретангексаакрилата, полиэстергексаакрилата, эпоксидированного диакрилата соевого масла.The polyfunctional biomonomer can be used in the form of a bio-based acrylate, ie an acrylate of plant or animal origin. This may be selected from 1,6-hexanediol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, polybutadiene diacrylate, 3-methyl-1,5-pentanediol diacrylate, ethoxylated bisphenol-A-diacrylate, dipropylene glycol diacrylate, ethoxylated hexanediol diacrylate, 1,10-decanediol diacrylate, диакрилата, трициклодекандиметaнолдиакрилата, пропоксилированного неофентилгликольдиакрилата, пентаэритритолтетраакрилата, триметилолпропантриакрилата, ди-триметилолпропантетраакрилата, трис-(2-гидроксиэтил)изоцианураттриакрилата, ди-пентаэритритпентаакрилата, этоксилированного триметилолпропантриакрилата, пентаэритриттриакрилата, пропоксилированного триметилолпропантриакрилата, этоксилированного пентаэритриттетраакрилата, пропоксилированного глицерилтриакрилата, алифатического уретандиакрилата, алифатического уретангексаакрилата, алифатического уретантриакрилата , aromatic urethane diacrylate, aromatic ureth anthriacrylate, aromatic urethane hexaacrylate, polyester hexaacrylate, epoxidized soybean diacrylate.
Далее может быть использован полифункциональный биомономер в форме метакрилата на биооснове, то есть метакрилата растительного или животного происхождения. Таковой может быть выбран из триэтиленгликольдиметакрилата, этиленгликольдиметакрилата, полиэтиленгликольдиметакрилата, 1,4-бутандиолдиметакрилата, диэтиленгликольдиметакрилата, 1,6-гександиолдиметакрилата, 1,10-декандиолдиметакрилата, 1,3-бутиленгликольдиметакрилата, этоксилированного бисфенол-A-диметакрилата, трициклодекандиметанолдиметакрилата, триметилолпропантриметакрилата.Further, a polyfunctional biomonomer can be used in the form of a bio-based methacrylate, ie methacrylate of plant or animal origin. Таковой может быть выбран из триэтиленгликольдиметакрилата, этиленгликольдиметакрилата, полиэтиленгликольдиметакрилата, 1,4-бутандиолдиметакрилата, диэтиленгликольдиметакрилата, 1,6-гександиолдиметакрилата, 1,10-декандиолдиметакрилата, 1,3-бутиленгликольдиметакрилата, этоксилированного бисфенол-A-диметакрилата, трициклодекандиметанолдиметакрилата, триметилолпропантриметакрилата.
Согласно изобретению весовое соотношение моно- или полифункциональных акрилатов и/или метакрилатов к полимеру или полимерам или кополимерам, в частности, выбранным из полиакрилатов, полиметакрилатов, полиолов или полиэстеров должно составлять от 90:10 до 60:40, предпочтительно от 85:15 до 70:30.According to the invention, the weight ratio of mono- or polyfunctional acrylates and/or methacrylates to polymer or polymers or copolymers, in particular selected from polyacrylates, polymethacrylates, polyols or polyesters, should be from 90:10 to 60:40, preferably from 85:15 to 70 :thirty.
Также неорганические частицы наполнителя являются природного, то есть биологического происхождения, а не произведены синтетически. Они могут быть выбраны из SiO2, Al2O3, TiO2, ZrO2, Fe2O3, ZnO, Cr2O5, углерода, металлов или металлических сплавов, при этом могут быть использованы также смеси двух или более различных видов частиц наполнителя. Соотношение смесей может быть произвольным.Also, inorganic filler particles are natural, that is, of biological origin, and not synthetically produced. They can be selected from SiO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 , ZrO 2 , Fe 2 O 3 , ZnO, Cr 2 O 5 , carbon, metals or metal alloys, and mixtures of two or more different types can also be used. filler particles. The ratio of mixtures can be arbitrary.
При этом неорганические частицы наполнителя должны иметь размер частиц от 0,010 до 8000 мкм, предпочтительно от 0,05 до 3000 мкм, и, в частности, от 0,1 до 1300 мкм. Далее неорганические частицы наполнителя должны иметь соотношение сторон от 1,0 до 1000 (длина : ширина отдельной частицы).In this case, the inorganic filler particles should have a particle size of 0.010 to 8000 µm, preferably 0.05 to 3000 µm, and in particular 0.1 to 1300 µm. Further, the inorganic filler particles should have an aspect ratio between 1.0 and 1000 (length : individual particle width).
Для легкой перерабатываемости вязкость полученной литейной массы должна быть задана таким образом, чтобы литейную массу можно было впрыскивать с помощью пригодного устройства впрыска под давлением в форму, полностью заполняя ее полость.For easy processability, the viscosity of the resulting casting mass must be set in such a way that the casting mass can be injected with a suitable pressure injection device into the mold, completely filling its cavity.
