×
20.10.2013
216.012.75e8

НАНОМОДИФИЦИРОВАННЫЙ КОМПОЗИТ НА ТЕРМОПЛАСТИЧНОЙ МАТРИЦЕ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к композиционным строительным материалам, изготовленным на основе серы, и может быть использовано для изготовления элементов ограждающих конструкций, предназначенных для эксплуатации в условиях воздействия агрессивных сред, а также в условиях воздействия ионизирующих излучений. Технический результат изобретения - увеличение стойкости к воздействию агрессивных сред. Наномодифицированный композит на термопластичной матрице, содержащий серу, ферроборовый шлак с удельной поверхностью 150 м/кг и модифицирующую добавку, в качестве модифицирующей добавки содержит раствор каучука СКДН-Н в керосине с концентрацией в пределах от 5 до 10 мас.% при следующем содержании компонентов, мас.%: сера 38,11, ферроборовый шлак с удельной поверхностью 150 м/кг 61,75 указанный каучук 0,14. 1 табл.
Основные результаты: Наномодифицированный композит на термопластичной матрице, содержащий серу, ферроборовый шлак с удельной поверхностью 150 м/кг, и модифицирующую добавку, отличающийся тем, что в качестве модифицирующей добавки содержит раствор каучука СКДН-Н в керосине с концентрацией в пределах от 5 до 10 мас.% при следующем содержании компонентов, мас.%:
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к композиционным строительным материалам, изготовленным на основе серы, и может быть использовано для изготовления элементов ограждающих конструкций, предназначенных для эксплуатации в условиях воздействия агрессивных сред, а также в условиях воздействия ионизирующих излучений.

Известна композиция для изготовления строительных изделий (а.с. №1085958 С04В 19/06, С04В 43/12), включающая, мас.%:

Головки плавок серы - 50,0…55,0
Трисульфидпиперидин - 1,0…1,1
Костра льняная - 8,0…10,0
Молотый кварцевый песок - 35,0…40,0

Недостатком этой композиции является использование дорогостоящей и потенциально опасной для здоровья человека органической добавки - трисуль-фидпиперидина. Армирующая добавка - костра льняная - в условиях повышенной влажности и воздействия агрессивных сред разрушается, что приведет к преждевременному разрушению материалов, приготовленных на указанной композиции.

Известна строительная композиция (а.с. №1265175 С04В 28/36), включающая, мас.%:

Дициклопентадиен - 4…5
Армирующая добавка - 3…6
Силикокарнотит или электротермофосфорный шлак - 55…60
Сера - остальное

Недостатком указанной строительной композиции является трудо- и энергоемкость приготовления и использование в качестве наполнителя фосфорсодержащего материала, который в процессе приготовления композиции может вступить в химическое взаимодействие с расплавом серы с образованием водорастворимых сульфидов фосфора, что снижает показатели барьерных свойств материала.

Наиболее близким по технической сущности является вяжущее (RU 2248634), включающее серу, наполнитель - ферроборовый шлак с удельной поверхностью 150 м2/кг, армирующую добавку - углеродное волокно длиной 15…20 мм, и модифицирующую добавку - парафин, при следующем содержании компонентов, мас.%:

Сера - 37,59…37,64
Ферроборовый шлак с удельной поверхностью 150 м2/кг - 61,29…61,37
Углеродное волокно с длиной 15…20 мм - 0,57…0,94
Парафин - 0,19…0,41

Недостатком этого вяжущего является необходимость использования углеродного волокна, не являющегося широкодоступным, а также парафина, введение которого не открывает возможности синтеза (сопровождающегося повышением показателей макроскопических свойств композита) новообразований нанометрического размера на межфазной границе «матрица - дисперсная фаза».

Целью изобретения является увеличение показателей барьерных свойств композита на термопластичной матрице при использовании широкодоступных исходных компонентов.

