SU1130577A1

SU1130577A1 - Polymeric composition

Info

Publication number: SU1130577A1
Application number: SU823453401A
Authority: SU
Inventors: Юлия Васильевна Поконова; Сергей Петрович Мелешков; Юрий Анисимович Иванов; Леонид Иванович Мусиенко; Алексей Павлович Черных; Игорь Борисович Александров
Priority date: 1982-06-16
Filing date: 1982-06-16
Publication date: 1984-12-23

Abstract

ПОШМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, вклю Цающа суммарные сланцевые фенолы, фурфурол, тиокол, аминный отвердйтелЬ и растворитель, отличающа с тем, что, с целью увеличени прочности на изгиб отвержденной композиции , она содержит в качестве растворител отход производства метилового спирта, включающий, мае.%: 64,6-73,9 Изобутанол 9,6-14,3 1-Пропанол 1 -Бут.анол 7,3-10,5 2,9-4,3 3-Пентанол 2,9-4,0 Изопентанол 2-Бутанол , 1,2-1,9 1-Гексанол 0,4-0,9 1-Пентанол 0,05-0,15 Неидентифицируемый 1,5-3,3 остаток при следующем соотношен1 и компонентов, (Л мае.ч.:. Суммарные сланцевые с 100 фенолы 118,4-177,6 Фурфурол 118,4-154,0 Тиокол Отход производства 17,3-30,0 метилового спирта &amp;э 9,6-13,7 Аминный отвердитель О СП ч The poshmer composition, including total shale phenols, furfural, thiokol, amine hardening and solvent, characterized in that, in order to increase the bending strength of the cured composition, it contains as a solvent the waste product of methyl alcohol, including, in% , 6-73.9 Isobutanol 9.6-14.3 1-Propanol 1 —Butanol 7.3-10.5 2.9-4.3 3-Pentanol 2.9-4.0 Isopentanol 2-Butanol , 1.2-1.9 1-Hexanol 0.4-0.9 1-Pentanol 0.05-0.15 Unidentifiable 1.5-3.3 residue in the following ratio and components, (L wt.ch .: Total shale with 100 phenols 118.4 -177.6 Furfural 118.4-154.0 Thiokol Production waste 17.3-30.0 methyl alcohol & 9.6-13.7 Amine hardener About SP h

Description

Изобретение относитс к области полимерных материалов, которые могут быть использованы в качестве кле и защитного покрыти в строительстве, машиностроении, приборостроении и других област х народного хоз йства. В насто щее врем все более жесткие требовани предъ вл ют к прочностным показател м полимерных композиций , которые успешно замен ют традиционные конструкционные материалы , в частности по прочности на изгиб.The invention relates to the field of polymeric materials that can be used as glue and protective coating in construction, mechanical engineering, instrument making and other areas of national economy. At present, more and more stringent requirements are imposed on the strength characteristics of polymer compositions, which successfully replace traditional structural materials, in particular, on bending strength.

Известна композици , в состав которой вход т суммарные сланцевые феНолы , фурфурол, тиокол и аминный отверДитель, вз тые в следующем соотношении , мас.ч„:;A known composition is composed of total shale phenols, furfural, thiokol, and amine opener, taken in the following ratio, parts by weight:

Суммарные сланцевые ... фенолы в виде 20-22%ного раствора в этаноле 100 Фурфурол100-150 Total shale ... phenols in the form of a 20-22% solution in ethanol 100 Furfural100-150

Тиокол100-150Thiokol100-150

Дизтилентриаминдибутилакрилат;10-80 Distilenetriamine dibutyl acrylate; 10-80

В отвержденном состо нии она.обес йёчивает адгезию к .газобетону, кир11ичу , т желому строительному бетону любой марки, превьшающую прочность Этих материалов ЛЗ ;In the hardened state, it prevents the adhesion of gas concrete, brick, heavy building concrete of any brand, which exceeds the strength of these materials LZ;

Однако данный материал обладает йедостаточной прочностью на. изгиб :8,0-13,5 МПа).However, this material has poor durability at. bending: 8.0-13.5 MPa).

