Сырьевая смесь для изготовления пресс-материала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (И) 0 4 С 04 В 28/34 ЕНИ ТЕЛЬСТВ ВТОРСКОМ рукторс следова ьных к яро етельство ССС В 39/08, 1976 ельство СССР В 28/34, 1978 ДЛЯ ИЗГОТОВЛ ачено ных м аз Ме прочз.п.ф-лы при 2 т ыс ь при изГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗО(46) 30.08,87, Бюл, У 32 (71) Экспериментально-кон бюро Центрального научнотельского института строи струкций им.В,А,Кучеренко (72) Б.С.Тяпкин, И.И.Стол С,И,Бочкарев и О.И.Быкова (53) 666.723 (0888) (56) Авторское свид В 510457, кл. С 04Авторское свидет В 968002, кл. С 04 (54) СЫРЬЕВАЯ СЯСЬ ПРЕСС-МАТЕРИАЛА(57) Изобретение относитс тельным материалам и пред для изготовления конструк териалов на фосфатном свя Изобретение позволяет пов ность и длительную прочно гибе и улучшить изотропность материа ла. Сырьевая смесь для изготовления пресс-материала содержит, мас.7.:водный раствор кислых фосфорнокислых солей поливалентных металлов 20-45; армирующий нетканый стекловолокнистый наполнитель 20-60; талькомагнезит 2-7; гидрат окиси алюминия 3,5- 6,0; полиэтиленовая пленка 0,5-3,0; отходы производства синтетического каучука остальное, причем в качестве раствора кислых фосфорнокислых солей полувалентных металлов смесь содержит водный раствор кислых фосфорно- кислых солей алюминия и хрома в соотношении 2,5-4,5 или водный раствор кислых фосфорнокислых солей алюминия и бора в соотношении 3,5-4,0. Пресс- материал имеет прочность при изгибе 95-110 ИПа и длительную прочностьизгибе 74-100,1 МПа. 2Изобретение относится к строительным материалам и предназначено для изготовления конструкционных материалов на фосфатном связующем,Бель изобретения - повышение проч 5 ности и длительной прочности при изгибе и улучшение изотропностипресс-материалаВ качестве водного раствора кислых фосфорнокислых солей пЬливалентных металлов используют водный раствор кислых фосфорнокислых солей алюминия и хрома в соотношении 2,5-4,5 и водный раствор кислых фосфорнокислых солей алюминия и бора в соотношении 3,5-4,0, Использование в качестве фосфатного связующего водного раствора кислых фосфорнокислых солей алюминия и хрома в соотно шении 2,5-4,5 и водного раство-, ра кислых фосфорнокислых солей алюминия и бора в соотношении 3,5-4,0 позволяет получить водо- стойкий материал при 120-160 С. В 25 отличие от прототипа в готовом материале дальнейший процесс твердения с нарастанием прочности материала происходит при.нормальной температуре благодаря тому, что водные раство ры кислых фосфорнокислых солей поливалентных металлов, имеющих в отпрессованном материале рН 4, при взаимодействии с талькомагнезитом и катализатором образуют прочные кристаллогидраты фосфорных солей.При взаимодействии основных окислов, содержащихся в талькомагнезите и катализаторе - отходах синтетического каучука, с оставшимся в матери але избытком ортофосфорной кислоты в кислых фосфорнокислых солях поливалентных металлов резко понижается их кислотность (рН меняется с 4 до 6), что ведет к полноте реакции между наполнителем и связующим и нарастанию прочности материала при длительной эксплуатации.