Сырьевая смесь для изготовления стекловолокнистого конструкционного материала

 

СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕКПОВОЛОКНИСТОГО КОНСТРУКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА, включающая армирующий тканый стекловолокнистый наполнитель, фосфатное связующее , каолин и серпентинит, отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности, водостойкости и згдарной вязкости, она дополнительно содержит порошкообразную полиметилфенилсилоксановую смолу и электрокорунд при следующем соотношении компонентов, мас.%: Армирующий тканый стекловолокнистый наполнитель 29-77 Фосфатное связующее15-40 Каолин2-5 Серпентинит2-7 Порошкообразная полиметилфенилсилоксановая (Л смола1-10 Электрокорунд 3-9

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

091 00

3(51) С 04 В 43/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCHOlNY СВИДЕТЕЛЬСТВУ йМЬ а (21) 3460289/29-33 (22) 23.06.82 (46) 15.05.84. Бюл. Р (72) Б. С. Тяпкин, В. А. Копейкин, И, Я, Ю. И. Суховерхов и К.

l8

И. Столяров, Каменецкий, И. Синичкин

15-40

2-5

2-7. В» (71) Экспериментально-конструкторское бюро Центрального научно-исследовательского института строительных конструкций им. В. А. Кучеренко (53) 662.988(088.8) (54) (57) СЫРЬЕВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕКЛОВОЛОКНИСТОГО КОНСТРУКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА, включаю" щая армирующий тканый стекловолокнистый наполнитель, фосфатное связующее, каолин и серпентинит, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения прочности, водостойкости и ударной вязкости, она дополнительно содержит порошкообразную полиметилфенилсилоксановую смолу и электрокорунд при следующем соотношении компонентов, мас.Е:

Армирующий тканый стекловолокнистый наполнитель 29-77

Фосфатное связующее

Каолин

Серпентинит

Порошкообразная полиметилфенилсилоксановая смола 1-10

Электрокорунл 3-9

1092148

Изобретение относится к строитель" ным материалам и предназначено для изготовления конструктивных материалов на фосфатном связующем.

Известен состав для изготовления 5 фосфатного пресс-материала, включаю.щий, вес ° %: высокоглиноземистый материал 30-70;.фосфатное связующее 15-50 и стеклоткань 5-30.

Недостатками этого технического решения являются сравнительно невысокая водостойкость н высокое водопоглощение, что объясняется высокой пористостью материала, его смачиваемостью и недостаточной 15 водостойкостью соединений, образую" щихся в результате взаимодействия фосфатных связующих с высокоглиноземистым материалом.

Известен также состав для при- 20 готовления конструкционных материалов, включающий, вес.%: армирующий стекловолокнистый наполнитель 30-70;

;совмещенный кислотный фосфат алюминия, и хрома 20-40 при мольном соотношении ,А1 0 к Сгр. 01- равном 0,05-3 и мольном соотношении Р>О< к (А1 03+Сг20 )

2 3„2 3 равном 1,7-2,4 и активный глиноэемсодержащий наполнитель 10-30.

Недостатками этого состава явля- ЗО ются сравнительно невысокая водостойкость и высокое водопоглощение материала на его основе, что объясняется недостаточной водостойкостью образующихся конечных продуктов взаимодействия фосфатных связующих и глиноземсодержащего наполнителя и их высокой пористостью.

К изобретению по технической сущности и достигаемому результату 4g наиболее близким техническим решением является сырьевая смесь для изготовления конструкционного материала, включающая, мас.%: арми" рующий стекловолокнистый наполни- 4 тель 30-70; медьхромфосфатное связующее 20-45 с мольным соотношением Р20 к сумме окислов СиО и

Cr20 равным 2,5-2,8; каолин 6-15 и серпентинит 4-10.

Недостатками этого конструкционного материала являются также невысокая водостойкость, повышенное водопоглощение и высокий абразивный износ. Объясняется это наличием большого количества капиллярных пор, образующихся в результате удаления влаги в процессе формования материала.