Поставленная цель достигается тем, что наномодифицированный композит на термопластичной матрице, содержащий серу по ГОСТ 127-93 (массовая доля серы не менее 99,5%, массовая доля золы не более 0,2%, массовая доля органических веществ не более 0,25%, массовая доля кислот в пересчете на серную кислоту не более 0,01%, массовая доля мышьяка 0%, массовая доля селена 0%, массовая доля воды не более 0,2%, механические загрязнения не допускаются), наполнитель - ферроборовый шлак с удельной поверхностью 150 м2/кг, и модифицирующую добавку, в качестве модифицирующей добавки содержит раствор каучука СКДН-Н по ТУ 38-103515-82 (стереорегулярный каучук 1,4-цис-полибутадиеновый низкомолекулярный, прозрачность не менее 175 см3, чистота - отсутствие сыпи, вязкость условная 170…215 с, потеря массы при сушке не более 0,2%, кислотное число не более 0,3 мг гидроокиси калия на 1 г, массовая доля золы не более 0,1%, цвет по йодометрической шкале не более 5 мг йода, массовая доля антиоксиданта АО-300 0,5…0,9%) в керосине, при концентрации раствора от 5 до 10 мас.%, при следующем содержании компонентов, мас.%:

Сера - 38,11
Ферроборовый шлак с удельной поверхностью 150 м2/кг - 61,75
Каучук СКДН-Н - 0,14

Отличительным признаком предлагаемого технического решения является: использование каучука СКДН-Н, что позволяет повысить показатели эксплуатационных свойств за счет формирования на частицах наполнителя слоя новообразований нанометрического масштаба (средний размер новообразований 15 нм). Переходный слой новообразований способствует увеличению полноты включения наполнителя в механическую работу композита и увеличивает гидролитическую устойчивость адгезионной связи на межфазной границе.

Применение ферроборового шлака, содержащего бор, позволяет дополнительно повысить защитные свойства композита к нейтронному излучению. Ферроборовый шлак имеет среднюю плотность 2450 кг/м3 и следующий химический состав, мас.%: Al2O3 - 66,65; CaO - 14,00; MgO - 12,80; B2O3 - 4,34; SiO2 - 2,08; FeO - 2,00. Указанный шлак, измельченный до удельной поверхности 150 м2/кг, используется в качестве наполнителя.

Приготовление композиции для наномодифицированного композита на термопластичной матрице осуществляют следующим образом.

Предварительно готовят раствор дозированного количества каучука в керосине. Концентрация раствора выбирается в пределах от 5 до 10 мас.%. Приготовленным раствором обрабатывают наполнитель - ферроборовый шлак с удельной поверхностью 150 м2/кг, после чего наполнитель выдерживают на открытом воздухе до полного удаления растворителя. В разогретую до температуры 155…160°C серу вводят обработанный наполнитель, подогретый до температуры 160…170°C и производят перемешивание компонентов в течение 5…10 мин. Готовую композицию укладывают в формы, подогретые до температуры 170…180°C и выдерживают при температуре 170°C в течение двух часов. После охлаждения в течение 40…70 мин формы подвергают распалубке.

Свойства предлагаемых наномодифицированных композитов на термопластичной матрице представлены в табл.1.

Таблица 1
Показатель Предлагаемый композит Прототип
Средняя плотность, кг/м3 2260 2240
Предел прочности при сжатии, МПа 42,3 45,1
Водостойкость после 180 сут. мес. экспозиции, не менее 0,95 -
Стойкость к воздействию 15%-ного раствора сульфата магния, после 180 сут. экспозиции, не менее 0,96 -
Стойкость к воздействию 15%-ного раствора серной кислоты, после 180 сут. экспозиции, не менее 0,9

Как следует из табл.1, предлагаемый наномодифицированный композит имеет высокие значения показателей барьерных свойств - водостойкости и стойкости к воздействию агрессивных сред - при сохранении достаточно высокого предела прочности при сжатии.

Литература

1. А.С. №1085958, МПК С04В 19/06, С04В 43/12 «Композиция для изготовления строительных изделий».

2. ИП RU 2248634, МПК G21F 1/04, С04В 28/36 «Вяжущее для радиационно-защитных бетонов».