Наряду с литейной массой изобретение касается формованного тела, изготовленного из соответствующей изобретению литейной массы. Поскольку литейная масса содержит биомономеры, биополимеры и биосополимеры, то, следовательно, у формованного тела речь идет о биокомпозитном теле, то есть, например, биокомпозитной кухонной мойке или т.п.In addition to the casting composition, the invention concerns a shaped body made from the casting composition according to the invention. Since the casting composition contains biomonomers, biopolymers and biocopolymers, the molded body is therefore a biocomposite body, i.e., for example, a biocomposite kitchen sink or the like.
При этом могут быть изготовлены различные типы формованных тел. Так, формованное тело может представлять собой кухонную мойку, душевой поддон, умывальник, ванну для купания, рабочую поверхность или напольную, настенную или потолочную панель, при этом это перечисление не является окончательным.In this way, various types of shaped bodies can be produced. Thus, the molded body may be a kitchen sink, a shower tray, a washbasin, a bathtub, a countertop, or a floor, wall or ceiling panel, but this list is not exhaustive.
Как уже описано, оказалось, что полученные формованные тела, несмотря на использование исходных материалов на биооснове, из которых состоит литейная масса, имеют очень хорошие свойства, в частности, механические свойства. Полимеризованный биокомпозитный материал формованного тела должен иметь ударопрочность от 2 до 5 мДж/мм2, а также он должен иметь термическую стабильность от -30 до 300°C.As already described, it has turned out that the obtained molded bodies, despite the use of bio-based starting materials of which the casting mass is composed, have very good properties, in particular mechanical properties. The polymerized biocomposite material of the molded body must have an impact resistance of 2 to 5 mJ/mm 2 and it must also have a thermal stability of -30 to 300°C.
Описанным ранее преимуществом изобретения является то, что использование одного, двух или более монофункциональных биомономеров позволяет варьировать термические, механические свойства и свойства поверхности конечного продукта, то есть, готового формованного тела, соответственно требованиям к продукту. Например, ударная вязкость может быть улучшена путем добавки биолаурилметакрилат-мономера с хорошей упругостью.The previously described advantage of the invention is that the use of one, two or more monofunctional biomonomers allows the thermal, mechanical and surface properties of the final product, i.e., the finished shaped body, to be varied according to product requirements. For example, toughness can be improved by adding a biolauryl methacrylate monomer with good resilience.
Концентрация биолаурилметакрилата в биокомпозитном материале составляет предпочтительно около 0,5 до около 10 вес.%, в частности, от 0,7 до 5,0 вес.%. Было установлено, что малое количество упругого биолаурилметакрилата ведет к улучшению ударной вязкости.The concentration of biolauryl methacrylate in the biocomposite material is preferably about 0.5 to about 10% by weight, in particular from 0.7 to 5.0% by weight. It has been found that a small amount of elastic biolauryl methacrylate leads to an improvement in toughness.
Другим, описанным выше преимуществом изобретения является то, что термическая стойкость готового формованного тела может быть улучшена, например, путем добавки биоизоборнилметакрилатмономера с повышенной термической стабильностью.Another advantage of the invention described above is that the thermal stability of the finished shaped body can be improved, for example by adding a bioisobornyl methacrylate monomer with improved thermal stability.
Концентрация биоизоборнилметакрилата в биокомпозитном материале составляет предпочтительно около 1,0 до около 20 вес.%, в частности, от 2,0 до 17,0 вес.%. Было установлено, что малое количество биоизоборнилметакрилата ведет к улучшению стойкости к царапанию.The concentration of bioisobornyl methacrylate in the biocomposite material is preferably about 1.0 to about 20% by weight, in particular from 2.0 to 17.0% by weight. It has been found that a small amount of bioisobornyl methacrylate leads to an improvement in scratch resistance.
Следующим преимуществом изобретения является то, что стойкость к старению может быть улучшена, например, путем добавления биоизоборнилакрилатмономера с улучшенной стойкостью к атмосферным условиям. Концентрация биоизоборнилакрилата в биокомпозитном материале составляет предпочтительно около 1,0 до около 10 вес.%, в частности, от 2,0 до 7,0 вес.%. Было установлено, что малое количество биоизоборнилакрилата ведет к улучшению стойкости к старению.A further advantage of the invention is that the aging resistance can be improved, for example by adding a bioisobornyl acrylate monomer with improved weather resistance. The concentration of bioisobornyl acrylate in the biocomposite material is preferably about 1.0 to about 10% by weight, in particular from 2.0 to 7.0% by weight. It has been found that a small amount of bioisobornyl acrylate leads to an improvement in aging resistance.
Следующим преимуществом изобретения является то, что химическая стойкость улучшается, например, добавлением бифункционального мономера био-(1,10-декандиолдиакрилата). Концентрация био-(1,10-декандиолдиакрилата) в биокомпозитном материале составляет предпочтительно около 0,15 до около 10 вес.%, в частности, от 0,3 до 5,0 вес.%. Было установлено, что малое количество био-(1,10-декандиолдиакрилата) ведет к улучшению химической стойкости.A further advantage of the invention is that the chemical resistance is improved, for example by the addition of the bifunctional monomer bio-(1,10-decanediol diacrylate). The concentration of bio-(1,10-decanediol diacrylate) in the biocomposite material is preferably about 0.15 to about 10% by weight, in particular from 0.3 to 5.0% by weight. It has been found that a small amount of bio-(1,10-decanediol diacrylate) leads to an improvement in chemical resistance.
