Способ обработки асбестоцементных изделий

Союз Советских Соцналкстицесккх Республик(51) М. С 04 В 15/16 С 04 В 41/28 динением заявкиГосударственный квинтет Совета )йнннотроа СССР по делая нэобретеннй н открытнй. М, Баженов, Б, И. Бирман, Э, А, Валюков н Л. С. Савос Всесоюзный научно-исследовательский и проектныйпромышленносви асбестоцементных изделий(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ АСБЕСТ ЕНТНЫХ ИЗДЕЛ р под естве жидкости, не раство о использовать водно. гли соотношении от 3:1 до 1:3ричем в каномер, можн овую смесь Высушенные асбестоцементные иэделия пропи.т смесью мономера с инициатором (гидроси илн перекиси органических соединений).Операция выдержки осуществляется послезавершения процесса пропитки, т.е. активного впитывания смеси в перистый материал под влияниемРсапиллярных сил илн внешних механических воздействий (вакуумирование, приложение давления 1 и др). Процесс пропитки для асбестоцемента составляет не боли 3 час,Вслед за операцией выдержки, при которойпрактически отсутствул процесс образования цеп.иых молекул, производят нагрев, проводящий кразложению инициатора, образованию свободныхрадикагов и протеканию цепной реакции полнмери.зации. При этом для удлинения времени выдержкипри комнатной температуре применяют инициаторысо сравнительно длительными временами полура 25 да (гндроперекись изопропнлбензола, гидропереки тываю дереки Ф Постав ред полиме вают при те туры .полим При з в течение 1питанные иэделия выдерживаюас. Изобретение относится к производству строи. тельных материалов, а именно к модифицированию асбестоцементных изделий, полученных на лнстоформовочных и трубоформовочных машинах, а также асбестоцементных изделий, полученных методом экструзии и вакуум-силового проката.Известен способ обработки асбестоцементных изделий пролиткой мономером 1Известен также способ обработки асбестоце-. ментных изделий путем сушки их, пропитки смесью мономера с гидроперекисью или перекисью органических соединений и термообработки при температуре полимеризации мономера под слоем жидкости, не растворяющей мономер 121.Однако при такой обработке прочность при изгибе увеличивалась не достаточно высоко.Целью изобретения .является повышение проч. ности изделий при изгибе. ленная цель достигается тем, что пе.иэацией пропитанные иэделия выдержимпературе на 50 в 100 С ниже темпераеризации.том про0 - 100 ропитанные изделия можно выдерживаем жидкости, не растворяющей моно3трет.бутила, перекись трет.бутила, перекись водо. рода и др.), либо применяют пониженные темпера. туры ( - 10 - 15 С) для инициаторов со средними временами полураспада (перекись бенэоила, азоиэо. бутиронитрил и др,).Операция выдержки предназначена для протекания процессов, способствующих повышению прочности композиционного материала после стабилизации его веса в результате впитывания, К этим процессам следует отнести реакции взаимодействия мономеров или продуктов их частичного омыления (разложения) с компонентами асбестоцемен. та: хризотил.асбестом, гндроокисью кальция, гидросиликатами и другими компонентами цементного камня и пр., что способствует образованию прочной химической связи или упрощению адгезионной связи на границе раздела органическая молекула.