Известна также композици , включающа суммарные сланцевые фенолы, фурфурол, тиокол и аминный отверди ель в следующем соотношении-, мае.ч. Суммарные сланцевые ..... фенолы в виде 20-22%ного раствора в этаноле 100 Фурфурол 125-150 Тиокол50-70 A composition is also known that includes total shale phenols, furfural, thiokol and amine spruce in the following ratio-, wt.h. Total shale ..... phenols in the form of a 20-22% solution in ethanol 100 Furfural 125-150 Thiokol 50-70

Полиэтиленполиамин 5-15 Polyethylenepolyamine 5-15

Известна композици в отвёрзкдёнkoM состо нии имеет высокую адгезионную прочность к газобетону, кирпич т желым строительным бетонам любьпс марок, превышающую прочность этих материалов 2.The known composition in the perforated state has a high adhesive strength to aerated concrete, bricks with heavy building concrete, lyubps brands, exceeding the strength of these materials 2.

Недостатком композиции вл етс недостаточна прочность на изгиб . i(10-14 МПа).The disadvantage of the composition is insufficient bending strength. i (10-14 MPa).

Наиболее близкой по технической Сущности и достигаемому результату к предложенной вл етс полимерна кле ева ) композици , включающа суммарные сланцевые фенолы фУрФУРОл тирко ацетонитрил и полиэтиленп диамин приThe closest in technical essence and the achieved result to the proposed is polymeric adhesive composition comprising total shale phenols FUrFUR Tirko acetonitrile and polyethylene diamine at

следующем соотнощении компонентов, мае.ч.:the following ratio of components, ma.ch .:

Суммарные сланцевые фенолы ЮО Фурфурол100-150Total shale phenols of SO Furfurol100-150

Тиокол100-130Thiokol100-130

Ацетонитрил30-40Acetonitrile30-40

Полиэтиленполиамин 8-16 ЭтанолДо 2022об .% от суммарных сланцевых феноловPolyethylene polyamine 8-16 Ethanol Up to 2022% vol. From total shale phenols

В отвержденном состо ний композици обеспечивает адгезионную прочность к т лселому строительному бетону любой марки, превьщ1ающую его црочность 13.In the cured state, the composition provides adhesion strength to solid composite concrete of any brand that exceeds its solidity 13.

Однако известный состав такдсё обладает недостаточной прочностью на изгиб (до 27,6 №а).However, the known composition of takdso has insufficient bending strength (up to 27.6 No.).

Целью изобретени вл етс увеличение прочности отвержденной композиции , на изгиб.The aim of the invention is to increase the bending strength of the cured composition.

Цель достигаетс тем, что полимерна композици , включающа суммарные сланцевые фенолы, фурфурол, тиокол, аминный отвердитель и растворитель, содержит в качестве растворител отход производства метилового спирта, включающий, мас.%:The goal is achieved by the fact that the polymer composition, including total shale phenols, furfural, thiokol, amine hardener and solvent, contains as a solvent the waste product of methyl alcohol, including, in wt.%:

Изобутанол64,6-73,9Isobutanol64,6-73,9

1-Пропанол9,6-14,31-Propanol 9,6-14,3

1-Бутанол7,3-10,51-Butanol7.3-10.5

3-Пентанол 2,9-4,3 Изопентанол2,9-4,03-Pentanol 2.9-4.3 Isopentanol2.9-4.0

2-Вутанол1,2-1,92-Vutanol1,2-1,9

1-Гексанол0,4-0,91-Hexanol 0.4 to 0.9

1-11еатанол0,1-11 ethanol,

Неидентифицируемый остаток1,5-3,3Unidentified residue 1.5-3.3

йри следующем соотношении компонентов маСоЧ.:.:Yri is the following ratio of components masoch.:.:

Суммарные сланцевыеTotal slate

фенолы100phenols100

Фурфурол . 118,4-177,6Furfural. 118.4-177.6

Тиокол118,4-154,0Thiokol118,4-154,0

Отход производстваProduction waste

метилового спирта 17,3-30,0methyl alcohol 17.3-30.0

Аминный отвердитель 9,6-13,7Amine Hardener 9.6-13.7

Отход производства метилового спирта (изобутиловое масло) вл етс крупнотоннажным, до насто щего времени не нашел квалифицированного применени и уничтожалс сжиганием в силу нерентабельности выделени индивидуальных спиртов, вход щих в его состав. Количественные пределы композиции дл получени полимерного материала обусловлены тем, что именно при таких соотношени х исходных компонентов происходит образование надмолекул рной структуры, обеспечивающей повышенную прочность на изгиб отвержденной композиции. Уменьшение содержани фурфурола ниже нижнего предела приводит к образованию полимерного материала с низкими адгезионными характеристиками и низкой прочностью на изгиб. Увеличение количества фурфурола выг ше верхнего предела приводит к ухудшению прочности на изгиб. При- этом часть фурфурола не вступает во взаимодействие с другими компонентами композиции, привод щее i образованию пространственно сшитого полимера. Увеличение содержани тиокола в композиции выше указанного предела снижает прочность материала на изгиб а также увеличивает в зкость неотвер денной композиции. Снижение содержани тиокола ниже указанного предела понижает прочность материала на изги и увеличивает его хрупкость. Снижение содержани в композиции изобутилового масла ниже нижнего пре дела приводит к сокращению срока хра нени неотвержденной композиции и понижению прочности отвержденной ком позиции на изгиб. При содержании изо бутилового масла выше указанного вер него предела происходит понижение прочности материала на изгиб. Как видно из приведенной рецептур по составу изобутилового масла, 86,8 90,7 мас.% его составл ет смесь, состо ща из изобутанола, 1-пропанола и 1-бутанола. Зависимость прочности на изгиб отвержденной композиции от используемого дл ее приготовлени растворител приведена в табл. 1. Из приведенных в табл. 1 данных видно, что прочность на изгиб отверж денной композиции максимальна при ис пользовании в качестве растворител изобутанола. При использовании други спиртов в качестве раствррител проч ность на изгиб отвержденной композиции ниже. При введении в композицию изобути- лового масла, содержащего смесь спир4тов , происходит ;неожиданное резкое увеличение прочности на изгиб отвержденной композиции (на 25-90% по -сравг нению с максимальными показател ми дл индивидуальных спиртов). Пример. К 100 мае.ч. суммарных сланцевых фенолов (ТУ 38 10928-; 79) при перемешивании добавл ют 18,4 мае.ч. изобутилового масла. Через 10-15 мин перемешивани к раствог ру добавл ют 177,6 мае.ч. фурфурола | и 148,0 мас.ч. тиокола и перемешивают до достижени гомогенизации смеси (10-15 мин). Отверждение композиции провод т 13,3 мас.ч. полиэтиленполи-, амина (ПЭПА), который добавл ют порци ми при тщательном перемешивании. Отвержденной композицией производ т склеивание стандартных образцов восьмерки бетона, приготовленного на основе цемента марки 500, а также запивку форм дл образцов, предназначенных дл испытани прочности на изгиб. Данные испытанийсостав и свойства композиции представлены в табл. 2. Предлагаема полимерна компози- ; ци в отвержденном состо нии имеет адгезионную прочность к т желому строительному бетону, превьшакщую его прочность. Прочность на изгиб от- вержденной композиции превосходит таковую дл максимальных значений изгвестной на 50г65%. Кроме того, Следует отметить, что в процессе производства может быть использован крупнотоннажньй отход производства метилового спирта. Из процесса производства исключа-; ют более дорогосто щий продукт - . Кроме того, снижают пожарную опасность производства полимерной композиции, так как температура вспьш1ки этанола .16,, а темгГературы вспьщжи самых пожароопасных ком- Г понентов изобутилового масла - 1-про панола и изобутанола - составл ют 23 и 28 С соответственно. Таким образом, предлагаема композици дл получени полимерного материала может найти более широкое применение за счет более высокой, чем у известной, прочности на изгиб в строительстве машиностроенки и приборостроении.Waste from the production of methyl alcohol (isobutyl oil) is large-tonnage, has not yet found qualified use and has been destroyed by burning due to the unprofitability of the release of the individual alcohols that make up its composition. The quantitative limits of the composition for the production of a polymeric material are due to the fact that it is precisely at such ratios of the initial components that the formation of a supramolecular structure occurs, which provides an increased bending strength of the cured composition. A decrease in furfural content below the lower limit leads to the formation of a polymeric material with low adhesive characteristics and low flexural strength. An increase in the amount of furfural beyond the upper limit leads to a deterioration in flexural strength. At the same time, part of furfural does not interact with other components of the composition, leading to the formation of a spatially cross-linked polymer. Increasing the thiokol content in the composition above the specified limit reduces the strength of the material in bending and also increases the viscosity of the non-cured composition. Reducing the content of thiokol below the specified limit reduces the strength of the material at the twists and increases its brittleness. A decrease in the content of isobutyl oil in the composition below the lower limit leads to a reduction in the shelf life of the uncured composition and a decrease in the strength of the cured composition for bending. When the content of iso-butyl oil is higher than the specified limit, a decrease in the bending strength of the material occurs. As can be seen from the above formulation for the composition of isobutyl oil, 86.8 90.7 wt.% It is a mixture consisting of isobutanol, 1-propanol and 1-butanol. The dependence of the bending strength of the cured composition on the solvent used to prepare it is given in Table. 1. From the table. 1, it can be seen that the bending strength of the cured composition is maximum when using isobutanol as a solvent. When using other alcohols as a solvent, the bending strength of the cured composition is lower. When an isobutyl oil containing a mixture of alcohols is introduced into the composition, there is an unexpected sharp increase in the bending strength of the cured composition (by 25-90% compared to the maximum values for individual alcohols). Example. To 100 ma.ch. total shale phenols (TU 38 10928-; 79), with stirring, 18.4 parts by weight are added. isobutyl oil. After 10-15 minutes of stirring, 177.6 parts by weight were added to the solution. furfural | and 148.0 wt.h. thiokol and stirred until the mixture is homogenized (10-15 min). The curing of the composition is carried out 13.3 wt.h. polyethylene poly-, amine (PEPA), which is added in portions with vigorous stirring. The cured composition is used to glue standard samples of a figure eight concrete prepared on the basis of cement grade 500, as well as to wrap molds for samples intended for bending strength testing. Test data composition and properties of the composition are presented in table. 2. The proposed polymer composition; In the cured state, chi has adhesion strength to heavy building concrete, exceeding its strength. The flexural strength of a hardened composition is greater than that of the maximal values out of 50g65%. In addition, it should be noted that in the production process can be used large-scale waste production of methyl alcohol. Excluded from the production process; more expensive product. In addition, the fire hazard of the production of a polymer composition is reduced, since the temperature of ethanol production .16, and the temperature of the most fire hazardous components of isobutyl oil - 1-pro panola and isobutanol - are 23 and 28 ° C, respectively. Thus, the proposed composition for the production of a polymeric material may find wider application due to a higher bending strength than the known bending in machine building and instrument making.