Использование в качестве гидросиликатов магния талькомагнезита (ГОСТ 50 21235-75), являющегося менее активным по отношению к фосфатному связующему, чем серпентинит, позволяет увеличить срок схватывания фосфатного клея-цемента при нормальной темпе ратуре, что дает возможность в промышленном масштабе повысить технололичность клея-цемента, улучшить пропптку стекловолокнистого наполнителя и исключить частые остановки оборудования для профилактической чистки,экономится электроэнергия и трудозатраты, Кроме того, использованиеталькомагнезита, имеющего, в отличиеот серпентинита, постоянный химический состав (ЯО 31., 1 .; Ре О 3,35 .;МО 65,55 ), позволяет получить фос-фатный пресс-материал со стабильнымифизико-механическими свойствами,Использование в составе сырьевойсмеси гидрата окиси алюминия вместокаолина также способствует увеличению сроков схватывания фосфатногоклея-цемента при нормальной температуре, так как гидрат окиси алюминияпри этой температуре практическиинертен по отношению к фосфатномусвязующему, Введение его в клей-цемент способствует разжижению последнего и увеличению его жизнеспособности. В то же время введение гидратаокиси алюминия дает возможность получить прочные соединения при 120 о160 С, в то время как с использованием каолина достичь высокой прочности с фосфатным связующим возможнотолько при температуре около 300 С.Катализатор (К У, ТУ 3810315576) представляет собой отходы производства синтетического каучука. Вего состав входят окислы хрома, железа, цинка, кремния и кобальта,Присутствие в катализаторе окислов железа и хрома, а также карбоната магния в талькомагнезите способствуетполучению прочного материала при температуре не выше 150-160 С,Введение катализатора в состав сырьевой смеси способствует увеличению длительной прочности материала при изгибе (прочность материала во времени под действием постоянной нагрузки 6 = 0,56,д при изгибе) за счет взаимодействия непрореагировавшей при прессовании части фосфатного связующего с окислами хрома, цинка, железа, кобальта при нормальной температуре, Продолжение взаимодействия фосфатного связующего с указанными окислами при нормальной температуре с нарастанием прочности материала во времени можно объяснить высокой гигроскопичностью непрореагировавшей части связующего и, как следствие этого, образованием новых активных центров кристаллизации включающих3 1 ЗЗЗфосфатное связующее и окислы хрома,цинка, железа и кобальта,Введение в состав сырьевой смесиполиэтиленовой пленки повышает дли 5тельную прочность материала и прочность сцепления фосфатного клея-цемента с поверхностью армирующегостекловолокнистого наполнителя ипрочность материала в направлениях 10 вдоль и поперек материала. В процессе прессования материала начинается размягчение полиэтиленовой пленки при температуреоколо 90 С. Полиэтиленовая пленка, расплавляясь, обвола кивает и заполняет поры стекловолокнистого наполнителя и во время прессования препятствует взаимодействию паров фосфатного связующего со стекловолокнистым наполнителем, сохраняя 20 их начальную прочность, В процессе остывания прессованного материала полиэтиленовая пленка за счет физических сил обеспечивает более высокую прочность сцепления клея-цемента, ис полняя роль донора в передаче сил адгезии от клея-цемента к волокнистому наполнителю. Полиэтиленовая пленка защищает стекловолокнистый наполни- тель; при этом полностью сохраняется 30 структура стекловолокна и его начальная прочность, близкая к теоретической. Одновременно полиэтилено"ая пленка выполняет функции армирующего материала, Обладая свойствами изотропности, пленка одновременно выравнивает и повышает прочность вдоль и поперек материала, Введение менее 0,57. полиэтиленовой пленки не позволяет полностью заполнить поры цемента (пористость пластика около 107). Введение более 37 пленки делает пластик горючим.