Патент на изобретение №2186800
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) МНОГОЦЕЛЕВАЯ ВСПЕНЕННАЯ ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ
(57) Реферат: Описана полимерная композиция, используемая для производства экологически чистого огнестойкого полимерного сорбента с широким диапазоном технических возможностей – на открытых водоемах, грунтах, откосах, при больших ветровых нагрузках (до 20-25 м/с), на поверхности зданий и сооружений для изготовления бон, матов и т.д., для тушения пожаров в качестве изолирующего средства с повышенной огневой устойчивостью (>300oC), а также для оформительских работ в качестве декоративного материала. Композиция содержит карбамидоформальдегидную смолу, антипирен – гидроокись алюминия, инертный наполнитель, пенообразователь ПО-1 на основе продукта контакта Петрова, отвердитель – неорганическую кислоту и дополнительно краситель и воду. Достигаемый результат: полимерная композиция имеет повышенную прочность, огнестойкость и декоративные качества. 1 з.п. ф-лы, 2 табл. Изобретение относится к полимерным композициям на основе карбамидоформальдегидных водорастворимых смол и может быть использовано для изготовления сорбентов, применяемых в природоохранных целях при очистке загрязненных водоемов и грунта, промышленных зданий и сооружений, средств транспорта и других объектов от нефтепродуктов, растворенных ионов тяжелых металлов и других загрязнений, а также при тушении пожаров и в качестве строительного теплоизоляционного и декоративно-оформительского материала. Известна композиция для получения пенопласта, включающая мочевиноформальдегидную смолу, воду, вспенивающий агент и отвердитель – соляную и серную кислоту [А.с. 431199, кл. C 08 J 9/06, 1970 г.]. Пенопласт на основе этой композиции имеет низкий предел прочности при сжатии, а полное отверждение пенопласта происходит в течение длительного промежутка времени – от нескольких дней до нескольких недель. Известна также композиция для получения пенопласта, включающая 73-75%-ный водный раствор мочевиноформальдегидной смолы и отвердитель, которая в качестве отвердителя содержит 20-22%-ный раствор соляной кислоты, кроме того, эта композиция еще содержит пенообразователь и синтетический латекс [Терновский Д. Д. , Юозапавечене А.Б. Утеплитель из быстро твердеющей пены. Строительные материалы]. Получаемый на ее основе пенопласт имеет низкий предел прочности при сжатии, узкий диапазон технических возможностей, что не позволяет использовать его в качестве сорбента. Известна композиция для получения пенопласта, включающая мочевиноформальдегидную смолу, соляную кислоту, портландцемент и воду [SU 1761767, C 08 L, 1992]. Данная композиция принята за прототип. Полимер, получаемый на основе этой композиции, имеет хорошую пористую структуру, необходимую предохранения грунтов, горных пород и сырьевых материалов от промерзания проведения тепла и шумоизоляционных работ. Кроме того, предлагаемая композиция состоит из небольшого числа компонентов и экономична. Однако полимер, получаемый из этой композиции, имеет прочность при объемном весе 0,66 г/см3, не превышающую 48,2 кгс/см2. Это ограничивает использование ее в качестве полимерного сорбента, так как из нее нельзя делать сорбирующие боны, маты, крошку. Предлагаемая многоцелевая вспененная полимерная композиция позволяет получить технический результат, заключающийся в том, что за счет увеличения процентного содержания в рецептуре карбамидоформальдегидной смолы, применения наполнителя, включающего антипирен и инертный наполнитель, и красителя, повышается прочность получаемого из нее полимерного сорбента и расширяется область его использования, т.е. возможность получения из него сорбирующих бон, матов, фильтров, крошки, применения при тушении пожаров в качестве изолирующего средства, благодаря наличию в рецептуре антипирена – гидроокиси алюминия, а также в строительстве в качестве теплоизоляционного и декоративного материала. Сущность изобретения заключается в следующем. Предлагаемая полимерная композиция содержит в качестве связующего карбомидоформальдегидную смолу, пенообразователь ПО-1 на основе продукта контакта Петрова, отвердитель – неорганическую кислоту, наполнитель и воду, причем в качестве наполнителя она содержит антипирен-гидроокись алюминия и инертный наполнитель, выбранный из ряда: мел, каолин, древесная мука, лигнинная мука, или их смесь и дополнительно краситель. От наиболее близкого аналога заявляемая полимерная композиция отличается тем, что в качестве наполнителя используют наполнитель следующего состава: Антипирен – А1(ОН)3 – гидроокись алюминия. Инертный наполнитель – выбранный из ряда: мел, каолин, древесная мука, лигнинная мука или их смесь. А также наличием в составе композиции наполнителей, определяющих гамму цветности, аналогичных цветным наполнителям, применяемым в резинотехнической промышленности, таким как сажа, красная окись железа, ультрамарин и других, в том числе люминесцентных. Изобретательский уровень данной композиции определяется тем, что наполнитель применяется в количестве, мас.