Патент на изобретение №2160703
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛОФОСФАТНЫХ СВЯЗУЮЩИХ
(57) Реферат: Изобретение относится к получению фосфатных строительных материалов и может быть использовано при изготовлении волокнистых пресс-материалов и других изделий с использованием металлофосфатных связующих. Сущность изобретения состоит в том, что в способе получения металлофосфатных связующих, включающем смешивание ортофосфорной кислоты с оксидами или гидроксидами металлов и органическим восстановителем, нагревание смеси до температуры 95-105°С, выдержку при этой температуре в течение 35-40 мин и последующее охлаждение смеси до температуры окружающей среды, при охлаждении смеси до 80-40°С в нее вводят ультрадисперсный порошок карбонитрида титана в количестве 0,01-0,05 вес.% при постоянном перемешивании до получения гомогенного состояния. Техническим результатом изобретения является повышение прочности на изгиб и обеспечение стабильности свойств пресс-материалов, полученных с использованием металлофосфатных связующих. 2 табл. Изобретение относится к области получения фосфатных строительных материалов. Известен способ получения металлофосфатных связующих, заключающийся в смешивании ортофосфорной кислоты с оксидами и (или) гидроксидами металлов [1]. Недостатком этого способа является низкая прочность на статический изгиб и нестабильность свойств у изделий из волокнистых материалов, в которых используется фосфатное связующее. Наиболее близким к изобретению является способ получения алюмохромофосфатного связующего, по которому смешивают ортофосфорную кислоту, водный раствор хромового ангидрида, гидрат окиси алюминия и органический восстановитель, нагревают смесь до температуры 95-105oC и выдерживают при такой температуре в течение 35-40 мин (2). Недостатком этого способа также является низкая прочность на статический изгиб и нестабильность свойств у волокнистых материалов, в которых используется фосфатное связующее. Известные способы получения металлофосфатных связующих [1-2] не обеспечивают требуемой прочности пресс-материалов из-за неупорядоченного строения отвердевших фосфатных связующих и отсутствия возможности управления процессом формирования структуры материала, что обусловливает низкую стабильность свойств изделий. Задачей изобретения является повышение прочности на изгиб и стабильности свойств пресс-материалов, полученных с использованием металлофосфатных связующих. Поставленная задача решена за счет того, что в способе получения металлофосфатных связующих, включающем смешивание ортофосфорной кислоты с оксидами или гидроксидами металлов и органическим восстановителем, нагревание смеси до температуры 95-105oC, выдержку при данной температуре в течение 35-40 мин и последующее охлаждение смеси до температуры окружающей среды; при охлаждении смеси до 80-40oC в нее вводят ультрадисперсный порошок карбонитрида титана в количестве 0,01-0,05 вес.% при постоянном перемешивании до получения гомогенного состояния. Применение предложенного способа обеспечивает формирование упорядоченной мелкодисперсной структуры отвердевшего связующего за счет действия частиц ультрадисперсного порошка (УДП) карбонитрида титана, являющихся сильными геттерами и центрами формирования упорядоченной структуры. Изменяя весовую долю УДП, можно управлять строением жидкого связующего и процессом его твердения. Измельчение строения связующего обеспечивает повышение прочности и стабильности свойств фосфатных материалов. Введение УДП в связующее при 40 – 80oC улучшает смачиваемость частиц УДП. Конкретные примеры осуществления способа. Пример 1. 70 мл 85%-ного раствора H3PO4, смешивали с 10 мл 50%-ного раствора хромовой кислоты, 23 г порошка гидрооксида алюминия, 5 мл технического раствора формалина (содержащего 37% формальдигида) нагревали до 100oC, выдерживали 40 мин, затем охлаждали до 50oC и вводили добавку, варьируя содержанием УДП в количестве 0,01-0,05% от веса связующего. Добавку УДП вводили в фосфатное связующее при постоянном перемешивании до получения гомогенного состояния. Результаты испытания неорганических стеклопластиков на предел прочности при статическом изгибе и размер кристаллов связующего в зависимости от содержания УДП приведены в таблице 1. Пример 2. К 100 мл 40%-ного раствора H3PO4 добавляли 10 г Ca(OH)2 (гашеная известь), смесь тщательно перемешивали (реакция идет с выделением тепла, достаточного для нагрева смеси до 100oC), охлаждали и при различных температурах в нее вводили УДП. Результаты испытаний на изгиб с учетом доверительного интервала и отклонения от среднего значения приведены в таблице 2. Результаты испытаний способа получения металлофосфатных связующих дают возможность констатировать, что оптимальные свойства материала получены при добавках ультрадисперсного порошка карбонитрида титана, вводимого при температуре связующего 40-80oC в количестве 0,01-0,05 вес.%. Целесообразность применения способа получения металлофосфатных связующих подтверждается расчетом экономической эффективности. Применение металлофосфатных связующих, модифицированных УДП (TiCN) в количестве 0,025% от веса связующего, позволяет повысить прочность изделий на их основе как минимум на 15%. Это позволяет при изготовлении изделий заданной прочности экономить сырьевые материалы. Из расчета на 1 м2 фосфатного стеклопластика можно снизить затраты на сырьевые материалы: стеклоткани – 0,87 руб. КО – 08 – 7,2 руб. АХФС – 8,1 руб. Итого: – 16,17 руб. При этом затраты на порошок TiCN составляет 2,3 руб. Таким образом, экономический эффект при производстве 1 м2 фосфатного стеклопластика составит 13,87 руб., что в процентах к общей стоимости сырьевых материалов составляет 12,9%. Литература 2. Авторское свидетельство N473693 от 14.06.75 г. / Бюл. N 22, М.кл. C 04 B 29/02. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 01.01.2005
Извещение опубликовано: 10.12.2005 БИ: 34/2005
|
||||||||||||||||||||||||||