Наномодифицированный композит на термопластичной матрице, содержащий серу, ферроборовый шлак с удельной поверхностью 150 м/кг, и модифицирующую добавку, отличающийся тем, что в качестве модифицирующей добавки содержит раствор каучука СКДН-Н в керосине с концентрацией в пределах от 5 до 10 мас.% при следующем содержании компонентов, мас.%:
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 43 items.
10.01.2013
№216.012.19fd

Устройство для акустико-эмиссионного контроля композиционных материалов

Использование: для акустико-эмиссионного контроля композиционных материалов. Сущность: заключается в том, что устройство акустико-эмиссионного контроля композиционных материалов содержит два электроакустических тракта, включающих приемный преобразователь, предварительный усилитель с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472145
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.04.2013
№216.012.32f9

Способ получения серобитумных композиций с пониженной эмиссией сероводорода и диоксида серы

Изобретение относится к области производства композиций, содержащих битум и серу, которые могут быть использованы в дорожном и другом строительстве. Технический результат: усовершенствование технологии получения серобитумных композиций, снижение эмиссии сероводорода и диоксида серы в процессе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478592
Дата охранного документа: 10.04.2013
27.04.2013
№216.012.3b4b

Способ измерения задержек распространения ультразвуковых волн в анизотропных средах и устройство для его осуществления

Использование: для измерения механических напряжений в одно- и двухосном напряженном состоянии конструкционных материалов эхо-импульсным методом. Сущность заключается в том, что в среду вводят зондирующий сигнал с узким главным лепестком его автокорреляционной функции и принимают эхо-сигнал,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480740
Дата охранного документа: 27.04.2013
27.07.2013
№216.012.599e

Наномодифицированный полимерный композит

Изобретение относится к наномодифицированному полимерному композиту, который может быть использован для изготовления элементов ограждающих конструкций, предназначенных для эксплуатации в условиях воздействия атмосферной влаги, солнечной радиации и циклических изменений температуры....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488563
Дата охранного документа: 27.07.2013
27.07.2013
№216.012.59cd

Слабогорючая химически стойкая полимерная композиция

Изобретение относится к химической промышленности и промышленности строительных материалов, а именно к получению химически стойких, слабогорючих (Г1) полимерных композиций, которые могут быть использованы для ремонта и восстановления строительных конструкций. Слабогорючая химически стойкая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488610
Дата охранного документа: 27.07.2013
20.09.2013
№216.012.6ad2

Способ изготовления опорно-ограждающих элементов стенового бруса из тонкомерного древесного сырья

Изобретение относится к строительной и деревообрабатывающей промышленности, в частности к способу изготовления сборных опорно-ограждающих элементов из тонкомерного сырья. Осуществляют оцилиндровку бревна, его фрезерование по внешней стороне для получения двухкантного бруса с одновременным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492997
Дата охранного документа: 20.09.2013
20.09.2013
№216.012.6ad3

Способ изготовления опорно-ограждающих элементов стенового бруса из тонкомерного древесного сырья

Изобретение относится к строительной и деревообрабатывающей промышленности, в частности к способу изготовления сборных опорно-ограждающих элементов из тонкомерного сырья. Осуществляют оцилиндровку бревна и фрезерование его по внешней стороне с целью придания отделочным материалам заданной формы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492998
Дата охранного документа: 20.09.2013
20.09.2013
№216.012.6c45

Способ создания разгрузочных щелей в удароопасном горном массиве термообработкой скважин

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано преимущественно при разработке рудных месторождений для охраны подготовительных и капитальных выработок, приведения в неудароопасное состояние различного вида целиков и других элементов систем разработки в зонах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493368
Дата охранного документа: 20.09.2013
20.10.2013
№216.012.7617

Композиция для получения пенофенопласта

Изобретение относится к композиционным высокомолекулярным теплоизоляционным строительным материалам, а именно к композициям заливочного типа для получения композиционного ячеистого теплоизоляционного материала, и может быть использовано в области гражданского и промышленного строительства, а...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495891
Дата охранного документа: 20.10.2013
20.10.2013
№216.012.761a

Слабогорючая химически стойкая полимерная композиция

Изобретение относится к получению химически стойких, слабогорючих (Г1) наполненных эпоксидно-каучуковых композиций, которые могут быть использованы для ремонта и восстановления строительных конструкций. Полимерная композиция содержит следующие компоненты, мас.%: 29,00-32,70 эпоксидной диановой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495894
Дата охранного документа: 20.10.2013
Showing 1-10 of 55 items.
10.01.2013
№216.012.19fd