%: Антипирен – 15 – 25 Инертный наполнитель – 5 – 10 Применение наполнителя, включающего антипирен и инертный наполнитель, позволяет обеспечить получаемой композиции высокую прочность, экологическую чистоту и значительно повысить огнестойкость композиции по сравнению с известными аналогами. Нижний предел содержания комплексного наполнителя определяется огнестойкостью композиции, а верхний -возможностью нанесения ее на объект под давлением через форсунки. Краситель применяется в количестве 0,5-2,0 мас.%. Краситель позволяет расширить область применения предлагаемой композиции и использовать ее в качестве декоративного и оформительского материала. Кроме того, в ряде случаев, предлагаемая композиция, окрашенная в определенные цвета, позволяет создавать, например, боновые заграждения, заметные на поверхности воды, в том числе в темное время суток при применении люминесцентных красителей. Предлагаемая полимерная композиция отличается более длительным периодом отверждения, 30-60 минут, что делает ее более технологичной в использовании. Образующийся из нее полимерный сорбент обладает повышенной прочностью при сжатии от 60 до 145 кгс/см2, что позволяет получать сорбирующие материалы различной формы: боны, маты, фильтры сложной конфигурации и т.д. В табл.1 представлена рецептура заявляемой полимерной композиции. Компоненты перемешивают в требуемом соотношении в течение 3-5 минут до образования однородной эмульсии. Затем эмульсию насыщают сжатым воздухом под давлением 0,4-0,5 МПа в течение 10-15 секунд до полного ее вспенивания. Вспененную массу отверждают методом впрыскивания в нее катализаторов отверждения, 6-8%-ный раствор неорганической кислоты. До наступления момента отверждения вспененную массу заливают в соответствующие формы определенных размеров, таким образом, полимерный сорбент изготавливают по современной, щадящей окружающую среду технологии. Все гостированные смолы марки КФ-МТ, КФЖ, КФО имеют сухой остаток 64-67%. Смолы – крепитель М, карболен, выпускающиеся по ТУ 2223-048-26161597-99, имеют сухой остаток 35-38%. Содержание этих смол в композициях колеблется от 25 до 40%. Если используют гостированную смолу, с содержанием сухого остатка 64%, то готовят водный раствор с массовым содержанием смолы 25%. Если же используют смолу по ТУ, с содержанием сухого остатка 35-38%, то используют водный раствор с массовым содержанием смолы 40%. Пример 1. Путем механического перемешивания 25 мас.% смолы марки КФ-МТ, карбамидоформальдегидная малотоксичная, 8 массовых % пенообразователя марки ПО-1, 15 мас. % антипирена, 10 мас.% инертного наполнителя, например лигнинной муки, 0,5 мас. % красителя, например сажи, вода остальное, получают эмульсионный раствор полимерной композиции после 1,5-2 минут перемешивания. После этого подают сжатый воздух для ее вспенивания. В образующуюся пену методом впрыскивания через форсуночное устройство разбрызгивается кислотный отвердитель, 12 мас.% соляной кислоты 6%-ной концентрации. После чего пену заливают в форму или на поверхность объекта, где в течение ориентировочно 40 минут происходит ее отверждение. Механическую прочность образцов композиции определяют после полного отверждения по ГОСТ 23206-72. Пример 2. Получение композиции осуществляют аналогично примеру 1, при смешивании 35 мас. % смолы марки КФ-МТ, 5 мас.% пенообразователя, 20 мас.% антипирена Al(ОН)3, 8 мас. % инертного наполнителя, например мела, 1 мас.% красителя, например ультрамарина, 13 мас.% отвердителя, ортофосфорной кислоты 7%-ной концентрации, вода остальное. Пример 3. Получение композиции осуществляют аналогично примеру 1, при смешивании 40 мас.% смолы марки КФ-МТ, 10 мас.% пенообразователя, ПО-1, 25 мас.% антипирена – гидроокиси алюминия Al(ОН)3, 5 мас.% инертного наполнителя, например гипса, 15 мас.% отвердителя – 8%-ной соляной кислоты, 2 мас.% красителя, например красной окиси железа, и воды. Физико-механические характеристики полимерного материала и его сорбционные свойства, полученные на основе предлагаемой композиции табл.1, приведены в табл.2. Введение гидроокиси алюминия Al(ОН)3 в состав композиции для полимерного материала обеспечивает увеличение прочности композиции и снижает ее горючесть. Введение в полимерную композицию красителя повышает потребительские свойства материала. Предлагаемая многоцелевая вспененная полимерная композиция позволяет получить сорбент с широким диапазоном технических возможностей. Его можно использовать на открытых водоемах, грунтах, откосах при больших ветровых нагрузках; 20-25 м/сек. При этом нефтеемкость сорбента колеблется от 40 до 63 г нефти/г сорбента. Получаемый сорбент обладает повышенной прочностью. Формула изобретения
Карбамидоформальдегидная смола – 25-40 Антипирен – 15-25 Инертный наполнитель – 5-10 Пенообразователь ПО-1 – 8-10 Отвердитель – 12-15 Краситель – 0,5-2 Вода – Остальное 2. Полимерная композиция по п.1, отличающаяся тем, что краситель выбирают из ряда: сажа, ультрамарин, красная окись железа. 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: 24.04.2003
Номер и год публикации бюллетеня: 19-2004
Извещение опубликовано: 10.07.2004
|
||||||||||||||||||||||||||