Следующим преимуществом изобретения является то, что дисперсия наполнителя повышается, например, путем добавления трифункционального мономера био-(пропоксилированного (3) глицерилтриакрилата) благодаря очень хорошей смачиваемости наполнителя. Концентрация био-(пропоксилированного (3) глицерилтриакрилата) в биокомпозитном материале составляет предпочтительно примерно от 0,1 до примерно 5 вес.%, в частности, от 0,3 до 2,0 вес.%. Было установлено, что небольшое количество био-(пропоксилированного (3) глицерилтриакрилата) ведет к улучшению распределения наполнителя в матрице и к улучшенным термическим и механическим свойствам.A further advantage of the invention is that the dispersion of the filler is increased, for example by adding a trifunctional bio-(propoxylated (3) glyceryl triacrylate) monomer, due to the very good wettability of the filler. The concentration of bio-(propoxylated (3) glyceryl triacrylate) in the biocomposite material is preferably from about 0.1 to about 5% by weight, in particular from 0.3 to 2.0% by weight. It has been found that a small amount of bio-(propoxylated (3) glyceryl triacrylate) leads to improved distribution of the filler in the matrix and to improved thermal and mechanical properties.
Следующим преимуществом изобретения является то, что стойкость к истиранию биокомпозитной массы предмета формы может быть улучшена, например, добавлением бифункционального мономера биополиэтиленгликольдиметакрилата с повышенной стойкостью к истиранию. Концентрация биополиэтиленгликольдиметакрилата в биокомпозитном материале составляет предпочтительно от около 0,1 до около 10 вес.%, в частности, от 0,3 до 5,0 вес.%. Было установлено, что малое количество биополиэтиленгликольдиметакрилата ведет к улучшению стойкости к истиранию.A further advantage of the invention is that the abrasion resistance of the biocomposite body of the shaped object can be improved, for example by adding a bifunctional biopolyethylene glycol dimethacrylate monomer with increased abrasion resistance. The concentration of biopolyethylene glycol dimethacrylate in the biocomposite material is preferably from about 0.1 to about 10% by weight, in particular from 0.3 to 5.0% by weight. It has been found that a small amount of biopolyethylene glycol dimethacrylate leads to an improvement in abrasion resistance.
Следующим преимуществом изобретения является то, что стойкость к царапанию формованного тела может быть улучшена, например, путем добавления полифункционального мономера биодипентаэритритолпентаакрилата с повышенной стойкостью к царапанию. Концентрация биодипентаэритритолпентаакрилата в биокомпозитном материале составляет предпочтительно от около 0,1 до около 7 вес.%, в частности, от 0,3 до 5,0 вес.%. Было установлено, что малое количество биодипентаэритритолпентаакрилата ведет к улучшению стойкости к царапанию.A further advantage of the invention is that the scratch resistance of the molded body can be improved, for example by adding a polyfunctional biodipentaerythritol pentaacrylate monomer with improved scratch resistance. The concentration of biodipentaerythritolpentaacrylate in the biocomposite material is preferably from about 0.1 to about 7% by weight, in particular from 0.3 to 5.0% by weight. It has been found that a small amount of biodipentaerythritolpentaacrylate leads to an improvement in scratch resistance.
Неорганические наполнители могут быть использованы в форме SiO2 в форме частиц кварца, кусочков кристобалита, пирогенных частиц кремневой кислоты, аэрированных частиц кремневой кислоты, кремневых волокон, элементарных нитей кремневой кислоты, частиц силиката, таких как слоистые силикаты; частиц Al2O3, частиц TiO2, частиц Fe2O3, частиц ZnO, частиц Cr2O5, частиц сажи, частиц углеродных нанотрубок, частиц графита или частиц графена.The inorganic fillers can be used in the form of SiO 2 in the form of quartz particles, cristobalite pieces, pyrogenic silicic acid particles, aerated silicic acid particles, silica fibers, silicic acid filaments, silicate particles such as layered silicates; Al 2 O 3 particles, TiO 2 particles, Fe 2 O 3 particles, ZnO particles, Cr 2 O 5 particles, soot particles, carbon nanotube particles, graphite particles or graphene particles.
Для получения превосходной, стабильной дисперсии неорганического наполнителя в полимерной матрице смесь мономеров для создания пригодной вязкости может содержать состав на биооснове из полимеров и/или кополимеров из переработанных ресурсов или ресурсов на биооснове.To obtain an excellent, stable dispersion of the inorganic filler in the polymer matrix, the mixture of monomers to create a suitable viscosity may contain a composition of bio-based polymers and/or copolymers from recycled or bio-based resources.