о елabout ate

о tabout t

о 1about 1

оabout

о елabout ate

чО (Ticho (ti

оabout

о foabout fo

СЧMF

СПSP

гоgo

. ч. h

vOvO

г -g -

00 го г 00 00 - см - - -00 th g 00 00 - cm - - -

со со - со со with so - so

со «with "

оabout

г- гy-y

оabout

о о смoh oh see

оabout

о ш смo sh cm

оabout

юYu

СП смSP see

гоСП смgoSP cm

смcm

мm

-- СП- SP

смcm

оabout

лОLO

fl fl

ч елate

лl

щ -y -

lAlA

смcm

.-О.-ABOUT

- о- about

1Л1L

гg

СТчSTch

АBUT

ftft

t мt m

пP

«h“H

соwith

vD ОvD About

шsh

о 00 Лabout 00 l

шsh

соwith

со - -with - -

з . г г- оh gg about

А «ч О «ч «чA "h O" h "h

«ч"H

%%

гg

ОчOch

о оoh oh

о гabout g

- 00- 00

г g

о оoh oh

inin

щ -y -

vOvO

%01 о% 01 o

vOvO

«ъ«ъ"Ъ" ъ

г-оgo

о оoh oh

00 00

со with

f Г-f g-

г - -Mr. - -

-см-cm

Claims

POLYMERIC COMPOSITION, including total shale phenols, FURFUROL, thiokol, amine hardener and solvent, characterized in that, in order to increase the flexural strength of the cured composition, it contains methyl alcohol production waste as a solvent, including, wt.%:

Isobutanol 64.6-73.9 1-Propanol 9.6-14.3 1-butanol 7.3-10.5 Z-Pentanol 2.9-4.3 Isopentanol 2.9-4.0 2-butanol. 1.2-1.9 1-Hexanol 0.4-0.9 1-Pentanol 0.05-0.15 Unidentifiable balance 1,5-3,3

in the following ratio of components ma.ch.:.

Total shale phenols

Furfural

Thiokol

Methyl alcohol production waste Amine hardener

SU, „1130577

100

118 / 4-177.6

118.4-154.0

17.3-30.0

9.6-13.7