Целью изобретения является повышение прочности, водостойкости и ударной вязкости.

Эта цель достигается тем, что сырьевая смесь для изготовления стекловолокннстого конструкционного материала, включающая армирующий тканый стекловолокнистый наполнитель, фосфатное связующее, каолин и серпентинит, дополнительно содержит порошкообразную полиметилфенилсилоксановую смолу и электрокорунд при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Армирующий тканый стекловолокнистый

29-77 наполнитель

Фосфатное связующее

Каолин

Серпентинит

Порошкообразная полиметилфенилсилоксановая смола

15-40

2-5

2- 7

1-10

Электрокорунд

В процессе твердения под давлением при 200-250 С происходит удаление влаги из пресс-массы,что приводит з к увеличению плотности материала и снижению его лористости. Уменьшение водопоглощения и увеличение водостойкости материала происходит как за счет снижения его пористости, так и эа счет гидрофобиэации стенок при кремнийорганической полиметилфенилсилоксановой смолой °

Введение порошкообразной кремнийорганической смолы менее 1 вес.% не придает материалу повышенной водостойкости и слабо влияет на его водопоглощение (при содержании смолы менее 1% пористость материала превышает 10%). Введение полимера более 10% нецелесообразно, так как свойства конструкционного материала практически остаются неизменными.

Наиболее оптимальным является введение кремнийорганической смолы в пределах 1 — 10 вес,%. Добавка электрокорунда менее 3% не позволяет снизить абразивный износ конструкционного материала по сравнению с прототипом, Введение электрокорунда более 9 вес.% способствует умень" шению абразивного износа, но ведет к резкой потере прочности конструкционного.материала. Оптимальным

Таблица l

I I I I Ã

Состав сырьевой смеси, вес.X по примеру

Компоненты

Прототип

1 2 . 3 4 5 6

Объемная кремнеземистая стеклоткань марки

MKT-10

77 .77 . 53 53 29 29

Кремнеземистая стеклоткань марки КТ-ll

77 77 53 53 29 29

109 является введение электрокорунда в количестве 3-9 sec.X.

Б качестве фосфатного связующего используется алюмохромфосфатное и медьхромфосфатное связующее.

Пример l. 2 мас.Х серпен- тинита молотого до фракции 50 мкм тщательно перемешивают с 15 мас.X медьхромфосфатного связующего с мольным соотношением Р О к сумме оки в Сцо и Cr203 рави 2,4-2,8, затем добавляют 2 мас.Х каолина

Просяновского месторождения с тониной помола 50 мкм, 3 мас.X электрокорунда белого марки 23 А — Ме3 и

1 мас.Х порошкообразной полиметнл" фенилсилоксановой смолы марки КМ-9К с тониной помола 5-10 мкм. Приготои; ленная смесь тщательно перемешивает" ся и наносится шпателем вручную на объемную кремнеземистую стеклоткань марки MKT-10, которая берется в количестве 77 мас,Х, Материал закрывают с двух сторон антиадгезионной полиэтилентерефталатной пленкой и подвергают прессованию при

270 С в течение 3 ч при удельном давлении 4-5 МПа.

Пример 2. Материал го говят аналогично примеру 1, но в качестве фосфатного связующего применяют алюмохромфосфатное связующее с мольиым соотношением Р О к сумме окислов AL20 н Сг О равным 2,52,7.

Технология; подготовки сырьевой смеси в примерах 3 — 18 осуществляется аналогично примерам 1 и 2 °

2148 4

Соотношение компонентов в примерах ,7 - 18 аналогично соотношению компо;нентов в примерах 1-6, представленных, в табл. 1.

В примерах 7 — 18 .изменяется толь-. ко вид и марка стеклоткани.