Далее изобретение касается способа изготовления формованного тела описанного выше вида, при котором используют литейную массу также описанного ранее вида, которую подают в форму, в которой ее при температуре, повышенной относительно комнатной температуры, полимеризуют, после чего полимеризованное формованное тело вынимают из формы и охлаждают.Further, the invention relates to a method for manufacturing a molded body of the kind described above, in which a casting mass of the kind also described above is used, which is fed into a mold in which it is polymerized at a temperature elevated relative to room temperature, after which the polymerized molded body is taken out of the mold and cooled.
При этом температура во время полимеризации должна составлять между 60-140°C, предпочтительно между 75-130°C и, в частности, 80-110°C.The temperature during the polymerization should be between 60-140°C, preferably between 75-130°C and in particular 80-110°C.
Далее время выдерживания, во время которого литейная масса остается в форме для полимеризации, должно составлять между 15-50 мин, предпочтительно 20-45 мин и, в частности, 25-35 мин.Further, the holding time during which the casting mass remains in the polymerization mold should be between 15-50 minutes, preferably 20-45 minutes and in particular 25-35 minutes.
Изготовление формованного тела из термоотверждаемой литейной массы на биооснове - это многоступенчатый процесс, включающий в себя следующееThe manufacture of a molded body from a bio-based thermoset casting mass is a multi-step process that includes the following
- изготовление компонентов полимерной матрицы,- manufacturing of polymer matrix components,
- дисперсию неорганических наполнителей в полимерной матрице,- dispersion of inorganic fillers in the polymer matrix,
- сшивающую полимеризацию кухонных моек, раковин, ванн для купания, рабочих поверхностей.- cross-linking polymerization of kitchen sinks, sinks, bathtubs, work surfaces.
Далее будут приведены несколько примеров опытов для более подробного представления соответствующей изобретению литейной массы, соответствующего изобретению формованного тела и соответствующего изобретению способа.In the following, several test examples will be given to present in more detail the casting composition according to the invention, the molded body according to the invention and the process according to the invention.
Пример 1Example 1
Изготовление компонентов полимерной матрицы из различных монофункциональных мономеровFabrication of polymer matrix components from various monofunctional monomers
Использованные компоненты:Used components:
(а) монофункциональные мономеры:(a) monofunctional monomers:
Монофункциональные мономеры на биооснове:Bio-based monofunctional monomers:
изоборнилметакрилат (IBOMA, Evonik Performance Materials GmbH), лаурилметакрилат (LMA, Arkema France), изоборнилакрилат (IBOA; Miwon Specialty Chemical Co., Ltd), этил метакрилат (BCH Brühl Chemikalien Handel GmbH)isobornyl methacrylate (IBOMA, Evonik Performance Materials GmbH), lauryl methacrylate (LMA, Arkema France), isobornyl acrylate (IBOA; Miwon Specialty Chemical Co., Ltd), ethyl methacrylate (BCH Brühl Chemikalien Handel GmbH)
Эти компоненты все имеют растительное или животное происхождение, например, VISIOMER® Terra IBOMA производят из сосновой смолы.These components are all of plant or animal origin, for example VISIOMER ® Terra IBOMA is made from pine resin.
Монофункциональный переработанный мономер:Monofunctional recycled monomer:
монофункциональный переработанный мономерметакрилат (rec.-MMA, Monómeros del Vallés, S.L.)monofunctional recycled monomer methacrylate (rec.-MMA, Monómeros del Vallés, S.L.)
(b) полифункциональные мономеры:(b) polyfunctional monomers:
1,10-(декандиолдиакрилат) (Arkema France)1,10-(decanediol diacrylate) (Arkema France)
(c) полимеры:(c) polymers:
Продукт тонкого помола акрилового стекла XP 85 (переработанный PMMA, Kunststoff- и Farben-GmbH) и Aqualon EC-N100 0100 (этил-целлюлоза на биооснове, Ashland Industrie Deutschland GmbH)Acrylic glass fine grinding product XP 85 (recycled by PMMA, Kunststoff- and Farben-GmbH) and Aqualon EC-N100 0100 (bio-based ethyl cellulose, Ashland Industrie Deutschland GmbH)
(d) наполнитель:(d) filler:
SiO2 [80% кварц размер частиц 0.06-0.3 мм (Dorfner GmbH); 20% кварцевый порошок, размер частиц 0.1-0.70 мкм (Quarzwerke GmbH) и частицы TiO2 (Crystal International B.V.)SiO 2 [80% quartz particle size 0.06-0.3 mm (Dorfner GmbH); 20% quartz powder, particle size 0.1-0.70 µm (Quarzwerke GmbH) and TiO 2 particles (Crystal International BV)
(e) присадки:(e) additives:
диспергирующие присадки на биооснове (0.1%) (BYK Chemie GmbH) и тиксотропные присадки (0,1%) (BYK Chemie GmbH)biobased dispersants (0.1%) (BYK Chemie GmbH) and thixotropic additives (0.1%) (BYK Chemie GmbH)