неорганическая подложка. При последующем росте цепных полимерных молекул на органичес. ких центрах, прикрепленных упрочненной связью к неорганической подложке, происходит дополнительное увеличение прочностных характеристик композиционного материала в целом. Для асбесто. цемента особую роль играет упрочнение адгезион ной связи асбестовое волокно-цементная матрица за счет прикрепленных полимерных молекул,Указанную выдержку производят от 10 до 100 час при температуре 10-20 (и ниже); поли. меризация производится под слоем жидкосщ, ела бо растворимой в мономере и в которой мономер слабо растворим, в частности в смел воды с гли церином в соотношении от 1:1 до 1:3 по обьему. При этом выдержка может осуществляться как до погружения обрабатываемых изделий в укаэанную жидкость, так и после погружения в указанную жидкость, но до начала ее нагрева, В качестве мо. номеров применяются эфиры метакриловой и акри. ловой кислоты, в частности метилметакрилат и метиакрилат, стирол, другие мономеры винилового ряда, как в чистом виде, так и с введенными добавками метакрилонитрила и акрилонитрила, а также метакриловой и акриловой кислоты, В качестве инициатора применяется гидроперекись иэопропилбензола в количестве 1 - 5% от веса мономера или другой инициатор со сравнительно длительным периодом полураспада При таких условиях в предлагаемом способе мономер с введенным инициатором может быть использован многократно, до 6 - 20 раз, в зависимости от соотношения между объемом ванны для пропитки и выдержки и оэъе. мом мономера, полимеризуемого в поровой структуре изделий. Длительность полимериэации в описываемом способе обычно составляет 5 - 6 час при температуре 80-100 С.Применение операции выдержки позволяет полнее испольэовать прсимугцества полимеризации под слоем жилкой среды, которая не растворяет мономер и слабо в нем растворяется, поскольку 4адгезированные органические центры прочнее свя.залы с неорганической подложкой, чем неадгезированный мономер, что расширяет диапазон жидкостей, применяемых для этих целей, в частностидает возможность заменить чистый глицерин наводно-глицериновую смесь или даже на обычнуютехническую воду без ощутимого ухудшения прочностных показателей асбестоцементных изделий,обработанных мономерами, Операция выдержкиО позволяет увеличить количество циклов повторного использования мономера, поскольку онаспособствует более глубокой диффузии инициатора в поры асбестоцемента и дает возможностьуменьшить концентрацию вводимого в мономер15 инициатораП р и м е р 1, В качестве исходного материала использовались асбестоцементные непрессоьванные листы толщиной 6 - 7 мм и размерами1000 х 1500 мм из сырья следующего состава:асбест марки П - 3 - 60 - 36 кгасбест маркиП - 5 - 65 - 88 кг, цемент марки "500" - 700 кг, Изуказанных листов выпиливались образцы размером 230 х 25 мм, Твердение листов после ихформования проводилось в воздушно-влажных ус.ловиях и составляло более 28 суток.Далее образцы сушились до постоянного веса в супальном шкафу при температуре 110 -120 С в течение 24 час, после чего подвергалисьпропитке и выдерживанию при температуре 15 -20 С в герметично закрытых эксикаторах.ДЛя пропитки использовался метилметакри.лат (ММА) с добавкой в качестве инициатораполимеризации гидроперекиси изопропилбенэола(ГП ИПБ) в количестве от 1 до 5% вес. Пропитка (активное впитывание) составляла от 0,5 до2 час, а далее она переходила в выдержку (когда в материале не наблюдалось изменения содер.жания мономера) от 22 до 70 час,По окончании выдержки образцы переносились в стерилизаторы с полимеризационной средой(водно-глицериновая смесь в соотношении от 1:3до 1:1) и полимеризовались при температуре80 - 100 С в течение 5-6 час. Прочность при изгибе образцов как до, так и после обработки мономерами определялась на разрывной машине притрехопорном нагружении с базой 100 мм. Всегобыл испытан 61 образец. Следует отметить, что в о,.,ой и той же смеси мономера с инициатором обработка (пропитка и выдерживание) осуществлялась не менее6 раэ и при этом не было обнаружено ухудшениякачества мономера, Между пропитками иницииро.