SU1728031A1 - Способ изготовлени полимербетонных изделий - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технологии строительных материалов, обладающих специальными свойствами, а именно к способам изготовлени  электропровод щих полимербетонов и изделий на их основе. 2 Цель изобретени  - повышение электропроводности изделий. Изготовление электропровод щих полимербетонных изделий производ т путем заполнени  армирующего каркаса строительным раствором, при этом сначала получают электропровод щий каркас путем перемешивани  полимерного св зующего с электропровод щими заполнител ми и наполнител ми в количественном соотношений 4-10:87-95:1-3 по массе, укладки смеси в форму или на основание и уплотнени  при удельном давлении 0,3-0,7 МПа После отверждени  каркаса его пустоты сначала заполн ют дисперсным электропровод щим порошком с размером частиц более чем в 10 раз меньшей, чем размер крупного заполнител , а потом полученное изделие пропитывают жидким полимерным соединением с предельной в зкостью не более 30 с. 2 табл.

Description

Изобретение относитс  к технологии строительных материалов, обладающих специальными свойствами, а именно к способам изготовлени  электропровод щих полимербетонов и изделий на их основе.

Цель изобретени  - повышение электропроводности изделий. При изготовлении полимербетонных изделий осуществл ют формирование каркаса из смеси, содержащей полимерное св зующее и крупный заполнитель , отверждают его и заполн ют св зующим и дисперсным наполнителем и провод т окончательное отверждение. При этом используют электропроводные заполнители и наполнители, каркас формируют из смеси, содержащей св зующее, крупный заполнитель и наполнитель при соотношении соответственно 4-10:87-95:1-3 по массе , а заполнение каркаса производ т сначала дисперсным наполнителем, затем св зующим, при этом размерное соотношение частиц дисперсного наполнител  и крупного заполнител  каркаса составл ет 1:10, а в зкость св зующего равна 30 с. В качестве св зующих используют термореактивные смолы, обеспечивающие посто нство свойств материал (в том числе проводимости) при воздействии влаги и температуры, эпоксидные, полиэфирные, кремнийорганические, фенолоформальде- гидные. В качестве электропровод щих компонентов примен ют крупные заполнители (отходы производства электродного производства и графитовый щебень крупноV4 Ю 00 О СО

стью выше 5 мм и тонкодисперсные порошки (металлические опилки, технический углерод ,графит).Оптимальные технологические параметры изготовлени  электропровод щих полимербетонных из- делий выбраны из следующих соображений . Необходимое количество св зующего дл  склеивани  заполнителей составл ет 4- 10% по массе. При расходе св зующего менее 4% от массы заполнителей затруднено введение электропровод щего наполнител  в клей каркаса, поэтому электропроводность материала уменьшаетс . При содержании кле  более 6% значительно уменьшаетс  пористость каркаса, а его пус- тоты некачественно заполн ютс  токопро- вод щим порошком. Содержание наполнител  и кле  при получении каркаса беретс  соответственно 1-3:4-10. При уменьшении содержани  наполнител  сни- жаетс  электропроводность каркаса, а при увеличении количества наполнител  больше предельного не достигаетс  склеивание, из-за нехватки в жущего дл  обработки поверхности наполнител . Оптимальное соот- ношение размеров заполнителей каркаса и токопровод щего порошка, заполн ющего пустоты каркаса, должно быть более чем в 10 раз меньшей, чем крупность крупного заполнител  каркаса. Экспериментальные исследовани  показывают, что при соотношени х менее 10:1 происходит закупорка пор каркаса (не полное заполнение пустот наполнителем) и, как следствие, снижение электропроводности. Соотношени  более 10:1 неэффективны сточки зрени  расходов на измельчение токопровод щих порошков. Параметры уплотнени  выбраны из-за обеспечени  минимального электросопротивлени  в клеевых прослойках между электропровод щими заполнител ми при давлении менее 0,3 МПа увеличиваетс  электросопротивление, вследствие не плотного контакта между зернами заполнител , а при давлени х более 0,7 МПа возможны разрушени  зерен заполнителей каркаса. Предельна  в зкость полимерного соединени  дл  пропитки каркаса с токопровод - щим порошком определ етс  экспериментально , исход  из качества про- питки. При в зкости пропиточной композиции более 30 с по вл ютс  в структуре полимербетона поры, что снижает его электропроводность , плотность. Снижение плотности показано в акте испытаний ульт- развуковыми исследовани ми.