Составы для изготовления полимерных матриц получают путем растворения продукта тонкого помола акрилового стекла XP 85 (переработанный PMMA, Kunststoff- и Farben-GmbH) и Aqualon EC-N100 0100 (этил-целлюлоза на биооснове в качестве биополимера, Ashland Industrie Deutschland GmbH) в смеси из монофункциональных мономеров из Таблицы 1: изоборнилметакрилата (Evonik Performance Materials GmbH), лаурилметакрилата (LMA, Arkema France), изоборнилакрилата (Miwon Specialty Chemical Co., Ltd), этилметакрилата (BCH Brühl Chemikalien Handel GmbH). Реакционную смесь разогрели до 40°C, чтобы ускорить растворимость за 100 мин вплоть до получения прозрачного раствора. Для сравнения компонентов матрицы были приготовлены составы и сведены в Таблицу 1:Polymer matrix formulations are prepared by dissolving acrylic glass fine powder XP 85 (recycled PMMA, Kunststoff- and Farben-GmbH) and Aqualon EC-N100 0100 (bio-based ethyl cellulose as biopolymer, Ashland Industrie Deutschland GmbH) in a mixture of monofunctional monomers from Table 1: isobornyl methacrylate (Evonik Performance Materials GmbH), lauryl methacrylate (LMA, Arkema France), isobornyl acrylate (Miwon Specialty Chemical Co., Ltd), ethyl methacrylate (BCH Brühl Chemikalien Handel GmbH). The reaction mixture was heated to 40°C to accelerate the solubility over 100 min until a clear solution was obtained. To compare the components of the matrix, formulations were prepared and summarized in Table 1:
Таблица 1:Table 1:
Все образцы из Таблицы 1 были использованы как растворитель для продукта тонкого помола акрилового стекла XP 85 и Aqualon EC-N100 011 (95:5) в соотношении 80:20 для повышения вязкости реакционной массы (от 120 до 155 сП, Brookfield Viscometer DVI Prime) с последующим добавлением 20 вес.% био-(1,10-декандиолдиакрилата) (Arkema France).All samples from Table 1 were used as a solvent for the XP 85 and Aqualon EC-N100 011 (95:5) fine acrylic glass product in a ratio of 80:20 to increase the viscosity of the reaction mass (from 120 to 155 cP, Brookfield Viscometer DVI Prime) followed by the addition of 20% by weight of bio-(1,10-decanediol diacrylate) (Arkema France).
Прозрачный раствор из смеси продукта тонкого помола акрилового стекла XP85 и Aqualon EC-N100 011 в пробах 1-3 с добавкой био-(1,10-DDDA) использовался для дисперсии смеси из неорганических наполнителей (70 вес.%), содержащей 95 вес.% SiO2 [80% кварц размер частиц 0.06-0.3 мм (Dorfner GmbH), 20% кварцевого порошка, размер частиц 0.1-0.70 мкм (Quarzwerke GmbH)] и 5% частиц TiO2 (Crystal International B.V.). Далее была добавлена диспергирующая присадка на биооснове (0.1%) (BYK Chemie) и тиксотропная присадка (0,1%) (BYK Chemie). Изготовленную таким образом литейную массу перемешивали в течение 20 минут (Dispermat AE-3M, VMA-Getzmann GmbH). Из литейной массы было изготовлено формованное тело в форме кухонной мойки заливкой литейной массы в форму и полимеризацией на протяжении 35 минут при 110°C.A clear solution from a mixture of finely ground acrylic glass XP85 and Aqualon EC-N100 011 in samples 1-3 with the addition of bio-(1,10-DDDA) was used to dispersion a mixture of inorganic fillers (70 wt.%) containing 95 wt. % SiO 2 [80% quartz particle size 0.06-0.3 mm (Dorfner GmbH), 20% quartz powder, particle size 0.1-0.70 µm (Quarzwerke GmbH)] and 5% TiO 2 particles (Crystal International BV). Next, a biobased dispersant (0.1%) (BYK Chemie) and a thixotropic additive (0.1%) (BYK Chemie) were added. The casting mass thus produced was mixed for 20 minutes (Dispermat AE-3M, VMA-Getzmann GmbH). A molded body in the shape of a kitchen sink was made from the casting mass by pouring the casting mass into a mold and curing for 35 minutes at 110°C.
Механические и термические свойства кухонных моек из пробы 1-3.Mechanical and thermal properties of kitchen sinks from samples 1-3.
Таблица 2:Table 2:
Для измерений ударной вязкости вырезают из раковины 12 проб размером 80×6 мм. Измерения проводят на приборе ZwickRoell HIT P.For measurements of impact strength, 12 samples of 80 × 6 mm in size are cut out of the shell. The measurements are carried out on a ZwickRoell HIT P instrument.
Для измерения стойкости к царапанию вырезают пробу (100×100 мм), и измеряют топографию до и после царапания (Mitutoyo Surftest SJ 500P).To measure scratch resistance, a sample (100×100 mm) was cut out, and the topography was measured before and after scratching (Mitutoyo Surftest SJ 500P).
Для теста на истирание по Таберу вырезают пробу (100×100мм), и проводят тест на истирание на Elcometer 1720.For the Taber abrasion test, a sample (100x100mm) is cut out and an abrasion test is carried out on an Elcometer 1720.