ванный мономер хранился при комнатной температуре в течение 1 - 1,5 месяца,Средние данные указанных опытов, вместес данными опытов, взятых в качестве прототипа,сведены в табл, 1,4Таблица 1 Режимь 1 ропи ка, ча сре 00 С ГП ИПБ 358 1+5% пример водпо лицесмесь 2 приме 87+7 приме б изводились при 15 - 20 С каторе с одной и той (ММА + 2% ГП ИПБ), питк для каждой групо разным, а время оконупи образцоводинако. ерживание прои том же эксиерной смесьюремя начала прообразцов былаботки всех гр 1, предлагаемый спонения операции вью материала и монокаивь в одном же моном однако в онтакте после заверо увеличивае 3 проч. ния п нитки дополнитель изгибе на 20 - 40% имер 2. Вк использовались не пы по В чания в ым.ость п естве исходного материал сованные листы асбестоцеме ру 1, Из листов вырезались ной 460-480 мм, шириной 6 в мм в направлении, перл пению фабрикации (в "слабо Твердение листов после их ф лось в воздушно-влажных у прим Для образцов разных трупп суммарные времена пропитки и выдержки составили 0,5; 1,2,4, 8,24,30,54 и 71 час. иной рав По сех обра имериэа енно (в ормования проводиловиях более 28 су. однов ды пр честве и енялась техниче ературе 80 С в дние данные ук при темп Ср в табл.ечсни анных к. Образцы сушились до постоянного веса при мпературе 120- 140 С в течение 24 час. Пропитблица 2 Привесолимерадарнаяяэ кость,гсм/см епрессованные асбестоцементные листь 2,85 90 3,07+б 299 9,9 3,3 303 9,2 551 Как видно иэ таблиць соб обработки за счет прим держивания асбестоцементно мерной смеси во взаимном прессованныета аналогичнообразцы-поло5 мм и толшиендикулярном" направлени цов производиласьмериэационной среда) в ггпрокамере 6 часов,опытов сведеныб 14060 Продолжение таблицы 2 Прочность при изгибе лремя обработки, часов Привесполимера,+32 550 4,5 3,1 Указанный пример также подтверждает, что предлагаемый способ обработки дополнительно увеличивает прочность прн изгибе как непрессован ного, так и прессованного листового асбестоцеменИспользование изобретенного способа обеспечивает следующие преимущества:- повыцкние прочности асбестоцементных изделий,что особенно важно, учитывая и без того высокие механические свойства асбестоцемента по сравнению с другими пористыми строительными материалами на основе гидравлических вяжущих. В связи с этим асбестоцемент, обработанный мономерами по изобретенному способу, может найти широкое применение в гражданском и промыщпен иом строительстве, а также в других ото ".лях народного хозяйства, особенно для конструкций и изделий, где требуется высокая прочность и дол говечность; ра в связи с его атора и снижение 1371534, кл. С 2, Патент Великобрига974.Подписное тоцементных издсмесью мэномераТираж 75 д, ул, Проектная, 4 ал ППП "Патент", г.- сокращение потерь мономногократным использованием;- сокращение расхода иницивремени полимеризации.Формула изобре.1, Способ обработки асбеслий путем сушки их, пропиткнЦИИИПИ Заказ 3636/21 ессованные асбестоцементные лис с гидроокисью или перекисью органических соединений и термообработкн при температуре поли.меризации под слоем жидкости, не растворяющейта, мономер, о тлича ющий с я тем,что,с целью повышения прочности изделий прн изгн 4 в бе, перед полимеризацией пропитанные изделия вы.держивают на 50 - 100 С ниже температурыполи меризации,2, Способ по ц. 1, о т л и ч а ю щ н й .с я тем, что пропитанные изделия выдерживают4 у в течение 10-100 час,3. Способ по пп, 1 - 2, о т л и ч а ю щ и й.с я тем, что пропитанные изделия выдерживаютпод слоем жидкости, не растворяющей мономер,4. Способ по пп, 1 - 3, о т л и ч а ю. щ и й.ав с я тем, что в качестве жидкости, не растворяющей мономер, используют воднвглицериновуюсмесь в соотношении от 3:1 до 1:3 по объему.Источники информации, принятые во вниманиепри экспертиз:31, Отчет НИИЖБ Госстроя СССР цо хоздоговору с ВНИИпроектасбестцементом, Ма 49, Москва,