Устройство для акустико-эмиссионного контроля композиционных материалов

Использование: для акустико-эмиссионного контроля композиционных материалов. Сущность: заключается в том, что устройство акустико-эмиссионного контроля композиционных материалов содержит два электроакустических тракта, включающих приемный преобразователь, предварительный усилитель с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472145
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.04.2013
№216.012.32f9

Способ получения серобитумных композиций с пониженной эмиссией сероводорода и диоксида серы

Изобретение относится к области производства композиций, содержащих битум и серу, которые могут быть использованы в дорожном и другом строительстве. Технический результат: усовершенствование технологии получения серобитумных композиций, снижение эмиссии сероводорода и диоксида серы в процессе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478592
Дата охранного документа: 10.04.2013
27.04.2013
№216.012.3b4b

Способ измерения задержек распространения ультразвуковых волн в анизотропных средах и устройство для его осуществления

Использование: для измерения механических напряжений в одно- и двухосном напряженном состоянии конструкционных материалов эхо-импульсным методом. Сущность заключается в том, что в среду вводят зондирующий сигнал с узким главным лепестком его автокорреляционной функции и принимают эхо-сигнал,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480740
Дата охранного документа: 27.04.2013
27.07.2013
№216.012.599e

Наномодифицированный полимерный композит

Изобретение относится к наномодифицированному полимерному композиту, который может быть использован для изготовления элементов ограждающих конструкций, предназначенных для эксплуатации в условиях воздействия атмосферной влаги, солнечной радиации и циклических изменений температуры....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488563
Дата охранного документа: 27.07.2013
27.07.2013
№216.012.59cd

Слабогорючая химически стойкая полимерная композиция

Изобретение относится к химической промышленности и промышленности строительных материалов, а именно к получению химически стойких, слабогорючих (Г1) полимерных композиций, которые могут быть использованы для ремонта и восстановления строительных конструкций. Слабогорючая химически стойкая...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488610
Дата охранного документа: 27.07.2013
20.09.2013
№216.012.6ad2

Способ изготовления опорно-ограждающих элементов стенового бруса из тонкомерного древесного сырья

Изобретение относится к строительной и деревообрабатывающей промышленности, в частности к способу изготовления сборных опорно-ограждающих элементов из тонкомерного сырья. Осуществляют оцилиндровку бревна, его фрезерование по внешней стороне для получения двухкантного бруса с одновременным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492997
Дата охранного документа: 20.09.2013
20.09.2013
№216.012.6ad3

Способ изготовления опорно-ограждающих элементов стенового бруса из тонкомерного древесного сырья

Изобретение относится к строительной и деревообрабатывающей промышленности, в частности к способу изготовления сборных опорно-ограждающих элементов из тонкомерного сырья. Осуществляют оцилиндровку бревна и фрезерование его по внешней стороне с целью придания отделочным материалам заданной формы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492998
Дата охранного документа: 20.09.2013
20.09.2013
№216.012.6c45

Способ создания разгрузочных щелей в удароопасном горном массиве термообработкой скважин

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано преимущественно при разработке рудных месторождений для охраны подготовительных и капитальных выработок, приведения в неудароопасное состояние различного вида целиков и других элементов систем разработки в зонах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493368
Дата охранного документа: 20.09.2013
20.10.2013
№216.012.7617

Композиция для получения пенофенопласта

Изобретение относится к композиционным высокомолекулярным теплоизоляционным строительным материалам, а именно к композициям заливочного типа для получения композиционного ячеистого теплоизоляционного материала, и может быть использовано в области гражданского и промышленного строительства, а...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495891
Дата охранного документа: 20.10.2013
20.10.2013
№216.012.761a

Слабогорючая химически стойкая полимерная композиция

Изобретение относится к получению химически стойких, слабогорючих (Г1) наполненных эпоксидно-каучуковых композиций, которые могут быть использованы для ремонта и восстановления строительных конструкций. Полимерная композиция содержит следующие компоненты, мас.%: 29,00-32,70 эпоксидной диановой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495894
Дата охранного документа: 20.10.2013
+ добавить свой РИД