Пример изготовлени . В скоростном смесителе путем поэтапного введени  компоненты готов т полимерное св зующее - смесь полиэфирной смолы, нафтената кобальта и гипериза в соотношении 100:10:5 по массе. Затем в бетономешалку гравитационного действи  насыпают графитовый заполнитель фракции 5-10 мм и ввод т полимерное св зующее. После тщательного перемешивани  ввод т порошок графита с дисперсностью 4000 см /г и дополнительно перемешивают. Соотношение св зующего, заполнителей и тонкодисперсного порошка берут 3:97:0 по массе. После тщательного перемешивани  смесь укладывают в специальные формы и подвергают уплотнению с помощью пресса при давлении 0,5 МПа. После суточного отверждени  каркаса в нормальных температурно-влажностных услови х его пустоты заполн ютс  при вибрировании латунными опилками, а затем об- разцы пропитываютс  полимерным соединением в зкостью 35 с следующего состава (в массовых част х):полиэфирна  смола марки ПН-1 - 100, нафтенат кобальта - 10, гипериз - 3. После изготовлени  образцы твердеют в нормальных услови х в течение суток и затем термообрабатываютс  при температуре 60°С в течение 8 ч. Составы и результаты испытани  полимербетонных компонентов приведены в табл. 1 и 2. Из результатов испытаний следует, что изготовление изделий по предлагаемому способу по сравнению с известной технологией обеспечивает повышение электропроводности на несколько пор дков.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ изготовлени  полимербетонных изделий, включающий формирование каркаса из смеси, содержащей полимерное св зующее и крупный заполнитель, отверждение его, заполнение св зующим и дисперсным наполнителем и окончательное отверждение, отличающийс  тем, что, с целью повышени  электропроводности изделий при использовании электропроводных заполнителей и наполнителей, каркас формируют из смеси, содержащей св зующее, круп- ный заполнитель и наполнитель при соотношении соответственно 4-10:87 - 95:1- 3 по массе, а заполнение каркаса производ т сначала дисперсным наполнителем, затем - св зующим, при этом размерное соотношение частиц дисперсного наполнител  и крупного заполнител  каркаса составл ет 1:10, а в зкость св зующего равна 30 с.

   I

   Номер составов

   1 1Е1 111СД Д 11Е 1 11°1ЕП± 1:ЕЖ

   Каркас:

   -полиэфирное св зующее (полиэфирна  смола, наф- тенат кобальта гипериз а соотношении 1013:10:5)

   -электропровод щие заполнители:

   -графитовый щебень фракции им

   -цебень иэ отходов электродного производства фракции 5-Ю ни

   -гранитный цебень фракции 5-Ю мм

   -порошкообразный графит дисперсностью 4000

   Дисперсионна  среда дл  наполнени  пустот каркаса:

   опилки фракции

   о;и1-о;з15 ни

   -полимерное св зующее (полиэфирна  смола.

   нафтенат кобальта и гипериз в соотношении 100:10:5)

   -полимерное св зующее (эпоксидна  смола, поли- этиленполиамин и ацетон в соотношении 100:10:)

   -полимерна  матрица

   (полиэфирна  смола . ПН-1-100 мае.ч. гипериз - 5 мае.ч.,

   нафтенэт кобальта - 10 мае.ч. графитовый порошок - 100 мае.ч.

   97

   95

   87

   85

   91

   91

   91

   91

   97 2

   Латунь Латунь Латунь Латунь Латунь Сталь Сталь Латунь Латунь Латунь Латунь Латунь Латунь В з- В з- В з- В  - В з- В з- В з- В з- ----. костью костью костьо костью костью костью костью костью 35 с 35 с 35 с 35 с 35 с 35 с 35 с 35 с

   В з- В з- В зкостью костью костью 35 с 32 с 30 с

   В з- В зкостью костью 28 с 25 с Ука лим риц

   Таблица 1

   Состав материалов в иас.%

   Номер составов

   91

   91

   91

   91

   97 2

   В з- В з- В зкостью костью костью 35 с 32 с 30 с

   В з- В зкостью костью 28 с 25 с Указанна  полимерна  матрица

   Примечание. Содержание ацетона в составах 3, 10, 11, 12, 13 принималось равной соответственно 15; 12; 8; 0 мае.ч.

   35

   Удельное объемное сопротивление образцов, Ом-н , 2,6 1,7 1,5 1,8 2,5 3,0 it,0 2,6 3,0 3,0 3,1 М 5,9 2-10

   Относительна  скорость прохождени  ультразвука

   1111111 1 Г 1 1 0,8 0,68 Примечание . Состав № 1А - относитс  к прототипу (а.с. If ).

   JV

   Результаты испытани 

   Таблица 2