Патент на изобретение №2172753
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ
(57) Реферат: Изобретение относится к пастообразным или жидким композициям полимерным, используемым в качестве клея, шпаклевки, уплотнения или тампонажного материала. В состав композиции входят полимер-фенольная смола, являющаяся отходом производства антиокислительных присадок и/или отходом производства фенолацетона кумольным методом и содержащая 30-45 мас.% фенолов, отвердитель, минеральный наполнитель – цемент, или асбест, или мел, или оксид кремния, или гипс с размером частиц 100-400 меш. при следующем соотношении компонентов, вес.ч.: полимер 100, отвердитель 10-50, минеральный наполнитель 5-100. Полимерная композиция обладает высокими качественными характеристиками и позволяет решить проблему утилизации вредных отходов производства. 1 табл. Предлагаемое изобретение относится к пастообразным или жидким полимерным композициям, используемым в качестве клея, шпаклевки, уплотнения или тампонажного материала. Наиболее близкой по составу является полимерная композиция (а.с.СССР N 916 486, С 04 В 25/02, 1982 г.), включающая резольную фенолформальдегидную смолу, модифицированную кубовым остатком фенолоацетонового производства, бензолсульфокислоту, кислотостойкий наполнитель и кислотостойкий заполнитель при следующем соотношении компонентов, мас.%: Резольная фенолоформальдегидная смола, модифицированная кубовым остатком фенолоацетонового производства – 12,51 – 15,92 Бензолсульфокислота – 2,77 – 3,38 Кислотостойкий наполнитель – 18,11 – 22,38 Кислотостойкий заполнитель – Остальное Недостатком данной композиции являются высокое время отверждения и высокая стоимость. Предлагаемая полимерная композиция включает полимер, отвердитель и минеральный наполнитель при следующем соотношении компонентов, вес.ч.: Полимер – 100 Отвердитель – 10-50 Минеральный наполнитель – 5 – 100, а в качестве полимера используют отход производства антиокислительных присадок и/или отход производства фенолацетона кумольным методом, содержащий 30-45 мас.% фенолов. В качестве минерального наполнителя используют цемент, или асбест, или мел, или оксид кремния, или гипс с размером частиц 100-400 меш. Такая полимерная композиция может быть использована в качестве клея, шпаклевки, уплотнения или тампонажного материала и имеет низкое время отверждения и низкую стоимость полимера. Используемый в качестве полимера отход производства антиокислительных присадок ФЧ-4 или ФЧ-16, получаемых из подсмольных вод полукоксования Черемховских углей, и имеющий следующий состав, мас.%: Фенол – 30-45 Полиакрилфенолы – 1 – 5 Высшие спирты – 1 – 3 Бутилацетат – 0,5 – 1 Парафиновые углеводороды – 1 – 3 Нафтены – 1 – 7 Ароматические углеводороды – 5 – 15 Асфальтены – 1 – 5 Нейтральные кислородсодержащие соединения – 15-25 Нафталин – 2 – 5 Фенантрен – 1 – 3 Хинолин – 1-3,5 Пиридиновые основания – 1 – 2 Пек – 0,5 – 1 Кроме того, для получения полимерной композиции может использоваться отход производства фенолацетона кумольным методом или смесь этих двух смол в любом соотношении. Отход производства фенолацетона кумольным методом представляет собой жидкость коричневого цвета плотностью не менее 1,0 г/см3 с молекулярным весом 150-200, имеющую следующий состав, мас.%: Фенол – 30-50 Кумилфенол – 10-20 Ацетон, диметилфенилкарбинол,  -метилстирол – 1 -10Димеры -метилстирола – 15-30Смолистые вещества – до 100 В качестве отвердителя могут быть использованы вещества, инициирующие реакции полимеризации, поликонденсации или полиприсоединения. Таким веществом может быть, например, гексаметилентетрамин (уротропин). Композицию получают в месильных машинах шнекового, барабанного или планетарного типа. Сначала перемешивают отходы с минеральным наполнителем в течение 5-10 минут, а затем добавляют отвердитель и перемешивают до получения однородной массы. Для испытаний полученной композицией заполняли отверстие диаметром 4-4,5 мм, просверленное в бетоне марки В-300, и вставляли туда обычные стальные болты. Через 24 часа определяли прочность крепления на разрыв. Кроме того, полученной композицией смазывали две стальные пластины размером 100 x 100 x 8 мм и соединяли их путем механического сдавливания в течение 10 мин при 20 кгс/см2. Через 