* Способ основывается на предписании для испытаний DIN EN 13310, при котором в середине кухонной мойки размещают объект для испытания с температурой 180°C на 20 минут без оставления видимых изменений на поверхности мойки.* The method is based on the test prescription DIN EN 13310, in which a test object is placed in the middle of a kitchen sink at a temperature of 180°C for 20 minutes without leaving visible changes on the surface of the sink.
** Способ основывается на предписании для испытаний DIN EN 13310, при котором мойку обрабатывают холодной - горячей водой за 1000 циклов. Горячая вода, Т=90°C, течет 90 секунд в раковину, затем следует разгрузка на 30 секунд, с далее текущей холодной водой (T=15°C) за следующие 90 секунд. Цикл заканчивают разгрузкой на 30 секунд.** The method is based on the test prescription DIN EN 13310, in which the sink is treated with cold - hot water for 1000 cycles. Hot water, T=90°C, flows 90 seconds into the sink, followed by a discharge for 30 seconds, followed by flowing cold water (T=15°C) for the next 90 seconds. The cycle ends with unloading for 30 seconds.
Композитный материал для мойки для сравнения был изготовлен с применением органических соединений нефтехимического происхождения согласно заявке на изобретение DE 38 32 351 A1.Composite material for washing for comparison was made using organic compounds of petrochemical origin according to the application for the invention DE 38 32 351 A1.
Таблица показывает, что все примеры опытов демонстрируют свойства измерений, отвечающие, по меньшей мере, таковым известной мойки для сравнения, состоящей из компонентов не на биооснове, что касается мономеров и полимеров или, соответственно, в большинстве случаев являются даже лучшими, чем у мойки для сравнения. В частности, ударная вязкость у образцов 1-3 частью значительно улучшена.The table shows that all test examples demonstrate measurement properties that correspond at least to those of a known comparison wash consisting of non-bio-based components, with regard to monomers and polymers, or, accordingly, are in most cases even better than those of a wash for comparisons. In particular, the impact strength of samples 1-3 parts is significantly improved.
Пример 2Example 2
Изготовление компонентов полимерной матрицы с различными полифункциональными мономерамиFabrication of polymer matrix components with various polyfunctional monomers
Использованные компоненты:Used components:
(а) Монофункциональные мономеры:(a) Monofunctional monomers:
Переработанный MMA и LMA на биооснове в соотношении 62:38 (переработанный мономер метакрилат (rec.-MMA, Monómeros del Vallés, S.L.) и в качестве биомономера лаурилметакрилат (LMA, Arkema France))Recycled MMA and bio-based LMA at a ratio of 62:38 (recycled methacrylate monomer (rec.-MMA, Monómeros del Vallés, S.L.) and biomonomer lauryl methacrylate (LMA, Arkema France))
(b) полифункциональные мономеры:(b) polyfunctional monomers:
1,10-(декандиолдиакрилат), пропоксилированный (3)глицерилтриакрилат (Arkema France), полиэтиленгликольдиметакрилат (Arkema France) и эпоксидированный диакрилат соевого масла (Miwon Specialty Chemical Co., Ltd)1,10-(decanediol diacrylate), propoxylated (3) glyceryl triacrylate (Arkema France), polyethylene glycol dimethacrylate (Arkema France), and epoxidized soybean oil diacrylate (Miwon Specialty Chemical Co., Ltd)
(с) полимер:(c) polymer:
Продукт тонкого помола акрилового стекла XP 85 (переработанный PMMA (Kunststoff- и Farben GmbH) и Aqualon EC-N100 0100 (этил-целлюлоза, Ashland Industrie Deutschland GmbH)Acrylic glass fine powder XP 85 (recycled PMMA (Kunststoff- and Farben GmbH) and Aqualon EC-N100 0100 (ethyl cellulose, Ashland Industrie Deutschland GmbH)
(d) наполнитель:(d) filler:
SiO2 [80% кварц размер частиц 0.06-0.3 мм (Dorfner GmbH); 20% кварцевый порошок, размер частиц 0.1-0.70 мкм (Quarzwerke GmbH)] и частицы TiO2 (Crystal International B.V.)SiO 2 [80% quartz particle size 0.06-0.3 mm (Dorfner GmbH); 20% quartz powder, particle size 0.1-0.70 µm (Quarzwerke GmbH)] and TiO 2 particles (Crystal International BV)
