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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2284335

VERFAHREN ZUR BIO-Zusammensetzungen

VERFAHREN ZUR BIO-Zusammensetzungen

Name des Erfinders: Lyashenko Alexander (RU); Bakshutov Vyacheslav Stepanowitsch (RU); Vyacheslav Sudakov Radionovich (RU); Panfilov Yury (RU); Kruchinina Natalia E. (RU); Rumjanzew Irina
Der Name des Patentinhabers: JSC "Tantalus" (RU)
Korrespondenzanschrift: 410040, Saratow, Ave 50 Jahre Oktober 110A, JSC "Tantalum"
Startdatum des Patents: 2005.05.03

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Verbundwerkstoffen auf Basis organischer Verbindungen und können für die Konstruktion und al. Materialien mit vorgegebenen Eigenschaften eingesetzt werden. Verfahren Organomineralprodukte Zusammensetzungen zur Herstellung beinhaltet die Matrix - Polymer und Füllstoff Mischen umfassend das Aktivierungsgemisch durch Mikrowellen der Mischung bei Frequenzen von 915 bis 5200 MHz erhitzt und eine Temperatur von 90 bis 120 ° C bei einem Leistungsstrom von 50 bis 500 W / cm 2 mit einer Eindringtiefe der Mikrowellen Bereich von 20 bis 100 mm während der Zeitperioden von 60 Sekunden bis 240 Sekunden. Das technische Ergebnis - hochwertige Verbundmaterialien zur Verfügung zu stellen.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Verbundwerkstoffen auf Mischungen von Organo bezogen - mit Füllstoffen und organischen Polymeren verwendet werden können , Baumaterialien zu erzeugen usw. mit vorgegebenen Eigenschaften ..

hochwertigen Verbundwerkstoffen immer auf Basis organischer Verbindungen - organische Matrix und Füllstoffen erfordert die Aktivierung der Hauptbestandteile des Gemisches ihrer physikalischen und chemischen Wechselwirkung zwischen ihnen, die für die Bildung eines neuen Endproduktes zu gewährleisten. Inzwischen bekannten Methoden der Aktivierung solcher Gemische angewendet, ein Produkt mit den gewünschten Eigenschaften (mechano-chemischen, thermischen etc.) zu erhalten, effektiv typischerweise beeinflussen sowohl organische Anteil der Zusammensetzung oder den anorganischen und unter diesen Umständen erhalten, auch auf der Grundlage gut mechanisch homogenisierten Mischung der Ausgangskomponenten neue endgültige isotropen Material mit den gleichen Eigenschaften an jedem Punkt in allen Richtungen, und das Produkt ist oft unmöglich.

Es gibt zwei Grundtypen von solchen Zusammensetzungen.

Der erste Typ - es ist das Hauptelement der Struktur der organischen Polymermatrix (beispielsweise Polyvinylchlorid PVC), und Füllstoffe - anorganische Kolben, Diatomeenerde, Kreide, Kaolin, Asbest, Glimmer, Titandioxid, oder Sägespäne und andere.

Bekannten praktischen Methoden zur Herstellung solcher Zusammensetzungen, wie Baustoffe, aus dem Gemisch aus einem organischen Polymertyp PVC Polyvinylchlorid (Matrix) und dem Füllstoff (Sägemehl), einschließlich mechanisches Mischen dieser Komponenten, die Aktivierung - zu einem gewöhnlichen Elektroheizung 130-220 ° C und Formen (RF Patent 1562145, Kl. B 27 H 3/02, 1991, №16666306, Cl. In 27 von N 3/02, 1991).

Die Nachteile dieser Verfahren sind niedrige Werte der physikalisch-mechanischen Eigenschaften dieser Produkte (insbesondere durch die Menge des verabreichten Polymers reduzierend) durch schlechte Polymer imprägnierte Holz verursacht wird, und folglich die Anisotropie der Eigenschaften des Produktes.

Die zweite Art - gibt es anorganische Matrix-Polymere (beispielsweise eine Mischung aus Sand und Zement), Füllmittel und - Siliconpolymere NGL-94-Typ.

Bekannte praktische Verfahren zur Herstellung solcher Zusammensetzungen, beispielsweise leicht (Schaumzement), Verfugen und Konstruktion von Lösungen aus einer Mischung aus einem anorganischen Polymer (Zement) - Matrix und den siliziumorganischen Polymeradditive - AS UdSSR №726306 Bull. Abb. 1980, №13. Der Hauptnachteil dieses Verfahrens (Art der Aktivierung - mechanisches Rühren) sind die Verringerung der Festigkeit Produkt, wenn mit permeabler Kapillarporen nicht gefülltes Polymer zu 1,3 bis 2,7-fache des polymeren Additivs und höhere Werte der Wasserdurchlässigkeit, die Porenstruktur durch nicht optimal Produkte verabreicht .