Свойства конструкционного матери- ала, изготовленного из сырьевой сме сн на основе обьемной кремнеэемис- 1р той стеклоткани МКТ-10, представлены в табл. 2

Свойства конструкционного материала, изготовленного из сырьевой смеси на основе кремнеземистой стеклоткани марки КТ-11, представлены в табл. 3.

Свойства конструкционного материала, изготовленного иэ сырьевой смеси на осйове стеклоткани сатинового переплетения марки АССТТБ, представлены в табл. 4.

Иэ представленных данных следует, что конструкционные материалы, полученные на основе данных сырьевых смесей с использованием стеклотка- ней марок MKT-10, КТ-11 и АССТТБ, 1обладают практически одинаковыми свойствами.

Использование данной смеси для изготовления стекловолокнистого конструкционного материала позволяет получить прочный материал с более.: высокой водостойкостью, более низким водопоглощением и абразивным изно" сом по сравнению с известными, Ори-.

35 ентировочный экономический эффект от . внедрения предлагаемого состава сырьевой смеси составит около

150 тыс. руб. в год при выпуске

300 тыс. и в год.

1092148

Продолшение таблиц 1

Компоненты

ПРототип

Стеклоткань сатинового переплетения марки

АССТТб

15 — 27,5 - 40

15 — 27,5 - 40

Каолин Просяновского месторождения молотый до фракции 50мкм

Серпентинит молотый до фракции

50 мкм

Порошкообразная полиметилфенолсилоксановая смола марки

КМ-9К с тониной помола 5-10 мки Электрокорунд марки 23A-N 3 3 6 6 9 9

Иедьхромфосфатное связующее с мольным соотношением

Р20 к сумме окислов

СиО и Cr О равным 2,42,8

Алюмохромфосфатное связующее с мольным соотношением

Р20 к сум . ме окислов

Al О и

Сг20 рав ным 3,5-2,7

Состав .сырьевой смеси, sec.X по примеру

1 2 3 4 5 6

77 77 53 53 29 29

2. 2 35 35 5 5

2 2 4 5 4,5 7 7

1 1. 5,5 5,5 10 10

1092148

Конструкционный материал по примеру

Показатели

Прототип

Водостойкость, %

95 99,5 97 97,4 98,3 99,2

3 2 2 S 2 5 2ю1 2 1 1 ° 5

93,7

Водопоглощение, %

6,0

Прочность при сжатии, кгс/см

770 790 840 850 940 990

450 ударная вязкость

KFc ° ñì/ñì

22 23 30 35 41 49

Абразивный износ, %

11,0 10э5 9э5 8э0 6э5 6э0

17,0

Таблиц а 3

Конструкционный материал по примеру

Показатели

Прототип

7 8 9 10 11 12

Водостойкость, %

94 ° 6 98ю3 96э7 98в0 9712 98е8

3,7 2,9 2,4 2,2 2,0 1,8

690 740 770 820 865 940

93,7

Водопоглощение, %

6,0

450

20эО 19э8 28э3 32э0 38 ° 0 44 0

12 °

Таблица 4

Показатели

Прототип

Водостойкость, %

95ю4 96э8 95 ° 8 97э3 98э! 9912

93,7

Водопоглощение, %

35 3129 3,0 20 1 7

6,0

Прочность цри сжатии, кгс см

Ударная .вязкость, кгс -см/см"

j)I IE

I I I I

Конструкционный материал по примеру

I 1 I I E

13 14: 15 16 17 18

Т а б л и ц а 2!

1092148

Продолжение табл. 4

Конструкционный материал по примеру

Прототип

Показатели

1 3 )4 15 16 ) 7 .18

Прочность при сжатии, кгс/см

700 720 780 810 830 900

450

Ударная вязкость, кгс см/см

2)э0 2Ов2 26е8 30е1 32 4 38э0

Заказ 3199/15 Тираж 606 Подписное

ВНИИЭФ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Н. Багатурьянц

Редактор Н. Швыдкая Техред M.Íàäü Корректор Л. Пилипенко