(е) присадки:(f) additives:
Диспергирующая присадка на биооснове (0.1%) (BYK Chemie GmbH) и тиксотропная присадка (0,1%) (BYK Chemie GmbH)Biobased dispersant (0.1%) (BYK Chemie GmbH) and thixotropic additive (0.1%) (BYK Chemie GmbH)
Составы для изготовления полимерных матриц были изготовлены путем растворения продукта тонкого помола акрилового стекла XP 85 (переработанный PMMA (Kunststoff- и Farben GmbH) и Aqualon EC-N100 0100 (этил-целлюлоза, Ashland Industrie Deutschland GmbH) в смеси из монофункциональных мономеров rec.MMA и LMA в соотношении 62:38. Реакционную смесь разогрели до 40°C для ускорения растворимости до 150 мин, с последующим добавлением полифункциональных мономеров: 1,10 DDDA, пропоксилированного (3) глицерилтриакрилата (Arkema France), полиэтиленгликольдиметакрилата (PEG-DMA, Arkema France), эпоксидированного диакрилата соевого масла (Miwon Specialty Chemical Co., Ltd), чтобы довести до конца состав для образования полимерной матрицы. Для сравнения компонентов матрицы были приготовлены составы из различных полифункциональных мономеров и сведены в Таблицу 3. Концентрация полифункциональных мономеров указана в вес.% к количеству монофункциональных мономеров:Polymer matrix formulations were prepared by dissolving XP 85 fine acrylic glass (recycled PMMA (Kunststoff- and Farben GmbH) and Aqualon EC-N100 0100 (ethyl cellulose, Ashland Industrie Deutschland GmbH) in a mixture of rec.MMA monofunctional monomers. and LMA in a ratio of 62: 38. The reaction mixture was heated to 40°C to accelerate the solubility to 150 min, followed by the addition of polyfunctional monomers: 1.10 DDDA, propoxylated (3) glyceryl triacrylate (Arkema France), polyethylene glycol dimethacrylate (PEG-DMA, Arkema France), epoxidized soybean diacrylate (Miwon Specialty Chemical Co., Ltd) to complete the formulation to form the polymer matrix.For comparison of the matrix components, formulations of various polyfunctional monomers were prepared and summarized in Table 3. The concentration of polyfunctional monomers is given in weight .% to the amount of monofunctional monomers:
Таблица 3:Table 3:
Механические и термические свойства кухонных моек из проб 4-6Mechanical and thermal properties of kitchen sinks from samples 4-6
Таблица 4:Table 4:
Значения измерений Таблицы 4 показывают, что также среди этих примеров испытаний формованные тела показывает частью значительно улучшенные механические свойства, в частности, в отношении ударной вязкости и стойкости к царапанию. Т.е., что благодаря использованию исходных веществ на биооснове достигается не только целесообразное с точки зрения окружающей среды улучшение, но и улучшение, в частности, механических свойств формованных тел.The measurement values of Table 4 show that also among these test examples, the molded bodies show partly significantly improved mechanical properties, in particular with regard to impact strength and scratch resistance. In other words, not only an environmentally expedient improvement is achieved by using bio-based starting materials, but also an improvement, in particular, of the mechanical properties of the shaped bodies.
Пример 3Example 3
Изготовление компонентов полимерной матрицы с различными переработанными или биополимерамиFabrication of polymer matrix components with various recycled or biopolymers
Использованные компоненты:Used components:
(а) монофункциональные мономеры:(a) monofunctional monomers:
Переработанный MMA и LMA на биооснове в соотношении 62:38 (переработанный мономер метакрилат (rec. MMA, Monómeros del Vallés, S.L.) и лаурилметакрилат (LMA, Arkema France))Recycled MMA and bio-based LMA at a ratio of 62:38 (recycled monomer methacrylate (rec. MMA, Monómeros del Vallés, S.L.) and lauryl methacrylate (LMA, Arkema France))
Полифункциональные биомономеры:Polyfunctional biomonomers:
био-(1,10-декандиолдиакрилат) (Arkema France) и пропоксилированный (3) глицерилтриакрилат (Arkema France) в соотношении 14:14.bio-(1,10-decanediol diacrylate) (Arkema France) and propoxylated (3) glyceryl triacrylate (Arkema France) in a ratio of 14:14.