Der nächste in technischen Wesen und der erreichbaren Wirkung ist ein Verfahren, auf einem thermoplastischen Polymerbindemittel basierten Materialien und Produkte aus hochgefüllten Kunststoffherstellung und einem teilchenförmigen Füllstoff umfaßt Trocknung, Verarbeitung, das Mischen und das Formen unter Erhitzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitung und das Mischen der Komponenten durch triboaktivatsii Strom durchgeführt wird, Teilchen mit einer Geschwindigkeit von 10 bis 40 m / s und die Form - bei Ausbeute von 0,1 bis 5,5 g / 10 min (RF Patent №2133254, IPC C 08 J 5/04 vom 17.10.1997 g). Der Hauptnachteil dieser Methode ist der hohe Wasserabsorptionsprodukt (3-15% über 24 Stunden) durch niedrige Werte der Polymer Imprägnierung von Holz verursacht durch suboptimale Porenstruktur der letzteren, und die Festigkeit und relativ niedrige Herstellungs- und Betriebseigenschaften (Festigkeit, Haltbarkeit und andere.).

Der Zweck der vorliegenden Erfindung - hochwertige organisch-Zusammensetzungen, die aus einer Mischung aus einer Polymermatrix und Füllstoff zu liefern.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Verfahren zur Organomineralprodukte Zusammensetzungen aus Mischungen von polymeren Matrix vorbereitet und einen Füllstoff, umfassend das Mischen Komponenten Aktivierungs Rohmischung und Produktion, Aktivierung der rohen Mischung der Ausgangskomponenten durch Mikrowellenerwärmung auf eine Temperatur von 90 bis 120 ° C unter Mikrowellenstrom bewirkt wird, die Kardinalität von 50 bis 500 W / cm 2 bei Frequenzen von 915 bis 5200 MHz , die Eindringtiefe des Mikrowellenfeldes von 20 bis 100 mm während der Zeitperioden von 60 Sekunden bis 240 Sekunden.

Das Verfahren ist wie folgt.

Beispiel 1

Die Zusammensetzung: Matrix - organisches Polymer PVC Marke C-6768 M - 70-85 v.ch;. Mögliche Zusatzstoff 15-30 wp zerkleinerte Abfälle PVC-Profil, PVC-Copolymere mit Vinylacetat, Propylen, Polystyrol, etc. Füllstoff - Kolben, diatonita, Kreide, Rutil, Kaolin, Talk, Asbest, Glimmer; Sägemehl - bis zu 30 wp

Mischen der Komponenten der Zusammensetzung erfolgt in einer Strahlmühle VM-350 Fertigungs SPC "Vortex - Technologie" (Novosibirsk) russische Patent №2057588 von 22.11.1991, die Kapazität von 500 kg / h mit einem Luftstrom von 3000 m3 / h und Betriebsdruck des Kompressors 6 atm.

Aktivierung der Beschickungsmischung Komponenten mit Feuchtigkeit von 15 bis 100%, und die vorläufigen Kneten wurde durch Mikrowellen durchgeführt Erhitzen auf 120 ° C gefolgt von einer schnellen Abkühlung auf 40 ° C und Halten für 24 Stunden bei 20 ° C; angelegten Mikrowellenheizung mit Stromfluss unter Verwendung von Mikrowellengeneratoren 50 bis 100 W / cm 2 mit einer Eindringtiefe des Mikrowellenfeldes von 20 bis 100 mm bei Frequenzen von 915 MHz während der Zeitperioden von 60 Sekunden bis 240 Sekunden bis 5200.

Herstellung von aktivierten Mischung also (PVC-Profile, Verkleidungen, Bodenplatte, polimerparketa et al.) Durch Extrusion in den Doppelschneckenextruder Typen Arqos-114 und Titan-68 durchgeführt. Prozesssteuerung wird durch ein Computerprogramm durchgeführt wird; wobei die Polymermischung Schmelztemperatur von 180 bis 210 ° C und der Druck - 150-350 bar, optimale endgültige Kneten Formmasse zu gewährleisten.

Die wichtigsten technischen Eigenschaften von PVC-Additiven mit der PVC-Abfälle 30% und 20% der Sägespäne (Aktivierungsverfahren - Mikrowellenheizung, ein Verfahren zur Herstellung - Extrusion) sind in Tabelle 1. Die Verwendung von Mikrowellenaktivierung Matrix optimiert die Porenstruktur des Füllers, dessen Harzimprägnierung erhöht sich gezeigt, maximale Materialeigenschaften (Zugfestigkeit und Druckelastizitätsmodul, die Festigkeit des geschweißten Eckverbindungen, Zähigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Wasseraufnahme) verbessert und gemittelt über das gesamte Volumen des aktiven Wechselwirkung zwischen der Matrix und dem Füllstoff, der sogar mit bis zu 50 erlaubt % Füllstoff für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet Angebote und bessere Qualität Material mit isotropen Eigenschaften erhalten. Die Verwendung einer Matrix von Mikrowellenaktivierung ist eine technische und kostengünstiger.

