Патент на изобретение №2225377

(54) ПОЛИМЕРБЕТОННАЯ СМЕСЬ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области композиционных строительных материалов, в частности к составам полимербетонных смесей, и предназначено для изготовления матриц литьевых форм, а также применяется для других строительных изделий малых архитектурных форм. Полимербетонная смесь включает эпоксидную смолу, отвердитель в виде полиэтиленполиамина, добавку в виде тетраэтоксисилана и октаметилциклотетрасилоксана, кварцевый песок, отходы обогащения железистых кварцитов и аэросил при следующем содержании компонентов, мас.%: эпоксидная смола 30-40, отвердитель – полиэтиленполиамин 3-4, тетраэтоксисилан 2-4, октаметилциклотетрасилоксан 0,4-0,6, кварцевый песок 22-38, отходы обогащения железистых кварцитов 22-29,4, аэросил 2-2,6. Достигается повышение прочности на изгиб и сжатие, повышение удельной ударной вязкости и износостойкости готовых изделий. 2 табл.

Изобретение относится к области композиционных строительных материалов, в частности к составам полимербетонных смесей, и предназначено для изготовления матриц литьевых форм, а также может применяться для других строительных изделий малых архитектурных форм.

Известен полимерраствор, состоящий из эпоксидной смолы ЭД-20 5,20-6,21, полиэтиленполиамина 1,04, кремнийорганического лака КО-916К 0,03-0,16 и минерального наполнителя 93,60-93,72 (RU 2125975, C 04 B 26/14). Известен полимерраствор, состоящий из эпоксидной смолы ЭД-20 3,93-4,2, лака КО-922 0,20-0,21, полиэтиленполиамина 0,79-0,84, легирующей добавки 2,31-8,64, минерального наполнителя 86,44-92,44 (RU 2119899, C 04 B 26/14). Известна также полимербетонная смесь, состоящая из эпоксидной диановой смолы ЭД-20 100, полиэтиленполиамина 5-9, заполнителя 300-600, отвердителя АФ-2 на основе продукта конденсации фенола, формалина и этилендиамина 3-15 (RU 2026841, C 04 B 26/14). Известен также полимерраствор, состоящий из эпоксидной смолы 12-14, полиэтиленполиамина 2,4-3,2, аминосилана 0,02-0,12, бутилкаучука 0,36-0,48, наполнителя – остальное (SU 1677034, C 04 B 26/14).

Недостатками данных изобретений являются недостаточная прочность готовых изделий на изгиб и сжатие, их низкая ударная вязкость и истираемость.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является полимербетонная смесь, состоящая из эпоксидной смолы 19-34, жидкого каучука СКН-10-1 1-12, полиэтиленполиамина 2-10, наполнителя 40-70, тетраэтоксисилана 7-14 (А.С. 421659, С 04 В 25/02).

Недостатками известной полимербетонной смеси являются недостаточная прочность изделия на изгиб и сжатие, низкие ударная вязкость и истираемость.

Изобретение направлено на повышение прочности на изгиб и сжатие, повышение ударной вязкости и истираемости готовых изделий.

Это достигается тем, что полимербетонная смесь, состоящая из эпоксидной смолы, отвердителя, добавки в виде тетроэтоксисилана, кварцевого песка, дополнительно содержит отходы обогащения железистых кварцитов, аэросил, а добавка дополнительно содержит октаметилциклотетрасилоксан при следующем содержании компонентов, мас.%:
Эпоксидная смола – 30 – 40
Отвердитель-полиэтиленполиамин – 3 – 4
Тетраэтоксисилан – 2 – 4
Октаметилциклотетрасилоксан – 0,4 – 0,6
Кварцевый песок – 22 – 38
Отходы обогащения железистых кварцитов – 22 – 29,4
Аэросил – 2 – 2,6
Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый состав полимербетонной смеси отличается от известного введением новых компонентов, а именно: отходы обогащения железистых кварцитов, аэросил и октаметилциклотетрасилоксан. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию “новизна”. Их применение в сочетании с другими компонентами значительно увеличивает прочностные характеристики и износостойкость материала. Таким образом, данный состав компонентов придает полимербетонной смеси новые свойства, неочевидные для специалиста, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию “изобретательский уровень”.

Для экспериментальной проверки заявляемого состава были подготовлены пять смесей ингредиентов, три из которых показали оптимальные результаты (см. таблицу 2). В качестве эпоксидой смолы использовали смолу ЭД-20 (ГОСТ 10587-72), в качестве отвердителя – полиэтиленполиамин (ТУ 6-02-594-85), в качестве добавки – тетраэтоксисилан и октаметилциклотетрасилоксан (ТУ 38-10385-76), в качестве наполнителя использовали молотый кварцевый песок Вольского месторождения, отходы обогащения железистых кварцитов ЛГОКа КМА (таблица 1) и аэросил. Полимербетонную смесь получали путем смешивания компонентов при температуре окружающей среды 20-25^oС до однородной массы. Полимербетонную смесь непрерывно заливали небольшими порциями в форму, обработанную гидрофобизирующей жидкостью (ГКЖ-10). Форму с полимербетонной смесью помещали на вибростол для уплотнения и проводили встряхивание в течение 10-15 минут. Полимербетонную смесь отверждали в течении суток при 20-25^oС.

Из таблицы 2 следует, что предлагаемая полимербетонная смесь обладает большей прочностью и износостойкостью (пример 2-4) по сравнению с прототипом (пример 6). Так, прочность на изгиб увеличилась на 35%, прочность на сжатие – на 30%, истираемость – на 24%, а удельная ударная вязкость – в среднем в два раза.

Использование заявленного изобретения также позволяет повысить атмосферную стойкость, стойкость к действию УФ-излучения, повысить водостойкость, что благоприятно при использовании данного материала при изготовлении строительных изделий малых архитектурных форм, например наружной лепнины зданий, вазонов для растений и т.д.

Формула изобретения

Полимербетонная смесь, включающая эпоксидную смолу, отвердитель – полиэтиленполиамин, добавку в виде тетраэтоксисилана, кварцевый песок, отличающаяся тем, что дополнительно содержит отходы обогащения железистых кварцитов, аэросил, а добавка дополнительно содержит октаметилциклотетрасилоксан при следующем содержании компонентов, мас.%:

Эпоксидная смола 30 – 40

Отвердитель-полиэтиленполиамин 3 – 4

Тетраэтоксисилан 2 – 4

Октаметилциклотетрасилоксан 0,4 – 0,6

Кварцевый песок 22 – 38

Отходы обогащения железистых

кварцитов 22 – 29,4

Аэросил 2 – 2,6

РИСУНКИ