П р и м е р. Талькомагнезит, гидрат окиси алюминия и катализатор - 45 отходы синтетического каучука (К У) перемалывают раздельно в шаровой мельнице. Молотые компоненты соединяют и тщательно перемешивают со смесью кислых фосфорнокислых солей поли валентных металлов. Затем приготовленный фосфатный клей-цемент наносят на полиэтиленовую пленку, на слой клея-цемента укладывают слой полиэтиленовой пленки, затем слой армирующего стекловолокнистого наполнителя, потом слой полиэтиленовой пленки, поверх его слой фосфатного клея- цемента. В случае набора пакета из нескольких слоев порядок сохраняетсяс таким расчетом, чтобы между армирующим стекловолокнистым наполнителеми фосфатным клеем-цементом находилсяслой полиэтиленовой пленки. Сверхупакет закрывают полиэтилентерефта-.латной пленкой и подвергают прессованию при 140 в 1 С и давлении 1,04,0 МПа в течение 30 мин,Примеры по составам приведены втабл. 1,Физико-механические показателифосфатного пресс-материала на основепредлагаемой сырьевой смеси и прототипа представлены в табл, 2,Использование предлагаемой сырьевой смеси позволяет получить фосфатный пресс-материал с более высокимипрочностью на изгиб, адгезионнойпрочностью и более низким водопоглощением по сравнению с прототипом, атакже позволяет уменьшить сроки схватывания фосфатного вяжущего принормальной температуре и разрушениястеклянного волокна, повысить длительную прочность и изотропностьфосфатного пресс-материала.Формула изобретения1.Сырьевая смесь для изготовления пресс-материала, включающая фосфатнсе связующее, армирующий нетканый стекловолокнистый напалнитель, гидросиликаты магния и глиноземсодержащий наполнитель, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения прочности и длительной прочности при изгибе и улучшения изотропности материала, она содержит в качестве фосфатного связующего смесь кислых фосфорнокислых солей поливалентных металлов, в качестве гидросиликатов магния - талькомагнезит, в качестве глиноземсодержащего наполнителя - гидрат окиси алюминия и дополнительно полиэтиленовую пленку и отходы синтетического каучука при следующем соотношении компонентов, мас.7.:Водный раствор кислыхфосфорнокислых солейполивалентных металлов 20-45Армирующий нетканыйстекловолокнистый на 20-60полнительТалькомагнезит 2-7Гидрат окиси алюминия 3,5-6Полиэтиленовая пленка 0,5-313336 Таблиц1 Солервание компонентов, мас.2 в составах по примерам КомпонентИзвест-ный Лрецлагаемые 2 3 / 4 Армируюший нетканыйстекловолокннстый 60 Ь 0 60 40 40 40 40 20 20 20 20 60 50 вал оп ни тель Смесь кислых фосфорнокислых солей алюминия и хрома в соотношении 45 5 20 2,5 45 32,5 20 Смесь кислых фосфорнокислых солей алюминия и бора в соот- ношении 32,5 20 32,5 20 4,0 4,5 7,0 7,0 7,0 7,0 45 4,5 4,5 2,0 2,0 3,5 3,5 14 14 7 0 2,0 Тальхомагнезит 4,75 4,75 4,75 4,75 6,0 Ь,О16,5 16,5 1 Ь,5 16,5 19 191,75 1,7 5 1,75 1,75 3 3,6,0 60 3,5 3,5 Гидрат окиси алюминия 19 19 14 Катализатор К 16-У 0,5 0,5 0,5 0,5 Полизтиленоная пленка Серпентинит Каолик 10,5 Мельхромфосфатноесвязукзцее 32 5 9Отходы производствасинтетического каучука Остальное 2.Сырьевая смесь по п.1, о т л и 5ч а ю щ а я с я тем, что в качествераствора кислых фосфорнокислых солейполивалентных металлов она содержитводш 7 й раствор кислых фосфорнокислых 66 6солей алюминия и хрома в соотношении 2,5-4,5.З.Сырьевая смесь по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что в качестве водного раствора кислых фосфорнокислых поливалентных металлов она содержит водный раствор кислых фосфорнокислых солей алюминия и бора в соотношении 3,5-4,0, 56 1 7891011121 Ьфо э д ж яб ) Я . л ОД 0 О х н,и э Д 0 лЕ 33 (ч н В и си и 0 3 Х Ьф Ц мцЭ О дод лЮ счЮм л (О л о м м л Р л о м СЧ л СО л О млхнооХолдЭ 13 дЙ оо оГчо о1 док оао й 1мллО ач 40 ОО)лОцо М л СЧ л О сч