Beispiel 2

Die Zusammensetzung: Polyvinylacetat-Dispersion von PVA-Dispersion, wobei die Dispersion Copolymere aus PVA mit Ethylen, Vinylchlorid, usw., redispergierbaren Pulver auf Basis von ihnen VINNAPAS Typ, Polyacrylamide, Siliconpolymer Fluidart GKZ-94 (hergestellt in Deutschland, f Wacker Polymer-Systems.). alkilpolisiloksany, ortakremnievoy säureethylester usw. -. 1,5 bis 3,5% des Trockengewichts, der Füllstoff - anorganische (Portland-Zement "D-500-O" Zementwerk Vol'sk - 85-150 pbw) gemischt mit anorganischen Additiven (Sand und Kolben Wolski Gruben, Asche, Abfall Volsky asbotsemkombinata und niedrige Noten von Asbest, galvanoshlam - das Endprodukt der Neutralisierung von Industrieabfällen, Asche - 0-400 pbw) und der Mischflüssigkeit (Wasser - 50-60. h mit gelöstem Schaumbildner -. Italmas, Areca-I, PB-2000, FOAMCEM (0,3-0,5 wp) und Erhärtungsbeschleuniger - Proston D-18 (0,1 bis 1,5 in. h.).

Komponente Mischen erfolgt wie folgt: - der Belüftungseinrichtung (Schaumerzeuger besteht aus einer Verdichterleistung 613 l / min, penoproizvodyaschego Mechanismus 2 Tanks 150 l jeweils) Herstellen von Schaum, der dem Mischer zugeführt wird (die Tankkapazität von 800 Litern mit horizontalen Doppelschnecke) wobei die Komponenten mit den Additiven und Füllstoff zugeführt. Nach dem Ende des Prozesses des Mischens und eine homogene Mischung der Komponenten und Füllung (3-4 min), pumpen die Gemischschraube 5,5 kW (Stator - Kautschuk, der Rotor - eine Metall "Wurm" Leistung - 13 m 3 / h) aus dem Mischer gesaugt wird und tritt in die Mikrowellenaktivierung innerhalb 120-240 mit dem Ringabschnitt Produktpipeline aus Kunststoffrohren (PVC, PP, PTFE) durchgeführt, 60 mm und einer Länge von 15 m durch Mikrowellen Erhitzen der Lösung auf eine Temperatur von 90 ° C ein Strom von Leistungsmikrowellengenerator 50 bis 500 W / cm 2 mit einer Eindringtiefe des Mikrowellenfeldes von 60 bis 100 mm bei Frequenzen von 915 bis 5200 MHz unter Verwendung von ; nach Mikrowellen-Aktivierungslösung Formen oder Schalungen, um Produkte verwendet wird, durch Gießen (bis zu einer Höhe von 10 Stockwerken). Ein kompletter Zyklus dauert 12 bis 15 Minuten für 1 - Shift - Modus, die von 3 Person gibt 20-30 m3 Mikrowelle bezavtoklavnogo organomineralnoj Zusammensetzungen aktiviert serviert, das Härten für 3-6 Stunden bei Normaltemperatur.

Die grundlegenden technischen Eigenschaften der Gegenstände mit der Verwendung von Mikrowellenaktivierung Matrix erhalten, die in Tabelle 2 gezeigt. Daten Tabelle 2 bestätigen den praktischen Nutzen des Verfahrens der Mikrowellenaktivierung Matrix organisch-Kompositionen. In diesem Fall optimiert die Mikrowellenaktivierung Matrices die Porenstruktur, ist es zu der Zeit der Polymerisation macht und durchlässiger dünner, was dramatisch die Geschwindigkeit der Imprägnierung des Matrixharzes und führt zu einer verbesserten Isotropie und andere wichtige Eigenschaften der gebildeten Produkte Strength Struktur basiert polimerpenobetona erhöht.

FORDERUNGEN

Verfahren zur Organomineralprodukte Zusammensetzungen aus einer Mischung aus einer polymeren Matrix vorbereitet und einem Füllstoff , umfassend diese mit anschließender Aktivierung des resultierenden Gemisches Mischen, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktivierungsgemisch durch Mikrowellenerwärmung auf eine Temperatur von 90 bis 120 ° C unter einem Strom von Mikrowellenleistung von 50 bis 500 W / cm 2 bewirkt wird , bei Frequenzen von 915 bis 5200 MHz Mikrowellenfeld Eindringtiefe von 20 mm bis 100 für Zeiträume von 60 Sekunden bis 240 Sekunden.

Druckversion
Erscheinungsdatum 17.01.2007gg