(b) полимер:(b) polymer:
Переработанные полимеры и биополимеры и биокополимеры: переработанный PMMA (Kunststoff- и Farben-GmbH), полимер касторового масла (D.O.G Deutsche Oelfabrik Ges. f. chem. Erz. mbH & Co.KG)Recycled polymers and biopolymers and biocopolymers: recycled PMMA (Kunststoff- and Farben-GmbH), castor oil polymer (D.O.G Deutsche Oelfabrik Ges. f. chem. Erz. mbH & Co.KG)
(с) наполнитель:(c) filler:
SiO2 [80% кварц размер частиц 0.06-0.3 мм (Dorfner GmbH); 20% кварцевый порошок, размер частиц 0.1-0.70 мкм (Quarzwerke GmbH)] и частицы TiO2 (Crystal International B.V.)SiO 2 [80% quartz particle size 0.06-0.3 mm (Dorfner GmbH); 20% quartz powder, particle size 0.1-0.70 µm (Quarzwerke GmbH)] and TiO 2 particles (Crystal International BV)
(d) присадки:(d) additives:
Диспергирующая присадка на биооснове (0.1%) (BYK Chemie) и тиксотропная присадка (0,1%) (BYK Chemie)Bio-based dispersant (0.1%) (BYK Chemie) and thixotropic additive (0.1%) (BYK Chemie)
Составы для получения матриц полимера получают путем растворения переработанного полимера и/или биополимера и/или биокополимера (переработанный PMMA (Kunststoff- и Farben-GmbH), полимер касторового масла (D.O.G Deutsche Oelfabrik Ges. f. chem. Erz. mbH & Co.KG) в смеси из монофункциональных мономеров rec. MMA и LMA в соотношении 68:32. Реакционную смесь нагрели до 40°C, чтобы ускорить растворимость за 100 мин, с последующим добавлением био-(1,10-декандиолдиакрилата) (Arkema France) и пропоксилированного (3) глицерилтриакрилата (Arkema France) в соотношении 14:14, чтобы довести до конца состав для образования полимерной матрицы. Для сравнения компонентов матрицы были приготовлены составы из различных переработанных полимеров и биополимеров и сведены в Таблицу 5. Концентрация биополимера дается в вес.% к количеству монофункциональных мономеров:Polymer matrix formulations are prepared by dissolving recycled polymer and/or biopolymer and/or biocopolymer (recycled PMMA (Kunststoff- and Farben-GmbH), castor oil polymer (D.O.G Deutsche Oelfabrik Ges. f. chem. Erz. mbH & Co. KG ) in a mixture of monofunctional monomers rec.MMA and LMA in a ratio of 68:32.The reaction mixture was heated to 40°C to accelerate the solubility in 100 min, followed by the addition of bio-(1,10-decanediol diacrylate) (Arkema France) and propoxylated (3) glyceryl triacrylate (Arkema France) at a ratio of 14:14 to complete the formulation to form the polymer matrix For comparison of the matrix components, formulations were prepared from various recycled polymers and biopolymers and summarized in Table 5. Biopolymer concentration is given in wt.%. to the number of monofunctional monomers:
Таблица 5:Table 5:
Кухонные мойки изготавливали по описанному в Примере 1 способу.Kitchen sinks were made according to the method described in Example 1.
Механические и термические свойства кухонных моек из пробы 7.Mechanical and thermal properties of kitchen sinks from sample 7.
Таблица 6:Table 6:
Claims (18)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102020119386.6 | 2020-07-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2776994C1 true RU2776994C1 (en) | 2022-07-29 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0753017B1 (en) * | 1994-03-26 | 1998-05-13 | Blanco GmbH & Co. KG | Castable curable compound for the production of plastic mouldings |
| US6451910B1 (en) * | 1998-04-28 | 2002-09-17 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Acrylic premix, acrylic artificial marble and production method thereof |
| EP1826241A1 (en) * | 2004-12-15 | 2007-08-29 | Kaneka Corporation | Biodegradable resin compositions and molded objects thereof |
| US20080132607A1 (en) * | 2004-11-04 | 2008-06-05 | Schock Gmbh | Molded Plastic Body and Method for Producing the Same |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0753017B1 (en) * | 1994-03-26 | 1998-05-13 | Blanco GmbH & Co. KG | Castable curable compound for the production of plastic mouldings |
| US6451910B1 (en) * | 1998-04-28 | 2002-09-17 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Acrylic premix, acrylic artificial marble and production method thereof |
| US20080132607A1 (en) * | 2004-11-04 | 2008-06-05 | Schock Gmbh | Molded Plastic Body and Method for Producing the Same |
| RU2396286C2 (en) * | 2004-11-04 | 2010-08-10 | Шок Гмбх | Product moulded from plastics and method of its fabrication |
| EP1826241A1 (en) * | 2004-12-15 | 2007-08-29 | Kaneka Corporation | Biodegradable resin compositions and molded objects thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7186205B2 (en) | Thermosettable bio-based casting compound, moldings produced therefrom, and method for producing such moldings | |
| JP7426353B2 (en) | Thermosetting bio-based casting compounds, molded bodies produced therefrom and methods for producing such molded bodies | |
| RU2776994C1 (en) | Bio-based heat-curable casting mixture, moulded body produced therefrom, and method for producing such moulded body | |
| KR20060069280A (en) | Artificial marble with plywood-looking layer laminated and method for preparing the same | |
| WO1993007102A1 (en) | Decorative moulding material | |
| JP5636101B2 (en) | Artificial marble including waste glass chips and method for producing the same | |
| KR20220150186A (en) | Curable Casting Compound, Molded Body Made Therefrom and Method for Producing the Molded Body | |
| EP4194422A1 (en) | Process for producing hydrophobic and reactive inorganic and/or organic fillers | |
| RU2785347C1 (en) | Curable filling mass, moulded article made thereof and method for manufacturing the moulded article | |
| RU2800354C1 (en) | Method for producing hydrophobized and reactive inorganic and/or organic fillers, fillers produced by this method, as well as molded part obtained from polymer base casting material comprising at least one such filler | |
| KR101238080B1 (en) | Method for preparing artificial marble having chip | |
| CA3169104A1 (en) | Curable casting compound for the manufacture of molded plastics | |
| KR20050082279A (en) | A bath containing of amethyst powder | |
| CN107674545A (en) | A kind of bathroom wash basin slurry | |
| CZ255495A3 (en) | Mouldable composition intended for producing sanitary articles | |
| KR20100009134A (en) | The composition compound for the onix marble having the high strength and lightweight |