24 часа устанавливали предел прочности при сдвиге. В случае использования полимерной композиции в качестве шпаклевки ее наносили на металлическую поверхность шпателем и через сутки обрабатывали шлифовальной бумагой. Предложенную полимерную композицию и ее качество иллюстрируют следующие примеры. Пример 1. В шнековую месильную машину помещаем 100 г полимера, содержащего 40 мас. % фенолов (отход производства получения антиокислительных присадок), и 65 г цемента с размером частиц 300 меш. и в течение 7 мин перемешиваем, затем добавляем 30 г уротропина и перемешиваем до однородной массы. Полученной композицией смазываем стальные пластины, заполняем отверстие в бетоне и вставляем болт. Через 24 часа проводим испытания, результаты которых приведены в таблице. Пример 2. Полимерную композицию готовим по примеру 1 с той разницей, что берем 100 г асбеста с размерами частиц 400 меш., 10 г уротропина, а в качестве полимера – отход производства фенолацетона кумольным методом, содержащий 30 мас. % фенолов. Первое перемешивание длилось в течение 5 минут. Результаты испытания представлены в таблице. Пример 3. Полимерную композицию готовим по примеру 1 с той разницей, что берем 5 г мела с размером частиц 100 меш., 50 г уротропина, а полимер (смесь отхода производства получения антиокислительных присадок и отхода производства фенолацетона кумольным методом в массовом соотношении 1:1) содержал 45 мас.% фенолов. Первичное перемешивание составило 10 минут. Результаты испытания представлены в таблице. Пример 4. Полимерную композицию готовим по примеру 1 с той разницей, что берем 50 г оксида кремния с размером частиц 200 меш. и 35 г уротропина. Результаты испытания представлены в таблице. Пример 5. Полимерную композицию готовим по примеру 1 с той разницей, что берем 50 г гипса с размером частиц 250 меш. и 35 г уротропина. Результаты испытания представлены в таблице. Пример 6 (сравнительный). Полимерную композицию готовим по примеру 1 с той разницей, что берем отход, содержащий 25 мас.% фенолов. Результаты испытания представлены в таблице. Пример 7 (сравнительный). Полимерную композицию готовим по примеру 1 с той разницей, что берем отход, содержащий 48 мас.% фенолов. Результаты испытания представлены в таблице. Пример 8 (сравнительный). Полимерную композицию готовим по примеру 1 с той разницей, что берем цемент с размером частиц 80 меш. Результаты испытания представлены в таблице. Пример 9 (сравнительный). Полимерную композицию готовим по примеру 1 с той разницей, что берем цемент с размером частиц 420 меш. Результаты испытания представлены в таблице. Пример 10 (по прототипу). В шнековую машину помещаем 14 г резольной фенолформальдегидной смолы, модифицированной кубовым остатком фенолоацетонового производства, 20 г кислотостойкого наполнителя, 63 г кислотостойкого заполнителя и перемешиваем в течение 30 мин, затем добавляем 20 мл раствора бензолсульфокислоты, содержащие 3 г основного вещества, и снова перемешиваем. Полученную массу испытываем в условиях примера 1. Результаты испытания представлены в таблице. Как видно из представленных данных, предложенная композиция имеет низкое время отверждения и высокие прочностные показатели. Кроме того, использование отходов в качестве полимера позволяет снизить себестоимость получаемой композиции и одновременно решить вопрос о ликвидации экологически вредных отходов современной промышленности. Высокие свойства получаемой композиции возможны только в заявленных пределах соотношения и качества компонентов (пр. 1-5). Так, например, при использовании отходов, содержащих количество фенолов ниже заявленного (пр. 6), отверждения композиции не наблюдается. При использовании наполнителя с более крупными частицами (пр. 8) резко снижаются прочностные показатели композиции. При использовании отходов, содержащих количество фенолов выше заявленного (пр. 7), и наполнителя с размером частиц ниже заявленного (пр. 9) дальнейшего улучшения качества композиции не наблюдается. Формула изобретения
Полимер – 100 Отвердитель – 10 – 50 Минеральный наполнитель – 5 – 100б 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: 24.08.2002
Номер и год публикации бюллетеня: 9-2004
Извещение опубликовано: 27.03.2004
|
||||||||||||||||||||||||||
